摘要:學好《鍋爐原理》對于熱能動力工程專業本科生而言至關重要。然而,新時代的本科生專業課教學具有新的特點。本文就《鍋爐原理》教學過程中遇到的新問題和對策進行了比較系統的分析和討論。結果表明,探索具有時代特色的《鍋爐原理》教學方法,從學生、專業課教師、學校、家長四個方面入手,開展有效工作,對提高教學質量、改善教學效果具有重要意義。
關鍵詞:鍋爐原理;教學;新問題;對策
中圖分類號:G642.4 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)43-0051-03
一、《鍋爐原理》專業課遇到的新問題
1.教學內容增加。中國的電站煤粉鍋爐技術大致經歷了3個階段:1949年~1990年:處于670t/h,13.7MPa,540℃及其以下量級;1991年~2001年:處于1025/h~2008t/h,16.7MPa~17.3MPa,540℃/540℃量級;2002年至今,1995t/h~3000t/h,25.4MPa~27.4MPa,571℃/569℃或者605℃/603℃量級。由于國內大容量、高參數煤粉鍋爐和循環流化床鍋爐投入商業運行,《鍋爐原理》的教學內容也在不斷增加。教學內容的增加,給專業課講授帶來了新的壓力,需要對教學方法做出新的探索和調整[1,2]。
2.學時壓縮。《鍋爐原理》的學時數,從20世紀90年代的96學時壓縮到現在的72學時,其中包括8學時的可能實驗。考慮到清明節、五一節、端午節等國定假日對教學學時的影響,實際的授課時間可能在60~62學時。這就給《鍋爐原理》教學工作帶來新的壓力。
3.招生規模擴大,學生平均理解力下降。平均年齡為18~22歲的青年,平均智商基本上是常數。如果入學學生數量少,可以選拔學業優良的學生,這些人的理解力普遍較高。高校擴招以后,由于入學學生的數量增加了3~4倍,在校學生的平均理解力有所降低,這也給《鍋爐原理》教學工作帶來了新的挑戰。
4.用人單位對入職人員專業素質要求提高。煤炭是中國的主要一次能源。2005年以后,燃煤電廠自動化程度很高的高參數、大容量機組投入運行,DSC系統普遍使用[3]。因此,用人單位對熱能動力工程專業應屆本科生的技能、技術、心理健康、身體健康、敬業精神的要求逐年提高。這對專業課教師提出了新的挑戰。
二、學生需要注意的專業修養
1.自覺維護課堂秩序。隨著招生量的提高,學生的自制力越來越低。學生要培養較高的專業素質,首先從約束自己的行為、規范自己的言談舉止開始。因此,教師要嚴格要求,學生要嚴格執行。
2.課前預習,課后復習。大學教育是成年人接受的教育。由于學時短,專業課教師不可能對教材的每一個細節都娓娓道來。這就要求學生在學習專業課時,要做到課前預習、課后復習。以此提高聽課效率,提高學習效率。
3.采購正版教材,做讀書筆記。現在的大學校園里或多或少地彌漫著一種浮夸的生活氣氛。由于教材是復印版,復印的效果不好時,就會影響學習興趣和情緒,久而久之就會疏遠專業課的學習。這樣的學習態度,會助長學生的投機習氣,形成“機會決定一切”的潛在暗示。讀書筆記是一種基本的學習方法。但是現在的學生不做筆記,課堂上聽專業課教師講解,課后拷貝一份ppt課件,考前搞突擊復習。實際上專業課教師使用的ppt課件是經過長期積累、錘煉形成的簡化版講稿,具有系統性、簡練性、可讀性良好的特點。上述前提,對初學《鍋爐原理》的學生來說是不存在的。
4.及時提問效果好,印象深。在《鍋爐原理》學習過程中,學生遇到各種問題。學生要向專業課教師及時提出問題,聽取專業課教師的回答。這樣做,學習效果才會明顯。現在的大學校園里,一部分學生已經養成了考前突擊復習的習慣。這樣的學習方法實際上是將系統的專業課知識分割成若干個所謂重點,死記硬背,效果很差,而且容易損害身體健康。
三、教師需要注意的專業修養
1.教材選用原則。要選用內容新穎、知識體系完整、邏輯跳躍少、印刷錯誤和書寫錯誤率低的教材。
2.準備教案。無論選用哪本教材,都需要專業課教師對教材的內容進行梳理,做適當的擴充和刪減,經過一番演繹和說明,整理成適合于本校的ppt課件和適合自己使用的教案。
3.貫穿知識體系。《鍋爐原理》大致分為四部分內容:(1)燃料與燃燒產物計算;(2)磨煤機、制粉系統、燃燒設備和燃燒技術;(3)熱力計算與總體布置;(4)水冷壁的水動力循環和安全工作理論。這些內容分布在不同的章節中,教師要在教學過程中適時地對知識體系進行必要的貫穿,這樣才能強化學生的學習效果。
4.典型案例分析與討論。《鍋爐原理》主要講授煤粉鍋爐的結構、工作原理、性能、技術故障、緩解或者解決故障的技術措施。另一方面,煤粉鍋爐的基本運行特性也是《鍋爐原理》課程的基本知識。要抓住煤質參數變化和鍋爐負荷率變化這兩個關鍵因素[4],對安全運行、經濟運行、環保達標等問題結合《鍋爐原理》、《汽輪機原理》、《傳熱學》、《工程熱力學》、《工程流體力學》、《泵與風機》等課程的知識進行延伸和討論,從而建立學生在熱能動力工程專業的各門課程的動態聯系,進一步強化《鍋爐原理》教學效果。
5.單元測驗與課堂講解。《鍋爐原理》的教學內容可以按照3.3的方法,分為四個單元進行教學。每一個單元的內容進行一次單元測驗。內容不超過教材,但是測驗題的答案可以不出在同一章中。通過這種跨章考試,訓練學生的信息透視和數據穿梭能力。同時,后面的單元測驗內容,可以少量結合已經學過的單元內容。這種測驗方式可以進一步強化學生的信息透視和數據穿梭能力,同時對于學生在考試中可能出現的低級錯誤,如:文具、準考證、典型題型的回答要領等問題,要進行及時的、必要的糾正。
6.做好課內實驗,強化專業課知識。華北電力大學《鍋爐原理》課程開設了以下課內實驗:《煤的發熱量測定》、《煤的工業分析》、《直流鍋爐水冷壁流量分配實驗》、《過熱器流量偏差實驗》、《自然循環鍋爐水循環實驗》。這些實驗,對于訓練本科生的實踐能力、數據處理能力、結果匯總和結果誤差分析能力、提煉可靠結論等具有重要意義。
四、學校需要花大力氣營造良好的教學氛圍
1.堅決清退不符合學校規定的學生。按照學分制規定,在指定時間內不能達到指定學分的學生,予以堅決清退。這樣的措施實施到位才能促進學校教學工作的順利開展,增強在校學生自覺學習的動力,逐步樹立良好的學習風氣。
2.加強教學管理力度,公開、透明地處理教學中存在的各種問題。教師在課堂教學過程中使用手機、遲到、早退、監考時間做其他工作、聊天、未經正常程序調整上課時間、地點、臨時找其他老師代課等,學校要嚴肅處理。學生抄襲作業、考試作弊、非法在校外住宿、打架、在實習單位或者實習期間嚴重違紀等等,針對這些問題,學校要拿出足夠的魄力,依照相關規定對當事人做出公開、公正的處理,才能逐步建立良好的校園風氣,使教師和學生都有精神歸屬感,不會在不知不覺中迷失自我。
3.要與學生家長做必要的聯系和溝通,使其了解本專業的技術、技能特點和專業人員的工作特點,配合學校做好學生的工作。從事學生工作的教師要及時與學生家長聯系和溝通,使其了解熱能動力工程專業的行業特點、知識體系、技能技術、發展動態、就業考研情況等,從而得到學生家長的協助。從而使學生在學校和家長的教育和引導下,建立一種平和的心態、健康的體魄,保證專業課(包括《鍋爐原理》)的正常教學活動。
五、結語
1.學習《鍋爐原理》,不只是學習專業知識,也要求學生達到國內發電行業的基本職業素質要求。要告誡學生,國內經濟發展對各專業的畢業生的需求總體上保持平衡。無論選擇了哪一個專業,必須持續努力,才會在平凡的崗位上取得非凡的業績。
2.學習《鍋爐原理》,要把預習復習、聽課、模型參觀、課內試驗、單元測驗、置疑答疑等環節相結合,并要求專業課教師:(1)精心準備教案;(2)在合適的時機,貫穿本課程的知識體系;(3)及時置疑與答疑,把相關先修課程的知識用到本課程教學過程中,提高學生的對專業知識的理解力,培養學生對本專業的熱愛程度。
3.在學習《鍋爐原理》時,學生要逐步做到知行合一。即精神力量和充沛體力結合,達到熱能動力工程專業的行業要求,才可能成為具有較高專業水準的專業人才。
4.中國的火電技術發展很快,同時招生量也在繼續擴大,用人單位對專業技能的要求快速提高。這些因素對新時期《鍋爐原理》的教學工作提出新的要求。學生家長、學校、專業課教師、學生要一起努力才能達到高水平的教學效果。
參考文獻:
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[2]王培萍,李偉然,徐敏強,岳希明.“電站鍋爐原理”教學改革的實踐經驗[J].中國電力教育,2009,(10):80-81.
[3]王世昌.中國燃煤發電1993-2008 CO2減排研究[J].中國電力,2012,45(7):53-56.
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