研討式教學與多元化考核在“電站鍋爐原理”中的應用研究

杜學森，陳艷容，蒲 舸，閆云飛

（重慶大學 能源與動力工程學院，重慶 400000）

“電站鍋爐原理”是能源動力類專業的一門專業必修課，主要包括鍋爐整體系統及工作原理、爐內燃燒理論與設備、水動力特性、鍋爐運行方式與調節、熱力計算等內容，課程內容覆蓋面廣、實踐性強。燃煤電站是電力生產的壓艙石及主力軍，隨著鍋爐研究新成果和新技術的發展，迫切需要提高教學內容的先進性。因此，改革“電站鍋爐原理”課程的教學內容和教學方法，強化“電站鍋爐原理”課程建設，提高學生學習興趣，為相關專業學生從事鍋爐設計制造和運行工作打下良好的理論和實踐基礎，對提升人才培養質量具有重要意義。

一、課程特點與教學現狀

“電站鍋爐原理”課程內容涉及傳質、傳熱、燃燒及先進材料等多個學科領域的交叉研究，學習本課程前，要求學生首先掌握本專業基礎課程的理論知識，如工程熱力學、流體力學、傳熱學、燃燒學等。同時，本課程與后續“燃燒污染物排放與控制”“動力工程前沿技術”等專業選修課程密切關聯，具有承上啟下的重要作用。由于課程涉及專業理論知識多而廣，在課時有限的情況下，教師如何強化相關理論知識的關聯、把握重點內容的講授，學生如何理解并靈活運用所學基礎知識和專業知識，進一步提高實踐應用能力，對教師和學生都提出更高要求。

在傳統授課模式下，課堂上教師以講授課件為主，學生被動聽課，授課方式比較單一且枯燥。對于理論性較強的課程，由于課程難度大，關聯的知識較多，且大部分學生沒有提前預習，很難跟上教師授課節奏，導致學生學習積極性不高，不利于學生創造性的發揮。同時，由于課程內容涉及面廣，學生對各個知識模塊的關聯性及教學目標缺乏整體性理解，難以將相關理論知識和實踐應用貫通運用。

在課程考核方式上，基本采用作業考核和閉卷考試的方式。作業內容和考試內容以理論知識為主，客觀題比例占80%以上，學生通過死記硬背的方式取得的成績，不能反映學生真實的學習成效。傳統的考核方式缺少對學生分析工程問題和綜合實踐能力的評估手段，對實現教學目標不能起到有效的推動作用。

“電站鍋爐原理”課程具有較強的系統性，理論性和實踐性結合緊密，針對教學模式和考核方式中存在的問題，本課程采用研討式教學和多元化課程考核方法相結合的方法，在研討式教學中引入分層次研討的教學方法，鼓勵學生廣泛參與學習與研究，以期獲得更為理想的教學效果。

二、研討式教學方法概述

（一）研討式教學方法概述

研討式教學法是一種現代教育教學方法，打破了傳統的教師講、學生聽的授課方式，變“灌輸式”為研討式，變一言堂為群言堂。在教學過程中，教師轉變角色，不以講授者為主，而主要對學習過程起組織作用，并對學生學習和問題討論起引導作用；學生變被動為主動，獲取知識的方法以自主學習為主。該模式不僅激發了學生的學習欲望，也提高了學生發現問題、分析問題，以及創新、團結協作等能力，有利于提高學生的自主學習能力和教學效果，培養素質全面的工程應用性人才。

研討式教學能否取得成功，研討問題的有效性和合理性是關鍵因素。對于研討問題的選擇需要注意三個方面：第一，研討問題要有現實意義，要與實際生產過程密切相關，并具有一定實用價值，能夠激發學生解決問題的興趣；第二，研討問題要有明確目標，學生通過分析探討、動手實踐等手段，可以得出具體或有效的結論，從而使學生在解決問題的過程中收獲成就感；第三，研討問題要有一定的先進性，要針對生產過程中的重點問題，結合技術進步及國家方針政策，引導學生關注行業發展趨勢，提高學生的創新能力?？傊?，要以興趣為導向，以效果為目標。

（二）研討式教學的組織過程

為保證教學效果，研討式教學組織過程宜采用循序漸進的方式進行。在教學組織過程中，第一階段教師介紹相關的理論知識，使學生對問題涉及的知識點有初步的了解和掌握，對后期解決問題具有很好的指導和借鑒作用；第二階段，結合生產過程中的典型問題或案例提出問題，組織學生以小組為單位進行分析探討，學生通過查找資料、實地考察等方法，自主制定解決方案；第三階段，各小組介紹解決方案，并回答問題、展開辯論，引導學生對各種解決方案進行分析比較，得到合理或最優的方案；通過歸納總結進一步加深學生對典型案例或生產過程中關鍵技術的理解，從問題分析和解決的過程中總結相應的知識規律，拓展和強化對理論知識的理解。第四階段，通過過程評價，學生能夠進一步明確學習的目的和意義，強化對知識的牢固掌握。研討式教學組織流程如圖1所示。

圖1 研討式課程教學流程

三、研討式教學在“電站鍋爐原理”課程教學實踐中的應用

（一）研討式教學的“電站鍋爐原理”課程內容重組

在研討式教學中，教學內容重組是一個重要的環節。教學內容既要引申和拓展相關知識，又要充分考慮原有教學內容的系統性和完整性。在充分考慮學生現有的知識結構和認識水平的基礎上，采用循序漸進的教學方式，通過合理重組教學內容，引導學生不斷從“舊知”中引入“新知”，以便達到預期的教學效果。例如，在講解鍋爐燃燒設備之前，教師可以提前講解燃料的特性、燃料燃燒計算，對燃燒理論基礎知識進行復習，達到溫故而知新的目的。在講解鍋爐熱力計算和整體布置時，教師可以先安排實踐環節，讓學生參觀鍋爐實驗室增強學生的感性認識，在教學中輔以仿真教學軟件并結合實際工程案例，通過合理重組和安排教學內容，對部分原理性較強或較為枯燥的授課內容，多結合工程實例，以介紹實際裝備、講故事等多種方式調動學生的積極性，使學生更容易理解復雜的鍋爐設備與系統及一些抽象的工程問題。

（二）研討問題或案例的選擇

在選擇研討的工程案例或研討主題時，注重“電站鍋爐原理”教學內容和工程實際問題的結合，便于學生建立理論知識學習與實踐運用的聯系。例如，在課程教學中，教師可以通過專題討論的方式，引入最新的科研成果，如我國電站鍋爐污染物排放現狀及超低排放標準、電站鍋爐的發展趨勢和低NO煤粉燃燒技術等，將產業和技術的最新發展方式引入教學過程，從而突出新工科教學的前沿性、創新性和學科交叉性。另外，在保證研討問題和相關專業理論知識緊密結合的基礎上，制定一個比較寬泛的選題范圍，讓學生自主確定研討題目，提高學生的主動性和積極性。如針對煤粉火炬的穩燃技術問題，可以引導學生從燃料特性、燃燒器結構特性、鍋爐結構特性、鍋爐負荷及運行調節方式等多個方面，自行確定研討題目。在這個過程中，學生應廣泛學習相關的專業理論知識，以問題為導向進行探討和思考，利用資料檢索、計算分析等多種方法和手段，以及小組成員之間的合理分工合作，逐步深入分析和探討，最后制定出問題優化方案。

將教學內容和工程實際問題密切聯系，以生產過程中關注的問題或技術為導向，并結合學生的興趣確定研討問題，使學生踴躍地加入研討項目，進一步引導學生就重點關注的技術問題展開討論；同時通過小組成員的互相幫助，學生能勇于發表自己的見解。例如，針對燃燒設備的授課內容，鼓勵學生從層燃爐、煤粉爐、流化床鍋爐的區別，以及大型臨界機組的特點及新技術的應用等多方面進行討論。由于研討問題涉及的知識面較廣，學生可以從科普性和技術性等多方面對問題進行深入討論，從自己感興趣的方向找到問題討論的切入點。

（三）分層次研討及考核方式

研討式教學即采用分層次研討方式，在整個教學過程中逐層深入，廣泛調動學生的參與熱情，促使學生成為學習、思考、設計和動手的主體。結合圖1進行分階段研討設計，主要包含以下幾個方面：知識鋪墊階段的學習重點是學習已有典型系統中的相關理論知識及解決問題的方法和技術；課堂研討階段的學習重點是以問題為導向，運用所學理論知識和技能，結合實踐過程進行問題分析與討論；歸納總結階段的學習重點是對研討過程中零散知識內容進行歸納和整合，完成知識的優化整合。

研討式教學通常以小組為單位進行，在制定課程研討成績的評定標準和方法時，既要考慮團隊協作及表現，又要考慮小組成員的個人表現，因此，在成績評定時應考慮多方面因素。合理的成績評定方案能夠激發學生的內驅力，保證研討教學順利開展并取得良好效果。除教師主導外，小組評定應參考各小組之間的互評，個人評定應參考研討小組意見。對于課程研討過程中表現突出的團隊和學生應給予適當的激勵。在征集學生意見的基礎上，課程研討成績評定以等級劃分，教師評價和小組互評各占50%。

四、多元化的課程考核方式

課程的考核方式與課程教學的實施效果密切相關，為圓滿完成教學目標，需要對課程考核方式進行合理改變，科學制定考核綜合成績的構成要素及相應比例分配，充分調動學生的學習積極性和主動性，對學生專業知識學習、工程實踐能力培養等綜合學習效果進行科學評估。

針對“電站鍋爐原理”課程教學目標及教學過程的特點，制定“電站鍋爐原理”課程考試評價體系，構建全過程和多元化的考核評價方式。通過平時性過程考核、項目研討過程考核、實驗過程考核和期終考核四個考核模塊，進一步強化過程性考核和成果性考核相結合、理論知識評價和實踐技能評價相結合、基礎知識掌握能力與創新能力考核相結合的考試體系。

平時性過程考核的評價依據主要是學生的出勤率和課后作業等；項目研討過程考核的評價依據包括問題研討過程中的資料收集、過程分析、方案確定及知識拓展等；實驗過程考核的評價依據包括學生的理論知識掌握及動手實踐能力等；期終考核內容既要考查學生對理論知識的掌握程度，又要考查學生綜合應用所學理論知識的能力。目前，四個課程考核模塊的分配比例為2∶2∶1∶5。在實踐過程中也會根據實際情況調整各模塊分配比例。多元化的課程考核方式發揮了課程考核的牽引作用，不斷提高了教學質量。

結語

采用研討式與多元化課程考核相結合的教學方法，通過優化、整合、重組“電站鍋爐原理”課程內容，教學內容緊密貼合現代鍋爐技術發展趨勢，與實際聯系更加密切，使學生的學習目的更為明確、更有系統針對性；研討方式根據教學過程特點而變化，教學過程循序漸進，不斷深入實際，可以激發學生的參與熱情和積極性；以實踐為導向、教師為主導、學生為主體，培養能源變革環境下的創新型人才，提升學生表達能力、批判性思維與團隊合作能力。