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作者简介:曹丽华(1973-),女,黑龙江齐齐哈尔人,东北电力大学能源与动力工程学院,教授;李勇(1964-),男,辽宁本溪人,东北电力大学能源与动力工程学院,教授。(吉林 吉林 132012)
基金项目:本文系2010年吉林省高等教育省级教学研究课题——能源动力类专业本科生研究性学习和创新能力培养的研究与实践的研究成果。
中图分类号:G642.477 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)02-0133-02
研究性学习,即改变原有的“填鸭式”教学方式,变学生“被动”学习为“主动”学习,教师根据学科知识的特点,引导学生主动学习的过程。从广义理解,它是一种学习的理念、策略、方法,适用于学生对所有学科的学习。[1]开展研究性学习可以激发学生的好奇心,让其思维发生变化,对所学内容产生兴趣。同时,还能培养学生发现问题、研究问题和解决问题的创新意识。研究性学习的核心是要改变学生的学习方式,强调一种主动探究式的学习,是培养学生创新精神和实践能力,推行素质教育的一种新的尝试和实践。[2,3]
热能与动力工程专业的毕业设计要求理论和实践相结合,既有已学专业知识的使用过程,又有对专业知识的创新过程,非常适合以这种“研究性学习”的方式开展教学工作。该学习方法能通过让学生自主学习来不断激励学生,并为教师提供了与学生建立相互关系的独特机会。
一、热能与动力工程专业毕业设计的目的与要求
热能与动力工程专业毕业设计的目的是培养学生利用所学知识分析与解决实际问题(或工程实践问题)的能力或理论推理能力;培养学生调查研究、查阅中外文献和收集资料的能力;培养学生理论分析、制定设计或试验方案的能力;培养学生设计、计算和绘图的能力;培养学生实验研究和数据处理的能力;培养学生综合分析、总结提高、编制设计说明书及撰写科技论文的能力;培养学生外语、计算机应用能力等,使学生在创新和实践方面得到一次系统的基本训练,达到从事科学研究的初步能力和实践性人才的培养目标。
研究性学习强调基于问题、面向实际,凸显自主探究、合作互动,重点体现在“提出问题、自主研究、讨论互动、批判改进”等核心环节。[4]研究性学习是一种学习方法体系,按照学习专题的内容的性质和学习方式划分,其主要形式有基于问题的探究式学习、基于案例的讨论式学习和基于项目的参与式学习。[4]因此,在毕业设计中进行研究性学习,可以很好地实现毕业设计的目的和要求,充分调动学生学习的积极性、主动性和独立性,实现毕业生的培养目标和培养标准,以培养高素质、创新型人才。
二、毕业设计题目的设定和学生的选题
第一,毕业设计题目设定的基本要求是遵循毕业设计教学大纲,符合热能与动力工程专业的培养目标。
第二,毕业设计题目的设定要理论联系实践,既有理论研究又有工程实际,体现出教学和科研相结合的原则,用以增强学生的兴趣和知识的实际应用。让学生能够学以致用,从而调动学生的积极性,增强学生对生产实际、理论学习和科学研究相辅相成的认识。
第三,毕业设计题目的设定要因学生个体的差异难易结合,因材施教,使所有学生都能感到所学知识的有用之处,又能在原有基础上有所提高、有所创新。
第四,毕业设计题目的设定范围和深度应符合学生及本专业的实际情况,但又不失对本专业知识的实际应用。
第五,毕业设计题目的设定一般可分为理论研究、实验研究、工程设计(实践)和综合等类型。本专业学生结合工程实践类课题的比例应不少于80%,首先保证基本工程训练,并在此基础上做一些提高性的、拓展性的研究专题;其次结合实际任务进行的毕业设计,应选择那些能满足教学要求,并有实际意义的课题。
第六,毕业设计题目设定后,学生可根据自己的兴趣爱好选取课题,然后根据自选与分配相结合的办法进行最后的确定。在指导教师的指导下,学生可根据选取的毕业设计课题进行研究性的毕业设计,但目标要明确、工作量要适当。
第七,学生除了选择指导教师设定的毕业设计题目外,也可根据本专业特点和自己的兴趣,选择学习和生活中遇到的与专业相关的实际问题,然后请指导教师审定后确定毕业论文的题目。
三、在毕业设计中开展研究性学习的目标、组织与实施
1.研究性学习的目标
热能与动力工程专业毕业设计的目的是为了培养学生学以致用的能力。其学习目的非常明确,就是利用大学所学的知识去解决导师所设计的问题,不但要学会查找资料、归纳总结,还要选取恰当的方法、手段,学会和导师交流,学会思考和创新。在毕业设计中开展研究性学习的目的就是根据学生个体的特点,有目的、有差异、有选择的设定毕业设计题目,既做到理论联系实际,又能使学生在研究中有所创新,培养其独立思考和解决问题的能力。
2.毕业设计的研究性学习过程
毕业设计采取个人独立研究的方式。指导教师根据毕业设计题目的设定要求,注重理论联系实际的设定若干个题目,由学生自由选择感兴趣的题目。然后指导教师给出题目具体的研究目标和要求,指导学生相对独立的开展研究,用17周的时间完成整个毕业设计,撰写毕业设计论文一本。毕业设计具体的研究性学习过程见图1。
3.毕业设计的具体实施过程
(1)对毕业设计题目的理解。指导教师应帮助学生就研究题目的意义、所涉及的知识及存在的争议去理解毕业设计题目。鼓励学生从多种角度认识、分析该毕业设计题目所涉及的问题,有批判的去思考,大胆的去创新。
(2)搜集、分析、整理资料。查找与毕业设计题目设定的任务相关的国内外资料,深入理解毕业设计的任务,掌握国内外的发展现状和研究手段。
(3)开展调查研究和拟定研究方法。学生可根据个人理解对课题进行初步的研究,提出主要要解决的问题和思路,以及拟采用的方法和手段,撰写开题报告。
(4)讨论与修正。学生将初步研究的结果,在指导检查时或课余时间,与指导教师和同学进行讨论,汲取他人意见和建议,及时修正部分毕业设计内容的研究方法,体验研究性学习的快乐与收获。
(5)开展深入研究。学生根据之前对课题的理解和拟定的初步思路,对毕业设计内容进行深入研究,利用以往所学的知识去解决实际的问题。在此过程中,还可能遇到新的问题,或提出新的问题,教师应鼓励其进行独立研究,开展研究性学习,培养学生发现问题、解决问题和开拓创新的能力,客观地、辩证地去分析和思考,以达到毕业设计的目的。
(6)撰写毕业论文。让学生按照毕业设计的撰写规范来汇报自己的结论,甚至可以鼓励学生在学术刊物上发表自己的研究成果以扩大影响。撰写毕业设计大论文可以培养学生归纳、总结、概括、推理和论述能力,学会展示自己的工作和成果,总结和反思自己的研究工作,不断提高自己的科研水平。将自己所研究的感兴趣的课题,通过查资料、钻研、质疑、解决的过程,最后以毕业论文的形式总结出来,对他们以后参加工作进行专业性的总结有很大的帮助。
四、在毕业设计中开展研究性学习时对教师的要求
研究性学习的过程应该是教师与学生平等对话、相互合作、共同探索真理的过程。[4]因此,教师应转变观念,平等地与学生进行交流互动,平等地参与毕业设计题目的研究,启发引导、鼓励和支持学生在毕业设计中开展研究性学习,做学生的启发者、引导者、激励者、支持者和合作者。尤其要注意在与学生相处时应尊重学生的人格和自由;与学生交换和分享各自对知识、生活的认识时,应尊重、理解和包容学生的不同看法,甚至允许学生对教师的思想和观点进行批评。
1.宽广的知识面和较强的知识交叉应用能力
研究性学习的性质使得学生在毕业设计中开展研究性学习时,所涉及的知识远远超过某些固定的范围,学生需要教师指导和帮助的问题也与传统的毕业设计不同。这就要求教师具有宽广的知识面和知识的交叉应用能力,才能解答学生的质疑和困惑。
2.丰富的研究成果和工程实践经验
这是在毕业设计中开展研究性学习的重要基础。指导教师在对学生的指导过程中,要剖析题目的研究思路、比较研究的方法,以及相关的工程实践。如果自身没有相关的研究成果,没有这个领域的工程实践,对学生的指导就缺少了说服力,也就不能激起学生进行研究性学习的兴趣,培养其解决问题能力、创新能力及启发式思维。
3.工作的热情和教学的投入
在毕业设计中开展研究性学习具有针对性和启发性。这就要求指导教师要做好研究性学习的教学,要热爱教学和投入教学,要研究学生的需求、思维的方式和个体的差异,要有针对性的进行指导,要注重学生获取、应用和创造知识的过程,而不是最后的结果。
4.毕业论文撰写指导
撰写毕业论文是学生对整个毕业设计题目研究情况的归纳与总结。教师要使学生了解毕业设计论文的撰写格式,引导学生了解研究成果的表现形式和交流形式。同时,指导学生总结在毕业设计中开展研究性学习所得到的收获,包括心理上的成长。在毕业设计的答辩中去展示成果,让学生的创新才智在进一步的思辩争论中得以发展。
五、结论
在毕业设计中开展研究性学习不但能培养学生综合应用所学知识的能力,还能培养学生质疑、解疑、创新、总结和交流的能力,真正实现毕业设计的预期目标,同时也是进行教学方法改革创新的一个体现。本文的研究内容为在毕业设计中开展研究性教学提供了参考和借鉴。
参考文献:
[1]闫守发.开展研究性学习 培养创新能力[J].辽宁师专学报,2005,7(1).
[2]刘长风,刘学贵,冯静薇,等.研究性学习在环境工程专业课教学中的应用[J].科技情报开发与经济,2005,15(20).
关键词:燃烧;燃烧技术;教学内容;热能与动力工程
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)21-0055-02
目前,化石燃料在世界各国能源中占有主导地位,约占全球能源消费的87%,而且在未来可以预见的时期内,全球能源结构仍是以化石燃料为主,其他新型能源为辅的格局。随着社会和科技的发展,对能源的需求越来越多,能源短缺已成为一个全球各国共同面临的现实问题。由于化石燃料的大规模使用,其所带来的环境污染问题也日趋严重。目前,节能减排已成为世界各国当前和未来的重要发展目标。研究和开发高效、低污染燃烧装置,提高燃料燃烧能量利用率,减少对环境的污染,是目前世界各国迫切需要解决的重大关键技术。
哈尔滨工程大学基于当前对节能减排的迫切需求,自2006年起,在动力与能源工程学院热机专业本科教学计划中,开设了“燃料与燃烧”课程;自2007年起,分别在硕士研究生和博士研究生相关专业培养计划中开设了“高等燃烧学”和“燃烧学的理论方法及应用”等课程。
一、“燃料与燃烧”课程定位
哈尔滨工程大学作为工业和信息化部直属学校,其动力与能源工程学院热能与动力工程专业是国家级特色专业,同时拥有工信部教学中心和黑龙江省级教学示范中心。作为燃烧机械的基础,“燃料与燃烧”与大学普通物理、工程热力学和流体力学等多门基础课程密切衔接,课程在科学理论指导下,密切联系实际工程应用。通过课程学习,可以拓宽学生专业眼界,了解燃烧学科发展前沿和发展重点,培养学生综合运用知识的能力和动手能力。“燃料与燃烧”课程对于培养学生的独立思考能力、创新能力和团队合作能力具有重要作用[1,2]。自2006年设课以来,“燃料与燃烧”一直作为本科热能与动力工程专业的骨干基础课程。
“燃料与燃烧”课程的教学水平直接影响我校热机各专业方向的学生素质和教学质量。对“燃料与燃烧”课程进行教学内容改革,提高其教学质量,对于提升哈尔滨工程大学热能与动力工程专业在国内的影响和地位具有重要意义。
二、“燃料与燃烧”课程教学内容设计
除基础理论部分外,“燃料与燃烧”课程中工程应用部分教学内容更新很快。随着科学技术的不断发展,燃烧技术不断进步,燃料及燃烧装置不断推陈出新,相应教学内容也需不断随时更新,要求授课教师有坚实和广阔的理论基础,掌握国内外燃烧理论和技术的最新发展。
哈尔滨工程大学是我国进行船舶动力装置研究和培养该领域高层次创新人才的重要基地,近年来对高性能船舶动力装置进行了大量深入的研究,承担完成了包括工信部高技术船舶项目、省市部委项目和各级基金项目等多项课题研究,对发动机预混燃烧、扩散燃烧、均质燃烧、稀薄燃烧和低温燃烧等燃烧模式均有深入的研究,取得了多项具有国内外先进水平的研究成果,发表了大量的相关论文和专利。这些科研成果为“燃料与燃烧”课程教学和师资平台搭建提供了丰富的资源,对“燃料与燃烧”的教学改革起到了很大的推动作用。
随着燃料技术、燃烧技术和燃烧装置的不断发展和进步,为满足教学需求,及时反映燃烧技术的最新进展,我校教学团队编写了《燃料与燃烧》本科教材。该教材是根据船舶动力装置燃烧的特点,基于我校“三海一核”教学和学科的研究特色编写的。《燃料与燃烧》教材系统阐述了燃烧的基本原理和理论;详细讲述了燃料动力学燃烧的计算方法,详细论述了燃烧热力学和燃烧化学反应动力学,着重介绍了船舶动力装置涉及的预混燃烧和油滴蒸发控制的扩散燃烧;最后,为及时反映燃烧技术的研究进展,增添了新型船舶动力装置所采用的高效低排放燃烧技术[3]。在教材的编撰过程中,大量引用了我校燃烧理论和燃烧装置研究领域相关教师及硕博研究生的研究成果和国内外最新研究进展。教材内容丰富新颖、专业针对性强,可为我校及其他院校热能与动力工程专业各研究方向本科生奠定系统的专业理论知识。通过课程学习,使学生在掌握扎实理论知识的同时,获取燃料与燃烧相关工程应用知识。教材强调了“燃料与燃烧”课程教学内容的系统性、理论性以及工程应用性,编写过程中注重了教学内容的易懂性,和培养学生应用所学知识、实际动手实验以及团队合作的能力。
通过“燃料与燃烧”课程的教学,使学生对燃料性质、燃烧现象的本质以及燃烧基本理论有一定的认识,进而掌握燃烧技术中所必须的热化学、燃烧动力学及燃烧过程的基本知识与基本理论。掌握动力机械中气态、液态和固态燃料的相互关系和区别,以及它们的特性、燃烧特点和规律,包括闪点、着火点和自燃点,不同燃料闪点、着火点和自燃点的变化规律,以及着火的形式和条件、火焰的传播、燃烧产物的生成机理等。课程侧重预混气的爆震、层流预混燃烧、气体扩散燃烧和燃料液滴燃烧等与动力机械密切相关的燃烧理论[3]。
国内外对动力装置节能减排的要求实质上推动了燃料、燃烧理论及燃烧装置的快速发展,为确保“燃料与燃烧”课程教学内容能充分反映相关理论和技术的发展,最新国内外燃料技术、新型燃烧技术及燃烧装置应作为课程教学的重点更新内容。“燃料与燃烧”课程先后介绍了燃料及燃料特性、化学反应动力学、燃烧理论和燃烧装置等,涵盖了燃料、燃料的燃烧计算、燃烧化学动力学、燃烧反应系统的守恒方程、着火理论和燃烧界限、预混燃烧、扩散燃烧、液体燃料的燃烧、固体燃料燃烧、燃烧排放控制和燃烧装置等方面的教学内容。课程各教学模块内容主要包括:(1)燃料,主要包括燃料的来源、种类、组成,燃料性质、参数及变化规律,燃料物性计算方法;(2)燃烧过程的物质平衡与热平衡,包括生成焓、反应焓、燃烧焓,固体燃料、液体燃料和气体燃料的理论空气需求量,实际空气供给量和空气过量系数,完全燃烧产物生成量、成分和密度,不完全燃烧产物及燃烧过程的质量检测,燃烧温度和热离解对燃烧温度的影响;(3)燃烧与化学平衡,重点为化学反应速度及化学平衡,反应度与平衡常数的关系;(4)化学反应动力学,内容包括基元反应、质量作用定律、反应级数,化学反应速率及其影响因素、各种级的单步化学反应,链锁反应;(5)燃烧系统守恒方程,分子传输方程,基本守恒方程,流动边界与热边界层;(6)着火和燃烧界限,热自燃理论、强迫着火、熄火、着火爆炸与熄火现象为化学动力学控制的燃烧问题,燃烧界限的影响因素;(7)预混气的燃烧,重点为燃烧波及其区别、瑞利公式、雨果尼奥曲线、雨果尼奥曲线上熵的分布、爆震波后已燃气的速度与当地声速的比较、查普曼-焦格特爆震波速度的确定、爆震波的速度、开爆震性和化学反应动力学决定的爆震极限;(8)层流预混火焰,主要包括热理论,参数对火焰传播速度的影响,火焰驻定原理,火焰淬熄;(9)层流扩散燃烧,主要内容为伯克和舒曼理论的基本假定和求解方法、燃料射流的唯象分析(层流火焰高度和湍流火焰高度)和层流扩散火焰射流(层流射流的混合和有化学反应的层流射流);(10)气体湍流燃烧,重点为湍流火焰的唯象方法;(11)液体燃料的扩散燃烧,主要包括单油滴的蒸发及质量燃烧速度,气流中的燃料液滴,火焰的位置、燃料蒸汽、氧气、产物及温度的分布、喷雾燃烧及油滴群燃烧;(12)固体燃料的燃烧,内容包括固体燃料的燃烧过程、固体碳粒的燃烧(扩散燃烧、动力燃烧和过渡燃烧)、碳粒燃烧的化学反应(碳和氧的反应、碳和二氧化碳的反应、碳和水蒸汽的反应、一氧化碳的分解反应)、多孔性碳粒的燃烧、二次反应对碳粒燃烧的影响、碳粒燃烧速率及燃尽时间、灰分对碳燃烧的影响、固体燃料的燃烧方式和燃烧装置;(13)燃烧排放控制,包括燃烧过程中NOx、SOx和颗粒等污染物的生成机理,影响污染物生成的因素,控制污染物排放的技术措施(改变燃烧途径的措施和后处理措施);(14)液体和气体燃烧技术及燃烧装置,主要包括船舶动力装置(船舶柴油机、船用锅炉和船用燃气轮机等)的燃烧技术。
三、结论
“燃料与燃烧”是当今国内能源动力类本科专业前沿课程之一。作为哈尔滨工程大学动力与能源工程学院热机专业方向的一门核心基础课程,“燃料与燃烧”在我校热能与动力工程本科教学体系中扮演着重要角色。通过对““燃料与燃烧”课程教学内容设计的探讨,确定了以船舶动力装置共性燃烧理论作为基本的教学内容,用国内外最新燃料与燃烧技术的发展更新课程教学内容,以期夯实学生的专业理论知识、扩展学生的眼界、提高学生的综合素质。根据燃料和燃烧应用技术的发展,尤其是船舶发动机行业燃烧技术的发展,及时更新、丰富和优化课程教学内容,是实现课程教学目标、培养创新型人才的关键。通过教学内容的设计和改革,我校近几年的教学实践表明,“燃料与燃烧”课程教学取得了良好的效果。
参考文献:
[1]苏磊.《燃烧学》教学有感[J].中国科教创新导刊,2009,(34):134.
关键词:专业综合改革;实践教学;热能与动力工程;理论研究
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)33-0042-02
近些年来,教育部针对教学质量工程建设,开展了系列的质量工程项目,如精品课程、教学团队、国家精品资源共享课程、特色专业以及“卓越工程师”计划等等。教育部在2012年1月批准了53个高校180个专业实施新的“高等学校本科教学质量与教学改革工程”建设项目――高校实施专业综合改革试点项目。主要目的是推进高校教育教学改革,提高教育教学质量,结合学校办学定位及学科特色,明确专业培养目标和建设重点,优化人才培养方案,通过自主设计建设方案,推进培养模式、教学团队、课程教材、教学方式、教学管理等专业发展重要环节的综合改革,促进人才培养水平的整体提升,形成一批特色更加鲜明的专业点。
专业综合改革是为了适应社会经济的发展和区域经济发展以及行业需求为导向,建立一个适应自身办学特色的专业培养模式,该培养模式要求实际操作性强,而且能达到与企业对接,培养合适的专业人才。近年来,一些不同的高等学校或专业从自身建设出发分析专业综合改革的特点。[1-4]郭晓丽[5]以教学管理角度,从打造优良师资、强化制度建设、深化教学改革、加强档案建设四方面进行了论述对专业综合改革的思考。邵霞等[6]以江苏大学工程热物理专业为例介绍了该专业的专业综合改革做法。下面以郑州轻工业学院(以下简称“我校”)能源与动力工程专业(制冷与低温工程方向)在实施省级专业综合改革项目中具体操作方法为对象,从人才培养模式、师资队伍建设、实践和创新教学和毕业设计等方面进行阐述专业综合改革的必要性与可行性,以期对类似的专业综合改革提供一些建设思路。
一、人才培养模式改革与实践
人才培养模式作为教育教学改革的核心问题,是人才培养的顶层设计,是办学指导思想和教育目标的具体体现,也是专业综合改革所提出来建立面向地区发展的人才培养模式,突出区域发展特点,建立特色鲜明的人才培养模式。河南省是制冷产业的大省,有较多的中小型企业,目前有开封空分集团、格力电器(河南)有限公司、郑州科林车用空调有限公司、三力制冷设备实业有限公司、河南冬宫制冷工程有限公司、郑州中南科莱空调设备有限公司以及在商丘市民权制冷产业聚集区等一批制冷相关企业,同时河南也是冷冻食品的大省,有三全、双汇、思念等知名企业。我校能源与动力工程专业是河南省较早的本科专业,是国家级特色专业和国家级“卓越工程师计划”试点专业,有几十年的发展过程,坚持办学特色,服务地方经济。通过长期的建设,我校与省内相关企业、产业建立了良好的产学研合作关系,并在相关企业建立了产学研合作基地和本科生教学实习、实践基地等,每年我校能源与动力工程专业的本科生在这些企业进行生产见习、实习、毕业设计等培养。根据这些特点,我校能源与动力工程专业建立了如图1所示的培养模式。
针对刚入校的学生,在低年级主要学习基本的理论知识和专业技能,培养专业兴趣,夯实专业基础。这一培养环节基本以理论课程讲授为主,专业技能的培养也基本由教师承担。针对中高年级学生,专业课将由教师和工程师共同指导和讲授,工程师从学院签约的共建单位引进,毕业设计的题目主要从企业实际需求出发,按照教学过程安排设计时间和设计环节,达到学习和锻炼的目的。这样一方面能够按照教学要求完成相应的课程内容和理论讲授,另一方面又可以让学生在课堂教学的同时感受到实际项目的特点和适应的过程。
二、师资队伍建设
郑州轻工业学院作为教学型院校,主要是培养本科层次应用型人才。应用型人才的培养需要一批即懂专业又要懂企业产品生产、制造、设计及研发的师资队伍,因此我校于2012年出台了《郑州轻工业学院关于加强高水平工程教育师资队伍建设的若干意见》,建设目标是建设一支工程实践能力强,教学经验丰富,集教学、科研和工程开发应用为一体的专业师资队伍。各工科专业教师应具备一定年限的工程实践经历,其中部分教师应具备一定年限的企业工作经历,到2015年,各工科专业教师到企业工程岗位工作一年以上的比例达到50%以上。根据学校的总体安排,结合专业实际情况,我校能源与动力工程专业是国家级特色专业和国家级“卓越工程师计划”试点专业,学校在人才引进方面给预予了很多政策,因此要求具有博士学历的教师要去企业从事半年以上的研究开发工作或与企业合作进行产学研开发,有条件的也可以去企业进行博士后研究;同时引进在企业工作过的具有高学历人才充实专业教师队伍。近两年分别从开封空分集团和新飞电器引进高层人才2名,1名博士去广东志高空调有限公司从事博士后研究并已出站。另外有5名教师分别与郑州科林车用空调有限公司、广东中宇集团、郑州长城科工贸有限公司等企业从事产学研合作项目的研究与开发工作。通过近五年的建设,该专业的教师大部分具有从事企业产品研究开发能力,提升了专业教师的工程素养。
教师的主要职责是教书育人,近些年引进的人才都具有博士学位,知识面及水平都很高,但是如何上好一门课,做一个合格的教师,需要进一步的培养。能源与动力工程专业作为国家级特色专业,充分发挥具有丰富教学经验的老师的带头作用,对青年教师做好教学环节的培训工作。我校青年教师的培养分为4个阶段:一是入职培训。主要是由人事处组织一批学校教学名师对每年入职的青年教师进行教学集中培训。二是助课。第一学年青年教师必需助课1~2门次。三是教研室试讲。由教研室主任组织教学经验丰富的教师组成评委对其教学进行试讲,并进行点评,检查教案。四是二级学院试讲。由二级学院组织对学院的青年教师的讲课进行试讲。通过考核才能独立进行教学。在教学过程中,二级学院近五年入职的青年教师参加由二级学院组织的青年教师教学技能竞赛,并推优参加学校的教学技能竞赛。同时学校每年至少组织近五年入职的教师参加由学校定期组织的教育教学方法的培训、精品课程的师资培训等一些培训会,提升老师的教育教学水平。通过近些年来的学校、学院以及教学团队负责人的精心培养与组织,能源与动力工程教学团队2013年获得河南省优秀教学团队。
三、实践和创新教学环节
实践教学是地方工科院校人才培养中至关重要的环节,也是地方工科院校教育教学改革的着力点和重点,更要突出实践教学体系在人才培养过程中的重要性。能源与动力工程专业分别与格力电器(河南)有限公司、郑州科林车用空调有限公司、三力制冷设备实业有限公司、河南冬宫制冷工程有限公司、郑州中南科莱空调设备有限公司、郑州长城科工贸有限公司、山东小鸭零售设备有限公司、郑州凯雪冷气设备有限公司等省内外企业建立了学生实习基地,承担本科生的认知实习、生产实习和暑假实习等。安排高年级学生到生产单位进行实践,在生产第一线亲身体会工程师的工作。在这一环节,学生的学习以企业单位为主体,学校则作为配角协助企业完成对学生工程实践能力的培养。同时近几年投入近500万元,按国家标准建成了焓差实验室、压缩机综合测试实验室、换热器综合测试实验室、冷冻冷藏设备等实验室,作为本科生的实验、实训实验室。
同时在广泛建立本科生实践基地的同时,以大学生创新性实验和学科竞赛为载体,完善实践教学体系,从而确保人才培养质量的提高。近些年积级地组织学生参加各类创新大奖赛,每年学生承担的国家级、省级和校级创新实践、实训和创业类项目10余项。组织本科生参加全国节能减排大赛、机械创新大赛、河南省国家大家科技园怀科技创新大赛等,获得奖励多项。通过大赛锻炼学生的动力能力、创新能力和运用所学知识解决问题的能力。
四、毕业设计(论文)环节
毕业设计是教学过程的最后阶段采用的一种总结性的实践教学环节。通过毕业设计,能使学生综合应用所学的专业基础理论知识和专业知识,从事该专业的相关产品的设计与开发或利用所学知识从事专业相关的研究。我校能源与动力工程类本科生主要是企业相关产品的设计与开发,部分考入研究生的同学可选做毕业论文。[7,8]毕业设计的指导老师为:学校的教师或企业的高级工程师。毕业设计的题目主要是制冷设备的设计,如:制冷机组的设计、小型制冷产品的设计等。在企业从事毕业设计的同学,由企业导师与学校导师共同指导,以企业导师为主。实践表明,校企结合的毕业设计模式,充分利用企业资源,这种方式尤其适合于工科专业的学生,因此很受学生欢迎,激发了学生的学习兴趣,培养了学生解决实际问题的能力。
五、结论
专业综合改革试点是教育部正积极推进的一项教育改革工程。我校结合中原经济区建设的实际需求为出发点,以我校的实际情况,突出办学特色,结合我校能源与动力工程专业人才培养模式、师资队伍建设、实践和创新教学和毕业设计具体做法,强化专业特色,增加实践教学环节的内容和方式,以培养高素质工程技术人才为目标,开展了专业综合改革的探索和实践,提升专业教师的工程背景和增强校企结合的人才培养模式,提升学生的动手能力和解决实际问题的能力,从而培养出真正的“厚基础、宽口径、强能力、高素质的创新性人才”。
参考文献:
[1]韦钢,应敏华,赵玲,等.电力系统及其自动化专业综合改革探索[J].高等工程教育研究,2001,(1):15-17.
[2]朱长江,何穗,徐章韬.数学与应用数学专业综合改革目标、方案与实施[J].中国大学教学,2013,(2):30-33.
[3]方波,白政民,张元敏.应用型本科电气工程及其自动化专业综合改革探索――以许昌学院为例[J].中国成人教育,2013,(14):150-152.
[4]刘全忠,王洪杰.能源与动力工程专业卓越工程师培养模式研究与实践[J].黑龙江教育学院学报,2013,32(12):40-42.
[5]郭晓丽.高等学校“专业综合改革试点”教学管理问题研究[J].中国电力教育,2012,(32):38-39.
[6]邵霞,潘剑锋,唐爱坤,等.突出能力培养的工程热物理专业综合改革[J].中国电力教育,2012,(23):38,51.
尊敬的各位评委:
大家好!
本人于2009年9月毕业于贵州大学,热能与动力工程专业,本科。
工作以来,参加了较多项重大电力工程项目的监理等工作,下面简要的介绍十项参与施工和监理过的主要工程。
2009年6月-2013年3月,贵州桐梓煤化工一期场平及热电工程,在该工程负责担任监理员工作。
2013年4月-2014年7月,四川双龙±800千伏特高压换流站工程,在该工程中负责担任监理员职务。
2014年8月-2016年3月,灵州-绍兴±800千伏特高压直流输电线路工程浙江段,在该工程中负责担任专业监理师。
2016年3月-至今,晋北±800千伏换流站工程,在该工程中负责担任专业工程师工作。
通过几个项目的学习,是自己可以熟练应用相关的规程规范,对本工作也有更深刻的认识,充实了自己的专业水平,而且是自己的努力工作也得到了领导的肯定。
另外,在工作之余,本人还参加了多项学习,培训活动,包括公司内部举行的质量体系培训、安全体系培训,经过学习,使得实践知识得到更好的升华,也更加充实了理论知识。对一些深刻探讨的问题,经过专家的指导已经形成了论文,为自己的工作准备了充实的实践经验和理论依据。
参加工作以来,工作中本人刻苦学习、积极联系实际、勤于总结,在多位行业长辈的精心教导下,业务能力取得很大进步。通过7年多的工作实践,已经具备了工程师工作能力和评审资格。我将在今后的工作中继续积极学习,提高本职工作能力,同时加强外延学科、交叉学科学习,向更高的目标努力奋进。
通过七年多的工作时间,我巩固进而系统掌握专业的基础理论和专业知识,在实际工作中,不断提高自己的专业、工程档案、安全管理工作水平。我能够熟练理解、掌握和运用专业相关的法律法规、技术标准、规范,工程监理及工程档案领及相关的专业知识与沟通协调工作。
“锅炉设备及检修”是热能动力设备与检修工程专业的主干课程。该课程以大型电站煤粉锅炉为教学对象,全面系统地阐述了电站锅炉结构,功能,主要系统及工作原理。主要内容包括:锅炉的构成及工作过程,燃料、煤粉制备工艺及检修,燃烧基本理论及燃烧设备检修,各受热面的主要运行问题、检修内容、工艺流程、验收标准,蒸汽净化及水质工况、锅炉机组的布置及热力计算方法等内容。根据高等职业学校对工程类应用型核心课程教学的要求,高职教育就是以就业为导向,以突出学生的职业能力为核心的特色教育,其核心就是要培养学生的职业岗位技能的操作性和专业性,热能动力类学生其核心课程之一中的锅炉设备及检修课程针对热动专业学生的教学课时已经缩短到72个教学课时,而且包括8个学时的实验。鉴于该课程对于热能动力类学生的重要性,且教学内容多、课时少、授课及学习难度大、综合性强的特点,本文结合教师在“锅炉设备及检修”课程中的教学实践,结合本人在电厂工作中实践经验,本着培养动力类高职院校学生核心岗位能力,分析该课程的教学难点,有针对性地谈一些解决方案,希望对提高该课程的授课及学习有所裨益。
二、统筹兼顾构建教学体系
针对“锅炉设备及检修”课程的特点,要求授课教师在该课程授课之前,在做教学计划时,就要求教师要精选教学内容,要求授课教师在结合教学大纲要求的同时,能根据高职学生的教学特色,一方面照顾知识面的广度,另一方面要注重基本概念和基本原理的深度,同时要兼顾任务驱动式教学方法中的师生互动,培养学生对该课程的兴趣。“锅炉设备及检修”的重点和难点是制粉系统和燃烧系统,教学计划中应该相应增加学时数量。当学生首次接触到热力系统,由于热力系统中各种设备较多,结构复杂,功能多样,管线连接密如织网,不容易记忆,教师在上课时一定要借助相关的教学软件,采用多媒体课件教学,针对各种设备结构及功能比较以及对系统和系统之间比较进行讲解,从而加深学生的理解。为了合理利用多媒体手段辅助教学,教师在备课时一定要把收集到的和在电厂拍摄到的许多图片反映到课件里,收集大量的图片、动漫和视频,制做内容丰富、通俗易懂、重点突出,详略得当的多媒体课件,这样就可以很形象地讲解电厂锅炉原理和关键设备结构,在教学中取得了很好的效果。课件的另一个优点是可以很方便地及时进行更新,我们可以不断地把从电厂得到的最新技术动态和设备图片添加到课件中,或针对不同电厂的锅炉设备特点进行有针对性的内容调整,从而使教学更有针对性。虽然多媒体教学能够有效扩充和丰富教学内容,但仍然有“站在锅炉旁不知道锅炉在哪里的现象”。其原因在于电厂锅炉设备庞大,教学过程中学生很难把握住整体与局部的关系。模型教学的直观性则可以有效地提高学生的感性认识,增强教学效果,是提高该课程教学的有效途径。热能动力实验室陈列典型的教学模型有:200MW热电联产全厂模型、300MW锅炉模型、全厂模型和600MW锅炉模型等,因此,为了让让学生能从不同角度、不同层次了解和掌握锅炉的结构、功能。教师上课不一定要局限于教室,有时可以选择在模型室。在授课时间和实验室开放时间,学生可随时参观模型。还有很重要的一点,尽量多提供让学生到电厂实践学习的机会。比如,我们学院前后安排了本专业学生的电厂认识实习和生产实习,并安排上该课程的专业老师带领,这样,在学生实习过程中,随时解答学生的提问,帮助学生及时理解和掌握相关知识,这对于学生来讲是一个很宝贵的机会。这样实质性的实习,不仅可以让课本理论与实践相结合,使学生能够感受到具体东西,实实在在的锅炉及其他的辅助设备等等。还可以增强学生的认知能力,同时也为未来的工作打下一定的岗位基础。有了这样的经历,学生就不再感到老师在讲“天书”,天马行空,不着边际。纸质教材、多媒体课件、模型教学和电厂实践学习构成了较为完整的教学体系,充分保证了这门课程的教学质量和学习效果。
三、动手动脑注意知识点的联系和巩固
作为专业课程,“锅炉设备及检修”课程的教材各章节后一般不附思考题和计算题,学生在课后的练习机会很少。如果课后学生不主动复习,课前又缺少预习,则容易出现授课及学习效果都比较差的情况。讲授内容难以巩固成为学生掌握知识的瓶颈,更别说学以致用,理论联系实际了。针对这种情况,教师可以在每次课后把下一次课的主要内容以思考题的形式发给学生,要求学生自学,这是督促学生课前预习、提高学生自学能力的重要手段。为了增强预习效果,可在课堂讲授前针对上次课预留的思考题进行探讨,必要时可以采用提问检查等手段。由于有思考题做引导,学生的自学积极性一般都比较高,自学方向也比较明确。讲授时,教师可根据思考题,配合教科书,结合工程实际,有选择、有重点地作一些讲解,从而加深学生对基本概念的理解和掌握。如果应用得当,学生配合积极,则可以起到花费课时少而讲授内容多、课堂容量大。针对课后练习少的情况,应由授课教师适当增加课后计算题。例如在讲授完第二章燃料及燃料燃烧计算,针对不同基准的换算关系、煤的高低位发热量的关系、折算水分、折算灰分、折算硫分、理论空气量、过量空气系数、锅炉漏风系数、理论烟气量、实际烟气量、烟气焓计算等知识点,安排一次2学时的习题课,习题课结束后,针对习题课的内容,留一部分课后作业,批改完之后,针对典型的错误,进行讲解,巩固学生们所学的知识。在各个章节尽量多地给出前沿研究方向,并与阶段性的小论文或读书报告相结合。阶段性的小论文或读书报告是教学活动的实际体现,它要求既要有教学理论知识又要有工程实际应用的例证,并提出自己的观点与修正意见。在保证完成基本教学任务与作业后,期中与期末布置两篇阶段性的小论文或读书报告,阶段性的小论文或读书报告体裁不限,可以是阶段性的学习心得、总结、综述、专题等。把有代表性、有特色的文章在课堂上宣读。以小论文或读书报告的形式来反映学生知识的掌握程度与扩展情况以及创新思维的发展,并以此作为期终考试成绩的一部分。这种方法既考察了学生的学习情况,增加练习,同时为毕业设计和实践教学打下坚实的基础。在全课程预定内容讲授完后,进行全面系统的复习,可以使学生对电厂锅炉有一总体概念,这样可以巩固所学知识,并为随后的课程设计和毕业设计打下坚实基础。“锅炉设备及检修”课程基本概念多,涉及到的知识面广,学生难免会出现边学边忘的现象,抓好期末复习,是保证教学效果的重要一环。
四、严格要求,定理定义务必要牢记
对于工程类教材,“锅炉设备及检修”课程教材和规范中条文描述抽象,学生学习时易感觉枯燥,难以理解、记忆。针对这种情况,教师应改变传统的在黑板上板书讲授方式,多用多媒体及电子教案,从而节省出板书时间,用于解释条文和规定的背景及相关知识,使学生理解条文的来龙去脉,加深记忆。可用图形、动画、照片或者视频资料等多媒体手段来表达条文的具体内容,更直观,便于学生理解。在开课之初的绪论部分,要讲清楚电力工业在我国国民经济中的重要作用。电力工业从一个侧面反映了国家经济实力的强弱,由此作为切入点激发学生的学习热情,提高学生的敬业精神和爱国热情。鉴于本课程在电厂中所处的地位与作用,教学工作者必须具有严谨的工作态度、扎实的基础理论知识和实际应用能力。因该课程涉及以前所学的各门专业课程,如“热工基础”、“泵与风机。因此,教师在上课时应该注意在讲授时与学生的互动中了解学生对以前所学知识的掌握程度,授课方式也应相对灵活,要帮助学生复习和回忆已学专业知识,否则没有相对坚实的专业基础,要掌握该课程的内容也很困难。
五、任重道远,授课效果对学生的影响深远
对于三年制高职学生,必需有半年的顶岗实习,因此,核心专业课程“锅炉设备及检修”课程一般在第四学期开设,经过一个学期的讲授后,学生将在本学期的锅炉原理课程设计和第五学期的毕业设计中将大多数知识学以致用。锅炉课程设计的任务是对锅炉进行额定工况或变工况校核热力计算。设计目的是通过课程设计加深对锅炉课程的总体理解,熟练掌握燃料的燃烧计算,热平衡计算,炉膛校核计算,前屏、后屏,对流过热器再热器及尾部受热面校核计算方法。为毕业设计和走上工作岗位打下良好的基础。毕业设计是热能与动力工程专业教学计划中最后一个实践教学环节,也是对学生所学的专业理论知识和实践技能的一次综合性检验,是培养学生创新能力和创新意识、提高综合素质的重要阶段。通过毕业设计可以锻炼学生将所学的知识全面有机地结合起来,并应用这些知识,综合性创造性地来分析和研究乃至解决本专业某些方面的科学技术问题,从而培养学生具备现代工程技术工作所必备的全局观点、安全观点和经济观点,树立正确的设计思想和严谨的工作作风,为今后走向工作岗位打下良好的基础。可见该课程授课的效果将直接影响毕业设计的质量。授课教师一般都具有多年毕业设计辅导经验,应紧密结合毕业设计的具体内容,有针对性地强调这方面的知识,在完成正常授课的同时,结合毕业设计中遇到的具体问题,联系实际进行讲解。