論述“鍋爐原理”課程實(shí)踐訓(xùn)練教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

       論文關(guān)鍵詞：鍋爐原理 實(shí)踐訓(xùn)練 教學(xué)

       論文摘要：為適應(yīng)創(chuàng)新型國(guó)家，創(chuàng)新應(yīng)貫穿大學(xué)課堂理論教學(xué)和課程實(shí)踐訓(xùn)練教學(xué)。針對(duì)“鍋爐原理”課程實(shí)踐訓(xùn)練教學(xué)，重點(diǎn)探討了華北水電學(xué)院“鍋爐原理”課程實(shí)踐訓(xùn)練的目標(biāo)定位、教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)和實(shí)施方法，以期對(duì)電廠熱能與動(dòng)力工程專業(yè)實(shí)踐能力訓(xùn)練方面起到一定的推動(dòng)作用。
       鍋爐是用以生產(chǎn)熱水或蒸汽的設(shè)備，在國(guó)民中具有異乎尋常的重要作用，電站鍋爐是火力發(fā)電系統(tǒng)三大主機(jī)之一，對(duì)火電的高效、潔凈和安全生產(chǎn)及其重要，因此，“鍋爐原理”是熱能與動(dòng)力工程專業(yè)最核心專業(yè)課程之一。“鍋爐原理”課程主要講授鍋爐的基本工作原理，包括鍋爐的爐內(nèi)燃燒原理及燃燒設(shè)備、鍋爐的傳熱過(guò)程、鍋內(nèi)水動(dòng)力、受熱面外部工作過(guò)程和先進(jìn)鍋爐技術(shù)的發(fā)展等內(nèi)容，要求學(xué)生掌握鍋爐工作過(guò)程的基本理論及鍋爐設(shè)備的相關(guān)知識(shí)，并培養(yǎng)學(xué)生分析工程問(wèn)題、鍋爐設(shè)計(jì)計(jì)算和鍋爐試驗(yàn)的實(shí)踐能力。
　　為適應(yīng)創(chuàng)新型國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略，要實(shí)現(xiàn)從知識(shí)型向創(chuàng)新型培養(yǎng)目標(biāo)轉(zhuǎn)變，具體到“鍋爐原理”的課程教學(xué)中，創(chuàng)新應(yīng)貫穿課堂理論教學(xué)和課程實(shí)踐訓(xùn)練教學(xué)。對(duì)“鍋爐原理”課程的理論教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)、教學(xué)手段、教學(xué)方法等方面已有較多的探討和實(shí)踐研究，[1-4]本文從“鍋爐原理”課程實(shí)踐能力的培養(yǎng)出發(fā)，重點(diǎn)討論華北水利水電學(xué)院（以下簡(jiǎn)稱“我校”）“鍋爐原理”課程實(shí)踐訓(xùn)練的目標(biāo)定位、教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)和實(shí)施方法。
　　一、“鍋爐原理”課程實(shí)踐訓(xùn)練教學(xué)的定位
　　“鍋爐原理”課程實(shí)踐訓(xùn)練教學(xué)的定位必須符合我校熱能與動(dòng)力工程專業(yè)定位，應(yīng)全面貫徹黨的教育方針，遵循大學(xué)教育教學(xué)規(guī)律，秉承我校辦學(xué)理念，實(shí)施“基礎(chǔ)、實(shí)踐、創(chuàng)新”三位一體的培養(yǎng)模式，在教育教學(xué)中，堅(jiān)持夯實(shí)基礎(chǔ)、強(qiáng)化實(shí)踐、注重創(chuàng)新的思想，培養(yǎng)吃得苦、下得去和用得上的專業(yè)技術(shù)人才。應(yīng)以“寬基礎(chǔ)、強(qiáng)能力、高素質(zhì)”為培養(yǎng)人才的宗旨，注重學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新意識(shí)與能力的培養(yǎng)，加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，優(yōu)化教學(xué)方法與教學(xué)手段。專業(yè)實(shí)踐能力培養(yǎng)始終圍繞“強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)、提高學(xué)生素質(zhì)、培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)、重在實(shí)際應(yīng)用”的教學(xué)思想，從人才培養(yǎng)目標(biāo)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和方法、實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍、實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)室體制等方面進(jìn)行了全方位的改革與建設(shè)，探索實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)性驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)、測(cè)定試驗(yàn)、創(chuàng)新性科研訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)和拓寬知識(shí)面的演示實(shí)驗(yàn)的“四級(jí)實(shí)驗(yàn)”教學(xué)體系，實(shí)現(xiàn)教育創(chuàng)新。“鍋爐原理”課程實(shí)踐訓(xùn)練教學(xué)應(yīng)實(shí)施從理論到實(shí)際、從傳統(tǒng)到創(chuàng)新、從課堂到工程項(xiàng)目的工程化實(shí)踐教學(xué)思想，圍繞動(dòng)腦想方案、動(dòng)手做試驗(yàn)、動(dòng)嘴講成果、動(dòng)筆寫(xiě)報(bào)告等“四動(dòng)”能力，達(dá)到加深理論知識(shí)的掌握和應(yīng)用，在實(shí)踐訓(xùn)練中切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生處理工程問(wèn)題，進(jìn)行鍋爐設(shè)計(jì)計(jì)算和鍋爐試驗(yàn)的實(shí)踐能力。
　　二、“鍋爐原理”課程實(shí)踐訓(xùn)練教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)
　　“鍋爐原理”課程實(shí)踐訓(xùn)練教學(xué)內(nèi)容尚無(wú)可參考，根據(jù)我校熱能與動(dòng)力工程專業(yè)人才培養(yǎng)和“鍋爐原理”課程大綱的要求，基于我校的專業(yè)師資、實(shí)驗(yàn)室和資源以及用人單位和歷屆畢業(yè)生的建議，科學(xué)制定“鍋爐原理”課程實(shí)踐訓(xùn)練教學(xué)內(nèi)容。
　　1.“鍋爐原理”課程實(shí)踐訓(xùn)練教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)原則
　　對(duì)我校“鍋爐原理”課程實(shí)踐訓(xùn)練教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，實(shí)行“工程化”設(shè)計(jì)思路，并遵循四個(gè)原則，即實(shí)踐訓(xùn)練內(nèi)容以“鍋爐原理”為中心、內(nèi)容進(jìn)程科學(xué)有序化、內(nèi)容設(shè)計(jì)層次化和實(shí)施方式多元化。
　�。�1）以“鍋爐原理”為中心，多課程之間緊密聯(lián)系化。鑒于“鍋爐原理”是熱能與動(dòng)力工程專業(yè)的最重要專業(yè)課，處于前期的專業(yè)基礎(chǔ)課程以及后續(xù)課程之間的中心地位，因此在設(shè)計(jì)“鍋爐原理”課程實(shí)踐訓(xùn)練教學(xué)內(nèi)容之前，先對(duì)我校“流體力學(xué)”、“工程熱力學(xué)”、“傳熱學(xué)”和“燃燒學(xué)”等基礎(chǔ)課以及后續(xù)專業(yè)選修課程比如“大型鍋爐運(yùn)行”、“單元機(jī)組集控運(yùn)行”和“循環(huán)流化床燃燒技術(shù)”等課程的教學(xué)大綱、實(shí)驗(yàn)大綱、知識(shí)點(diǎn)講授情況以及實(shí)踐實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練情況進(jìn)行詳細(xì)、分析和，做到了然于胸，確保“鍋爐原理”課程實(shí)踐訓(xùn)練教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)與前期專業(yè)基礎(chǔ)課程及后續(xù)專業(yè)選修課程的緊密聯(lián)系，力求通過(guò)該課程實(shí)踐訓(xùn)練，既可以鞏固和加深學(xué)生對(duì)前期專業(yè)基礎(chǔ)課的理解，加強(qiáng)對(duì)所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的實(shí)踐應(yīng)用，將所學(xué)的熱知識(shí)、燃燒學(xué)知識(shí)在電站鍋爐中加以應(yīng)用，達(dá)到學(xué)生對(duì)鍋爐原理中爐內(nèi)燃燒、鍋內(nèi)傳熱及水動(dòng)力和煙風(fēng)阻力知識(shí)融會(huì)貫通、舉一反三，為靈活應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，又能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)選修課程的欲望和熱情，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)課程的好奇心、主動(dòng)性和積極性。
　�。�2）實(shí)踐訓(xùn)練課程內(nèi)容進(jìn)程科學(xué)有序化。“鍋爐原理”課程本身知識(shí)點(diǎn)之間的順序決定了課程實(shí)踐訓(xùn)練教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)次序，要由淺入深、層層推進(jìn)、由易到難，脈絡(luò)清晰。因此，訓(xùn)練內(nèi)容應(yīng)嚴(yán)格按照鍋爐原理本身的發(fā)展進(jìn)行設(shè)計(jì)。內(nèi)容主要包括客觀認(rèn)識(shí)實(shí)踐、原理性演示驗(yàn)證實(shí)踐和工程實(shí)踐訓(xùn)練三大內(nèi)容。
　　客觀認(rèn)識(shí)實(shí)踐主要是對(duì)鍋爐實(shí)物、鍋爐機(jī)組整體模型、鍋爐重要設(shè)備的直觀認(rèn)識(shí)，如在開(kāi)設(shè)“鍋爐原理”課程前進(jìn)行電廠認(rèn)識(shí)，對(duì)鍋爐的實(shí)物直觀認(rèn)識(shí)，在“鍋爐原理”課程第一節(jié)緒論課和鍋爐組成課講解后進(jìn)行模型實(shí)驗(yàn)，通過(guò)模型參加實(shí)驗(yàn)、拆裝模型和動(dòng)畫(huà)模型模擬鞏固加深鍋爐機(jī)組系統(tǒng)及組成知識(shí)。
　　原理性演示驗(yàn)證實(shí)踐。筆者通過(guò)幾年的“鍋爐原理”教學(xué)發(fā)現(xiàn)，鍋爐的水循環(huán)內(nèi)容是該課程的難點(diǎn)之一，學(xué)生往往難以理解和掌握，通過(guò)課程原理性演示和實(shí)踐可以幫助學(xué)生理解和掌握水循環(huán)等難點(diǎn)。該部分主要是對(duì)自然循環(huán)原理、直流鍋爐原理等的演示驗(yàn)證實(shí)踐內(nèi)容。
　　工程實(shí)踐試驗(yàn)主要是對(duì)鍋爐的三大計(jì)算能力的訓(xùn)練實(shí)踐，包括鍋爐輔助計(jì)算、熱力計(jì)算、水動(dòng)力計(jì)算、煙風(fēng)阻力計(jì)算和強(qiáng)度計(jì)算的實(shí)踐訓(xùn)練、鍋爐熱平衡的實(shí)驗(yàn)和鍋爐機(jī)組運(yùn)行仿真實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練。
　�。�3）實(shí)踐訓(xùn)練課程內(nèi)容設(shè)計(jì)層次化。內(nèi)容設(shè)計(jì)要貫穿層次化的思路，內(nèi)容的難易程度要進(jìn)行層次化設(shè)計(jì)，對(duì)訓(xùn)練中的每一個(gè)內(nèi)容根據(jù)其在課程中的總體地位和重要程度按照“了解、理解、掌握”等不同層次進(jìn)行分級(jí)定位；同時(shí)，根據(jù)學(xué)生個(gè)體水平的差異，對(duì)同一內(nèi)容也要進(jìn)行層次化設(shè)計(jì)，在滿足分級(jí)定位要求和大部分學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上，對(duì)那些學(xué)有余力的學(xué)生進(jìn)行進(jìn)一步的拓寬設(shè)計(jì)。比如鍋爐的計(jì)算，對(duì)于普通的學(xué)生則只要會(huì)進(jìn)行鍋爐的輔助計(jì)算、各受熱面熱力計(jì)算和簡(jiǎn)單的水循環(huán)計(jì)算即可，而對(duì)于部分學(xué)有余力的學(xué)生，則可更進(jìn)一步進(jìn)行較復(fù)雜的水動(dòng)力計(jì)算、強(qiáng)度計(jì)算和煙風(fēng)阻力計(jì)算，并完成一些計(jì)算程序的編制。
　　（4）實(shí)施方式多元化。課程實(shí)踐訓(xùn)練教學(xué)是實(shí)踐性課程，因教學(xué)學(xué)時(shí)、實(shí)驗(yàn)室資源等多方面的因素，決定教學(xué)實(shí)施的方式必須多元化，即課堂、實(shí)驗(yàn)室和企業(yè)生產(chǎn)三位一體，課堂演示、實(shí)驗(yàn)室參觀驗(yàn)證實(shí)踐和電廠實(shí)踐構(gòu)成全方位多層次的實(shí)踐訓(xùn)練。傳統(tǒng)與現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)結(jié)合，實(shí)踐訓(xùn)練中采用比如程序模擬、動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)模擬實(shí)踐、鍋爐事故仿真模擬等先進(jìn)技術(shù)手段實(shí)施實(shí)踐訓(xùn)練。
　　2.“鍋爐原理”課程實(shí)踐訓(xùn)練教學(xué)具體內(nèi)容設(shè)計(jì)
　　我校“鍋爐原理”課程計(jì)劃學(xué)時(shí)64學(xué)時(shí)，其中實(shí)驗(yàn)6學(xué)時(shí)。其前期基礎(chǔ)課程包括“流體力學(xué)”、“工程熱力學(xué)”、“傳熱學(xué)和燃燒學(xué)”，還開(kāi)設(shè)了后續(xù)課程“鍋爐運(yùn)行”和“單元機(jī)組集控運(yùn)行”。“鍋爐原理”課程內(nèi)容多、難點(diǎn)多、實(shí)踐性強(qiáng)，“鍋爐原理”課程通常設(shè)置有鍋爐原理課程設(shè)計(jì)，我校“鍋爐原理”課程設(shè)計(jì)時(shí)間為1.5周。實(shí)際上，僅靠課程設(shè)計(jì)和6學(xué)時(shí)的實(shí)踐訓(xùn)練難以達(dá)到學(xué)生牢固掌握鍋爐原理理論知識(shí)、靈活運(yùn)用所學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題的目標(biāo)。“鍋爐原理”課程實(shí)踐訓(xùn)練教學(xué)包括鍋爐原理6學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)課、1.5周課程設(shè)計(jì)、16學(xué)時(shí)單元機(jī)組集控運(yùn)行實(shí)驗(yàn)，但主要利用學(xué)生的課余時(shí)間進(jìn)行。教學(xué)過(guò)程貫穿第5至第8學(xué)期，延續(xù)2年時(shí)間，實(shí)踐訓(xùn)練教學(xué)包括13個(gè)內(nèi)容，90小時(shí)。具體內(nèi)容和建議學(xué)時(shí)如下。
　　電站鍋爐機(jī)組實(shí)物模型和虛擬模型實(shí)踐，2學(xué)時(shí)。標(biāo)準(zhǔn)煤樣分析驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，4學(xué)時(shí)�；旌厦汗�業(yè)分析測(cè)試實(shí)驗(yàn)，4學(xué)時(shí)。煤的發(fā)熱量測(cè)定實(shí)驗(yàn)，2學(xué)時(shí)。自然循環(huán)鍋爐工作原理實(shí)驗(yàn)，1學(xué)時(shí)。多管水循環(huán)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，1學(xué)時(shí)。直流鍋爐工作原理實(shí)驗(yàn)，1學(xué)時(shí)。鍋爐綜合測(cè)試項(xiàng)目設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，13學(xué)時(shí)。鍋爐原理課程設(shè)計(jì)訓(xùn)練，32學(xué)時(shí)。鍋爐水循環(huán)計(jì)算訓(xùn)練，10學(xué)時(shí)。鍋爐煙風(fēng)阻力計(jì)算訓(xùn)練，6學(xué)時(shí)。鍋爐啟停仿真訓(xùn)練，8學(xué)時(shí)。鍋爐運(yùn)行仿真訓(xùn)練，8學(xué)時(shí)。
　　三、“鍋爐原理”課程實(shí)踐訓(xùn)練教學(xué)實(shí)踐
　　我校“鍋爐原理”課程實(shí)踐訓(xùn)練教學(xué)課題在2008提出，在2006、2007和2008年級(jí)開(kāi)始實(shí)施，實(shí)踐證明，通過(guò)“鍋爐原理”課程實(shí)踐訓(xùn)練教學(xué)，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的熱情，鞏固和加深了鍋爐原理知識(shí)的理解，提高了學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)，培養(yǎng)了學(xué)生動(dòng)腦想方案、動(dòng)手做試驗(yàn)、動(dòng)嘴講成果、動(dòng)筆寫(xiě)報(bào)告等“四動(dòng)”能力。我們對(duì)2006和2007年級(jí)的學(xué)生進(jìn)行鍋爐實(shí)踐能力的分析發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是研究生復(fù)試（鍋爐及鍋爐相關(guān)知識(shí)的筆試和面試），還是就業(yè)面試（熱和鍋爐等口試）過(guò)程中，學(xué)生對(duì)鍋爐相關(guān)考題從容自如，安之若素。當(dāng)然，在教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)方面還需進(jìn)一步改進(jìn)，實(shí)施的方式還需更科學(xué)合理。
　　
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　　[4] 車德勇,王虎,張立棟.動(dòng)畫(huà)仿真技術(shù)在“鍋爐原理”課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國(guó)電力教育,2008,(23):76-77.

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