1、西安交通大學能源與動力工程學院20022002年全國熱工課程教學改革研討會年全國熱工課程教學改革研討會境外大學工程教育中境外大學工程教育中熱工課程的開設情況介紹熱工課程的開設情況介紹何雅玲何雅玲 陶文銓陶文銓西安交通大學西安交通大學能源與動力工程學院能源與動力工程學院20022002年年1010月月11 11日日 , ,北京北京西安交通大學能源與動力工程學院 前 言在教育部的下列兩個教改項目支持下：在教育部的下列兩個教改項目支持下：“熱工系列課程教學內容與課程體系改革熱工系列課程教學內容與課程體系改革的研究與實踐的研究與實踐”（面向（面向2121世紀教改項目）世紀教改項目）“能源動力類人才培養

2、方案改革的研究與能源動力類人才培養方案改革的研究與實踐實踐”（新世紀教育工程世行貸款項（新世紀教育工程世行貸款項目）目） 西安交通大學能源與動力工程學院 最近幾年，通過問卷調查、檢索及訪問，我們對最近幾年，通過問卷調查、檢索及訪問，我們對境外高等學校工科類專業中熱工課程的開設情況作了境外高等學校工科類專業中熱工課程的開設情況作了比較深入與廣泛的調查，比較深入與廣泛的調查，這些調查得到的結果頗具啟這些調查得到的結果頗具啟發性，而且發性，而且對于深入開展熱工課程的教學改革、研究對于深入開展熱工課程的教學改革、研究討論熱工課程在各大類專業人才培養中的作用與地位討論熱工課程在各大類專業人才培養中的作用

3、與地位具有參考價值。具有參考價值。 問卷調查的對象有陳景仁、鐘道藩等國外問卷調查的對象有陳景仁、鐘道藩等國外4040余所余所大學機械系教授以及大學機械系教授以及 20 20余位目前在國外工作的我國余位目前在國外工作的我國的博士。的博士。西安交通大學能源與動力工程學院目 錄一一. . 返回問卷的學校、調查問卷的內容與一般反應返回問卷的學校、調查問卷的內容與一般反應二熱學課程是境外高等學校中工程類專業普遍開二熱學課程是境外高等學校中工程類專業普遍開 設的課程設的課程三三境外高等學校中機械工程學科所復蓋的研究范境外高等學校中機械工程學科所復蓋的研究范 圍遠遠超出目前我國機械類專業研究范圍圍遠遠超出目

4、前我國機械類專業研究范圍四境外高等學校機械工程系技術基礎與專業課程四境外高等學校機械工程系技術基礎與專業課程 的設置的設置五美國兩所大學中機械工程系的四年課程安排五美國兩所大學中機械工程系的四年課程安排六六. . 美國麻省理工學院機械系介紹美國麻省理工學院機械系介紹七七. . 發達的繼續教育系統是美國大通才培養模式的發達的繼續教育系統是美國大通才培養模式的 基礎基礎八八. . 幾點小結幾點小結西安交通大學能源與動力工程學院一.返回問卷的學校、調查問卷的內容與一般反應 1. 1. 對我們調查問卷給以返回的學校對我們調查問卷給以返回的學校美美 國：國： 依利諾依斯大學（依利諾依斯大學（Urbana

5、-Champain分校），分校）， 明尼蘇達大學，明尼蘇達大學， 加州大學（加州大學（Santa Barbra分校），分校）， 賴斯賴斯(Rice）大學，大學， 克列姆遜（克列姆遜（Clemson）大學，大學， 夏威夷大學，夏威夷大學， 佛羅里達國際大學，佛羅里達國際大學， 賓州大學，賓州大學， 佛羅理達大學，佛羅理達大學， 阿克隆大學，新奧良大學。阿克隆大學，新奧良大學。加拿大加拿大 ： 多倫多大學多倫多大學西安交通大學能源與動力工程學院日日 本：本： 京都大學、九州大學，群馬，廣島，九京都大學、九州大學，群馬，廣島，九 州州 工業大學；工業大學；英英 國：杜漢（國：杜漢（Durham）大學

6、、里茲（大學、里茲（Leeds）大大 學及格拉斯哥（學及格拉斯哥（Glasgow）大學；利物浦大學；利物浦 大學；大學；新加新加 坡：南洋理工大學，國立新加坡大學；坡：南洋理工大學，國立新加坡大學；韓韓 國：漢城大學，韓國科學技術學院（國：漢城大學，韓國科學技術學院（KAIST），）， 仁荷大學仁荷大學香香 港：香港大學及香港科技大學等港：香港大學及香港科技大學等西安交通大學能源與動力工程學院2.2.向國外大學教授關于熱工課程開設的調查內容向國外大學教授關于熱工課程開設的調查內容1 1）所在學校名稱）所在學校名稱2 2）所在系的名稱）所在系的名稱3 3）所在系的研究領域）所在系的研究領域4 4

7、）所在系本科生的專業方向（或高年級選修課類型）所在系本科生的專業方向（或高年級選修課類型）5 5）傳熱學與工程熱力學是否是所在系本科生的必修課程）傳熱學與工程熱力學是否是所在系本科生的必修課程6 6）傳熱學與工程熱力學的學時各為）傳熱學與工程熱力學的學時各為_7) 7) 所用傳熱學課程的教材是所用傳熱學課程的教材是，工程熱力學的教，工程熱力學的教材是材是8 8）傳熱學與熱力學的教學實驗是否單獨設課）傳熱學與熱力學的教學實驗是否單獨設課西安交通大學能源與動力工程學院3.3.國外教授與校友的共同反應國外教授與校友的共同反應 總的反應是國內工科教育的知識面比較窄，總的反應是國內工科教育的知識面比較窄

8、，需要拓寬。需要拓寬。 以美國以美國AkronAkron大學機械系系主任鐘道藩教大學機械系系主任鐘道藩教授的來信為例：授的來信為例：“我深感國內機械系課程專業分割太細微，與我深感國內機械系課程專業分割太細微，與美美國機械系課程詫異頗大。我們機械系的必修課國機械系課程詫異頗大。我們機械系的必修課很廣泛但不深入。機械系學生必須念：很廣泛但不深入。機械系學生必須念：西安交通大學能源與動力工程學院Thermal-Fluid Science，Solid mechanics及及System control三大類三大類, 大四的學生大四的學生Concepts of design, Design of ene

9、rgy system, Design of mechanical system 及及Control system Design 亦是每人的必修課。亦是每人的必修課。”西安交通大學能源與動力工程學院“由于大部分課程的差異，國內來美的研究生往往由于大部分課程的差異，國內來美的研究生往往需要補修大學部的課程。譬如需要補修大學部的課程。譬如 Mechanical Mechanical Engineering Engineering 的畢業生要補的畢業生要補 Heat Transfer, Heat Transfer, Thermal Design Components Thermal Design Co

10、mponents 及及 Control System Control System Design. Design. 若是若是 Thermal Engineering Thermal Engineering 的畢業生又缺的畢業生又缺Vibrations, Design of Mechanical ComponentsVibrations, Design of Mechanical Components等，這是美國各大學機械系主任的共同感覺。所以等，這是美國各大學機械系主任的共同感覺。所以我一直鼓吹國內機械系本科生課程應加強拓寬，減我一直鼓吹國內機械系本科生課程應加強拓寬，減少專業化。少專業化。”

11、西安交通大學能源與動力工程學院 二熱工學課程是境外高等學校中工程類專業熱工學課程是境外高等學校中工程類專業 普遍開設的課程普遍開設的課程 熱現象幾乎是每一個工程領域中都會碰到熱現象幾乎是每一個工程領域中都會碰到的物理現象，能量的有效與合理的利用幾乎是的物理現象，能量的有效與合理的利用幾乎是每一個工程師都需要解決的問題。在一些領域每一個工程師都需要解決的問題。在一些領域中，熱現象的規律還是制約技術發展的瓶頸問中，熱現象的規律還是制約技術發展的瓶頸問題。因而在境外的高等工程教育中，傳熱學，題。因而在境外的高等工程教育中，傳熱學，熱力學與流體力學課程的開設相當普遍。熱力學與流體力學課程的開設相當普遍

12、。 西安交通大學能源與動力工程學院 許多學校把熱學類課程作為工學院的公共課程，許多學校把熱學類課程作為工學院的公共課程，如美國依阿華（如美國依阿華（lowa）州立大學工學院在州立大學工學院在20002000年開年開出的出的8181門課程中（不含基礎課），包括有電子、信門課程中（不含基礎課），包括有電子、信息、計算機、控制、電磁場等系列課程，其中熱學息、計算機、控制、電磁場等系列課程，其中熱學方面的基本課程有四門，即熱力學方面的基本課程有四門，即熱力學I I，熱力學熱力學IIII，傳傳熱學及熱流系統設計（熱學及熱流系統設計（Thermal fluid system design）。）。 在境外高

13、等學校各種工程學科中，機械工程學在境外高等學校各種工程學科中，機械工程學科是把熱工類課程作為必修課程的最主要學科之一。科是把熱工類課程作為必修課程的最主要學科之一。以下，我們將詳細介紹美國主要大學機械系的課程以下，我們將詳細介紹美國主要大學機械系的課程設置情況。設置情況。西安交通大學能源與動力工程學院 三三境外高等學校中機械工程學科所復蓋的研境外高等學校中機械工程學科所復蓋的研 究范圍遠超出目前我國機械類的專業研究范圍究范圍遠超出目前我國機械類的專業研究范圍 1. 1. 美國麻省理工學院機械工程系美國麻省理工學院機械工程系（1 1）熱流科學；熱流科學；（2 2）計算工程；）計算工程；（3 3）

14、能量利用與傳輸；）能量利用與傳輸；（4 4）生物工程；）生物工程；（5 5）機械制造與材料加工；）機械制造與材料加工；（6 6）力學與材料；）力學與材料；（7 7）信息；）信息；（8 8）設計；）設計；（9 9）系統、計算機與控制）系統、計算機與控制。 西安交通大學能源與動力工程學院 2. 2. 美國柯耐爾大學機械工程系美國柯耐爾大學機械工程系（1 1）空氣動力學；）空氣動力學；（2 2）生物力學；）生物力學；（3 3）機械系統、動力學與控制；）機械系統、動力學與控制；（4 4）流體力學；）流體力學；（5 5）制造與材料的加工過程；）制造與材料的加工過程；（6 6）傳熱學；）傳熱學；（7 7）

15、機械設計；）機械設計；（8 8）計算機輔助設計；）計算機輔助設計；（9 9）機器人。）機器人。 西安交通大學能源與動力工程學院 3.3. 美國德克薩斯州（美國德克薩斯州（AustinAustin）大學機械工程系大學機械工程系（1 1）生物醫學工程；）生物醫學工程；（2 2）材料科學與工程；）材料科學與工程；（3 3）機械系統與設計；）機械系統與設計；（4 4）核與輻射工程；）核與輻射工程；（5 5）運籌研究與工業工程；）運籌研究與工業工程；（6 6）熱流系統；）熱流系統；（7 7）計算機繪）計算機繪 圖。圖。 西安交通大學能源與動力工程學院 4. 4. 美國明尼蘇達大學機械工程系美國明尼蘇達大

16、學機械工程系（1 1）設計與制造；）設計與制造；（2 2）工業工程；）工業工程；（3 3）環境工程；）環境工程；（4 4）能源與發動機；）能源與發動機；（5 5）傳熱學與熱力學；）傳熱學與熱力學；（6 6）生物工程。）生物工程。西安交通大學能源與動力工程學院 5. 5. 美國卡內奇美國卡內奇梅隆大學機械工程系梅隆大學機械工程系（1 1）機械設計與制造）機械設計與制造: : 計算機輔助設計，快速成型等；計算機輔助設計，快速成型等；（2 2）動力學、控制與機器人；）動力學、控制與機器人；（3 3）固體問題）固體問題 薄膜與合成，燃氣透平葉片工藝；薄膜與合成，燃氣透平葉片工藝；（4 4）熱流科學）熱

17、流科學 計算流體力學與傳熱學，計算流體力學與傳熱學， 噴射工藝，噴射工藝， 透平機械。透平機械。西安交通大學能源與動力工程學院 6.6. 美國佐治亞工學院機械工程系美國佐治亞工學院機械工程系（1 1）聲學與動力學；）聲學與動力學；（2 2）自動化；）自動化；（3 3）生物工程；）生物工程；（4 4）計算機輔助工程與設計；）計算機輔助工程與設計；（5 5）流體力學；）流體力學；（6 6）熔化；）熔化；（7 7）健康物理；）健康物理；（8 8）傳熱，燃燒與能量系統；）傳熱，燃燒與能量系統；（9 9）制造；）制造；（1010）材料力學；）材料力學；（1111）微機電系統（）微機電系統（MEMSMEM

18、S）；（1212）核工程；核工程；（1313）摩擦學。）摩擦學。西安交通大學能源與動力工程學院 7. 美國德克薩斯農工大學機械工程系美國德克薩斯農工大學機械工程系（1 1）微重力下的沸騰；）微重力下的沸騰；（2 2）燃燒與燃料；）燃燒與燃料；（3 3）腐蝕；）腐蝕；（4 4）能量系統；）能量系統；（5 5）流體力學；）流體力學；（6 6）傳熱學；）傳熱學；（7 7）創新與設計；）創新與設計；（8 8）材料、力學及制造；）材料、力學及制造；（9 9）機械系統與控制；）機械系統與控制；（1010）非破壞性評價研究；）非破壞性評價研究；（1111）液態丙烷車輛研究；）液態丙烷車輛研究；（1212）測

19、試、加工與修理設備。）測試、加工與修理設備。 西安交通大學能源與動力工程學院 8.美國普渡大學機械工程系美國普渡大學機械工程系（1 1）聲學與噪聲控制；）聲學與噪聲控制；（2 2）燃燒（湍流燃燒，燃氣透燃燒，噴霧診斷，火）燃燒（湍流燃燒，燃氣透燃燒，噴霧診斷，火 焰診斷）；焰診斷）；（3 3）設計（生物力學；計算機輔助繪圖，摩擦學）設計（生物力學；計算機輔助繪圖，摩擦學 等）；等）；（4 4）采暖、通風、空調與制冷中的能量利用；）采暖、通風、空調與制冷中的能量利用；（5 5）流體力學與噴氣推進（湍流、透平機械等）流體力學與噴氣推進（湍流、透平機械等）（6 6）傳熱學（沸騰與兩相流，電子器件冷卻

20、；材料）傳熱學（沸騰與兩相流，電子器件冷卻；材料 的激光處理）；的激光處理）；（7 7）制造與材料加工過程度；）制造與材料加工過程度；（8 8）力學與振動；）力學與振動；（9 9）系統，測量與控制。）系統，測量與控制。 西安交通大學能源與動力工程學院 由上可見，境外大學機械工程系的教由上可見，境外大學機械工程系的教學與研究范圍覆蓋了目前國內本科生專學與研究范圍覆蓋了目前國內本科生專業目錄中的材料類、機械類、能源動力業目錄中的材料類、機械類、能源動力類、環境類、交通運輸類、航空航天類、類、環境類、交通運輸類、航空航天類、工程力學類及生物工程類。同時還可看工程力學類及生物工程類。同時還可看出，目前

21、境外高等學校的機械工程系中出，目前境外高等學校的機械工程系中大多把生物（醫學）工程及熱流科學作大多把生物（醫學）工程及熱流科學作為其主要研究方向之一，特別是生物工為其主要研究方向之一，特別是生物工程方向的研究在機械工程類專業中的崛程方向的研究在機械工程類專業中的崛起最值得我們注意。起最值得我們注意。西安交通大學能源與動力工程學院四四境外高等學校機械工程系技術基礎與專境外高等學校機械工程系技術基礎與專業課程的設置情況給我們的啟示業課程的設置情況給我們的啟示 既然境外高等學校機械工程系教學與研究范既然境外高等學校機械工程系教學與研究范圍如此之廣，而本科生在校學習的時間又是有限圍如此之廣，而本科生在

22、校學習的時間又是有限的，就學分而論本課生四年一般為的，就學分而論本課生四年一般為120130120130學分，學分，那么如何設置有關的技術基礎課及專業方向課程那么如何設置有關的技術基礎課及專業方向課程呢？下面我們來較仔細地剖析一下美國呢？下面我們來較仔細地剖析一下美國1010所大學所大學中機械工程系的課程設置情況。中機械工程系的課程設置情況。西安交通大學能源與動力工程學院 1 1普渡大學普渡大學ME200 ME200 熱力學熱力學I I；ME203 ME203 力學工程設計引論；力學工程設計引論；ME270 ME270 力學基礎力學基礎I I；ME274 ME274 力學基礎力學基礎IIII；

23、ME290 ME290 一年級講座；一年級講座；ME300 ME300 熱力學熱力學IIII；ME309 ME309 流體力學；流體力學；ME325 ME325 傳熱傳質學；傳熱傳質學；ME352 ME352 機械設計機械設計I I；ME413 ME413 噪聲控制；噪聲控制；ME444 CADME444 CAD；ME452 ME452 機械設計機械設計IIII；ME46 ME46 工程設計；工程設計；ME475 ME475 自動控制系統。自動控制系統。另有，本科生及研究生均可從另有，本科生及研究生均可從2121門專業課程中選修學分。門專業課程中選修學分。西安交通大學能源與動力工程學院2 2麻

24、省理工學院機械工程系麻省理工學院機械工程系2.001 材料力學；材料力學； 2.002 材料力學材料力學II； 2.003 系統、模態與控制；系統、模態與控制； 2.005 熱流工程熱流工程I；2.006 熱流工程熱流工程II； 2.007 設計引論；設計引論；2.008 設計與制造設計與制造II； 2.009 產品工程過程；產品工程過程；2.14 控制系統原理；控制系統原理； 2.171 數字控制系統的數字控制系統的 分析與設計；分析與設計；2.192 動態戰略規劃；動態戰略規劃； 2.25 高等流體力學；高等流體力學；2.26 可壓縮流體動力學；可壓縮流體動力學； 2.40 熱力學；熱力學

25、；2.51 傳熱傳質學；傳熱傳質學； 2.52 熱遷移過程模化與熱遷移過程模化與 方法；方法；2.63 技術的應用；技術的應用； 2.672 實驗室項目；實驗室項目；2.739 產品設計與開發；產品設計與開發； 2.744 產品設計；產品設計；2.792J 定量生理學；器官移植系統；定量生理學；器官移植系統；2.852 制造系統分析；制造系統分析； 2.993 機械工程專題機械工程專題 西安交通大學能源與動力工程學院 3 3依利諾依斯大學（依利諾依斯大學（Urbana-Urbana-ChampainChampain分校）分校）ME205熱力學；熱力學； ME211氣體動力學引論；氣體動力學引論

26、；ME213傳熱學；傳熱學； ME231工程材料；工程材料；ME240動力系統模化與分析；動力系統模化與分析；ME250熱科學實驗；熱科學實驗； ME261信號處理、儀表及控信號處理、儀表及控 制基礎；制基礎；ME271機械設計機械設計I； ME272機械設計機械設計II；ME280高級機械設計項目；高級機械設計項目；ME291講座（以上為講座（以上為ME必修課）；必修課）；ME293專門項目；專門項目；ME296榮譽項目；榮譽項目；ME297榮譽講座。榮譽講座。 西安交通大學能源與動力工程學院 專門化課程：專門化課程：ME301中級熱力學；中級熱力學； ME302核能工程；核能工程；ME30

27、3應用燃燒學；應用燃燒學； ME304能量轉化系統（能量轉化系統（ME必修）；必修）；ME305中級氣體動力學；中級氣體動力學；ME306中級傳熱學；中級傳熱學；ME307太陽能利用；太陽能利用； ME308對流換熱的流體力學問題對流換熱的流體力學問題；ME310流動與傳熱的數值技術；流動與傳熱的數值技術；ME312現代控制現論；現代控制現論；ME313機械工程系統的計算機控制；機械工程系統的計算機控制；ME314摩擦學引論；摩擦學引論；ME315摩擦學；摩擦學； ME320機械系統的運動學與動力學；機械系統的運動學與動力學；M321制冷與低溫；制冷與低溫； M323熱系統設計；熱系統設計；M

28、331內燃機；內燃機； M336汽車動力學；汽車動力學；M342運動學分析與綜合；運動學分析與綜合； ME345有限元分析引論；有限元分析引論；ME346工程材料失效機理；工程材料失效機理；ME347機械零件失效分析；機械零件失效分析；ME351材料加工過程；材料加工過程； ME388工業控制系統工業控制系統 西安交通大學能源與動力工程學院 4 4德克薩斯大學（德克薩斯大學（AustinAustin） ME主修課：主修課：ME318工程計算方法；工程計算方法； ME324機械系統的運動學與動機械系統的運動學與動 力學；力學；ME330流體力學；流體力學； ME333T技術交流；技術交流；ME3

29、34材料工程；材料工程； ME134L材料工程實驗；材料工程實驗；ME335概率與設計；概率與設計； ME336 材料加工；材料加工；ME136L 材料加工實驗；材料加工實驗； ME338機械另件；機械另件；ME339傳熱學；傳熱學； ME242L 熱流科學實驗；熱流科學實驗；ME343 熱流系統；熱流系統； ME344動力學與控制；動力學與控制；ME244L 動力系統與控制實驗；動力系統與控制實驗；ME353 工程經濟分析；工程經濟分析；ME366J機械工程設計方法學；機械工程設計方法學； ME466K機械工程設計項目機械工程設計項目西安交通大學能源與動力工程學院 其它必修課其它必修課 包括

30、電氣工程、工程力學及英語方面課程各一包括電氣工程、工程力學及英語方面課程各一門及人文方面課程五門。門及人文方面課程五門。 專業方向課專業方向課 分別對生物醫學工程等列出了七個方向的選修分別對生物醫學工程等列出了七個方向的選修的的課程，例如對熱流系統方向列出課程為：課程，例如對熱流系統方向列出課程為：可壓縮流體力學；可壓縮流體力學； 電機與磁器件；電機與磁器件；透平機械與可壓縮流；透平機械與可壓縮流； 中級傳熱學；中級傳熱學；能量系統實驗；能量系統實驗； 計算流體動力學引論；計算流體動力學引論；燃燒機械過程；燃燒機械過程； 車輛工程；車輛工程；熱系統設計；熱系統設計； 空調系統設計；空調系統設計

31、；太陽能系統設計等。太陽能系統設計等。西安交通大學能源與動力工程學院 5 5佐治亞理工學院（佐治亞理工學院（GITGIT） ME主修課主修課ME1750 生物工程引論；生物工程引論；ME/CE1770工程制圖與工程制圖與 可視化引論可視化引論ME2016計算技術；計算技術； ME2110 創造性的決定與創造性的決定與 軟件；軟件；ME2751力學引論；力學引論； ME2202剛體動力學；剛體動力學；ME3015 系統動力學與控制系統動力學與控制;ME3056實驗方法論；實驗方法論；ME3180機械設計；機械設計； ME3201 材料力學；材料力學；ME3322熱力學；熱力學； ME3340流體

32、力學；流體力學；ME3345傳熱學；傳熱學； ME3720 熱流工程引論。熱流工程引論。 西安交通大學能源與動力工程學院 專門方向課程專門方向課程3333門門 其中如熱能工程方向的課程為：其中如熱能工程方向的課程為：ME4315 ME4315 能量系統的分析與設計；能量系統的分析與設計；ME4321 ME4321 制冷與空調；制冷與空調；ME4324 ME4324 能量產生枝術；能量產生枝術；ME4330 ME4330 質、熱交換器；質、熱交換器；ME4340 ME4340 應用流體力學，應用流體力學，ME4342 ME4342 計算流體動力學等計算流體動力學等6 6門。門。 西安交通大學能源

33、與動力工程學院 6 6 加州理工學院（加州理工學院（CITCIT） MEME主修課：主修課：ME1896 熱力學；熱力學； M19abc流體力學與氣體動力學；流體力學與氣體動力學；ME20傳熱學；傳熱學； ME70機械系統運動學引論；機械系統運動學引論；ME71工程設計引論；工程設計引論； ME72工程設計實驗；工程設計實驗；ME73 機械另件設計；機械另件設計； ME90abc高級論文（實驗）；高級論文（實驗）；ME91abc高級論文（分析）；高級論文（分析）；ME/CE96 機械工程實驗；機械工程實驗；CE/ME97 流體機械實驗。流體機械實驗。 專門方向課程專門方向課程1414門供學生選

34、修門供學生選修，例如：例如：ME115ab 機器人運動學引論；機器人運動學引論；ME119a 傳熱學與熱力學；傳熱學與熱力學；ME131高級機器人；操縱與定向；高級機器人；操縱與定向；ME932高級機器人；導航與視覺高級機器人；導航與視覺 西安交通大學能源與動力工程學院 7 7美國西北大學美國西北大學 MEME主修課：主修課：ME201-0 力學力學I； ME202-0 力學力學II；ME220-0 熱力學熱力學I； ME224-0 實驗工程實驗工程I；ME240-0 機械設計與制造引論；機械設計與制造引論；ME241-0 流體力學；流體力學； ME262-0應力分析與有限元。應力分析與有限元

35、。 專門方向課程專門方向課程2121門：門： 屬于熱能工程方向的有：屬于熱能工程方向的有：ME370-0 熱力學熱力學II； ME373-0 工程流體力學；工程流體力學；ME377-0 傳熱學；傳熱學；ME379-0 燃燒工程基礎等四門。燃燒工程基礎等四門。 西安交通大學能源與動力工程學院 8.8.英國利物浦大學機械系英國利物浦大學機械系 第第1、2學年學年熱力學，流體力學熱力學，流體力學，固體力學，動力學，數學，固體力學，動力學，數學電工，工業管理，計算方法電工，工業管理，計算方法第第3學年學年 傳熱學，流體力學傳熱學，流體力學，固體力學，動力學，實驗方法，固體力學，動力學，實驗方法，有限元

36、分析，小組設計有限元分析，小組設計(group design); 第第4學年學年 壓力容器與管線；計算流體動力學；能量利用與控壓力容器與管線；計算流體動力學；能量利用與控制，制，法語，德語，西班牙語；四個工程選修專題法語，德語，西班牙語；四個工程選修專題西安交通大學能源與動力工程學院 從上面的材料可以看出，美國、英國等高等從上面的材料可以看出，美國、英國等高等學校機械工程系主修課程的設置一般分為兩個層學校機械工程系主修課程的設置一般分為兩個層次：次：（1 1）基本的層次：）基本的層次：該層次中的課程一般復蓋該層次中的課程一般復蓋了該校機械系各個研究方向的最基本的原理，是了該校機械系各個研究方向

37、的最基本的原理，是該系所有學生的必修課。該系所有學生的必修課。在這個層次上，所必修在這個層次上，所必修的課程的門類均比我國機械類專業要廣的多。的課程的門類均比我國機械類專業要廣的多。在在這一層次課程中均包含流體力學、熱力學、傳熱這一層次課程中均包含流體力學、熱力學、傳熱學的基本原理課程在內；學的基本原理課程在內； （2 2）專門化的層次：）專門化的層次：該層次中按專業方向不同而該層次中按專業方向不同而分成若干組課程供學生選修。而分成若干組課程供學生選修。而在這一層次上，在這一層次上，專門化課程的深度就比我國的淺，且內容上未必專門化課程的深度就比我國的淺，且內容上未必是某一個方向的系統課程。是某

38、一個方向的系統課程。 西安交通大學能源與動力工程學院 這些使我們進一步認識到課程內容與這些使我們進一步認識到課程內容與體系的改革不能孤立地進行，不能光從某體系的改革不能孤立地進行，不能光從某門課程本身的學術系統著眼，而必須與工門課程本身的學術系統著眼，而必須與工科專業的改革及專業整個教學計劃相協調。科專業的改革及專業整個教學計劃相協調。 為此，我們來剖析一下美國兩所高校為此，我們來剖析一下美國兩所高校中整個四年的課程安排情況中整個四年的課程安排情況 。西安交通大學能源與動力工程學院 五美國兩所大學中機械工程系的五美國兩所大學中機械工程系的 四年課程安排四年課程安排 1. 美國密西根州立大學美國

39、密西根州立大學 該校機械系學士學位四年的學分要求分配如下：該校機械系學士學位四年的學分要求分配如下：全校必修課（人文基礎）：全校必修課（人文基礎）：23學分；學分；工學院必修課（數學、物理、普化）：工學院必修課（數學、物理、普化）：29學分；學分；機械系必修：機械系必修：76學分，其中專門化課程：學分，其中專門化課程：12學分。學分。以上共以上共128學分。學分。其中機械系必修的其中機械系必修的76學分含以下課程學分含以下課程 ：西安交通大學能源與動力工程學院CEM161 化學實驗化學實驗1； MSM160 工程交流；工程交流；MSM205 靜力學；靜力學； MSM211 變形固體力學；變形固

40、體力學；MSM 材料科學與工程材料科學與工程; MSM306 動力學；動力學；STT工工 程師用概率與設計；程師用概率與設計；EE345 電子儀器與系統；電子儀器與系統；ME201 熱力學；熱力學； ME332 流體力學；流體力學；ME371 力學設計力學設計I： ME391 機械工程分析；機械工程分析；ME410 傳熱學；傳熱學； ME412 傳熱學實驗，傳熱學實驗，ME451 控制系統；控制系統； ME461 機械振動；機械振動；ME471 機械設計機械設計II； ME481 機械設計項目。機械設計項目。 西安交通大學能源與動力工程學院機械系的專門化課程為（從中選取機械系的專門化課程為（從

41、中選取12學分）學分）：ME414 車輛熱系統設計；車輛熱系統設計；ME422 燃燒引論；燃燒引論；ME432 中級流體力學；中級流體力學；ME433 流體力學實驗；流體力學實驗；ME442 透平機械；透平機械； ME444 汽車發動機汽車發動機ME445 汽車發動機設計汽車發動機設計；ME465 計算機助輔計算機助輔 優化設計；優化設計；ME475 計算機輔助設計與汽車結構；計算機輔助設計與汽車結構；ME490 機械工程中的獨立研修；機械工程中的獨立研修；ME491 機械工程中的選修項目機械工程中的選修項目 西安交通大學能源與動力工程學院 2. 美國威斯康辛大學（梅德辛分校美國威斯康辛大學（

42、梅德辛分校） 機械工程學士的機械工程學士的120學分分配如下：學分分配如下：數學、統計學數學、統計學18； 科學基礎科學基礎15或或17；工程科學基礎工程科學基礎21； 機械工程核心課程機械工程核心課程35；技術選項技術選項6； 設計技術選項設計技術選項6；交流技巧交流技巧5； 人文學要求人文學要求15；自由選項自由選項0或或4學分，學分，總學分總學分120。 其中機械系核心課程為：其中機械系核心課程為： 西安交通大學能源與動力工程學院ME231 工程制圖引論；工程制圖引論；ME232幾何模化的工程應用；幾何模化的工程應用；ME240動力學；動力學； ME306力學與材料；力學與材料；ME30

43、7力學與材料（實驗）；力學與材料（實驗）；ME313制造過程；制造過程；ME314競爭制造（競爭制造（competitive manufacturing）引論；引論；ME340動力系統引論；動力系統引論； ME342機械另件設計；機械另件設計；ME349工程設計項目；工程設計項目； ME361工程熱力學；工程熱力學；ME363流體動力學；流體動力學； ME364傳熱學基礎；傳熱學基礎；ME368工程測量實驗工程測量實驗 西安交通大學能源與動力工程學院 我們看到無論是密西根州立大學機械系我們看到無論是密西根州立大學機械系7676學學分的機械系課程，還是威斯康辛大學（梅德辛）分的機械系課程，還是威

44、斯康辛大學（梅德辛）機械系的機械系的3535學分核心課程，學分核心課程，它們都包括了傳熱學它們都包括了傳熱學與熱力學的熱能工程專業的基本課程在內與熱力學的熱能工程專業的基本課程在內。如果。如果一個學分按一個學分按2020個學時估計，則美國現在通行的個學時估計，則美國現在通行的120-130120-130學分的要求相當于學分的要求相當于2400-26002400-2600學時，這也學時，這也與我國目前推行的總學分控制線基本一致，兩校與我國目前推行的總學分控制線基本一致，兩校的專門化課程均為的專門化課程均為1212學分，相當于學分，相當于240240個學時，充個學時，充分表現了美國高等工程教育中重

45、基礎、薄專業的分表現了美國高等工程教育中重基礎、薄專業的特點。特點。 值得指出，美國的專門化課程實際上是某值得指出，美國的專門化課程實際上是某一方面（如旋轉機械）的基本的知識，并非十分一方面（如旋轉機械）的基本的知識，并非十分深入。深入。西安交通大學能源與動力工程學院 在國外高等工程教育中，熱學類課程的開設相當在國外高等工程教育中，熱學類課程的開設相當普遍，其中機械工程專業都將熱學課程作為專業普遍，其中機械工程專業都將熱學課程作為專業的必修課程，國外機械工程專業所覆蓋的研究領的必修課程，國外機械工程專業所覆蓋的研究領域與范圍相當于目前我國高等工程教育中的域與范圍相當于目前我國高等工程教育中的8

46、 8類類工科專業。為了克服學時分配上的矛盾，機械類工科專業。為了克服學時分配上的矛盾，機械類課程可以為核心主修及專門化選修兩類，前者系課程可以為核心主修及專門化選修兩類，前者系每一個機械工程專業學生都必須學習的，旨在打每一個機械工程專業學生都必須學習的，旨在打好廣寬的專業基礎，后者則為學生自擇內容，對好廣寬的專業基礎，后者則為學生自擇內容，對于選擇熱學方向為將來主攻方向的學生，則應在于選擇熱學方向為將來主攻方向的學生，則應在這一階段選修一些高級或專門的熱流科學課程。這一階段選修一些高級或專門的熱流科學課程。境外大學機械工程類專業的這種課程設置思想值境外大學機械工程類專業的這種課程設置思想值得我

47、們借鑒。得我們借鑒。西安交通大學能源與動力工程學院六六. 美國麻省理工學院機械系介紹美國麻省理工學院機械系介紹1.麻省理工機械系的構成麻省理工機械系的構成 由三個教研室由三個教研室(Division)與三個系統研究組構成。與三個系統研究組構成。 三個學科教研室三個學科教研室是：是：力學與材料（力學與材料（Mechanics and materials)；熱流科學熱流科學(Thermal and fluid science);控制、系統與設計控制、系統與設計(Control, system and design)。 三個研究組三個研究組是：是：制造制造(Manufacturing)；生物工程生物

48、工程(Bioengineering)；信息信息(Information)西安交通大學能源與動力工程學院2.2.機械系的培養目標機械系的培養目標 機械系教學計劃是要給學生在快速發展的機械系教學計劃是要給學生在快速發展的工程領域內以專業的訓練。這種訓練由堅實的工程領域內以專業的訓練。這種訓練由堅實的工程科學工程科學（力學，材料，熱流科學，設計，系（力學，材料，熱流科學，設計，系統與控制）及統與控制）及與項目相結合的實驗室與設計與項目相結合的實驗室與設計的的鍛煉所組成。本計劃旨在培養學生的獨立工作鍛煉所組成。本計劃旨在培養學生的獨立工作能力能力( (independence)independence

49、)，創造才干創造才干( (creative creative talent)talent)，領導能力領導能力( (leadership)leadership)以及專業上以及專業上的進修提高的能力的進修提高的能力( (continuing professional continuing professional growth).growth).西安交通大學能源與動力工程學院3.3.麻省理工熱流科學的研究內容麻省理工熱流科學的研究內容流體力學范圍流體力學范圍：生物細胞力學及其流體行為；：生物細胞力學及其流體行為；宏觀分子流動的相互作用，潤滑及微滴制造；宏觀分子流動的相互作用，潤滑及微滴制造；傳熱傳

50、質學范圍傳熱傳質學范圍：電子器件冷卻及其制造與：電子器件冷卻及其制造與測試過程，材料加工與制造中的傳熱問題，測試過程，材料加工與制造中的傳熱問題，精密機械加工，建筑節能；精密機械加工，建筑節能；工程熱力學工程熱力學：低溫方面包括創新：低溫方面包括創新subKelvin subKelvin Refrigeration machine Refrigeration machine 以及分析循環的方以及分析循環的方法；高溫方面包括法；高溫方面包括 IC IC 發動機的輻射機理動發動機的輻射機理動態燃燒過程的分析及對效率的影響，燃氣透態燃燒過程的分析及對效率的影響，燃氣透平的輻射等。平的輻射等。西安交通

51、大學能源與動力工程學院 4.4.麻省機械系計算工程方向的研究內容麻省機械系計算工程方向的研究內容 本系發展了應用有限元法，譜方法，旋渦發，本系發展了應用有限元法，譜方法，旋渦發，分子動力學模擬方法以，直接模擬蒙特卡羅法以分子動力學模擬方法以，直接模擬蒙特卡羅法以及混合的方法用來模擬宏觀與微觀尺度的力學問及混合的方法用來模擬宏觀與微觀尺度的力學問題，材料問題，流體力學問題，燃燒問題等。應題，材料問題，流體力學問題，燃燒問題等。應用的范圍包括：對小尺度以及大變形的結構分析，用的范圍包括：對小尺度以及大變形的結構分析，傳熱強化，流動與結構的相互作用，燃燒設備中傳熱強化，流動與結構的相互作用，燃燒設備

52、中反應流的模擬，材料加工過程的模擬以及微尺度反應流的模擬，材料加工過程的模擬以及微尺度力學問題的模擬。力學問題的模擬。西安交通大學能源與動力工程學院5.5.麻省機械系能量利用與傳輸麻省機械系能量利用與傳輸 重點在于能量利用工程中的分析，發展重點在于能量利用工程中的分析，發展與創新。特別是化學能、熱能、核能與機械與創新。特別是化學能、熱能、核能與機械能、電能之間的轉換以及發展改進這些系統能、電能之間的轉換以及發展改進這些系統性能的基本理論。目前的研究興趣包括：微性能的基本理論。目前的研究興趣包括：微型燃料電池，狄塞爾發動機的點火特性，效型燃料電池，狄塞爾發動機的點火特性，效率以及輻射特性；燃氣透

53、平的燃燒及其控制率以及輻射特性；燃氣透平的燃燒及其控制以及流化床燃燒，地面能量傳輸的先進概念。以及流化床燃燒，地面能量傳輸的先進概念。西安交通大學能源與動力工程學院七七. . 發達的繼續教育系統是美國大通才培養發達的繼續教育系統是美國大通才培養 模式的基礎模式的基礎1. 1. 美國美國Westinghouse Westinghouse Electrtic Electrtic CompanyCompany 新生就職，就有專職新生就職，就有專職導師培養指導導師培養指導，為，為期一年。導師職責明確，培養內容具體，按期一年。導師職責明確，培養內容具體，按步驟進行，最終由經理查核新生工作情況。步驟進行，最終由經理查核新生工作情況。 開設本專業組培訓課程開設本專業組培訓課程，由組內經驗豐，由組內經驗豐富者講授；具體工作中由成文的設計規范作富者講授；具體工作中由成文的設計規范作指導，詳細具體。指導，詳細具體。 定期開設科技講座定期開設科技講座。西安交通大學能源與動力工程學院 2.Bristol Compressors, Inc.(美國）美國） Ne