建筑環境與能源應用工程專業鍋爐課程創新性教學模式探索

易欣

目前高校的培養目標是培養素質高、能力強的創新型人才。各高等學校也相應地重新制訂了教學計劃和教學大綱，教學內容和課程體系得到了優化。但是，如果不改革教學方法和教學手段，許多優化的培養方案和教學內容就難以實現，不能滿足本科專業“寬口徑”的培養模式。要解決這一問題就需要改變現有的課程教學模式，不斷更新教學內容和教學方法，全面提高教學質量，使學生綜合素質和創新能力得到提高。在高等理工科院校，專業課教學是培養學生綜合素質及創新實踐能力的重要手段。

鍋爐及鍋爐房設備是建環專業的專業課，其內容包括工業鍋爐設備的構成及工作原理、鍋爐燃料及熱工計算、水循環及水處理、通風阻力計算、鍋爐運行調整及自動控制、鍋爐房設計等。通過本課程的學習，學生應具備工業鍋爐的基本知識，并具有合理選用鍋爐、鍋爐房設備運行管理以及進行鍋爐房工藝設計的基本訓練和初步能力。該課程一般是在第5學期開設，具有內容龐雜、實踐性強等特點。

在培養計劃中，這門課是安排在學生進行完本專業認識實習之后學習，但是，由于鍋爐內部結構復雜，鍋爐房中設備眾多，實習時學生還未對鍋爐有系統的了解，僅用眼睛又不可能全面接觸系統，導致認識實習對其印象并不深刻。在授課時，只靠教師在課堂上純粹的理論講解，很難使學生對所學內容有透徹的理解。因此，在鍋爐課程教學過程中，應根據培養目標和教學大綱不斷進行改革和總結，采用課堂教學、實踐環節和課程設計“三結合”的方式，使學生系統地掌握基礎理論知識，初步具備分析鍋爐運行及鍋爐房設計的能力，為日后的工作和學習打下扎實的專業基礎。

一、教材優化改革，及時更新教學內容

教材是教師從事教學工作的主要工具，是教學內容的載體[1]。專業課教學中的知識點與基礎課有所不同，應緊跟現代科學技術發展，不斷更新教學內容，這就要求教師上課時應科學選取合適的最新版本教材，及時反映相關技術的發展。在選擇時，一方面，教師應優先考慮同類教材中反映較好并具有鮮明特色的優秀教材：不僅反映現代科學文化的先進水平，還要符合我國國情。另一方面，教材改革和建設不僅反映了教學改革的成果，還推動了教學改革的深入發展。因此，今后教師應選用與實際現狀貼近的課本作為教材，以便學生畢業后能夠較快地勝任工作。目前，建環專業鍋爐課程普遍選用的教材是中國建筑工業出版社出版、同濟大學吳味隆等編著的《鍋爐及鍋爐房設備（第五版）》，該教材屬于高等學校建環專業規劃教材，深受本專業及相關專業老師和學生的喜愛。

教學內容是由教學計劃、教學大綱、教材三種形式表現出來，教學內容的選擇合理與否將直接影響著課堂的教學效率的高低[2]。專業課教學內容不僅要根據現場生產實際不斷充實，而且要對其內容加以取舍，突出重點，改進教材結構。上述選用其教材，較為系統地闡述了鍋爐設備、工作原理和設計基礎與方法，但內容較多。隨著本科專業“寬口徑”和通識教育培養方式的改變，專業課課時不斷縮減，所以，教師就要對以往的教學內容進行合理取舍。比如，在具體教學中，可根據自身情況進行刪減；同時，為了適應節能、環保的要求，可增加供熱節能新技術，并結合已開設供熱工程課程內容，讓學生對熱媒制備、輸送和利用三個組成部分有一個完整的理解和掌握。

作為一名專業課教師，不僅要有扎實的專業知識和專業基礎知識，還要隨時了解和掌握本專業的最新技術成果、研究方向、發展趨勢及國家有關方針、政策和技術規范變更等[3]。隨著現代科學技術的發展，專業課應與基礎學科的發展相一致，這就使得專業課教師不但要吃透教材內容，還要廣泛、大量閱讀本專業的報刊等。教師只有不斷進行知識更新，豐富教學內容，提高自身的專業技術水平，才能更好地激發學生對這門課程的求知欲望，使學生在有限的學習時間內，取得較好的學習效果。

二、改革課堂教學，增加實驗和實踐環節

課堂教學是教師傳播知識的主要手段，也是學生獲得知識的主要途徑。由于專業和其他因素的差異，要想有效地培養學生的實際能力，達到應知應會的目的，教師應采用多種教學方法[4]。對于鍋爐及鍋爐房設備這門課，僅僅通過課堂理論講解，教學效果并不理想。例如，在教師講到鍋爐本體結構和工作過程時，由于課本上示意圖較小，學生們又對鍋爐廠參觀時的印象比較模糊，所以理解起來就比較困難，覺得很抽象，缺乏感性認識。因此，今后在教學過程中，一方面應通過教師的語言描述，讓學生通過形象的思維來達到感知；另一方面，應再次安排學生到現場參觀、學習，讓學生通過視覺來達到感知。

教師課堂講授中將現代化、數字化教育技術手段，包括將電視、幻燈、錄音、錄像、計算機等信息傳輸媒體用于教育教學活動，不僅能大大豐富課堂教學信息量，而且圖、文、聲并茂，形象生動。同時，靈活使用多媒體技術、慕課、翻轉課堂等新型教學方式，使學生加深知識理解，積極參與課堂教學，提高教學效率和效果。

對于鍋爐及鍋爐房設備這門課程來說，各個章節既有聯系又有區別。在教學中，由于條件的限制，教師很難讓學生看到某些特殊工作過程。例如，鍋爐的點火過程，由于需要爐頂操作、附件操作和輔機操作，學生很難看到所有的操作過程。而錄像卻能夠準確地記錄操作的每一步，且能反復播放，使學生很快看明白全過程。因此，要使學生對鍋爐工作的各個系統和環節有深入理解和掌握，一方面可，借助實物模型、三維動畫設備、仿真實驗等，使學生從感知教材到理解教材，及時地將理論與實際結合起來；另一方面，可將電化教學與課堂講授融為一體，并根據不同內容采取不同的方式，可先講后看或先看后講。這樣可以有目的、有重點地講解，使學生更清楚所學內容。

改進教學方法，提高教學效果，主要是加強師生互動和實踐性環節，給學生提供實驗、實踐的條件和機會。除了開設觀摩實驗等常規實驗，為充分發揮學生的自主創新精神，鼓勵他們獨立思考，還可開設創新性實驗，以提高學生設計實驗的能力和動手能力。學生通過自己實際操作、寫實驗報告的過程，也可進一步深化理論知識，培養獨立分析問題和解決實際問題的能力。另外，教師可將課程中的難點做成慕課，它不同于以往教師課堂上主要是進行知識的講解傳授，慕課中教師課堂上主要指導、促進學生進行問題研究，因此，學生不是被動接受，而是主動研究。慕課不但內容更加豐富，而且講解可以更加細致，學生可不受時間、地點限制，隨時到網上下載，進行反復學習，從而改變教師“一言堂”的方式，讓學生由被動學習轉化為主動學習，從知識的接受者轉變為學習的研究者。