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關(guān)鍵詞：鍋爐；考核方式；課程改革
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9324（2012）03-0112-02
建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)主要培養(yǎng)從事室內(nèi)環(huán)境設(shè)備系統(tǒng)和建筑公共設(shè)施設(shè)計、安裝調(diào)試、運行管理及國民經(jīng)濟各部門所需的特殊環(huán)境開發(fā)的高級工程技術(shù)人才，《鍋爐與鍋爐房設(shè)備》作為該專業(yè)的熱源設(shè)備課程，授課內(nèi)容應(yīng)該全面并且應(yīng)該有課程設(shè)計實踐環(huán)節(jié)。但是為了培養(yǎng)寬口徑厚基礎(chǔ)的專業(yè)人才，在培養(yǎng)計劃中，各門課程的學(xué)時數(shù)都進行了不同程度的縮減，該課程由原來的64課時縮減為32課時，并且我校的教學(xué)計劃刪除了重要的環(huán)節(jié)――課程設(shè)計。這種培養(yǎng)計劃導(dǎo)致學(xué)生對課程內(nèi)容掌握膚淺，且不能與實際應(yīng)用相結(jié)合，學(xué)習(xí)只為考試及格、獲得學(xué)分。因此，必須對該課程的教學(xué)計劃、教學(xué)方法、教學(xué)手段及考核方式進行改革，才能取得令人滿意的教學(xué)效果。
一、課程教學(xué)現(xiàn)狀分析
建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)《鍋爐及鍋爐房設(shè)備》作為熱源設(shè)備專業(yè)課程，主要內(nèi)容包括[1]：鍋爐結(jié)構(gòu)，燃料的燃燒計算，鍋爐熱平衡，鍋爐內(nèi)部循環(huán)流動與汽化過程，受熱面的傳熱計算，通風(fēng)計算，鍋爐房工藝布置等。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生可進行供熱鍋爐開發(fā)設(shè)計及鍋爐房工藝設(shè)計等工作。《鍋爐與鍋爐房設(shè)備》課程概念多，設(shè)備多，原理抽象。通過講授《鍋爐及鍋爐房設(shè)備》課程，筆者深深體會到：僅僅依靠目前的教學(xué)方法，如多媒體展示教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生記筆記，很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生的注意力很難進入到教師的課堂講授中去，學(xué)生學(xué)習(xí)的目的只是為了應(yīng)付考試，更別說學(xué)生綜合運用能力的培養(yǎng)和實際經(jīng)驗的掌握。而且，該課程目前沒有安排課程設(shè)計內(nèi)容，學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計時，如果選擇鍋爐房工藝設(shè)計方面的內(nèi)容，容易將曾經(jīng)學(xué)的知識與目前的設(shè)計嚴重脫節(jié)，更談不上學(xué)以致用。建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)培養(yǎng)計劃中安排了認識實習(xí)和生產(chǎn)實習(xí)。但我校認識實習(xí)和生產(chǎn)實習(xí)都安排在《鍋爐及鍋爐房設(shè)備》開課之前，雖然學(xué)生都去鍋爐房看過設(shè)備，進行了初步的認識，但由于還沒有進行專業(yè)知識的學(xué)習(xí)，實習(xí)的針對性不強，基本上是走馬觀花式的實踐活動，等到開始學(xué)習(xí)這部分課程的時候，實習(xí)的時候看到的東西早已經(jīng)忘了，學(xué)生的動手能力和獨立思維能力不能得到很好的鍛煉。
二、課程教學(xué)改革要點
1.完善課程體系，優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)。《鍋爐及鍋爐房設(shè)備》具有理論性和實踐性較強的特點，鍋爐作為供熱熱媒的來源，通過供熱管線系統(tǒng)被輸送到熱用戶。按目前的教學(xué)內(nèi)容及實踐看，學(xué)生只能掌握鍋爐的一些基本理論，對一些需要在課程設(shè)計中掌握應(yīng)用的內(nèi)容，比如鍋爐房工藝布置、水力工況分析以及供熱系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟分析不熟悉。從畢業(yè)設(shè)計中反饋出來的信息發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在鍋爐房工藝設(shè)計中缺乏全局的系統(tǒng)觀念，空間想象能力和繪圖能力也比較欠缺，管道之間的連接沒有感性認識，繪圖都是憑空想象，很不規(guī)范。為了改善這種現(xiàn)狀，完善該課程的各個環(huán)節(jié)，在以后的教學(xué)中首先從改進課堂教學(xué)手段入手，在常規(guī)多媒體課件文字展示教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，制作生動有趣的動畫課件，比如，針對第一章中“鍋爐的基本構(gòu)造”部分，不只是簡單的文字敘述各個部件及功能，而是與Flas相結(jié)合，將鍋爐的各個部件及組裝過程生動地展示出來。同時介紹目前鍋爐發(fā)展的趨勢，把本課程最新的技術(shù)和設(shè)備內(nèi)容介紹給學(xué)生，可以極大地提高課堂教學(xué)的知識含量。通過視頻及動畫手段，把“第一現(xiàn)場”帶到課堂，既形象又節(jié)約資金。其次，這次課程改革將增加《鍋爐與鍋爐房設(shè)備》課程設(shè)計環(huán)節(jié)，讓學(xué)生將學(xué)習(xí)內(nèi)容在過程設(shè)計中得到全面的復(fù)習(xí)與鞏固，并且對課程教學(xué)中不容易闡述清楚的工藝系統(tǒng)及流程進行設(shè)計，通過鍋爐房工藝流程的設(shè)計及各部分的設(shè)備選型，可以讓學(xué)生將課程的各個章節(jié)融匯貫通，全面了解。
2.改革課程性質(zhì)及評價機制。目前我校的《鍋爐與鍋爐房設(shè)備》為專業(yè)基礎(chǔ)選修課，課程成績不會影響學(xué)生的畢業(yè)績點分，所以學(xué)生對待課程的態(tài)度極不認真，認為只要能考試及格、拿到學(xué)分即可。對作業(yè)采取敷衍的態(tài)度，稍有難度的題便放棄不做。當畢業(yè)時這部分學(xué)生如果分到了鍋爐房設(shè)計的題目，便出現(xiàn)茫然無措，不知從何下手的現(xiàn)象。針對這種現(xiàn)狀，此次課程改革將從教學(xué)計劃調(diào)整入手，改變該課程的性質(zhì)及考核方法，將該課程調(diào)整為專業(yè)必修課，從思想上讓學(xué)生重視起來，同時更新觀念，通過擴大評價內(nèi)容，采取靈活的評價手段及多樣化的評價方法，來調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。并且加大平常考核的力度，將章節(jié)的重點內(nèi)容進行課堂測驗，講解較為復(fù)雜的工藝系統(tǒng)時，開展課堂小組討論，學(xué)生可根據(jù)自己的理解做出不同的熱力系統(tǒng)，并將這些作為最終成績重要的一部分來考核。
3.建立校內(nèi)外認識、實習(xí)基地。根據(jù)鍋爐課程的特點，在校外尋求合作，建立兩個認識、實習(xí)基地。一是與鍋爐的生產(chǎn)企業(yè)合作，可在課程開始后的前幾周進行一次鍋爐部件的生產(chǎn)觀摩，讓學(xué)生了解鍋爐設(shè)備各部件具體形狀，理解鍋爐燃燒的原理，再回到課堂上與理論相結(jié)合，加強對學(xué)習(xí)內(nèi)容的掌握和理解；二是鍋爐安裝企業(yè)，讓學(xué)生了解鍋爐的各個部件是如何安裝在一起，組成鍋爐系統(tǒng)的，使學(xué)生對鍋爐各部分的結(jié)構(gòu)及功能有個直觀深入的觀察和認識；三是充分利用校內(nèi)的鍋爐房資源，與學(xué)校后勤相關(guān)部門協(xié)商，讓學(xué)生參加實際鍋爐運行，深入觀察、學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握鍋爐房設(shè)備運行中的各個工藝過程，為鍋爐課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計奠定堅實的基礎(chǔ)。
《鍋爐與鍋爐房設(shè)備》課程作為建環(huán)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，教學(xué)應(yīng)該根據(jù)建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)目錄要求，結(jié)合本校實際情況，對教學(xué)方法進行探索研究，從課程性質(zhì)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段與方法以及實踐教學(xué)環(huán)節(jié)幾方面進行改革，以培養(yǎng)素質(zhì)高的應(yīng)用型人才。
教學(xué)是一個系統(tǒng)性工程，教學(xué)改革要取得全面的、實質(zhì)性的效果需要一定的過程和時間，在今后的教學(xué)實踐中，如何讓學(xué)生更全面地掌握教學(xué)內(nèi)容，實現(xiàn)教學(xué)改革的根本目標，還需進一步探索并總結(jié)經(jīng)驗。
參考文獻：
[1]吳味隆，等.鍋爐及鍋爐房設(shè)備[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2006.
關(guān)鍵詞：鍋爐原理；教學(xué)改革；課程設(shè)計
作者簡介：曹玉春（1973-），男，江蘇鹽城人，常州大學(xué)石油工程學(xué)院，副教授；紀國劍（1980-），男，江蘇句容人，常州大學(xué)石油工程學(xué)院，講師。（江蘇 常州 213016）
基金項目：本文系2012年度常州大學(xué)教育教學(xué)研究課題（課題編號：GJY2012008）的研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）19-0110-02
一、新時期“鍋爐原理”課程改革的必要性
作為重要的能源轉(zhuǎn)換動力設(shè)備，鍋爐不僅常見于日常生活及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，同時也是火力發(fā)電系統(tǒng)三大主機之一，是各行各業(yè)動力“源”之所在，在國民經(jīng)濟和社會發(fā)展中扮演著無可替代的重要角色。“鍋爐原理”課程是熱能與動力工程專業(yè)的核心主干專業(yè)課程，也是建筑環(huán)境與設(shè)備工程、過程控制及裝備等眾多專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程和選修課程，具有較寬廣的受益專業(yè)面和眾多的受益學(xué)生人群。
在我國的能源消費結(jié)構(gòu)中，一次能源中約70%來自化石燃料的燃燒轉(zhuǎn)換利用，其中大部分在鍋爐等燃燒設(shè)備中完成，這一趨勢在今后相當長的一段時期內(nèi)不會改變。此外，農(nóng)林生物質(zhì)、城市生活垃圾、污水污泥等新型資源化利用也大量通過鍋爐設(shè)備來進行燃燒處理。
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進步，鍋爐在高效、環(huán)保方面的技術(shù)也日新月異，各種特種工業(yè)鍋爐不斷涌現(xiàn)，電站鍋爐正朝向大容量、高參數(shù)機組方向發(fā)展。同時，隨著能源資源的日趨緊張、全球氣候變暖及燃燒污染物排放所引起的環(huán)境污染問題日益突出，能源資源在鍋爐中的高效清潔利用已成為能源轉(zhuǎn)換與利用領(lǐng)域的重大課題。顯然，這些問題的解決與鍋爐技術(shù)的不斷技術(shù)革新密切相關(guān)，通過高效低污染鍋爐設(shè)備及系統(tǒng)不斷的優(yōu)化設(shè)計、優(yōu)化運行與高效管理來系統(tǒng)實現(xiàn)。因此，“鍋爐原理”課程的建設(shè)及教學(xué)對我國能源生產(chǎn)與轉(zhuǎn)化利用領(lǐng)域高級專門人才的培養(yǎng)具有非常重要的現(xiàn)實意義。
常州大學(xué)熱能與動力工程專業(yè)的“鍋爐原理”課程，已經(jīng)開設(shè)有近20多年的歷史，在長期的教學(xué)實踐中，不斷學(xué)習(xí)和借鑒其他重點高校的教學(xué)方法和教學(xué)經(jīng)驗，緊跟鍋爐技術(shù)發(fā)展步伐更新教學(xué)內(nèi)容，綜合利用多媒體、網(wǎng)站等先進的教學(xué)手段，強化情景教學(xué)和實踐環(huán)節(jié)，將素質(zhì)教育的觀念和思想貫穿始終，融傳授知識、培養(yǎng)能力和提高素質(zhì)為一體，促進三者協(xié)調(diào)發(fā)展。通過一系列的教學(xué)改造和創(chuàng)新，為促進“鍋爐原理”課程建設(shè)和教學(xué)改革的發(fā)展和提高教學(xué)質(zhì)量奠定了基礎(chǔ)。
二、科學(xué)定位課程和教學(xué)目標任務(wù)
常州大學(xué)是一所以培養(yǎng)應(yīng)用型高級專門人才的省屬地方普通高校，學(xué)校的特色就是服務(wù)行業(yè)和長三角區(qū)域經(jīng)濟。近年來熱能與動力專業(yè)學(xué)生就業(yè)主要面向電廠、能源、動力設(shè)備制造及安裝、運行等企業(yè)，因此我們確定“鍋爐原理”專業(yè)課在人才培養(yǎng)中的定位是圍繞鍋爐設(shè)計、制造和能源高效清潔利用，培養(yǎng)基礎(chǔ)理論扎實、實踐能力強、有創(chuàng)新精神的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。課程以培養(yǎng)學(xué)生工程素養(yǎng)和理論聯(lián)系實際、分析解決實際問題的綜合素質(zhì)為目的，其總體目標是通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)會運用課程中的基本理論和概念分析并解決鍋爐運行中的技術(shù)問題，通過課堂教學(xué)、實際環(huán)節(jié)和課程設(shè)計三結(jié)合的方式，使學(xué)生系統(tǒng)地掌握鍋爐基礎(chǔ)理論知識，初步具備分析鍋爐運行、設(shè)計、安裝、制造等相關(guān)技術(shù)問題的能力，了解鍋爐技術(shù)最新發(fā)展趨勢，培養(yǎng)嚴謹務(wù)實創(chuàng)新的工程理念，以及為日后能勝任鍋爐、燃料與熱能利用有關(guān)的運行、設(shè)計、安裝與研究工作打下扎實的專業(yè)基礎(chǔ)。
三、“鍋爐原理”教學(xué)改革的創(chuàng)新研究
1.跟蹤鍋爐技術(shù)發(fā)展，及時更新教學(xué)內(nèi)容
專業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容特點與基礎(chǔ)課程有所不同，專業(yè)課中的知識點與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)，專業(yè)課教材的內(nèi)容不斷更新，這就要求課程教學(xué)過程中應(yīng)能及時地反映相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。隨著國內(nèi)鍋爐教材的不斷更新，課程組科學(xué)選取合適的最新版本的教材。同時，課程組借助教師科研上的優(yōu)勢，及時收集國內(nèi)外鍋爐廠家、設(shè)計院、火力發(fā)電廠和工程公司鍋爐方面的最新文獻資料，從中獲得大量鍋爐設(shè)計、制造方面信息，如超超臨界電站鍋爐、大型超臨界循環(huán)流化床鍋爐等。另外，由于鍋爐燃燒排放引起的環(huán)境問題成為公眾關(guān)注的焦點，在鍋爐控制污染排放方面的最新技術(shù)發(fā)展迅猛，課程組及時收集燃煤鍋爐脫硫、脫硝等方面的最新技術(shù)和成果融合到教學(xué)內(nèi)容中。不僅如此，教師利用科研出差深入到工程一線，現(xiàn)場考察并拍攝了大量鍋爐及其內(nèi)件的照片，為授課掌握了生動的第一手資料，并及時更新到教學(xué)的多媒體課件中，以此開拓學(xué)生的視野，培養(yǎng)學(xué)生對該專業(yè)課的興趣。
2.綜合利用現(xiàn)代化教學(xué)手段，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
設(shè)置這門課程之初，教學(xué)內(nèi)容以傳統(tǒng)的理論為主，開設(shè)相應(yīng)的實驗和課程設(shè)計。隨著教學(xué)改革的深入，本課程除了加強理論教學(xué)外，還借助實物模型、設(shè)備的三維動畫及錄像帶等音像資料、仿真實驗及研究型實驗，不斷加強實踐教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)方法和手段也從單一的黑板板書教學(xué)轉(zhuǎn)向了利用現(xiàn)代化多媒體教學(xué)手段的多種教學(xué)形式。
在學(xué)生學(xué)習(xí)“鍋爐原理”這門專業(yè)課之前，組織學(xué)生參觀30萬千瓦電站機組模型，通過這種直觀演示讓學(xué)生對電站鍋爐有一個初步認識，在電廠認識實習(xí)期間組織學(xué)生跟班運行，使學(xué)生對實際運行中的鍋爐有更進一步的感性認識，為接下來的課堂學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。在課堂教學(xué)方面，以前主要以黑板板書教學(xué)為主。由于教學(xué)手段單一，不能充分調(diào)動學(xué)生課題學(xué)習(xí)積極性。隨著科技的進步和教學(xué)改革的發(fā)展，多媒體和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)手段被逐步引入到本課程的教學(xué)中。課程組教師收集了大量鍋爐設(shè)備三維動畫、鍋爐設(shè)備現(xiàn)場錄像和多媒體教學(xué)課件，建立了共享多媒體資源，借助這些多媒體資料形象地講解各種設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作原理，將過去因沒有實物對象或由于實物過于復(fù)雜而難學(xué)的抽象的工作原理、復(fù)雜的結(jié)構(gòu)具體化、形象化，對幫助學(xué)生建立形象、直觀的概念，加強對理論知識的理解起到了非常重要的作用。這樣不但加深了學(xué)生對課程內(nèi)容的理解，同時大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，豐富了教學(xué)內(nèi)容和提高了教學(xué)效果。另外，在采用多媒體手段進行教學(xué)的過程中，部分保留了黑板板書教學(xué)形式。這樣做的優(yōu)點是既能發(fā)揮多媒體教學(xué)形式多樣、信息量大、形象直觀等優(yōu)勢，又能保留黑板板書的親和力強、邏輯嚴密、交互性好等優(yōu)點。
3.增強實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，提升學(xué)生對課程內(nèi)容的感性認識
在學(xué)校相關(guān)部門的支持下，建設(shè)了煤質(zhì)分析、鍋爐綜合仿真實驗平臺、鍋爐模型室等實驗室，另外通過與校外企業(yè)合作，開辟了包括火力發(fā)電廠、能源設(shè)備廠和鍋爐設(shè)備制造等在內(nèi)的多處校外實習(xí)基地，這些實踐教學(xué)環(huán)境為“鍋爐原理”的教學(xué)提供了很好的硬件條件。
結(jié)合“鍋爐原理”課程的教學(xué)改革，課程組將過去四周的生產(chǎn)實習(xí)分成校內(nèi)實習(xí)與校外實習(xí)兩個階段，兩周校內(nèi)實習(xí)結(jié)合本課程安排在校內(nèi)實習(xí)基地進行，目的在于使學(xué)生對鍋爐的基本知識、基本結(jié)構(gòu)及工作原理有初步的認識，校外實習(xí)則主要使學(xué)生對運行中的鍋爐有進一步的感性認識。這樣使得學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中能激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，更好地掌握所學(xué)知識。另外，考慮到部分學(xué)生學(xué)有余力，開展了本科生導(dǎo)師制工作，將科研資源引入本科教學(xué)，為部分本科生配備了從事課題的老師作為導(dǎo)師，引導(dǎo)學(xué)生適當參加科研活動，針對課程教學(xué)中存在的問題開展深入研究，將教師的科研試驗平臺與學(xué)科建設(shè)資源轉(zhuǎn)化為實驗教學(xué)資源 ，以提升課程教學(xué)水平和質(zhì)量。
4.推進課程設(shè)計環(huán)節(jié)的教學(xué)改革，更加注重學(xué)生學(xué)習(xí)實效
傳統(tǒng)的“鍋爐原理”課程設(shè)計教學(xué)過程是教師提供給學(xué)生鍋爐設(shè)計參數(shù)資料，在教師的組織指導(dǎo)下，學(xué)生按照課程設(shè)計任務(wù)書的具體要求，通過查閱資料、確定方案、設(shè)計計算、繪制圖紙、編制計算說明書等一系列工作來完成。從教學(xué)效果來看，一是課程設(shè)計往往是“孤立”地進行，即在專業(yè)課講授完后進行，與專業(yè)課的銜接性較差，造成設(shè)計內(nèi)容與課堂教學(xué)內(nèi)容脫節(jié)；二是課程設(shè)計題目過于單調(diào)，考慮到學(xué)生今后工作的團隊合作性，往往做同一種爐型的設(shè)計，盡管給定的燃料特性等設(shè)計數(shù)據(jù)有一定的差異，但大家做出的設(shè)計還是差別不大，不能充分考慮到學(xué)生的個性，不能兼顧不同層次學(xué)生的不同需求，甚至還可能誘發(fā)抄襲等弊端；三是對課程設(shè)計的考核方式也比較單一，教師往往在課程設(shè)計環(huán)節(jié)的成績評判上顯得為難和被動。
經(jīng)過綜合考慮，課程組對“鍋爐原理”課程設(shè)計時間安排進行了調(diào)整，在“鍋爐原理”課程講解到一半左右時提前將課程設(shè)計的題目布置給學(xué)生。課程設(shè)計內(nèi)容不再限于高壓煤粉爐，而是包括鏈條爐、電站鍋爐、流化床鍋爐和余熱鍋爐在內(nèi)的多種爐型。這些題目的涵蓋面廣，復(fù)雜程度和難度差異較大，學(xué)生可以根據(jù)自己的能力、興趣和將來的就業(yè)意愿等選擇不同類型和不同參數(shù)的鍋爐進行設(shè)計。提前公布課程設(shè)計的題目之后，一方面由于時間充足，就只給出設(shè)計要求，由學(xué)生根據(jù)設(shè)計要求自定設(shè)計方案，這樣可以培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考能力；另一方面，在課程學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生帶著問題去學(xué)，學(xué)習(xí)的目標也更加明確，學(xué)習(xí)積極性也有所提高。
5.創(chuàng)新課程考核手段，科學(xué)評價學(xué)生學(xué)習(xí)效果
考試作為重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)生學(xué)習(xí)的指揮棒。在“鍋爐原理“的教學(xué)中強調(diào)理論與實際密切結(jié)合，切勿死記硬背，主要是要求學(xué)生理解鍋爐燃燒的基本過程以及各組成部分的基本結(jié)構(gòu)、工作原理及其特點。在最終成績評定上，充分考慮平時學(xué)習(xí)的狀況和表現(xiàn)，采取期末考試成績占50～60%，平時成績（含平時作業(yè)、課程設(shè)計、實踐環(huán)節(jié)表現(xiàn)等）占40～50%的方式，破除單一理論考試確定成績的做法，也激勵了學(xué)生平時學(xué)習(xí)熱情。在期末考試的命題環(huán)節(jié)，充分考慮“鍋爐原理”的課程特點，將理論教學(xué)與實踐教學(xué)相結(jié)合，一是保證基本的理論教學(xué)要求，二是將實踐內(nèi)容納入考試命題范圍，三是保證一定量的靈活試題。實踐證明，這些措施調(diào)動了學(xué)生平時學(xué)習(xí)的積極性，保證了對課程必須掌握的知識的考核，對于一部分優(yōu)秀的學(xué)生而言，可以得到發(fā)揮才能的機會，獲得好的成績，還能夠體現(xiàn)各類學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況。
四、結(jié)束語
通過課程組教師多年的努力和積累，“鍋爐原理”課程教學(xué)改革不斷創(chuàng)新，推行了一系列教學(xué)改革和創(chuàng)新。通過這些改革和創(chuàng)新，提升了教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量，為培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型專門人才作出了貢獻。
參考文獻：
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關(guān)鍵詞：《鍋爐原理與設(shè)備》；教學(xué)方式；多樣化
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）20-0173-02
《鍋爐原理與設(shè)備》是能源與動力工程專業(yè)的主干課程，同時還是過程控制及裝備、建筑環(huán)境與設(shè)備工程等眾多專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程或選修課，擁有極其廣泛的受益專業(yè)面和學(xué)生群體。隨著社會的發(fā)展，各種特種鍋爐不斷涌現(xiàn)，電站鍋爐也朝高參數(shù)、大容量方向發(fā)展[1，2]。該課程教學(xué)對我國培養(yǎng)能源生產(chǎn)及轉(zhuǎn)換利用等方面的高級專業(yè)人才有重要意義。
中國礦業(yè)大學(xué)能源與動力工程專業(yè)是火電廠為主的傳統(tǒng)專業(yè)。課程是以電站鍋爐為背景而設(shè)立的，授課內(nèi)容圍繞電站煤粉鍋爐進行，不但涉及鍋爐結(jié)構(gòu)、燃燒供給、傳熱、水循環(huán)等基礎(chǔ)知識，還涉及輔助系統(tǒng)的工作原理和組成，以及鍋爐總體設(shè)計和計算。課程知識面廣、內(nèi)容豐富、綜合性強，如何在短時間內(nèi)讓學(xué)生深入了解該課程是目前存在的主要難點[3，4]。
一、教學(xué)中存在的問題
《鍋爐原理與設(shè)備》課程在2012版教學(xué)大綱中定為80學(xué)時，在課程的教學(xué)與實踐中，雖然我們不斷地借鑒其他院校的教學(xué)方式，有了一定的進展和成果，但仍存在以下不足。
1.教學(xué)內(nèi)容增多與學(xué)時分配減少之間的矛盾。電站鍋爐的種類較多，不同鍋爐在構(gòu)造與工作運行方面有著很大差異，鍋爐知識技術(shù)的傳授與學(xué)習(xí)需花費大量時間。隨著教學(xué)改革的推進，該課程已縮減到64學(xué)時，讓學(xué)生在如此短的學(xué)時里學(xué)習(xí)掌握各種不同鍋爐的工作原理和設(shè)計方法變得十分困難。
2.鍋爐技術(shù)發(fā)展迅速與教材更新滯后之間的矛盾。近十年來，鍋爐技術(shù)快速變革，課程教材的內(nèi)容大多根據(jù)前幾年或者更早之前的技術(shù)編撰的，相對滯后。同時，人們對于知識產(chǎn)權(quán)的維護意識也越來越高，這樣使得很多先進技術(shù)與知識都以專利的形式保護起來，讓課本知識與行業(yè)尖端內(nèi)容技術(shù)有了差距。
3.課程教學(xué)難度大與教學(xué)手段單一之間的矛盾。現(xiàn)代鍋爐設(shè)施是一個內(nèi)部復(fù)雜而又龐大的裝置，包括制粉系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、煙風(fēng)系統(tǒng)、工質(zhì)流動系統(tǒng)、除塵設(shè)備、脫硫脫硝設(shè)備、風(fēng)機、水泵和管道支吊架等部件，單純地以授課的方式很難使學(xué)生理解實際鍋爐的樣子，更別說掌握鍋爐中各部件的具體結(jié)構(gòu)。
4.學(xué)生綜合能力較低與企業(yè)要求逐年提高之間的矛盾。《鍋爐原理與設(shè)備》與鍋爐課程設(shè)計、認識實習(xí)以及相關(guān)的選修課構(gòu)成了密切相關(guān)的課程群，但是每種教材之間的內(nèi)容互相聯(lián)系不緊密，這樣就讓學(xué)生們在知識點上難以總結(jié)，并不能提高在實際工程運用中解決問題的能力。而近年來，用人單位對熱能動力工程專業(yè)應(yīng)屆本科生的技能、技術(shù)的要求逐年提高，這對專業(yè)課教師提出了新的挑戰(zhàn)。
二、教學(xué)模式改革
通過在上述描述中的若干點和我校內(nèi)部教學(xué)中出現(xiàn)的問題，我們提出了把多樣化教學(xué)方式聯(lián)系到課本中：將課程目標以層層遞進的方式把所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容分為四個步驟（內(nèi)容龐雜的理論知識，復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)備，發(fā)展中的前沿性課題，專業(yè)實踐），分別用與之相匹配的四種教學(xué)手段（問題導(dǎo)向式的課堂講授，多媒體圖片、動畫演示、模型教具等結(jié)合集中實習(xí)，探究式的科研創(chuàng)新訓(xùn)練，專業(yè)課程設(shè)計與電廠仿真訓(xùn)練）授課，構(gòu)建基于過程考核的多元評價體系（閉卷考試、實習(xí)報告、現(xiàn)場考核、課程設(shè)計與上機成績），從而形成一個目標―內(nèi)容―方式―評價的有機整體，形成互動機制，相互促進，增強成效。
以多樣化的教學(xué)方式來講授《鍋爐原理與設(shè)備》課程的內(nèi)容，基本研究包括以下幾方面：（1）教學(xué)目標的設(shè)計。教學(xué)總體目標是通過對課程的了解和深入，能讓學(xué)生把鍋爐設(shè)施的理論掌握得更扎實，不僅要鍛煉和提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，能夠主動地去了解相關(guān)的知識內(nèi)容，而且能夠以科學(xué)的方法去分析并解決在鍋爐設(shè)計、制造、運行和管理過程中發(fā)現(xiàn)的技術(shù)問題。（2）合理的分配教學(xué)內(nèi)容。根據(jù)教學(xué)目標，對課程的內(nèi)容進行合理的劃分，以@樣的形式既可以保證教學(xué)內(nèi)容的完整性，也能夠?qū)⒔處熓谡n教學(xué)、學(xué)生集中實習(xí)、科研創(chuàng)新訓(xùn)練、課程設(shè)計與電廠仿真訓(xùn)練等活動有機的結(jié)合起來。（3）問題導(dǎo)向式的課堂講授。著重于對問題知識點的引導(dǎo)和對學(xué)生啟發(fā)式提問的方式，將板書和電腦教學(xué)設(shè)施交互使用，把復(fù)雜多元的理論知識概念化、形象化。（4）多媒體圖片、動畫演示、模型教具等結(jié)合集中教學(xué)。讓學(xué)生們對鍋爐的構(gòu)造和運行流程有一個深入的了解。（5）進行探索式的創(chuàng)新訓(xùn)練。在授課教學(xué)期間舉辦學(xué)術(shù)前沿講座，使學(xué)生們對科學(xué)發(fā)展的最新動態(tài)有一定了解，同時讓學(xué)生們?nèi)プ鲂嵱眯詮姷慕滩挠?xùn)練題，提高學(xué)生在學(xué)科探索中的積極性和創(chuàng)造性。（6）專業(yè)課程設(shè)計與電廠仿真訓(xùn)練。電廠仿真軟件操作界面完全和實際電廠相同，集中在學(xué)院機房進行電廠仿真訓(xùn)練，讓學(xué)生有身臨其境的感覺。（7）構(gòu)造多元化的成績評定體系。在進行了不同的教學(xué)方式后，最終學(xué)生的成績就不會只定為考試成績，而是著重于過程的多項綜合成績，并用這種過程性和多元性使成績變得更加準確。
以備課、課堂教學(xué)、課下和成績評定四個階段貫徹整個教學(xué)過程。（1）備課階段中以課程內(nèi)容為根據(jù)來進行調(diào)整，并對實習(xí)的內(nèi)容、課程設(shè)計和科研仿真訓(xùn)練內(nèi)容進行規(guī)劃。教學(xué)的內(nèi)容分為四部分：①以掌握課程的主要內(nèi)容，即鍋爐的原理及基礎(chǔ)知識點為前提來進行講述；②復(fù)雜的鍋爐設(shè)備，包括：燃燒設(shè)備、換熱設(shè)備等，讓學(xué)生對鍋爐工作過程的基本情況有形象的認知；③利用合適的科研創(chuàng)新訓(xùn)練來鼓勵學(xué)生進行探究式科研活動；④設(shè)計課程設(shè)計題目，每人一題（類型一致，但每人的參數(shù)不同），并合理選擇上機培訓(xùn)內(nèi)容。（2）在課堂教學(xué)階段：①在傳授課程知識點時利用視頻圖片和表格等多種形式來啟發(fā)學(xué)生；②將本來在鍋爐實習(xí)的一周時間加以利用，分別安排學(xué)生在校內(nèi)電廠設(shè)備模型實驗室、火力發(fā)電廠和鍋爐制造廠學(xué)習(xí)，合理有效的把這些資源綜合起來，以動畫、圖片和模型教具等結(jié)合實際的電廠設(shè)施，讓學(xué)生對鍋爐有一個全面、系統(tǒng)的認識，而不是之前的走馬觀花式的“認識”；③基于前言課題讓學(xué)生們了解流化床鍋爐、新型燃燒設(shè)備以及火電廠中環(huán)境污染控制方面的最新技術(shù)；④在課程初期學(xué)習(xí)時就將課程設(shè)計題目下發(fā)給學(xué)生，在理論學(xué)習(xí)的同時一步一步把課程設(shè)計分為課后作業(yè)讓學(xué)生完成，讓理論學(xué)習(xí)與課程設(shè)計的進展同步進行，以此方法針對提高學(xué)生課題設(shè)計的目的性，保證課題設(shè)計能夠準時完成；理論學(xué)習(xí)后，安排學(xué)生到機房進行上機訓(xùn)練，鞏固基礎(chǔ)知識，提高實踐能力。（3）在課下階段，根據(jù)不同教學(xué)方式，采用不同的考核方式，即課堂講授內(nèi)容采用傳統(tǒng)閉卷考試，集中實習(xí)采用現(xiàn)場考核方式，前言課題采用提交科研論文的形式，實踐部分采用提交課程設(shè)計及上機成績的方式。（4）在最終評定學(xué)生成績階段采用基于過程的多元評價體系。以平時點名成績、論文報告成績、閉卷考試成績等因素來綜合評判，著重于過程而不是以最終考試來評判成績的多元體系。
綜上所述，《鍋爐原理與設(shè)備》課程需要開展多樣化的教學(xué)改革。本課程對學(xué)生在未來研究和工作中有很大作用，擁有良好的應(yīng)用前景：（1）本課題有利于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)習(xí)慣，使學(xué)生學(xué)習(xí)觀念從“要我學(xué)”向“我要學(xué)”轉(zhuǎn)變，加深對理論知識的理解。（2）增強學(xué)生的應(yīng)用和動手能力，擴充思想和知識面，提高團隊合作和自主創(chuàng)新多方面的素養(yǎng)。（3）有利于發(fā)揮對同類課程的帶動與輻射作用。本課程可以擴展成為我校礦業(yè)、材料、化工、建筑等領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)的素養(yǎng)課程，研究成果也可為其他專業(yè)類似課程的建設(shè)和改革提供借鑒。
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關(guān)鍵詞：集散控制系統(tǒng)；課程設(shè)計；教學(xué)體系；教學(xué)改革
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）23-0072-02
“集散控制系統(tǒng)”是一類分散控制、集中管理的共用控制、共用顯示的開放的儀表計算機控制系統(tǒng)，綜合了計算機、通信、顯示與控制等（4C）技術(shù)，并隨4C技術(shù)的發(fā)展而不斷發(fā)展。自20世紀70年代中期第一套集散控制系統(tǒng)誕生以來，已在國內(nèi)外工業(yè)控制領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。[1]“集散控制系統(tǒng)”是自動化類專業(yè)（尤其是熱工過程自動化專業(yè)）的核心專業(yè)課，其教學(xué)分為課程教學(xué)與課程設(shè)計教學(xué)兩部分。從系統(tǒng)科學(xué)視野來看，課程教學(xué)與課程設(shè)計教學(xué)是DCS教學(xué)體系中的兩大元素，相互作用形成有機結(jié)構(gòu)，根據(jù)系統(tǒng)科學(xué)整體性原理，1+1>2，即整體功能大于兩元素功能之和，[2]因此要提高“集散控制系統(tǒng)”教學(xué)效果有以下兩個途徑：一是分別改進課程教學(xué)體系與課程設(shè)計教學(xué)體系；二是加強兩者的相互作用，形成有機結(jié)構(gòu)，派生出更多新功能，從而提升教學(xué)效果。為了培養(yǎng)符合新形勢下發(fā)電行業(yè)對熱工過程自動化專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)要求，本文以長沙理工大學(xué)熱工過程自動化專業(yè)為例，探討了“集散控制系統(tǒng)”教學(xué)體系的改革。
一、“集散控制系統(tǒng)”課程教學(xué)體系改革
1.修訂教學(xué)大綱
教學(xué)大綱是課程的教學(xué)綱要。經(jīng)過課程教研組多次討論，結(jié)合熱工過程自動化專業(yè)的最新培養(yǎng)計劃，依據(jù)拓寬基礎(chǔ)、加強素質(zhì)教育、培養(yǎng)創(chuàng)新能力和工程能力的培養(yǎng)思路修訂了“集散控制系統(tǒng)”的教學(xué)大綱，進一步明確了“集散控制系統(tǒng)”在整個專業(yè)課程體系中的地位和作用，指出了教學(xué)目標與期望值，規(guī)定了基本教學(xué)任務(wù)和要求。
2.編寫教案講義
教案是教師實施教學(xué)計劃與組織課程教學(xué)的方案，即為教學(xué)程序。課程教研組在教學(xué)中選用過兩種參考教材，所選課程教材內(nèi)容比較全面。但是由于集散控制系統(tǒng)的不斷發(fā)展，所選教材的部分內(nèi)容已跟不上技術(shù)的更新發(fā)展。為此，根據(jù)最新修訂的教學(xué)大綱，參考國內(nèi)外有關(guān)火力發(fā)電機組最新技術(shù)和集散控制系統(tǒng)相關(guān)教材，結(jié)合課程組近幾年形成的教學(xué)與科研成果，編寫了“集散控制系統(tǒng)”課程的教案與內(nèi)部講義。
3.更新教學(xué)內(nèi)容
“集散控制系統(tǒng)”課程的內(nèi)容涉及到熱工過程自動化專業(yè)的幾乎所有專業(yè)基礎(chǔ)課程及專業(yè)課程知識。隨著集散控制系統(tǒng)的迅速發(fā)展，知識與技術(shù)日新月異，要適應(yīng)社會發(fā)展與需求，就必須在教學(xué)過程中關(guān)注新型集散控制系統(tǒng)的特點與優(yōu)勢，[5]比較各廠家產(chǎn)品的優(yōu)缺點，更新教師的知識體系。課程教學(xué)結(jié)束后召開總結(jié)討論會，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況及教學(xué)過程中反饋的信息，反思教學(xué)內(nèi)容編排的合理性與先進性，推陳出新，保持教學(xué)內(nèi)容的前沿性。同時要做到內(nèi)容的開放式，注意銜接其他專業(yè)課程相關(guān)內(nèi)容，將檢測技術(shù)與控制儀表、熱工過程控制系統(tǒng)、鍋爐原理、汽輪機原理、計算機控制技術(shù)、智能控制技術(shù)與控制系統(tǒng)仿真技術(shù)等課程相關(guān)知識融入到具體的集散控制系統(tǒng)分析和設(shè)計中，從而提高學(xué)生集散控制系統(tǒng)的分析與綜合能力。
4.改進教學(xué)方法與教學(xué)方式
針對具有不同特點的知識點，采取不同的教學(xué)方式方法。在對集散控制系統(tǒng)的基本概念與結(jié)構(gòu)進行分析時，結(jié)合PPT、Flash等多媒體課件，以講授為主、討論為輔開展課堂教學(xué)，盡量活躍課程氣氛，把知識點講解的淺顯易懂，做到重點難點突出，在關(guān)鍵處設(shè)置問題，啟發(fā)學(xué)生思考。針對算法組態(tài)與人機界面內(nèi)容，需要實踐動手的較多，考慮到實驗課時的有限性，安排學(xué)生自己安裝好組態(tài)王與DCS教學(xué)仿真軟件，課堂教師結(jié)合實例一邊講解一邊示范，學(xué)生一邊聽講一邊學(xué)習(xí)組態(tài)。在講授數(shù)據(jù)通信時，結(jié)合某電廠科研課題，分析與DCS通信遇到的問題及其解決方案，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。積極探索開發(fā)并充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，為學(xué)生提供靈活自主的第二課堂，拓寬了學(xué)生的視野，改善了師生的交流途徑。[3]
5.實驗教學(xué)改革
“集散控制系統(tǒng)”課程的所有實驗都在集散控制系統(tǒng)實驗教室進行，以前由實驗室教師單獨承擔，為了實現(xiàn)理論教學(xué)與實踐教學(xué)的無縫對接，現(xiàn)由實驗室教師與任課教師聯(lián)合承擔，共同編寫了實驗室指導(dǎo)書，指導(dǎo)學(xué)生獨立完成實驗。根據(jù)集散控制系統(tǒng)教學(xué)大綱，由于教學(xué)時間的限制，安排學(xué)生利用課外時間進行六個驗證性實驗，在和利時MACS系統(tǒng)上開設(shè)了四個設(shè)計綜合性實驗，[4]包括一階單容水箱對象特性測試實驗、單容水箱液位PID控制實驗、雙容水箱液位控制系統(tǒng)設(shè)計實驗及煤燃燒控制系統(tǒng)設(shè)計實驗。
二、“集散控制系統(tǒng)課程設(shè)計”教學(xué)體系改革
“集散控制系統(tǒng)課程設(shè)計”是熱工自動化專業(yè)繼“集散控制系統(tǒng)”課程之后一個至關(guān)重要的工程實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是將書本知識轉(zhuǎn)化為實際運用能力的關(guān)鍵步驟，其學(xué)時為兩周。其目的在于培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)的集散控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計理論知識解決工程實際問題的能力，進一步發(fā)掘和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與工程實踐能力，即加深學(xué)生對熱工自動化工作的認識，提升畢業(yè)入職后的工作能力。這里主要從教學(xué)大綱、課程設(shè)計指導(dǎo)書、課程設(shè)計選題、指導(dǎo)教師的團隊化等方面探索“集散控制系統(tǒng)課程設(shè)計”教學(xué)體系的改革。
1.教學(xué)大綱修訂
根據(jù)熱工過程自動化專業(yè)的培養(yǎng)方案，在修訂“集散控制系統(tǒng)”教學(xué)大綱的同時，修訂“集散控制系統(tǒng)課程設(shè)計”的教學(xué)大綱。修訂過程中，密切聯(lián)系“集散控制系統(tǒng)”知識點，明確課程設(shè)計目的是力爭全面應(yīng)用課程所學(xué)知識進行現(xiàn)代電廠控制系統(tǒng)的設(shè)計，使得學(xué)生熟練掌握集散控制系統(tǒng)設(shè)計方法與基本技能。大綱規(guī)定了設(shè)計的基本要求、設(shè)計時間、選題原則、考核方式。
2.課程設(shè)計指導(dǎo)書與選題優(yōu)化
“集散控制系統(tǒng)課程設(shè)計”主要圍繞當前火力發(fā)電廠主流容量機組的鍋爐自動控制系統(tǒng)設(shè)計，給出了爐膛壓力控制系統(tǒng)設(shè)計、燃燒過程控制系統(tǒng)設(shè)計、過熱蒸汽溫度控制系統(tǒng)設(shè)計、再熱蒸汽溫度控制系統(tǒng)設(shè)計、除氧器水位控制系統(tǒng)設(shè)計、除氧器壓力控制系統(tǒng)設(shè)計、汽包水位控制系統(tǒng)設(shè)計與磨煤機解耦控制系統(tǒng)設(shè)計等八個設(shè)計課題。且這些題目會根據(jù)電廠自動化的發(fā)展適時更新，盡量遴選能激發(fā)學(xué)生興趣具有挑戰(zhàn)性或前沿性的課題。一般安排5～7名學(xué)生為一課題小組，要求各小組選出一名學(xué)生任組長，將課題設(shè)計分解成若干部分，小組成員分工協(xié)作。各小組分別完成總體方案設(shè)計、硬件選型、確定軟件需求、組態(tài)圖設(shè)計、SAMA圖繪制、算法組態(tài)、編寫設(shè)計說明書和答辯等任務(wù)，進一步提升學(xué)生的綜合應(yīng)用能力、獨立分析與解決問題的能力、團隊合作精神及創(chuàng)新能力。
3.指導(dǎo)教師團隊建設(shè)探索
課程設(shè)計教學(xué)過程中要體現(xiàn)素質(zhì)教育的實施，必須強化指導(dǎo)教師的主導(dǎo)作用。因而，組建一個優(yōu)秀的指導(dǎo)教師團隊勢在必行。指導(dǎo)教師必須有豐富的DCS設(shè)計經(jīng)驗，對電廠自動化領(lǐng)域有解決實際問題的工作積累，富有創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神，更應(yīng)具備高度的責任心。加強“集散控制系統(tǒng)課程設(shè)計”指導(dǎo)教師團隊建設(shè)，一方面組織任課教師與試驗指導(dǎo)教師到電廠進行工程化培訓(xùn)，主要目的在于豐富教師的集散控制系統(tǒng)工程實踐經(jīng)驗；另一方面聘請實習(xí)基地或有合作關(guān)系的電廠中的熱工自動化工程師擔任輔助指導(dǎo)教師。同時注重青年教師科研能力的培養(yǎng)，通過參與相關(guān)科研項目，把科研成果凝練成案例指導(dǎo)學(xué)生開展課程設(shè)計。[5]指導(dǎo)教師中既有理論功底深厚的任課教師、實驗知識豐富的實驗指導(dǎo)教師，又有工程實踐經(jīng)驗豐富的熱工自動化工程師，從而逐步組建一支奮發(fā)有為的指導(dǎo)教師團隊。
三、強化課程設(shè)計教學(xué)與專業(yè)課教學(xué)的聯(lián)系
“集散控制系統(tǒng)”教學(xué)主要圍繞培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力而展開。因而“集散控制系統(tǒng)”課程教學(xué)必須與“集散控制系統(tǒng)”課程設(shè)計教學(xué)有機融合。在課程教學(xué)階段，根據(jù)課程教研小組統(tǒng)一安排，把“集散控制系統(tǒng)”課程設(shè)計的題目及設(shè)計指導(dǎo)書下發(fā)給學(xué)生，從而使得課程教學(xué)基本圍繞課程設(shè)計進行。在原本枯燥的專業(yè)課教學(xué)中引進了類似“案例教學(xué)”的方式，增強了學(xué)生學(xué)習(xí)的針對性，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與目的，使理論與實踐能夠適時地統(tǒng)一起來，提高了教學(xué)效果。[6]因此，學(xué)生在理論教學(xué)階段即可基本完成“集散控制系統(tǒng)”課程設(shè)計的建模與算法設(shè)計部分內(nèi)容，大大節(jié)省了課程設(shè)計時間，讓學(xué)生騰出寬裕的時間挖掘創(chuàng)造性設(shè)計潛能。通過強化“集散控制系統(tǒng)”課程設(shè)計教學(xué)體系與專業(yè)課教學(xué)體系的聯(lián)系，不僅可以使理論教學(xué)與實踐教學(xué)相得益彰，也促進了集散控制系統(tǒng)教學(xué)效果的提升。
四、總結(jié)
在近幾年的教學(xué)過程中，課程教研小組對“集散控制系統(tǒng)”教學(xué)體系改革進行了探索。通過集散控制系統(tǒng)專業(yè)課程及其課程設(shè)計教學(xué)，加深了學(xué)生對集散控制系統(tǒng)分析與設(shè)計理論知識的整體認識，理論知識和工程實踐實現(xiàn)了有機融合，提高了學(xué)生的工程實踐能力與團隊精神，提升了整體教學(xué)效果。
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摘要：建筑冷熱源是建筑環(huán)境與能源應(yīng)用專業(yè)的一門主要專業(yè)課程，本文分析了現(xiàn)有建筑冷熱源課程體系現(xiàn)狀，總結(jié)了存在的不足，并從授課內(nèi)容和課程結(jié)構(gòu)方面提出完善本課程的建議。
關(guān)鍵詞：建筑冷熱源；課程體系
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）21-0100-02
在地方應(yīng)用型本科的定位下，唐山學(xué)院建筑環(huán)境與能源應(yīng)用專業(yè)的培養(yǎng)目標是培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展的，掌握建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程方面的基本知識，主要在暖通空調(diào)、建筑熱能供應(yīng)、建筑給排水等公共設(shè)施系統(tǒng)方面從事設(shè)計、施工、監(jiān)理、安裝工程造價等技術(shù)工作的應(yīng)用型高級專門人才。建筑冷熱源作為建筑環(huán)境與能源應(yīng)用專業(yè)的一門主要專業(yè)課程，從專業(yè)培養(yǎng)方案和課程體系的設(shè)置來看，該課程的設(shè)置目的很明確，就是培養(yǎng)學(xué)生具備冷熱源設(shè)計、控制和運行管理的能力。但現(xiàn)有的課程體系在滿足學(xué)生培養(yǎng)目標方面存在不足，本文對此進行討論。
一、現(xiàn)有課程體系現(xiàn)狀
筑冷熱源課程的教學(xué)內(nèi)容主要分為兩大部分：第一部分是制冷、熱泵、鍋爐等制冷制熱設(shè)備及基本原理；第二部分是以制冷、制熱設(shè)備為核心組成的各種系統(tǒng)。具體講授內(nèi)容為蒸汽壓縮式制冷與熱泵的熱力學(xué)原理、主要設(shè)備，制冷劑、冷媒和熱媒的熱力性質(zhì)，蒸汽壓縮式制冷機組和熱泵機組原理與性能調(diào)節(jié)，溴化鋰吸收式冷熱水機組的工作原理、性能和系統(tǒng)調(diào)節(jié)、燃料、燃燒計算及鍋爐的熱平衡、燃煤、燃油、燃氣鍋爐的結(jié)構(gòu)特點、冷熱源的燃料系統(tǒng)、煙風(fēng)系統(tǒng)和水、蒸汽系統(tǒng)，冷熱源的監(jiān)測、控制與運行管理，冷熱源的機房設(shè)計。其中重點講解了蒸汽壓縮式制冷與熱泵的熱力學(xué)原理、冷熱源設(shè)備的工作原理、功能和特性，蒸汽壓縮式制冷機組和熱泵機組的性能調(diào)節(jié)，溴化鋰吸收式冷熱水機組的工作原理、性能調(diào)節(jié)、燃料、燃燒計算及鍋爐的熱平衡等內(nèi)容、冷熱源水系統(tǒng)的系統(tǒng)形式等內(nèi)容。
從課程的設(shè)計思路看，學(xué)生學(xué)完建筑冷熱源課程，應(yīng)能達到如下的要求：（1）掌握蒸汽壓縮式制冷與熱泵的熱力學(xué)原理，飽和循環(huán)及改進措施，掌握冷熱源設(shè)備的工作原理、功能和特性，蒸汽壓縮式制冷機組和熱泵機組的性能調(diào)節(jié)，了解制冷技術(shù)的最新發(fā)展；（2）掌握燃料、燃燒計算及鍋爐的熱平衡計算，了解各種鍋爐的結(jié)構(gòu)和燃燒方式，了解鍋爐技術(shù)的最新發(fā)展；（3）掌握冷熱源系統(tǒng)的燃料系統(tǒng)、煙風(fēng)系統(tǒng)的組成，了解各種設(shè)備的原理，掌握冷熱源系統(tǒng)的水系統(tǒng)的類型及特點；（4）了解冷熱源的監(jiān)測、控制原理與方案，掌握冷熱源系統(tǒng)的故障分析，了解冷熱源的選擇原則，熟悉冷熱源機房的設(shè)計[1]。
二、課程體系存在的不足
從課程講授內(nèi)容和結(jié)構(gòu)看，建筑冷熱源課程的設(shè)置重點是蒸汽壓縮式制冷與熱泵的熱力學(xué)原理，冷熱源設(shè)備的工作原理和結(jié)構(gòu)、機組的性能調(diào)節(jié)等，而在以下幾個方面存在著不足：（1）簡單介紹了冷熱源的選擇原則，但對冷熱源的方案的確定沒有提及，對冷熱源設(shè)備的選型介紹得少之又少，相關(guān)的設(shè)計規(guī)范引入較少，不利于培養(yǎng)學(xué)生合理規(guī)劃冷熱源系統(tǒng)的初步能力。（2）單純地講授了冷熱源的原理、結(jié)構(gòu)和特性調(diào)節(jié)，沒有突出建筑冷熱源課程在建筑環(huán)境與能源應(yīng)用專業(yè)中的地位和作用，它與其他課程如供熱工程、空調(diào)工程之間的關(guān)系、與末端系統(tǒng)的連接，如熱源與供熱系統(tǒng)、冷源與空調(diào)系統(tǒng)等的連接，沒有介紹，不利于學(xué)生構(gòu)建暖通空調(diào)系統(tǒng)的整體概念。（3）無論是蒸汽壓縮式熱泵還是吸收式熱泵，均是既可以制冷又可以制熱，但在課程中對于制冷和制熱的轉(zhuǎn)換介紹很模糊，切換時設(shè)備的連接方案演示不清楚，不利于學(xué)生理解熱泵和制冷機組的工作情況。（4）對可再生能源在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的作用及原理介紹不詳細，對冷熱源系統(tǒng)的節(jié)能特性以及與環(huán)境的關(guān)聯(lián)闡述偏弱，無法凸顯對學(xué)生在工程實踐中針對空調(diào)系統(tǒng)控制、運行管理等問題進行更高層次的指導(dǎo)作用。
三、課程體系建設(shè)
建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)是由傳統(tǒng)建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)、建筑節(jié)能技術(shù)與部分建筑設(shè)施智能技術(shù)的合并而成的，更名的實質(zhì)就是要求本專業(yè)學(xué)生不僅能具備系統(tǒng)設(shè)計、施工和運行管理的能力，還要具備節(jié)能環(huán)保意識，具體到冷熱源課程上就體現(xiàn)在冷熱源系統(tǒng)設(shè)計、施工及運行過程中的節(jié)能特性，并且考慮新能源方式的利用。
鑒于現(xiàn)有建筑冷熱源課程體系存在的不足和新專業(yè)對培養(yǎng)目標的要求，在授課過程中，注意從以下幾方面進行建設(shè)。（1）突出建筑冷熱源在建筑環(huán)境與能源應(yīng)用專業(yè)的“源”作用和地位，在課程授n開始，給出大作業(yè)的題目，根據(jù)給出的建筑物的空調(diào)系統(tǒng)和供熱系統(tǒng)，設(shè)計其冷熱源，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)課程過程中始終圍繞這個題目，理解每一部分知識在冷熱源中的作用，增強學(xué)生對知識點的理解，構(gòu)建學(xué)生對暖通空調(diào)系統(tǒng)的整體概念。（2）引入相關(guān)規(guī)范，補充冷熱源設(shè)計選型及冷熱水系統(tǒng)設(shè)計。為學(xué)生后期的課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計奠定基礎(chǔ)。同時，講解實際工程的冷熱源系統(tǒng)設(shè)計實例，利用多媒體播放冷熱源的動畫圖，增強學(xué)生的工程意識和實踐能力。由于課時有限，對蒸汽壓縮式制冷與熱泵的熱力學(xué)原理的介紹課時縮短，這部分內(nèi)容與前基礎(chǔ)課工程熱力學(xué)的制冷循環(huán)部分內(nèi)容有重復(fù)，故加強工程熱力學(xué)對這部分的內(nèi)容的講解。（3）始終貫穿節(jié)能的觀點，向?qū)W生滲透節(jié)能的觀點和思想，做到在開發(fā)能源的同時注意環(huán)保，在利用能源的同時注意節(jié)能。重點介紹冷熱源系統(tǒng)的節(jié)能特性，并補充可再生能源在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的作用及原理，對近幾年投入工程中的新冷源，如地源熱泵、水源熱泵及污水源熱泵進行介紹，增強學(xué)生對制冷、熱泵的理解，同時也提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。（4）加強實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，強化學(xué)生的工程意識，重視學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，在課程設(shè)計方面，改變過去單門專業(yè)課單門課程設(shè)計的狹窄思維模式，強調(diào)建筑物內(nèi)的綜合課程設(shè)計，其目的在于培養(yǎng)學(xué)生的整體設(shè)計觀念，了解室內(nèi)設(shè)備系統(tǒng)的相互聯(lián)系，深化本專業(yè)工程的設(shè)計方法，增強學(xué)生的創(chuàng)新能力[2]。課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計的選題選擇工程實際的真實案例，并應(yīng)注意培養(yǎng)學(xué)生收集與使用專業(yè)規(guī)范的能力，指導(dǎo)學(xué)生正確理解規(guī)范條文，并能進行準確的應(yīng)用。
另外，為完善與豐富冷熱源課程結(jié)構(gòu)體系，結(jié)合實際教學(xué)需求，對熱工測量及自動化課程所講內(nèi)容擴展，講解冷熱源系統(tǒng)的控制原理及控制方案，熱泵機組的制冷與制熱工況的轉(zhuǎn)換，彌補建筑冷熱源在這方面的不足。
四、結(jié)論
針對目前建筑環(huán)境與能源應(yīng)用專業(yè)建筑冷熱源課程體系存在的問題，從授課內(nèi)容和專業(yè)課程體系兩方面探討建筑冷熱源的課程體系建設(shè)，要求學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)具備冷熱源設(shè)計、控制和運行管理的能力。
參考文獻：
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收稿日期：2016-11-28
鍋爐設(shè)備及運行是高職電廠熱能動力裝置專業(yè)的一門職業(yè)技能課，是集理論與實踐于一體的必修核心課程。學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)能具備高等技術(shù)應(yīng)用性專門人才必備的電廠鍋爐設(shè)備和運行的基本操作技能，實現(xiàn)電廠鍋爐運行、安裝以及檢修工作的零距離上崗。
課題組通過教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式等方面調(diào)查問卷，得到了大量的本專業(yè)畢業(yè)生和在校生的反饋：枯燥、抽象的理論計算；難以理解、想象的設(shè)備結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)的口頭講解；鍋爐運行的操規(guī)背誦，實踐環(huán)節(jié)與理論教學(xué)脫節(jié)，培養(yǎng)的學(xué)生動手能力差。與本科院校學(xué)科體系下培養(yǎng)的學(xué)生相比，存在著理論知識不足，操作能力不強，就業(yè)處于相當?shù)娜鮿莸痊F(xiàn)象。針對這些問題，一部分高職院校也做了精品課建設(shè)，進行了大量的課改工作，并取得了階段性的成果，但是由于校企合作的局限，實訓(xùn)設(shè)備的不足，職業(yè)分析不到位等，整體課程設(shè)計受到影響，為了實現(xiàn)學(xué)生的零距離上崗，我院購置了大量的實訓(xùn)設(shè)備及仿真系統(tǒng)，積極進行校企合作，在這些基礎(chǔ)上，教學(xué)團隊進行了轟轟烈烈的課改工作。
本課程改革的理念是以專業(yè)對應(yīng)崗位群、任務(wù)分析為依據(jù)，與企業(yè)結(jié)合進行基于工作過程任務(wù)化的課程開發(fā)設(shè)計，以培養(yǎng)學(xué)生崗位職業(yè)能力為核心，以工作任務(wù)為教學(xué)內(nèi)容，依托發(fā)電廠仿真實訓(xùn)室、熱力設(shè)備安裝檢修實訓(xùn)室的不同教學(xué)環(huán)境，進行基于過程導(dǎo)向項目的開發(fā)與設(shè)計，體現(xiàn)課程的實踐性、職業(yè)性和嚴謹性的要求。
下面筆者就從幾個方面闡述一下本課程的設(shè)計思路與實施。
一、確定課程目標
目前，職業(yè)教育課程改革的主流思想是對基于工作過程的學(xué)習(xí)領(lǐng)域進行系統(tǒng)開發(fā)，即根據(jù)職業(yè)工作內(nèi)容，分析典型職業(yè)工作任務(wù)，確定行動領(lǐng)域、學(xué)習(xí)情境，明確學(xué)習(xí)任務(wù)。所以，我們在前期，建立專業(yè)指導(dǎo)委員會，通過與他們探討，總結(jié)電廠相關(guān)崗位的主要職責，所要完成的任務(wù)，并一起提煉典型工作任務(wù)，然后由企業(yè)工程師、值長等分析完成這些任務(wù)需要哪些職業(yè)能力，整合為不同的課程，其中，表1的能力整合為課程鍋爐設(shè)備及運行。所以表1中的三種能力就是本門課程的職業(yè)能力目標。
二、任務(wù)驅(qū)動教學(xué)模式下的課程內(nèi)容組織
按照“校企合作、工學(xué)結(jié)合、以職業(yè)能力培養(yǎng)為中心、以操作實踐為主線、以具體工作任務(wù)為載體”的設(shè)計理念，考慮工作任務(wù)的實用性、典型性、可操作性以及可拓展性等因素，依據(jù)完成工作任務(wù)的需要，選擇和組織教學(xué)內(nèi)容，突出工作任務(wù)與知識技能的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生制定工作計劃、實施工作計劃的能力。所以，課題組經(jīng)過大量的探索與實踐，摸索出具體課程內(nèi)容組織（見表2）。其中，模塊二中的任務(wù)來源于電廠的典型任務(wù)，模塊一的任務(wù)是為了讓學(xué)生更好地了解鍋爐設(shè)備及整體布置而生成的教學(xué)載體。
三、任務(wù)驅(qū)動教學(xué)模式的實施
在每一個學(xué)習(xí)情景中，通過教師布置任務(wù)、學(xué)生主動完成任務(wù)，使學(xué)生能夠自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)，通過任務(wù)的實現(xiàn)學(xué)到必須掌握的知識技能，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和獨立分析問題、解決問題的能力，使學(xué)生在“在做中學(xué)，在學(xué)中做”，使教學(xué)向?qū)W習(xí)轉(zhuǎn)換，學(xué)生成為自我教育的人。實施過程如圖1所示：
四、考核方案
本課程采用有針對性的考核形式，具體考核形式多樣化，采用筆試、口試、情境測驗、討論、案例分析、專題報告等多種形式。評價的主體不僅有教師，還有企業(yè)技師。
采用綜合評價確定學(xué)生學(xué)習(xí)成績。綜合評價包括三個方面：
（1）實訓(xùn)考核占50%。教學(xué)過程中，每個任務(wù)評價后都會得到一個成績，最終實訓(xùn)考核為所有任務(wù)的平均成績，占最終評價的50%。
（2）教學(xué)過程考核占30%。以教師評價、學(xué)生評價、專題匯報等多種形式進行。主要從學(xué)習(xí)過程中的參與討論問題情況、發(fā)現(xiàn)分析解決問題情況、操作訓(xùn)練情況、出勤等方面考查學(xué)生的知識、技能與職業(yè)素養(yǎng)。
（3）期末考核占20%。以卷面形式組織，主要涉及鍋爐操作工、鍋爐運行值班員技能鑒定的筆試題。
五、改革效果
過程控制是一門研究領(lǐng)域主要涉及工業(yè)生產(chǎn)過程中對于系統(tǒng)控制的綜合性學(xué)科，學(xué)生通過學(xué)習(xí)過程控制這門課程的理論知識和實踐內(nèi)容，從而理解系統(tǒng)設(shè)計要求和規(guī)范。理論設(shè)計和工程實踐是過程控制課程設(shè)計的主要要求，強調(diào)理論與實際相結(jié)合，并加以工程實踐，這樣才能深化學(xué)生對于系統(tǒng)設(shè)計的理解，從而自主進行系統(tǒng)設(shè)計。但是現(xiàn)實中由于過程控制教學(xué)實驗平臺成本很高，大部分高校在過程控制課程設(shè)計實踐中往往只采用實例教學(xué)的演示方式，學(xué)生只能看到到例程的試驗結(jié)果，往往只有一些實驗數(shù)據(jù)，過于靜態(tài)化，學(xué)生會感到非常枯燥，學(xué)習(xí)積極性不高，學(xué)生融入不到系統(tǒng)設(shè)計的氛圍當中，沒有任何的參與感，這樣就達不到預(yù)期的實踐效果。因此，通過引入組態(tài)軟件并把其應(yīng)用于過程控制課程設(shè)計的實踐環(huán)節(jié)中，為學(xué)生模擬一個系統(tǒng)設(shè)計的開放平臺，提高學(xué)生的積極性與主動性，增加學(xué)生的參與感，使得學(xué)生可以自主的選擇背景，設(shè)計各式各樣的系統(tǒng)。學(xué)生設(shè)計完系統(tǒng)，通過老師的指導(dǎo)，逐漸完成對系統(tǒng)不足之處的修改，這樣的實踐過程，充分鍛煉了學(xué)生自主進行系統(tǒng)設(shè)計的實踐能力，深化了學(xué)生對于過程控制理論知識的理解。組態(tài)軟件，又可稱之為“組態(tài)式監(jiān)控軟件”，是一種模擬系統(tǒng)設(shè)計的專業(yè)軟件。學(xué)生通過組態(tài)軟件可以輕松搭建構(gòu)造自己所需要的軟件功能，從而替代了傳統(tǒng)應(yīng)用計算機語言編寫軟件程序?qū)崿F(xiàn)軟件功能的方法。因此，降低了組態(tài)軟件的使用門檻，學(xué)生可以輕松上手操作組態(tài)軟件。學(xué)生根據(jù)各自的需求，使用組態(tài)軟件，運用類似拼圖的方法來搭建系統(tǒng)，并最終模擬出系統(tǒng)的運行流程。
2組態(tài)軟件的優(yōu)點及其應(yīng)用步驟
組態(tài)軟件是一種模擬系統(tǒng)設(shè)計的專用軟件，它與過程控制緊密聯(lián)系在一起，在模擬平臺上構(gòu)建系統(tǒng)。組態(tài)軟件的特點主要包含以下三個方面：第一，延續(xù)性和可擴充性。當用戶需求發(fā)生改變時，由于組態(tài)軟件采取模塊化的組合方式來搭建系統(tǒng)，所以用戶只需小范圍修改或替換指定模塊，其他部分不做改動即可滿足需求。第二，易學(xué)易用性是組態(tài)軟件的又一個特點，學(xué)生基本不需要計算機語言基礎(chǔ)，甚至不需要編程技術(shù)，就可以進行系統(tǒng)設(shè)計。通過類似拼圖的方式就能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)生要求的軟件功能。第三，通用性。組態(tài)軟件幾乎涵蓋了工業(yè)過程系統(tǒng)設(shè)計的方方面面，學(xué)生可以根據(jù)各自的需求，設(shè)計各式各樣的系統(tǒng)，并且系統(tǒng)都可以進行動畫效果、數(shù)據(jù)處理等功能的展示，而不受行業(yè)的限制。
3組態(tài)軟件在過程控制課程設(shè)計實踐中的應(yīng)用
在過程控制課程設(shè)計實踐中，為了培養(yǎng)學(xué)生自主進行系統(tǒng)設(shè)計的能力，通過組態(tài)軟件在過程控制課程設(shè)計實踐中的應(yīng)用，使得學(xué)生可以自主根據(jù)選擇的背景來設(shè)計系統(tǒng)，最終達到系統(tǒng)的差異性和獨特性，真正實現(xiàn)每個學(xué)生自主進行系統(tǒng)設(shè)計。在系統(tǒng)設(shè)計的過程中，學(xué)生根據(jù)自己的想法，完全自主的進行系統(tǒng)設(shè)計。系統(tǒng)設(shè)計完成后，通過與老師的交流以及老師的指導(dǎo)，逐步完善所設(shè)計的系統(tǒng)。通過這個過程控制課程設(shè)計實踐，使學(xué)生把所學(xué)的過程控制的知識充分運用到系統(tǒng)設(shè)計當中，提高學(xué)生自主進行系統(tǒng)設(shè)計的能力。因此，把組態(tài)軟件應(yīng)用到過程控制課程設(shè)計實踐環(huán)節(jié)中這一方法是具有創(chuàng)新性的教學(xué)實踐方法。在過程控制課程設(shè)計實踐中，學(xué)生根據(jù)不同背景需求所設(shè)計出：雙沖量均勻控制系統(tǒng)、加料控制監(jiān)控系統(tǒng)、船閘系統(tǒng)、水箱控制系統(tǒng)、鍋爐溫度控制系統(tǒng)等。通過使用組態(tài)軟件，學(xué)生很容易理解整個系統(tǒng)的工作原理和運行流程，加深了學(xué)生對于系統(tǒng)設(shè)計的理解，提高了學(xué)生自主設(shè)計系統(tǒng)的能力，從而顯著提高了實踐效果。在過程控制課程設(shè)計中使用組態(tài)軟件，增加了學(xué)生進行系統(tǒng)設(shè)計的參與感，增強了學(xué)生與指導(dǎo)老師的互動，顯著提高了學(xué)生的積極性和主動性。通過類似拼圖式的搭建構(gòu)造系統(tǒng)，降低了系統(tǒng)設(shè)計的難度，與此同時增加了學(xué)生進行系統(tǒng)設(shè)計的趣味性，從而讓學(xué)生對于自主進行系統(tǒng)設(shè)計充滿興趣，最終提高學(xué)生自主進行系統(tǒng)設(shè)計的能力。
4總結(jié)
1教學(xué)內(nèi)容改革探討
一本合適的教材，是教師教好課，學(xué)生學(xué)好課的基礎(chǔ)。目前，華北水院大氣污染控制工程的參考教材是高等教育出版社出版，郝吉明與馬廣大編著的《大氣污染控制工程》。該課程的主要內(nèi)容有大氣污染氣象學(xué)、大氣擴散模式、顆粒污染物、SO2和NOX等氣態(tài)污染物的各種控制技術(shù)的基本理論知識、工作原理、設(shè)計計算等[1]。該教材由于系統(tǒng)性較強，在學(xué)校7年的使用過程中，反映較好。國內(nèi)其他相關(guān)教材如化學(xué)工業(yè)出版社出版，姜安璽等編著的《空氣污染控制》等[2]，除了煙塵、SOX、NOX等常規(guī)大氣污染物外，還涉及有二噁英、惡臭、室內(nèi)空氣污染與控制等，內(nèi)容太過寬泛。近年來，隨著環(huán)境科學(xué)與技術(shù)的迅速發(fā)展，該教材出現(xiàn)了內(nèi)容老化、更新較慢等問題。如有關(guān)大氣環(huán)境質(zhì)量標準的內(nèi)容，應(yīng)及時查找新標準，并把《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223-2003)作為講解重點，其他相關(guān)標準可提供網(wǎng)址，讓學(xué)生自己查閱；關(guān)于火電廠燃煤煙氣脫硫(FGD)，由于該項技術(shù)是火力發(fā)電廠目前采用的主要的脫硫技術(shù)，而且該項技術(shù)發(fā)展非常迅速，教材又描述的非常簡略，因此教師應(yīng)及時跟蹤先進技術(shù)，傳授給學(xué)生最新、最實用的知識。課程講授過程中應(yīng)做到有重點、有概括。該課程的重點講解部分為大氣擴散模式、顆粒污染物、SO2和NOX氣態(tài)污染物的各種控制技術(shù)的基本理論知識、工作原理、設(shè)計計算等。揮發(fā)性有機物和城市機動車的污染控制做一簡單介紹，而大氣污染和全球氣候則可以作為自學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生自己去查資料了解。除塵裝置部分應(yīng)以火電廠主要應(yīng)用的電除塵器和袋式除塵器為重點講解內(nèi)容，而旋風(fēng)除塵器和濕式除塵器則作一概述，提出問題讓學(xué)生通過自學(xué)來解答。另外，大氣污染控制工程課程教學(xué)僅為48學(xué)時，只有12周授課時間。實驗教學(xué)學(xué)時很少，課程實驗如二氧化硫檢測，汽車尾氣檢測，旋風(fēng)除塵器性能測試等，都沒有開設(shè)。在教學(xué)內(nèi)容上，大氣污染控制工程應(yīng)增加實驗課時，加強學(xué)生的自學(xué)動手能力。
2教學(xué)手段改革探討
大氣污染控制工程是一門實踐性很強的工程學(xué)科。課程本身沒有任何趣味性，如果沒有有效的教學(xué)方法，很難激起學(xué)生興趣，使學(xué)生學(xué)習(xí)效果不好。目前華北水院該課程教學(xué)，主要采用課堂教授、填鴨式教學(xué)，忽視了教學(xué)過程中對學(xué)生分析思維能力和解決問題能力的培養(yǎng)。學(xué)生獨立思考、自主學(xué)習(xí)的余地很小，完全處于被動接受狀態(tài)。在課堂教學(xué)上，該課程應(yīng)充分利用多媒體教學(xué)和板書教學(xué)的優(yōu)缺點，結(jié)合環(huán)境專業(yè)的特點，采用多媒體結(jié)合板書進行課堂教學(xué)。多媒體相對直觀，在有限時間內(nèi)所涵蓋的內(nèi)容量大，尤其是大量的環(huán)境工程仿真視頻或在現(xiàn)場實錄片段，可以將各類型設(shè)備的結(jié)構(gòu)以及工作狀況生動地顯示出來，調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，對于理論知識的運用和掌握，有著很大促進作用。但是，單純的多媒體教學(xué)容易使教學(xué)氣氛沉悶，過于單調(diào)，因此應(yīng)該配合板書教學(xué)。如講授大氣擴散模式時，學(xué)生普遍反映公式太長，難于記憶。通過板書，一步步推導(dǎo)，增加課堂互動，學(xué)生容易理解記憶。除了多媒體教學(xué)和板書教學(xué)外，對于有些章節(jié)，可以讓學(xué)生自己查閱資料、分析總結(jié)，或分組討論，推薦代表發(fā)言。如大氣污染與全球氣候部分，內(nèi)容容易理解，可以提前給學(xué)生準備時間，讓學(xué)生代表上臺講解。這樣可以活躍課堂氣氛，發(fā)揮學(xué)生主觀能動性，給學(xué)生提供一個廣闊的思維空間。
3實踐教學(xué)環(huán)節(jié)改革探討
實踐教學(xué)環(huán)節(jié)是課程教學(xué)體系的重要組成部分，是保證教學(xué)質(zhì)量必不可少的環(huán)節(jié)，對培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和應(yīng)用專業(yè)理論解決實際問題的能力起到重要作用。主要包括實驗、實習(xí)、課程設(shè)計等。
3.1實驗教學(xué)改革
華北水院實驗室的使用比較封閉，學(xué)生一般在實驗課時才有機會在實驗室操作實驗儀器設(shè)備，難以滿足學(xué)生各種課外研究的需求。另外還存在學(xué)生人數(shù)多，老師少、儀器少等矛盾，一些實驗如電除塵器模擬、吸收法脫硫等不能開設(shè)。學(xué)生在遇到問題時通常依靠老師來解決，在試驗中缺乏主動性，能力得不到及時地培養(yǎng)和提高。為解決這些問題，實驗室應(yīng)該對學(xué)生開放[3]，學(xué)生提出申請，經(jīng)實驗室主任批準后，可自行使用實驗室，另外增加課程實驗，課程實驗一般占課程總學(xué)時的30~40%[4]。
3.2課程設(shè)計教學(xué)改革
大氣污染控制工程課程設(shè)計為教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。通過課程設(shè)計，調(diào)閱大量文獻資料，能進一步消化和鞏固《大氣污染控制工程》所學(xué)內(nèi)容，并使所學(xué)的知識系統(tǒng)化，培養(yǎng)運用所學(xué)理論知識進行凈化系統(tǒng)設(shè)計的初步能力。大氣課程設(shè)計排在第7學(xué)期，設(shè)計時間為兩周。設(shè)計題目為某燃煤鍋爐房煙氣除塵系統(tǒng)設(shè)計，具有一定的應(yīng)用價值。設(shè)計內(nèi)容包括：系統(tǒng)設(shè)計方案的分析確定，除塵器的比選，管網(wǎng)布置及計算，系統(tǒng)阻力計算，風(fēng)機及電機的選型等，設(shè)計成果為繪制系統(tǒng)平面布置圖和系統(tǒng)圖，編寫設(shè)計說明書、計算書。該課程設(shè)計需要大量參考書，學(xué)生發(fā)現(xiàn)很多參考書在圖書館找不到，如陸耀慶主編的供暖通風(fēng)設(shè)計手冊，航天部第七研究設(shè)計院編寫的工業(yè)鍋爐房設(shè)計手冊，煙囪設(shè)計手冊等等；在設(shè)計后期，學(xué)生需要利用計算機繪制系統(tǒng)圖，編寫設(shè)計說明書計算書，但機房的計算機太陳舊，經(jīng)常出現(xiàn)死機、保存文件打不開等情況，嚴重影響了課程設(shè)計的質(zhì)量。希望學(xué)校能豐富大氣污染控制工程課程設(shè)計方面書籍，提供給學(xué)生更好的上機環(huán)境，提高該課設(shè)質(zhì)量。大氣課設(shè)開始時間一般在12月份，正是學(xué)生考研沖刺時期，大部分學(xué)生為了考研，花幾天時間簡單對付一下，甚至抄襲別人的成果，設(shè)計成果質(zhì)量一般，沒有達到預(yù)期效果。如果將本課程排在第6學(xué)期，則能較好的避免這種情況，效果要好的多。
3.3實習(xí)
環(huán)境工程專業(yè)的實習(xí)主要有認識實習(xí)和畢業(yè)實習(xí)。在學(xué)氣污染控制工程課程之前，學(xué)生要進行認識實習(xí)。認識實習(xí)是學(xué)生明確專業(yè)培養(yǎng)方向、服務(wù)行業(yè)狀況的重要一環(huán)。認識實習(xí)時間為2周，參觀的地點為污水處理廠、熱電廠、垃圾焚燒廠等。通常，與大氣污染控制有關(guān)的工廠只參觀一家，認識實習(xí)時間太短，學(xué)生往往只是走馬觀花，所起作用有限。如果在進入實習(xí)場地之前，對實習(xí)場地的相關(guān)情況，涉及到課程內(nèi)容的基本原理、設(shè)備、系統(tǒng)、流程做概括性的講解(最好采用多媒體手段進行)，使學(xué)生進入實習(xí)場地后做到心中有數(shù)，則對以后該課程的學(xué)習(xí)起到一個很好的鋪墊作用。畢業(yè)實習(xí)安排在第8學(xué)期，學(xué)生學(xué)氣污染控制工程之后。畢業(yè)實習(xí)有集中實習(xí)和分散實習(xí)兩種方式[5]。集中實習(xí)是老師帶領(lǐng)多數(shù)學(xué)生到不同的實習(xí)單位實習(xí)，這樣可以增加學(xué)生的見識，拓寬其知識面。分散實習(xí)的學(xué)生根據(jù)自己的特點和興趣，找到合適的實習(xí)單位，或直接到簽約的單位實習(xí)，提前熟悉工作環(huán)境。畢業(yè)實習(xí)時，因掌握了與大氣污染控制相關(guān)專業(yè)知識，通過講解人員的解說，學(xué)生能較好的將課程理論知識與實際設(shè)備、流程、基本原理等對應(yīng)起來，做到融會貫通。
4考核方法改革
一直以來該課程考核都是采用傳統(tǒng)的筆試方式，并且大多在課程結(jié)束時進行。華北水院的課程成績?yōu)楣P試成績90%，平時成績僅為10%。這就造成了學(xué)生平常沒壓力，不好好聽課，甚至逃課，做作業(yè)不積極，甚至抄襲，考前拼命突擊，死記硬背公式，對知識一知半解，不能靈活運用，還容易出現(xiàn)作弊現(xiàn)象。從學(xué)生長遠發(fā)展來看，由于缺乏主動性，知識根基不深，不能將知識轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰Γ绊懞罄^學(xué)業(yè)學(xué)習(xí)乃至進一步深造，缺乏發(fā)展后勁。本課程應(yīng)加強平時考核力度，增加平時成績的比重，由傳統(tǒng)的90%和10%轉(zhuǎn)變?yōu)?0%和30%，即平時成績占30%，期末考試占70%。從單純考核知識過渡到知識、能力、素質(zhì)并重。平時成績包括平時作業(yè)完成情況、參加課堂聽課情況、課堂問答表現(xiàn)等。
