論述“鍋爐原理”課程實踐訓練教學內容設計
論文關鍵詞：鍋爐原理 實踐訓練 教學
論文摘要：為適應創新型國家，創新應貫穿大學課堂理論教學和課程實踐訓練教學。針對“鍋爐原理”課程實踐訓練教學，重點探討了華北水電學院“鍋爐原理”課程實踐訓練的目標定位、教學內容的設計和實施方法，以期對電廠熱能與動力工程專業實踐能力訓練方面起到一定的推動作用。
鍋爐是用以生產熱水或蒸汽的設備，在國民中具有異乎尋常的重要作用，電站鍋爐是火力發電系統三大主機之一，對火電的高效、潔凈和安全生產及其重要，因此，“鍋爐原理”是熱能與動力工程專業最核心專業課程之一。“鍋爐原理”課程主要講授鍋爐的基本工作原理，包括鍋爐的爐內燃燒原理及燃燒設備、鍋爐的傳熱過程、鍋內水動力、受熱面外部工作過程和先進鍋爐技術的發展等內容，要求學生掌握鍋爐工作過程的基本理論及鍋爐設備的相關知識，并培養學生分析工程問題、鍋爐設計計算和鍋爐試驗的實踐能力。
為適應創新型國家發展戰略，要實現從知識型向創新型培養目標轉變，具體到“鍋爐原理”的課程教學中，創新應貫穿課堂理論教學和課程實踐訓練教學。對“鍋爐原理”課程的理論教學內容設計、教學手段、教學方法等方面已有較多的探討和實踐研究，[1-4]本文從“鍋爐原理”課程實踐能力的培養出發，重點討論華北水利水電學院（以下簡稱“我校”）“鍋爐原理”課程實踐訓練的目標定位、教學內容的設計和實施方法。
一、“鍋爐原理”課程實踐訓練教學的定位
“鍋爐原理”課程實踐訓練教學的定位必須符合我校熱能與動力工程專業定位，應全面貫徹黨的教育方針，遵循大學教育教學規律，秉承我校辦學理念，實施“基礎、實踐、創新”三位一體的培養模式，在教育教學中，堅持夯實基礎、強化實踐、注重創新的思想，培養吃得苦、下得去和用得上的專業技術人才。應以“寬基礎、強能力、高素質”為培養人才的宗旨，注重學生的動手能力、創新意識與能力的培養，加強實踐性教學環節，優化教學方法與教學手段。專業實踐能力培養始終圍繞“強化實踐教學、提高學生素質、培養創新意識、重在實際應用”的教學思想，從人才培養目標、實驗教學體系、實驗教學內容和方法、實驗教學隊伍、實驗條件和實驗室體制等方面進行了全方位的改革與建設，探索實現基礎性驗證實驗、測定試驗、創新性科研訓練實驗和拓寬知識面的演示實驗的“四級實驗”教學體系，實現教育創新。“鍋爐原理”課程實踐訓練教學應實施從理論到實際、從傳統到創新、從課堂到工程項目的工程化實踐教學思想，圍繞動腦想方案、動手做試驗、動嘴講成果、動筆寫報告等“四動”能力，達到加深理論知識的掌握和應用，在實踐訓練中切實培養學生處理工程問題，進行鍋爐設計計算和鍋爐試驗的實踐能力。
二、“鍋爐原理”課程實踐訓練教學內容的設計
“鍋爐原理”課程實踐訓練教學內容尚無可參考，根據我校熱能與動力工程專業人才培養和“鍋爐原理”課程大綱的要求，基于我校的專業師資、實驗室和資源以及用人單位和歷屆畢業生的建議，科學制定“鍋爐原理”課程實踐訓練教學內容。
1.“鍋爐原理”課程實踐訓練教學內容設計原則
對我校“鍋爐原理”課程實踐訓練教學內容進行設計時，實行“工程化”設計思路，并遵循四個原則，即實踐訓練內容以“鍋爐原理”為中心、內容進程科學有序化、內容設計層次化和實施方式多元化。
（1）以“鍋爐原理”為中心，多課程之間緊密聯系化。鑒于“鍋爐原理”是熱能與動力工程專業的最重要專業課，處于前期的專業基礎課程以及后續課程之間的中心地位，因此在設計“鍋爐原理”課程實踐訓練教學內容之前，先對我校“流體力學”、“工程熱力學”、“傳熱學”和“燃燒學”等基礎課以及后續專業選修課程比如“大型鍋爐運行”、“單元機組集控運行”和“循環流化床燃燒技術”等課程的教學大綱、實驗大綱、知識點講授情況以及實踐實驗訓練情況進行詳細、分析和，做到了然于胸，確保“鍋爐原理”課程實踐訓練教學內容設計與前期專業基礎課程及后續專業選修課程的緊密聯系，力求通過該課程實踐訓練，既可以鞏固和加深學生對前期專業基礎課的理解，加強對所學基礎知識的實踐應用，將所學的熱知識、燃燒學知識在電站鍋爐中加以應用，達到學生對鍋爐原理中爐內燃燒、鍋內傳熱及水動力和煙風阻力知識融會貫通、舉一反三，為靈活應用打下堅實基礎，又能激發學生學習后續專業選修課程的欲望和熱情，培養學生學習后續課程的好奇心、主動性和積極性。
（2）實踐訓練課程內容進程科學有序化。“鍋爐原理”課程本身知識點之間的順序決定了課程實踐訓練教學內容的設計次序，要由淺入深、層層推進、由易到難，脈絡清晰。因此，訓練內容應嚴格按照鍋爐原理本身的發展進行設計。內容主要包括客觀認識實踐、原理性演示驗證實踐和工程實踐訓練三大內容。
客觀認識實踐主要是對鍋爐實物、鍋爐機組整體模型、鍋爐重要設備的直觀認識，如在開設“鍋爐原理”課程前進行電廠認識，對鍋爐的實物直觀認識，在“鍋爐原理”課程第一節緒論課和鍋爐組成課講解后進行模型實驗，通過模型參加實驗、拆裝模型和動畫模型模擬鞏固加深鍋爐機組系統及組成知識。
原理性演示驗證實踐。筆者通過幾年的“鍋爐原理”教學發現，鍋爐的水循環內容是該課程的難點之一，學生往往難以理解和掌握，通過課程原理性演示和實踐可以幫助學生理解和掌握水循環等難點。該部分主要是對自然循環原理、直流鍋爐原理等的演示驗證實踐內容。
工程實踐試驗主要是對鍋爐的三大計算能力的訓練實踐，包括鍋爐輔助計算、熱力計算、水動力計算、煙風阻力計算和強度計算的實踐訓練、鍋爐熱平衡的實驗和鍋爐機組運行仿真實驗訓練。
（3）實踐訓練課程內容設計層次化。內容設計要貫穿層次化的思路，內容的難易程度要進行層次化設計，對訓練中的每一個內容根據其在課程中的總體地位和重要程度按照“了解、理解、掌握”等不同層次進行分級定位；同時，根據學生個體水平的差異，對同一內容也要進行層次化設計，在滿足分級定位要求和大部分學生學習基礎上，對那些學有余力的學生進行進一步的拓寬設計。比如鍋爐的計算，對于普通的學生則只要會進行鍋爐的輔助計算、各受熱面熱力計算和簡單的水循環計算即可，而對于部分學有余力的學生，則可更進一步進行較復雜的水動力計算、強度計算和煙風阻力計算，并完成一些計算程序的編制。
（4）實施方式多元化。課程實踐訓練教學是實踐性課程，因教學學時、實驗室資源等多方面的因素，決定教學實施的方式必須多元化，即課堂、實驗室和企業生產三位一體，課堂演示、實驗室參觀驗證實踐和電廠實踐構成全方位多層次的實踐訓練。傳統與現代先進技術結合，實踐訓練中采用比如程序模擬、動畫設計模擬實踐、鍋爐事故仿真模擬等先進技術手段實施實踐訓練。
2.“鍋爐原理”課程實踐訓練教學具體內容設計
我校“鍋爐原理”課程計劃學時64學時，其中實驗6學時。其前期基礎課程包括“流體力學”、“工程熱力學”、“傳熱學和燃燒學”，還開設了后續課程“鍋爐運行”和“單元機組集控運行”。“鍋爐原理”課程內容多、難點多、實踐性強，“鍋爐原理”課程通常設置有鍋爐原理課程設計，我校“鍋爐原理”課程設計時間為1.5周。實際上，僅靠課程設計和6學時的實踐訓練難以達到學生牢固掌握鍋爐原理理論知識、靈活運用所學解決實際問題的目標。“鍋爐原理”課程實踐訓練教學包括鍋爐原理6學時實驗課、1.5周課程設計、16學時單元機組集控運行實驗，但主要利用學生的課余時間進行。教學過程貫穿第5至第8學期，延續2年時間，實踐訓練教學包括13個內容，90小時。具體內容和建議學時如下。
電站鍋爐機組實物模型和虛擬模型實踐，2學時。標準煤樣分析驗證性實驗，4學時。混合煤工業分析測試實驗，4學時。煤的發熱量測定實驗，2學時。自然循環鍋爐工作原理實驗，1學時。多管水循環驗證實驗，1學時。直流鍋爐工作原理實驗，1學時。鍋爐綜合測試項目設計實驗，13學時。鍋爐原理課程設計訓練，32學時。鍋爐水循環計算訓練，10學時。鍋爐煙風阻力計算訓練，6學時。鍋爐啟停仿真訓練，8學時。鍋爐運行仿真訓練，8學時。
三、“鍋爐原理”課程實踐訓練教學實踐
我校“鍋爐原理”課程實踐訓練教學課題在2008提出，在2006、2007和2008年級開始實施，實踐證明，通過“鍋爐原理”課程實踐訓練教學，激發了學生學習專業知識的熱情，鞏固和加深了鍋爐原理知識的理解，提高了學生的專業素質，培養了學生動腦想方案、動手做試驗、動嘴講成果、動筆寫報告等“四動”能力。我們對2006和2007年級的學生進行鍋爐實踐能力的分析發現，無論是研究生復試（鍋爐及鍋爐相關知識的筆試和面試），還是就業面試（熱和鍋爐等口試）過程中，學生對鍋爐相關考題從容自如，安之若素。當然，在教學內容設計方面還需進一步改進，實施的方式還需更科學合理。
參考文獻：
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