鍋爐課程設計總結范文

時間:2023-04-09 22:15:18

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鍋爐課程設計總結

篇1

關鍵詞:建筑環境與能源應用工程;課程設計;組織;問題

中圖分類號:G642.3 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)09-0071-02

一、課程設計的目的

“建筑環境與能源應用工程專業”是與實際工程緊密相關的專業學科,學生僅僅通過在校期間理論知識的學習,對于本專業知識的理解和應用是遠遠不夠的。課程設計這一教學環節的設置意在指導學生將理論知識與實際工程相結合,將自己所學知識融會貫通;與此同時,結合實際的工程設計,了解設計的內容、方法和步驟,增強收集資料、理論聯系實際的能力。最后,以小組的方式進行的課程設計,能夠在培養學生獨立分析和解決工程實際問題的能力的同時,也培養學生的創新精神和團隊合作意識,提高對未來工作的適應能力。

二、課程設計的教學組織

北京工業大學建環專業本科生課程設計安排在大四上學期第四周至十六周共14周,成績總計分。課程設計內容主要以“空氣制冷”、“供熱鍋爐”課程的教學內容為基礎,要求學生以小組形式分工合作,完成從冷熱源到末端的供暖空調系統的設計。

(一)課程設計步驟

(1)布置設計任務。北京工業大學建環專業的教師團隊共同商討確定課程設計的題目以及內容要求,針對以往同學們出現的問題進行改進,細化設計任務,制定詳細的綜合課程設計指南及任務書,并且為學生們提供必要的設計參數,設計對象為某高校辦公樓供暖空調系統設計。

(2)授課講座答疑。在課程設計過程中,針對學生在課設中出現的問題,圍繞課程設計的重點、難點,分階段集中不定期安排幾次專題講座,如典型建筑暖通空調設計方法、計算機輔助軟件應用、工程案例剖析等。通過專題講座解決學生設計過程中存在的問題,引導學生將理論知識貫穿在整個設計過程中,并能熟練使用標準、規范和設計手冊等資料。

(3)導師監督考核。為了做到因材施教,努力發揮學生的積極性并且及時解決問題,提高設計效率,同時鍛煉良好的團隊合作精神,采取分組導師制度,每位教師負責3~4名學生。

(4)課程設計答辯。課程設計答辯時間安排在第11周以及第17周,分別進行供暖和空調設計答辯,答辯方式為集中答辯,所有教師分組根據學生答辯情況提問,獨立給分,最后全體教師匯總給出綜合答辯成績。

(二)課程設計講座與內容

為了使學生了解整個課程設計時間安排并且增加對內容的了解,由課程設計負責老師安排一次課程設計動員及任務布置,選擇兩名研究生作為助教,由于他們對本專業內容熟知,并且熟悉課程設計流程以及內容,易于引導學生更快的從理論知識轉化成實踐設計中,建立學生與教師之間有效地溝通機制。具體的授課講座內容分為以下五個部分。

(1)采暖空調系統設計引論。綜述本科生在前三年里學習的專業知識以及相關的專業課程,針對暖通空調設計基本常識,讓學生講理論知識轉化為實踐中,同時介紹在設計中基本注意事項,避免出現設計失誤。

(2)采暖負荷計算及常規設備選型。首先回顧學過的《供熱工程》等相關課程,提出設計必須遵循行業規范,讓學生逐步從學習轉向設計,講座教師介紹采暖設計步驟,為學生們詳細講解采暖中走廊、衛生間、樓梯間等供暖常見問題,避免學生走進誤區。

(3)鍋爐房設計。結合《鍋爐與鍋爐房設備》課程以及鍋爐房設計規范,從鍋爐容量、循環泵流量、揚程確定、軟化水系統、補水系統、定壓系統以及送引風系統等各個方面介紹鍋爐房設計的步驟。

(4)空調系統設計及設備選型。結合《空氣調節》課程,以及前面關于供暖設計的相關講座,學生獨立完成空調系統的設計,讓學生在設計中體會到設計與理論知識的不同,設計中應當結合建筑中各領域的要求,融合到一起,完成設計要求。

(三)課程設計考核方式

課程設計的考核方式分為導師考核和集體答辯兩個方面,各個設計階段的考核,由各位指導教師靈活安排、分工負責。集體答辯分為兩個部分:供暖設計以及空調設計。組織全學科部教師分組答辯,每次答辯每位學生限時15分鐘,學生匯報8分鐘,教師提問7分鐘。最終的考核成績總分為100分,學分為分。

三、課程設計的效果分析

通過一學期的課程設計,學生在各個方面都有了很大的提高,主要表現有:

(1)學生能將自己的專業知識與理論進行有效的結合。在課程設計初期,學生由于沒有經驗,對于工程會犯一些常識性問題,比如管道的設計中,沒有考慮閥門的分類和使用。經過鍛煉,學生能夠很好的更加全面的考慮問題,考慮實際工程的需要,將自己的理論知識與實際工程更好的結合。

(2)自主學習以及分析問題解決問題的能力提高。學生在校期間學習的理論知識都是書本上的,而實際的項目中會遇到許許多多的意想不到的問題,學生通過自己動手,通過收集資料,查閱規范,與同學探討等方式,不僅僅加深了對專業知識與行業規范的了解,更加加強了自己獨立分析和解決問題的能力。

(3)培養了團隊合作能力與教師的溝通能力。得益于團隊合作的教學方式,學生通過團隊合作,使得學生能夠更好的培養團隊意識;教師的直接指導,加強了學生與老師之間的交流,使得學生與教師共同學習,交流,增強了他們的表達能力。

四、問題分析及解決方法探討

通過本次的課程設計,可以看出大部分同學能夠對整個暖通設計的流程及基本的設計問題有比較清晰的認識和把握,但從平時的答疑、課程設計講座的提問及答辯的情況來看,很多同學的課程設計還是存在著一些不足,現主要提出以下幾點:

(1)設計手冊及節能規范的熟知度不夠。工程設計手冊及國家、地方行業規范、標準作為暖通工程設計的基本依據,理應是最為重要的參考資料,理論教學難以涵蓋工程設計的各個方面,需要從這些參考資料中尋求答案。由此看出,面對諸多暖通行業的參考資料,在理論教學中進行適當的解讀與學習很有必要。

(2)系統方案的確定缺乏深入的思考和有力的依據。供暖、空調系統形式的確定是整個課程設計中最重要的環節。很多同學在系統形式確定這一環節只懂得選用而不懂得比較。從最終課程設計的結果可以看出,在方案確定這一環節,不同方案的思考與評比這一內容還有待完善。

(3)水力計算部分有所不足。風系統及水系統合理的水力計算不僅關系到冷熱源部分所輸出的冷熱量能否按需分配到末端用戶,更關系到整個系統的運行是否穩定、有效、節能。水力計算的理論學習往往是最難掌握的部分,一個簡單的小系統就需要很大的計算量,不同的系統形式往往有多種不同的計算方法,并且計算步驟繁雜,雖然很多同學的水力計算部分能夠完成,但其中的步驟并不明晰。如何尋求理論設計與軟件輔助設計的平衡變得極為重要。

(4)分類設計理念不強。同一建筑往往有不同形式、不同使用功能的房間,尤其對于綜合性建筑,很多房間的使用時間不一,所以,對不同的房間、空間,應有不同的分類,同時應劃分不同的系統。通過本次課程設計的情況來看,系統劃分單一。另外,對各類型房間的供暖、空調的形式不明確,對特殊類型空間如走廊、樓梯間、衛生間、地下車庫、門廳的設計知識缺乏,是普遍存在的又一問題。無論在參考書籍還是在理論教學中,往往重視供暖、空調的共性而忽視適用于不同類型空間的個性。所以,此方面理論的學習與指導還有待加強。

(5)對系統的認識缺乏整體性。無論是空調系統還是供暖系統,都是與冷熱源機房相連。所以,冷熱源側與用戶側是不可分割的整體,系統設計應該有整體的理念。但很多同學只知道供暖系統需要補水定壓而不知鍋爐房需要有補水定壓裝置,只知道供暖系統需要補水定壓而不知空調系統需要補水定壓,只知道用戶側需要水力計算而不會機房側的管路平衡與確定。多數時候,理論教學教授的是共性的知識,但往往,這種共性沒有推廣到個性中去,這同樣是理論教學有待完善的重要內容。

五、結語

通過專業課程設計的學習,學生不僅僅對于專業知識有了更深的了解,同時對于將來從事的行業,有了更近一步的認識,根據課程設計過程中反映的問題,教學工作還需要從以下幾方面進行改進:

(1)在平時的教學中,注重將實際與理論相結合。學生在課程設計中,尤其對于工程知識,會犯一些常識性錯誤。這就要求在平時的教學過程中,教師能夠針對一些重要的工程常識性問題進行歸納總結和講解。

(2)在課程設計過程中,給予及時有效的指導。學生對于一個完整的設計,缺乏整體的認識,指導老師應當給予及時有效的指導。這需要指導教師和學生能夠進行密切的聯系,良好的溝通,使老師能夠及時了解學生的問題,并給與恰當的指導。

(3)課程設計完成后,及時進行總結。由于課程設計中會遇到很多意想不到的問題,學生需要多次進行修正和完善,這就需要在每一個階段學生和指導老師都需要進行設計的總結,通過總結,學生能夠學會如何更好的解決問題,避免類似錯誤的出現,老師能夠總結經驗,對今后的教學進行更好的指導。

參考文獻

[1]陳超,藺潔,李俊梅,等.課程設計?畢業設計指南(第二版)[M].江蘇鳳凰出版傳媒股份有限公司,2013.

[2]謝靜超,刁彥華,畢月虹,趙耀華.探討科研與教學結合的必要性[A].土木建筑教育改革理論與實踐(第12卷)[C].2010.

篇2

“鍋爐設備及檢修”是熱能動力設備與檢修工程專業的主干課程。該課程以大型電站煤粉鍋爐為教學對象,全面系統地闡述了電站鍋爐結構,功能,主要系統及工作原理。主要內容包括:鍋爐的構成及工作過程,燃料、煤粉制備工藝及檢修,燃燒基本理論及燃燒設備檢修,各受熱面的主要運行問題、檢修內容、工藝流程、驗收標準,蒸汽凈化及水質工況、鍋爐機組的布置及熱力計算方法等內容。根據高等職業學校對工程類應用型核心課程教學的要求,高職教育就是以就業為導向,以突出學生的職業能力為核心的特色教育,其核心就是要培養學生的職業崗位技能的操作性和專業性,熱能動力類學生其核心課程之一中的鍋爐設備及檢修課程針對熱動專業學生的教學課時已經縮短到72個教學課時,而且包括8個學時的實驗。鑒于該課程對于熱能動力類學生的重要性,且教學內容多、課時少、授課及學習難度大、綜合性強的特點,本文結合教師在“鍋爐設備及檢修”課程中的教學實踐,結合本人在電廠工作中實踐經驗,本著培養動力類高職院校學生核心崗位能力,分析該課程的教學難點,有針對性地談一些解決方案,希望對提高該課程的授課及學習有所裨益。

二、統籌兼顧構建教學體系

針對“鍋爐設備及檢修”課程的特點,要求授課教師在該課程授課之前,在做教學計劃時,就要求教師要精選教學內容,要求授課教師在結合教學大綱要求的同時,能根據高職學生的教學特色,一方面照顧知識面的廣度,另一方面要注重基本概念和基本原理的深度,同時要兼顧任務驅動式教學方法中的師生互動,培養學生對該課程的興趣。“鍋爐設備及檢修”的重點和難點是制粉系統和燃燒系統,教學計劃中應該相應增加學時數量。當學生首次接觸到熱力系統,由于熱力系統中各種設備較多,結構復雜,功能多樣,管線連接密如織網,不容易記憶,教師在上課時一定要借助相關的教學軟件,采用多媒體課件教學,針對各種設備結構及功能比較以及對系統和系統之間比較進行講解,從而加深學生的理解。為了合理利用多媒體手段輔助教學,教師在備課時一定要把收集到的和在電廠拍攝到的許多圖片反映到課件里,收集大量的圖片、動漫和視頻,制做內容豐富、通俗易懂、重點突出,詳略得當的多媒體課件,這樣就可以很形象地講解電廠鍋爐原理和關鍵設備結構,在教學中取得了很好的效果。課件的另一個優點是可以很方便地及時進行更新,我們可以不斷地把從電廠得到的最新技術動態和設備圖片添加到課件中,或針對不同電廠的鍋爐設備特點進行有針對性的內容調整,從而使教學更有針對性。雖然多媒體教學能夠有效擴充和豐富教學內容,但仍然有“站在鍋爐旁不知道鍋爐在哪里的現象”。其原因在于電廠鍋爐設備龐大,教學過程中學生很難把握住整體與局部的關系。模型教學的直觀性則可以有效地提高學生的感性認識,增強教學效果,是提高該課程教學的有效途徑。熱能動力實驗室陳列典型的教學模型有:200MW熱電聯產全廠模型、300MW鍋爐模型、全廠模型和600MW鍋爐模型等,因此,為了讓讓學生能從不同角度、不同層次了解和掌握鍋爐的結構、功能。教師上課不一定要局限于教室,有時可以選擇在模型室。在授課時間和實驗室開放時間,學生可隨時參觀模型。還有很重要的一點,盡量多提供讓學生到電廠實踐學習的機會。比如,我們學院前后安排了本專業學生的電廠認識實習和生產實習,并安排上該課程的專業老師帶領,這樣,在學生實習過程中,隨時解答學生的提問,幫助學生及時理解和掌握相關知識,這對于學生來講是一個很寶貴的機會。這樣實質性的實習,不僅可以讓課本理論與實踐相結合,使學生能夠感受到具體東西,實實在在的鍋爐及其他的輔助設備等等。還可以增強學生的認知能力,同時也為未來的工作打下一定的崗位基礎。有了這樣的經歷,學生就不再感到老師在講“天書”,天馬行空,不著邊際。紙質教材、多媒體課件、模型教學和電廠實踐學習構成了較為完整的教學體系,充分保證了這門課程的教學質量和學習效果。

三、動手動腦注意知識點的聯系和鞏固

作為專業課程,“鍋爐設備及檢修”課程的教材各章節后一般不附思考題和計算題,學生在課后的練習機會很少。如果課后學生不主動復習,課前又缺少預習,則容易出現授課及學習效果都比較差的情況。講授內容難以鞏固成為學生掌握知識的瓶頸,更別說學以致用,理論聯系實際了。針對這種情況,教師可以在每次課后把下一次課的主要內容以思考題的形式發給學生,要求學生自學,這是督促學生課前預習、提高學生自學能力的重要手段。為了增強預習效果,可在課堂講授前針對上次課預留的思考題進行探討,必要時可以采用提問檢查等手段。由于有思考題做引導,學生的自學積極性一般都比較高,自學方向也比較明確。講授時,教師可根據思考題,配合教科書,結合工程實際,有選擇、有重點地作一些講解,從而加深學生對基本概念的理解和掌握。如果應用得當,學生配合積極,則可以起到花費課時少而講授內容多、課堂容量大。針對課后練習少的情況,應由授課教師適當增加課后計算題。例如在講授完第二章燃料及燃料燃燒計算,針對不同基準的換算關系、煤的高低位發熱量的關系、折算水分、折算灰分、折算硫分、理論空氣量、過量空氣系數、鍋爐漏風系數、理論煙氣量、實際煙氣量、煙氣焓計算等知識點,安排一次2學時的習題課,習題課結束后,針對習題課的內容,留一部分課后作業,批改完之后,針對典型的錯誤,進行講解,鞏固學生們所學的知識。在各個章節盡量多地給出前沿研究方向,并與階段性的小論文或讀書報告相結合。階段性的小論文或讀書報告是教學活動的實際體現,它要求既要有教學理論知識又要有工程實際應用的例證,并提出自己的觀點與修正意見。在保證完成基本教學任務與作業后,期中與期末布置兩篇階段性的小論文或讀書報告,階段性的小論文或讀書報告體裁不限,可以是階段性的學習心得、總結、綜述、專題等。把有代表性、有特色的文章在課堂上宣讀。以小論文或讀書報告的形式來反映學生知識的掌握程度與擴展情況以及創新思維的發展,并以此作為期終考試成績的一部分。這種方法既考察了學生的學習情況,增加練習,同時為畢業設計和實踐教學打下堅實的基礎。在全課程預定內容講授完后,進行全面系統的復習,可以使學生對電廠鍋爐有一總體概念,這樣可以鞏固所學知識,并為隨后的課程設計和畢業設計打下堅實基礎。“鍋爐設備及檢修”課程基本概念多,涉及到的知識面廣,學生難免會出現邊學邊忘的現象,抓好期末復習,是保證教學效果的重要一環。

四、嚴格要求,定理定義務必要牢記

對于工程類教材,“鍋爐設備及檢修”課程教材和規范中條文描述抽象,學生學習時易感覺枯燥,難以理解、記憶。針對這種情況,教師應改變傳統的在黑板上板書講授方式,多用多媒體及電子教案,從而節省出板書時間,用于解釋條文和規定的背景及相關知識,使學生理解條文的來龍去脈,加深記憶。可用圖形、動畫、照片或者視頻資料等多媒體手段來表達條文的具體內容,更直觀,便于學生理解。在開課之初的緒論部分,要講清楚電力工業在我國國民經濟中的重要作用。電力工業從一個側面反映了國家經濟實力的強弱,由此作為切入點激發學生的學習熱情,提高學生的敬業精神和愛國熱情。鑒于本課程在電廠中所處的地位與作用,教學工作者必須具有嚴謹的工作態度、扎實的基礎理論知識和實際應用能力。因該課程涉及以前所學的各門專業課程,如“熱工基礎”、“泵與風機。因此,教師在上課時應該注意在講授時與學生的互動中了解學生對以前所學知識的掌握程度,授課方式也應相對靈活,要幫助學生復習和回憶已學專業知識,否則沒有相對堅實的專業基礎,要掌握該課程的內容也很困難。

五、任重道遠,授課效果對學生的影響深遠

對于三年制高職學生,必需有半年的頂崗實習,因此,核心專業課程“鍋爐設備及檢修”課程一般在第四學期開設,經過一個學期的講授后,學生將在本學期的鍋爐原理課程設計和第五學期的畢業設計中將大多數知識學以致用。鍋爐課程設計的任務是對鍋爐進行額定工況或變工況校核熱力計算。設計目的是通過課程設計加深對鍋爐課程的總體理解,熟練掌握燃料的燃燒計算,熱平衡計算,爐膛校核計算,前屏、后屏,對流過熱器再熱器及尾部受熱面校核計算方法。為畢業設計和走上工作崗位打下良好的基礎。畢業設計是熱能與動力工程專業教學計劃中最后一個實踐教學環節,也是對學生所學的專業理論知識和實踐技能的一次綜合性檢驗,是培養學生創新能力和創新意識、提高綜合素質的重要階段。通過畢業設計可以鍛煉學生將所學的知識全面有機地結合起來,并應用這些知識,綜合性創造性地來分析和研究乃至解決本專業某些方面的科學技術問題,從而培養學生具備現代工程技術工作所必備的全局觀點、安全觀點和經濟觀點,樹立正確的設計思想和嚴謹的工作作風,為今后走向工作崗位打下良好的基礎。可見該課程授課的效果將直接影響畢業設計的質量。授課教師一般都具有多年畢業設計輔導經驗,應緊密結合畢業設計的具體內容,有針對性地強調這方面的知識,在完成正常授課的同時,結合畢業設計中遇到的具體問題,聯系實際進行講解。

篇3

關鍵詞:建筑環境與設備工程;實踐教學;教學改革;工程素質

中圖分類號:G642.0?搖 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)33-0045-03

建筑環境與設備工程專業是1998年在教育部頒布修訂后新目錄將原“供暖、通風與空調工程”和“城市燃氣工程”專業合并、調整、拓寬組建而成的新專業,以培養從事工業與民用建筑室內環境及建筑設備、公共設施、建筑熱能供應系統的設計和建筑自動化與能源管理工作的人才為目標[1]。具有理論與實際相結合的能力、動手能力、創新能力及高水平的工程素質是社會和行業對本專業人才的基本要求,而這些能力的培養在很大程度上取決于實踐教學環節。實踐教學不僅是對高校學生綜合能力的一種檢驗,更是對高校學生綜合素質的培養和鍛煉。本文以北京工業大學建筑環境與設備工程專業實踐教學為例,探討如何改革實踐教學以適應學生創新能力和工程素質的培養的要求。

一、實驗教學環節:加大實驗室建設投入,增大創新實驗及綜合性實驗比例

實驗教學工作是高等學校人才培養體系的重要組成部分,特別是在培養工科類學生實踐能力和創新精神,提升學生的工程素質方面有著不可替代的作用。實驗教學是理論課程的繼續,與理論課課堂講授相比,實驗課程更接近學生和實際,更容易進行啟發式教學和培養學生的創新思維及工程實踐能力,是保證和提高整體教學質量的重要手段[2]。早期我校的建環專業的專業實驗課程存在實驗室建設投入不足,設施陳舊,教學體系不完善,自主設計、綜合性實驗開設少,實驗課程不能很好地與科研和工程實際相結合、成績考核方法單一等問題,使得學生對實驗課程的熱情不高,大部分實驗課程沒有達到預期的教學效果。為適應新形勢對人才培養的要求,近年來,在新修訂的教學計劃中,對實驗課程的設置進行了調整,打破了傳統的實驗課跟隨理論課程的框架,實驗課程獨立設課,同時對實驗教學內容進行了優化,形成基礎平臺課實驗、測控學科實驗及專業學科實驗等三個層次的專業實驗課程。為了培養學生分析和解決實際問題的能力,實驗課還增加了空氣狀態參數及處理過程實驗、多聯機性能實驗、供熱系統性能測試綜合實驗、空氣熱回收器測試實驗等創新實驗課程。通過這些實驗課程,學生對空調系統、供熱系統的運行以及樓宇控制系統有一個綜合性的認識,對系統運行中出現的不合理的現象能夠運用所學過的理論知識進行分析,找出原因所在并提出改進建議,從而使其在系統設計、設備測試、安裝調試以及運行管理等方面得到了一定的鍛煉。

二、專業實習環節:依托地區及校園資源優勢,加強實習環節,提升學生的工程素質

我校建環專業的專業實習是按認識實習、生產技術實踐I(即生產實習)和生產技術實踐II(即畢業實習)三個環節設置。認識實習一般安排在一年級期末,時間為1周;生產技術實踐I安排在三年級期末,生產技術實踐II(畢業實習)安排在四年級下學期畢業設計階段開始的大約三周時間段內。由于現在校園內多數建筑都配備暖通空調系統,專業實驗室內又有各種專業實驗平臺以及暖通空調綜合實驗平臺,因此,認識實習完全可在學校內完成。通過參觀學校的制冷機房、鍋爐房、專業實驗室以及專業任課老師的講解,學生對暖通空調系統的構成、運行有了初步的認識,增加了學生對專業的學習熱情。由于校內實習受到限制相對較少,可以分小班小組進行,實習效果遠遠好于校外走馬觀花式的實習方式。生產技術實踐I是學生完成了全部基礎課和大多數專業課學習后的實習環節。該環節一般包括教師帶隊集中參觀講解以及分散實習環節。集中參觀講解一般選擇比較典型的大型商用、辦公樓中央空調系統。通過教師和機房工作人員集中講解,學生能夠結合所學知識對空調系統的實際構成和運行有了進一步的認識。集中參觀后學生進行分散實習,通過學院董事會單位、教師推薦單位、學生自己聯系等途徑,學生可以根據自己的興趣到設計、施工、運行管理、銷售等單位進行實習。為了對實習質量進行監控,除校內指導教師外,實習單位也有專門的技術人員對學生進行指導,校內指導教師不定期地對學生的實習情況進行檢查。實習完成后每人需提交一份生產技術實踐考核表,考核表中包含生產技術實踐的內容和成果,實習單位鑒定評語,校內指導教師意見等。除此之外還需提交4000字以上的生產技術實踐報告,指導教師根據其各方面的表現,給出最后的成績。通過生產技術實踐,使得課本上所學的知識在實際工程中得到了運用和鞏固,學生對自己的專業有了更深入的了解和認識,其工程意識和工程素質得到了極大的提升。通過實習,學生也認識到自己理論知識和能力上的某些不足,回校后會自覺及時地補充、改進。在提交的生產技術實踐報告中,大部分學生認為該環節無論在專業知識或是工作能力、人際交往等方面都使其受益匪淺,部分同學甚至建議應提早和延長生產實踐時間,或者將生產技術實踐分散到學期中,分時間分階段地去實踐學習。畢業實習,即生產技術實踐II,其運行和管理模式與生產技術實踐I基本相同,但實習單位選擇上比生產技術實踐I更有目的性和針對性,多與后面的畢業設計單位或學生將來的工作單位結合。此時,學生的理論專業知識學習已全部完成,又經過專業綜合課程設計訓練,學生在規范運用、系統方案合理性確定、專業資料的收集整理和運用等方面的能力會得到進一步的提高。

三、課程設計和畢業設計環節:強化綜合課程設計,加強校企合作提高畢業設計質量

課程設計和畢業設計是最后一個重要的實踐性教學環節,是畢業前對學生的學習能力、研究能力、理論知識應用能力的一次全面綜合的總結,建環專業原有的課程設計主要由空調、制冷、供熱、鍋爐、通風、建筑智能化等各門專業課所帶的小課程設計或大作業組成,一般時間為1~2周。這種形式的課程設計設計內容只片面地涉及某一門課程,相互之間銜接性差,部分設計內容在各門課程設計中重復出現,使得學時的利用率低,設計效果較差。鑒于該課設模式的局限性,從“97教學計劃”開始,我校的課程設計全部采用綜合課程設計。綜合課程設計內容涵蓋了采暖系統、通風與空調系統、消防與防排煙系統、冷熱源及其節能、樓宇自控設計等基本內容。設計過程中鼓勵學生多采用學科中的新技術、新手段,比如利用能耗模擬軟件對建筑物的全年能耗及負荷特性進行分析,并提出相應的節能措施及節能技術;利用CFD計算軟件輔助氣流組織設計等。通過課程設計,學生對室內各設備、系統之間的相互聯系有了更直接地了解,進一步消化鞏固了所學的專業知識,認識到了標準、規范、法規等在設計中的重要性,識圖、繪制工程圖能力有了進一步地提高,為畢業設計高質量地完成打下了基礎。畢業設計(論文)是本科教學計劃中最后一個重要的綜合性教學環節。我校的畢業設計除個別保研或出國的學生外,大部分學生的畢業設計都在專業設計院所進行。畢業設計指導教師由校內教師與校外設計院工程師共同承擔。畢設題目來自實際工程,真題真做。進入設計單位后,由于所接觸的工程都是實際工程,且所有設計方案都會在未來實施,這對初到設計院的學生而言是個挑戰。經過專業工程師指導,學生逐漸擺脫了單純依靠書本的理論設計模式,在設計思路、方案確定、管路布置等方面更貼近于工程實際,且經濟可行。通過設計院的畢設鍛煉,學生的工程素質有了進一步提高。同時學生也可將自己所學的能耗模擬、數值模擬等技術運用到畢業設計中去,豐富了設計手段和設計方法,使設計方案更經濟合理。另一方面,校內教師在指導學生的過程中,通過與學生和設計院工程師的交流,教師的工程素質也得到了一定的提升,各種不同的設計方案以及新技術在實際工程中的應用也相應開闊了校內教師的視野,豐富了教師的教學內容。畢設質量的監督主要通過初期提交課題申報,開題報告,教師每周定期檢查畢設內容進度,學校和系組織中期檢查答辯,最后終期考核答辯的形式來完成。畢設的考核主要從課題的完成質量、文獻資料的收集和利用能力,設計方案的合理性,相關計算是否準確可靠,圖紙繪制是否符合國家標準,設計過程有無創新等方面對進行考核。學生對這樣的畢業設計方式普遍反應良好,該種模式的畢業設計一方面可將所學知識與實際工程相結合,另一方面,也可與學生的就業掛鉤,學生表現良好,單位又需要人,學生就可以留下工作。即使不能留下,專業設計院所的實習經歷可以為其工作就業增添砝碼,實現學習和就業的雙贏。

實踐教學是建筑環境與設備工程專業教學的重要組成部分,是樹立學生工程意識,培養學生實踐能力和創新能力,提高學生綜合素質的重要過程。從我校的實踐教學實施過程來看,將實踐教學與工程實際緊密結合,利用地區資源及校園資源優勢,加強校企聯合的實踐教學模式對學生的工程素質、團隊意識、責任意識、創新意識的培養都具有極大的促進作用,我校畢業生的素質受到了眾多用人單位的高度認可。

參考文獻:

篇4

論文關鍵詞:鍋爐原理;教學研究;實驗

鍋爐是火力發電廠三大主機之一,是工業企業的動力之源,在國民經濟發展中發揮著極其重要的作用。“鍋爐原理”是為熱能與動力工程專業本科生開設的主要專業課程之一。“鍋爐原理”的教學目標是讓學生全面和系統地認識鍋爐本體和輔助裝置的構造,掌握鍋爐工作原理的相關知識,并培養學生分析工程問題、進行鍋爐設計計算和鍋爐試驗的實踐能力。該課程工程性強、內容多、難點多,僅依靠理論教學難以實現教學目標,與工程實際緊密結合的實驗、實習、課程設計等實踐環節是鍋爐原理教學中不可或缺的部分。

高校的實驗室是理論與實踐相結合,培養大學生工程實踐能力和創新能力的重要場所。加強并改進實驗教學,是對大學生進行能力培養的有效途徑之一。實驗在鍋爐原理實踐教學環節中占有重要地位。筆者作為從事鍋爐原理實驗教學的教師,在教學過程中對傳統的教育理念進行改革,從教學目標、教學內容、教學和考核方法上全方位引入現代的教育理念,使教學效果得到明顯改善。

一、鍋爐原理實驗的教學目標

鍋爐原理實驗教學的基本出發點是通過提供大量模擬鍋爐有關現象的裝置和系統,以幫助學生更好地理解課程內容,掌握鍋爐的基本原理、常用測試方法和運行技術,加強鍋爐設計計算和鍋爐試驗的實踐能力。傳統的教育以傳授知識為教學目的,教師考慮的是如何把知識灌輸給學生,而忽視學生能力的培養。現代社會的發展需要高校培養一批高知識、強能力的創造型人才。為適應這一需求,高校應注重學生能力的培養。

鍋爐原理實驗教學中,應發揮教師在教學中的主導作用和學生在學習中的主體作用,使學生在預習實驗指導書,動手操作實驗設備和儀器,動腦思考實驗現象,通過團隊合作解決實驗中出現的問題,記錄和整理實驗數據,撰寫報告,完成實驗思考題的過程中,自身的學習能力、實驗技能、動手能力、獨立思考能力、團隊合作精神、組織能力、分析和解決工程實際問題的能力、自主創新的能力得到全面地鍛煉和提高。

利用精心設計的實驗內容,將“鍋爐原理”課程的知識點與專業基礎課程“工程熱力學”、“傳熱學”、“流體力學”、“熱工測試技術”,以及專業課程“大氣污染監測技術”、“大氣污染控制工程”、“潔凈煤發電技術”相結合,通過對多門學科知識的有效遷移和綜合,以達到舉一反三、融會貫通的教學效果,既可以鞏固和加深學生對前期專業基礎課的理解,又加深了學生對所學專業知識體系的認識,激發了學生學習后續課程的興趣和積極性,培養了學生科學思維的能力,從而為后續課程的學習和將來從事工程設計、科學研究奠定堅實的基礎。

二、鍋爐原理實驗的教學內容

實驗課程的教學內容關系到實驗教學的組織實施,是規范實驗教學過程、檢查實驗教學質量和進行實驗室建設的基礎。鑒于鍋爐原理涉及內容多、實踐性強,相關課程多,我們將實驗部分剝離出來,單獨設課,同時確保實驗教學內容設計與前期專業基礎課程及后續專業課程的密切聯系。在教學內容上,力求從本課程實際出發,不失時機地向其他課程滲透和綜合,為學生創建一個系統的熱能與動力工程知識體系平臺,改變了只從單個課程傳授分散知識的傳統教學模式。

結合“鍋爐原理”理論教學的授課主線“燃料—燃燒及熱平衡計算—受熱面—自然循環鍋爐水動力學—鍋爐的啟停與運行—鍋爐污染物排放監測與控制”,建立了“煤質分析”、“并聯管組流量分配”、“自然循環鍋爐水動力特性”、“燃燒與環境監測”、“燃燒源污染物排放控制”五個實驗室。

“煤質分析”實驗室開設了“煤的工業分析”、“煤的發熱量測定”兩個實驗,使學生能夠掌握煤質分析、發熱量測定的原理和方法,認識煤的質量對鍋爐性能的影響。

“并聯管組流量分配”、“自然循環鍋爐水動力特性”實驗室各配備有兩套自行設計搭建的實驗系統。前者能夠使學生對電站鍋爐中過熱器、再熱器管組的進、出口集箱的引入與引出方式布置不當引起的流量分配不均問題有清晰的感性認識;后者使學生對自然循環鍋爐水動力特性及提高水循環安全性的措施有更深刻的理解。 轉貼于  “燃燒與環境監測”實驗室基于自主研發的“能源島熱電聯產系統”,開設了“程序點火及火焰監測顯示”、“燃燒調整及燃燒效率測定”、“鍋爐熱平衡”、“鍋爐煙塵測定”、“煙氣成分分析”、“氣態污染物排放監測”六個實驗。“程序點火及火焰監測顯示”實驗能夠使學生了解鍋爐安全操作程序及燃燒過程;通過設在鍋爐的觀察孔,直接觀察到火焰形狀以及運行參數對火焰形狀的影響,大大加深了對書本知識的理解。“燃燒調整及燃燒效率測定”實驗使學生對各種因素對燃燒效率的影響有直接的感性認識,同時學到測取鍋爐效率有關數據、計算燃燒效率的方法。通過“鍋爐熱平衡”實驗,加深學生對鍋爐熱平衡原理的理解,培養學生的鍋爐熱平衡實驗測試技能,使學生能夠分析造成各項熱損失的原因,學會診斷鍋爐存在的問題。“鍋爐煙塵測定”實驗使學生熟悉國家標準、掌握固定污染源排氣中顆粒物的排放濃度、折算濃度和排放總量的測定原理和方法。“煙氣成分分析”實驗使學生掌握奧氏煙氣分析儀的工作原理和使用方法。“氣態污染物排放監測”實驗使學生掌握氣態污染物排放測量的電化學法的原理和EUROTRON MK2 8851煙氣分析儀的使用方法。通過這一系列的實驗為學生從事鍋爐設計、運行和研究打下基礎。

“燃燒源污染物排放控制”實驗室配有四臺除塵裝置(旋風除塵器、袋式除塵器、電除塵器、濕式除塵器)和一臺噴射鼓泡式煙氣脫硫裝置、一臺選擇性催化還原煙氣脫硝裝置,可進行除塵器性能測定和氣體污染凈化兩大類型、六個項目的實驗教學,可使學生系統地了解并掌握污染控制的基本知識、基本原理、主要設備和典型工藝等,培養學生分析和解決日益嚴重的燃燒源污染物排放問題的基本能力,為學生從事相關的工程設計、技術管理等工作提供必要的基礎。

三、鍋爐原理實驗的教學和考核方法

1.教學方法

為便于組織教學,將參加實驗的學生分成8至10人的小組,排出實驗教學安排表,安排充足的師資力量,指導學生在兩周內完成所有實驗室的各個實驗。在教學過程中,改變傳統的灌輸式教學方法,不斷探索實驗教學的新辦法,如探究式教學、歸納式教學、換位教學等。

在探究式教學模式下,教師依據學習過程的客觀規律,引導學生積極主動、自覺地掌握知識。例如,在進行鍋爐熱平衡實驗教學時,教師提出“什么是鍋爐熱效率?什么是鍋爐熱平衡?”在學生明白這些基本概念問題的基礎上,設置問題“鍋爐正平衡熱效率的計算公式是什么?”引出計算鍋爐正平衡效率需要測定的參數及測量方法,繼續提問“鍋爐熱損失發生在哪里?鍋爐反平衡效率的計算公式是什么?”逐步引導學生積極思考,最后提出“為什么既要進行鍋爐正平衡實驗,又要進行鍋爐反平衡實驗?如何有效提高鍋爐效率?”教師通過這些涵蓋了實驗的目的、實驗原理、實驗方法的探究型問題,激勵學生的創造性思維,培養他們應用理論知識分析和解決問題的能力。

在進行演示性實驗教學時,采用歸納式教學方法,將“觀看”實驗轉變為“觀察”實驗。例如,在“自然循環鍋爐水動力特性”實驗中,不去講解,也不提出任何問題,只是告訴學生要仔細觀察。在每個實驗現象出現時,再引導學生歸納實驗現象、分析產生這種現象的原因。受知識水平、觀察能力的影響,學生難免會遺漏掉某些實驗現象,這時通過重復性實驗,教師指導學生進行有針對性地觀察,對實驗現象再次進行歸納和分析。采用這種教學方法,使學生對實驗過程充滿興趣,對水循環的形成過程、工質的流動與傳熱過程、蒸汽的產生過程,上升管中汽水兩相流的各種流型(泡狀、彈狀、環狀流動),鍋爐水循環的常見故障(停滯、倒流、自由水面、汽水分層、下降管帶汽)從現象到本質都有非常深刻的認識。

在實驗教學中,還嘗試了師生角色換位教學法。例如,在“煙氣成分分析”實驗教學中,進行了“讓學生做老師”的換位教學實踐。每組學生經過討論,選出一位同學,由其充當教師的角色,講解奧氏煙氣分析儀的工作原理,演示其使用方法,并帶領本組的同學完成煙氣成分及含量測定實驗,引導學生思考、提問、討論。實踐證明,這種方式加強了學生之間的交流、師生之間的互動,活躍了實驗教學的氣氛,收到很好的效果。

2.考核方法

實驗考核是對學生實驗能力的全面檢查,也是對教師教學效果的檢查。同時,考核能夠給學生以壓力和動力,促進學生對實驗課的重視。傳統的實驗考核方法,主要是依據實驗報告的好壞來評定成績,這種方法在一定程度上滋長了學生抄襲實驗報告的現象。為減少傳統考核方法的弊端,我們采取實驗表現、實驗報告、實驗考試相結合的方法進行實驗考核,三者依次占實驗總評成績的30%、30%、40%。實驗表現和實驗報告采取每個實驗單獨給分,取各自的平均分作為這兩項的成績;實驗筆試則由每個實驗設置2~4道基本知識和基本技能試題組成試卷,統一安排考試。實驗表現由教師依據實驗預習、實驗操作、回答問題情況,以及發現和提出問題的能力當場給出成績;實驗報告按照是否按要求撰寫實驗報告,按時交實驗報告,數據、結論是否正確,分析是否透徹評分。通過這種考核方式給出實驗綜合成績,實現了對學生的學習態度、觀察能力、動手能力、思維能力、綜合分析能力等的全面考查。

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專業實踐教學體系與創新能力的關系

實踐教學環節必須注重以知識的綜合應用為目的,以創新能力的培養為目標[7]。環境工程專業實踐環節包括實驗課教學、課程設計、生產實習和畢業實習等。在實踐教學程序上,一是加強基本技能的培養:培養學生基本實驗理論、數據處理知識、實驗規范和實驗方法的能力,學會常規實驗儀器的使用;二是加強綜合能力的培養:培養學生運用理論知識分析問題和解決問題的能力;三是加強設計能力的培養:在指導教師的指導幫助下讓學生獨立完成從查找資料、擬定實驗方案,直至設計編寫實驗報告的全過程,達到學生自我設計實驗方案的實踐教學效果。在教學計劃中將基礎課實驗內容單獨設置、獨立考核,在實驗課程總門數增加的情況下,綜合性、設計性實驗比例呈遞增趨勢。目前本專業新修訂的教學大綱中有綜合性、設計性實驗的課程占實驗課的比率大于90%,綜合性、設計性實驗題目數量也有較大幅度的增加。在綜合性、設計性實驗的教學實施過程中,應注意的問題:1)注意實驗的設置及引導,給予學生選題的主動權,讓學生選擇感興趣、有意義并可行的實驗項目。2)明確實驗設計要求,規范實驗內容。要求學生自己查閱文獻資料,選擇實驗項目和實驗方法,自己制定實驗方案。3)為學生進實驗室提供寬松的條件,讓學生善于發現問題,做好現場指導。4)執行實驗方案的過程是鍛煉學生分析問題、綜合應用理論知識和能力的過程,鼓勵學生動手的同時還要動腦筋想辦法綜合應用理論知識指導實驗過程,學會及時調整實驗方案。5)綜合性、設計性實驗的考核體系中包括實驗方案的設計、實施過程和實驗效果以及數據分析。

課程設計不僅可以補充和深化教學內容,而且是引導學生理論聯系實際、培養學生的“工程”思想,提高學生綜合素質的途徑。環境工程專業設置有為期各1周的有害氣體控制工程、除塵技術、水污染控制工程、環境質量評價、物理性污染控制工程共5門課的課程設計。通過課程設計使學生進一步消化和鞏固所學內容,利用所學的基本理論和基本技能,解決環境工程領域的實際工程問題,全面提高學生的分析、計算、總體設計、使用技術資料、編寫設計說明書的能力、工程繪圖和綜合表達能力。我們在課程設計的教學組織中,一方面充分注意到要發揮課程設計對理論教學的補充作用,做到二者相互銜接、緊密配合;同時,注意發揮課程設計在培養學生素質與創新能力方面的重要作用。因此,在課程設計題目的選擇上,要求指導教師盡可能從近年參與或有關設計部門的實際工程中篩選出題目。為使同班同學拿到的課程設計題目的難度要求相適應,我們僅對設計內容做了適當的簡化,使題目的總體難度相近;但在內容與設計路線上有較大的差異,做到分組設計。學生可在教師的指導下根據自己對某一工藝的興趣,自主選擇題目,從而充分發揮學生的主動性和能動性,激發學生的創新精神。課程設計成果包括兩個方面,一是計算說明書,二是一定數量的圖紙。圖紙是一門工程語言,識圖能力和繪圖能力是對環境工程師最基本的要求。課程設計的成績組成中不僅包括設計成果,還包括總體設計過程和答辯效果。

校企合作與產學研密切結合是培養創新人才的有效途徑。生產實踐教學既是獲取知識的過程,又是綜合運用知識、培養分析和解決生產實際問題能力的過程,這些都是學校教育所無法替代的。通過為期3周的生產實習和為期2周的畢業實習教學環節,主要是鞏固所學的火電廠動力工程方面的理論知識,進一步掌握火電廠生產過程的工作原理、設備結構和性能參數,熟悉火電廠污染物的種類和產生機理,熟悉電力環保工作的主要內容,掌握電力生產過程中主要的環境污染物及控制設備運行、維護情況。生產實習重在認識電廠的生產全過程,參觀電廠的生產設備以及運行維護情況;畢業實習重在化學、環保車間的參觀學習,強化專業課的理論與生產實際的結合。我校一直與幾大發電集團公司保持著緊密的教學、實習合作關系,并建立了實習基地,比如河北的邢臺電廠、邯鄲熱電廠、馬頭電廠、西柏坡電廠、保定熱電廠、唐山陡河電廠等。目前,各實習基地已建立整套規范化的實習管理制度,學校結合電廠實際已制定了符合現行教學計劃及教學大綱要求的實習計劃和實綱。在學生實習出發前,學院、教研室和帶隊教師組織動員大會,明確實習任務和具體安排;學生進廠后,請具有豐富實踐經驗的專業人士為學生做專題報告,講解安全規程,要求學生通過安全規程考試后才能參加后續的實踐活動;參觀過程中,由實習單位的專業技術人員對整個處理流程、單體構筑物以及某些功能實驗室、和主要的實驗儀器做較為詳細的講解,在這一過程中,學生可以就自己感興趣的問題與接待單位的人員進行交流。另外還安排學生到車間班組跟班運行,頂班上崗,實際體驗電廠的運行過程,學生與工人師傅和技術人員進行面對面座談和交流,以開闊視野,改變了以往的實多停留在走走看看的層面上。此外,將實習成績的評定進行量化,把參觀實習期間的表現、實習日記與實習報告的撰寫質量相結合。

綜合實踐教學體系改革與創新能力的關系

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本課程遵循教育部“工學結合”的課程改革理念,積極探索,大膽創新,改革高職層次原理類課程的舊有理論教學模式,摒棄“自動控制原理”課程中繁瑣的理論計算和公式推導,以必須、夠用為原則,以火電廠大機組運行過程中的實際控制任務為導向,以學院自主研制開發的300MW、600MW火電廠集控運行仿真系統為載體,引入先進的仿真控制技術,采用先進的仿真教學手段,將自動控制原理的理論知識融入各種控制任務中,學習火電廠熱工自動控制問題,使學生理論知識與實踐技能兼備。

1.“基于生產過程分析”的課程設計

根據企業調研及組織專家座談,結合“集控值班員”工種的職業標準,把火電廠生產過程中所運用熱工控制的知識點和能力點進行分類羅列和分析,選取火電廠生產過程中對設備和生產流程進行順序控制和自動保護的開關量控制、運行參數的模擬量調節等典型控制任務,將完成這些控制任務所需的“自動控制原理”中的控制系統數學模型、控制系統時域分析等方法融入各個控制任務中。按照火電廠集控運行整機冷態啟動的生產過程,即從輔助系統啟動、鍋爐點火、升溫升壓、汽輪機沖轉升速到并網帶負荷以致單元機組滿負荷運行全過程,對課程內容進行重組,設計了7個學習情境。將鍋爐、汽輪機、泵與風機等幾大專業課程相關知識互相融合,理論與實踐有機結合起來,使學生在學習的過程中能站在全局控制的高度進行仿真運行操作。7個學習情境的開展和深入,既符合從開關量的開環控制方式到模擬量的閉環控制方式;從火電廠輔助系統到鍋爐、汽機本體設備到單元機組整體控制;從簡單到復雜,從單一到綜合,由易到難,由淺入深的認知規律,同時符合運行人員從輔崗到主崗的崗位認知順序。

2.“以工作過程為導向、任務驅動”的教學模式

以上學習情境中,采用“以工作過程為導向、任務驅動”的教學模式,以能力培養為本位,強調以學生為教學做的中心。按“由簡單到復雜,由單一到綜合”的認知規律,把課程內容進一步分解成接近于生產實際的18個教學單元,即控制任務單元,實踐教學與理論教學實現一體化。在每個控制任務的教學設計中,以大量現場設備及系統的系統圖、視頻、FLASH動畫、設備模型、運行規程作資訊內容,引導學生認識現場的控制設備和控制對象,結合運行要求分析并明確熱工自動控制應實現的控制任務。與學生一起進行分析和討論后,引入相應的控制技術,補充所需的自動控制原理的理論知識,確定控制方案。由學生利用仿真軟件仿真實現控制功能。最后在所學的控制內容的指導下,結合運行操作規程完成仿真機上的運行操作和控制。整個教學過程中,課堂和實訓地點一體化。校內自動控制原理實訓室和仿真實訓室具備多媒體教學條件,并且設備臺套數充足,均配備所需的仿真軟件。教師在實訓室采取基于行動導向的教學方法,及時指導學生的“工作”,在仿真軟件上進行訓練,在仿真機上完成考核,使教、學、做、訓、考有機地成為一個整體,教學過程銜接良好,實施流暢。教學考核采取過程考核的辦法,除依據學生所實現的控制功能仿真效果以及仿真機運行操作的完成情況來評價學生學習之外,更注重考核學生在真實任務的實施中表現出的態度嚴謹、工作踏實、團結協作、做事積極認真的精神風貌和工作作風,以培養學生在計劃、做事、交流、表達、溝通、協作等方面的能力和素質,促進關鍵能力的培養。學生每完成一項工作任務,自豪感和自信心都得到進一步提升,激發學生學習的主動性。通過不斷積累知識,提高技能,培養學生的綜合職業能力,形成良好的職業素養,使學生畢業后能更快地適應社會和企業的實際工作。

二、多重仿真、虛擬技術做教學支撐

本課程大量使用實用、先進的仿真教學手段,各種類型的控制任務均有相應的仿真技術做支撐。學生能很快熟悉機組運行過程及其對自動控制的要求,使生產過程自動控制與運行人員集控操作有機結合起來。多元化的仿真教學,有效地激發了學生的學習興趣,教學效果明顯得到增強。

1.數字仿真技術的應用,化抽象為具體

火電廠順序控制和自動保護采用的是開關量邏輯控制系統,大量復雜、抽象的邏輯關系難以理解,分析較困難,因而設備動作之間的關系和順序僅憑簡單記憶,難以把握。針對此問題,我們創新引入ElectronicsWorkbench(EWB,現multiSIM)專用于電子線路仿真的軟件工具,如圖2。該軟件仿真功能強大、直觀的圖形化界面與電廠分散控制系統中的邏輯功能圖非常接近,仿真儀器、元器件的選擇、仿真的手段等均與實際控制相符,因而模擬開關量的邏輯控制有效而實用,使得復雜、抽象、難以理解的邏輯關系能通過過程仿真具體地反映出來,設備動作順序及條件直觀可見,有效地解決了順控和保護中邏輯實現的問題。并且該軟件簡單易學、學生軟件操作上手快、不增加學習負擔,在增強學生分析控制邏輯及邏輯設計能力的基礎上,從實現機組穩定、安全及經濟運行的角度進一步理解設備操作的條件和順序,使學生能站在全局控制的高度完成對運行設備進行啟、停和開、關的準確操作,而不是簡單背誦操作規程的機械操作,有效指導學生在機組運行中碰到的大量設備順控操作的問題,教學效果非常好。針對模擬量參數閉環控制,我們采用MATLAB仿真軟件,利用該軟件在數值計算、數據分析、控制系統設計和仿真方面的強大功能,完成自動控制原理中控制對象數學模型分析以及控制系統的時域分析,實現對參數調節的各種控制方案。

2.大型火電機組仿真系統,與企業零距離接軌

針對集控運行專業對電廠進行集控運行操作的要求,我們以學院自主研制開發的300MW、600MW火電廠集控運行仿真系統為載體,作為集控專業講練一體化教學和運行操作綜合訓練的多功能教培實訓基地。學生在仿真機上可真實模擬集控運行值班員的全過程操作。仿真系統中一臺仿真機可對應現場一臺操作員站,可以根據教學需要選取所需運行工況,結合教學內容完成特定仿真操作,參加仿真運行考核。并能采用角色扮演的教學方法體驗運行崗位職責和管理模式,與企業實現零距離接軌。

三、采用基于“行動導向”的教學

為突破傳統的職業教育方法,注重理論知識的傳授和操作技能的訓練,對實踐能力、解決問題的能力、合作能力以及創新能力等方面的培養不足,我們采用基于“行動導向”的教學。大量使用案例教學法、模擬仿真教學法、頭腦風暴法、角色扮演法等,以學生為學習過程的中心,教師是學習過程的組織者和咨詢者,在教學中與學生互動,讓學生在做中學、在學中做。學生在自己動手的實踐中,學到專業知識,掌握職業技能,獲得職業能力,構建自己的經驗和知識體系。

1.案例教學法

在具有典型意義的控制任務上,采用案例教學方法。如在輔助系統并列運行設備的順序控制中,我們選取典型凝結水泵的控制做案例分析,引入開關量控制技術,并結合運行中如何防止水泵出現汽蝕來進行正確的順序控制。以此為案例學習可指導其它水泵的控制和操作,具有一定的普遍性。

2.仿真教學法

仿真教學法使抽象的控制理論和控制邏輯變得直觀、易懂、可操作,為教師展示新知識時提供多樣化的呈現方法,使原理學習、邏輯分析不再枯燥無味、艱澀難懂,增強教學的有效性。選擇使用的仿真軟件功能強大,使用簡單,學生易掌握,在加深知識理解的基礎上,對提高學生的控制功能的設計能力提供了有效的訓練手段。

3.角色扮演法

在各控制任務的仿真機運行操作中,采用角色扮演,由同學們分別擔任機組運行的值長、機長、主控、副控、司爐、司機等角色,分工合作,明確工作職責和任務,熟悉電廠運行崗位的要求,加強學生職業素質的培養。

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關鍵詞:智能控制;教學方法;教學改革

作者簡介:李俊紅(1980-),女,山東淄博人,南通大學電氣工程學院,講師;姜平(1962-),男,江蘇南通人,南通大學電氣工程學院,教授。(江蘇 南通 226019)

基金項目:本文系南通大學教學改革研究項目(項目編號:2012B031)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)34-0088-02

“智能控制”課程是自動化學科各專業的一門專業課程,[1-3]是“自動控制原理”、“現代控制理論”等課程的后續課程。智能控制是控制理論發展的高級階段,是自動控制、人工智能、運籌學等多種學科的交叉融合。[4,5]智能控制課程主要闡述控制理論的最新發展,主要內容一般為模糊控制、神經網絡控制、專家控制、學習控制等。該課程中有些內容抽象,理論性較強,公式較多,學生容易覺得枯燥而不愿深入學習。如何提高學生對這門課程的學習興趣,在有限的課時內讓學生了解新的控制理論和方法,提高他們的創新能力,是這門課程改革的重要內容。在教學過程中,通過改進教學方法、考核方式等做法,促進了學生學習的積極性,收到了良好的效果。

一、教學方法的改革

深化教學方法的改革是教學改革的重點,也是筆者一直探索和深入思考的問題,因此在教學過程中采取了一些措施。

1.在教學過程中注意將科研引入教學

智能控制是很寬泛的一個名稱,它是控制理論發展的高級階段。而控制理論是在不斷發展的,現有的教科書上雖然介紹了基本的智能控制算法,比如模糊控制、神經網絡控制、專家控制等,但最新發展的研究方向和熱點往往涉及不到。因此,在教學過程中將參加國際會議時了解到的控制理論的最新方向介紹給學生,讓學生了解智能控制的前沿。如果學校邀請相關的專家來做相關講座,通知學生盡量前去聆聽。通過這樣的訓練,提高學生對控制學科的興趣,拓寬學生各方面的視野,有助于他們創新思維模式的培養。比如邀請智能控制專家胡教授做智能機器人的講座,學生傾聽了之后反響很大,通過這樣的方式大大拓寬了他們的知識面,讓他們了解到智能控制確確實實是用于實際系統的,而不是停留在純理論階段。

2.在教學過程中倡導啟發式、問題式教學

原有的教學過程一般采用灌輸式,一堂課40分鐘基本是老師在講,學生很少參與,整個課堂死氣沉沉,沒有生機。教師應在講課過程中設置一些小問題,引導學生積極參與進來。比如在講模糊控制器的結構時,首先畫出一維和二維模糊控制器的結構框圖,介紹模糊控制器的輸入和輸出,然后讓學生回顧PID控制算法的形式,回答一維和二維模糊控制器與PID控制器之間的聯系和區別,加深對模糊控制算法的理解。在講水箱液位系統模糊控制規則時,畫出系統的輸出響應曲線,讓學生回答在不同的階段控制規則應該怎樣選取。

通過啟發式教學、問題式教學,改變學生的被動地位,充分調動他們的積極性、主動性和創造性,讓學生以積極的態度參與到課堂學習中去。

二、充分利用MATLAB軟件

MATLAB是美國The MathWorks公司開發的一種語言,[6]在信號處理和通信、圖像和視頻處理、控制系統、測試和測量、計算金融學及計算生物學等眾多應用領域具有廣泛的應用。它將數值分析、信號處理、矩陣計算、圖形功能和系統仿真融合為一體,用戶可以在易學易用的環境中求解問題,避免了傳統的復雜專業編程。MATLAB還有圖形化開發環境SIMULIKINK,應用于系統模擬、動態/嵌入式系統開發等方面。

智能控制是在人工智能和自動控制等多門學科基礎上發展起來的交叉學科,在課程內容上有自己的特點。有些算法,比如模糊控制、神經網絡控制等很多章節,涉及到模糊數學、最優化算法等許多理論知識,相對其他課程來說理論性比較強。因此如何提高學生的學習興趣讓這門課生動起來,是值得探討的問題。MATLAB給這門課程的學習提供了一個很好的載體和工具,智能控制中的典型控制算法,比如模糊控制(Fuzzy Control)、神經網絡控制(Neural Network Control)等在MATLAB中都具有現成的工具箱。模糊邏輯工具箱(Fuzzy Logic Toolbox)提供了基于鼠標操作的圖形用戶界面,用戶可以容易地完成模糊邏輯的設計過程。其包含5個圖形編輯器,而且可以與Simulink無縫協同工作。

在講課過程中,對于某些抽象內容可以隨時使用MATLAB軟件給學生做展示。比如在講模糊隸屬度函數內容時,通過以下命令可以建立一個高斯型隸屬度函數:

>> x=0:0.1:10; y=gaussmf(x,[2 5]);

>>plot(x,y);

>>xlabel(‘gaussmf,p=[2 5]’)

運行一下之后,就可以得到隸屬度函數圖形,如圖1所示:

通過這樣的做法,這樣讓學生很直觀的看到高斯型隸屬度函數的形狀,加深了印象。

除了在課堂上隨時運用之外,在講完模糊控制的基本思想之后,讓學生去圖書館借閱相關的MATLAB書籍,設計一個實際系統的模糊控制器,掌握模糊控制算法的MATLAB設計方法。通過這樣的做法,有助于學生對智能控制課程的理解和掌握,而且對于學生掌握和應用MATLAB也起到很好的效果。學完這門課程之后,他們在后續的課程設計和畢業設計中也能夠得心應手地應用這個工具。

三、改進考核方式

很多課程往往采用的傳統的考核方式,即學完這門課程后,根據講課內容將重點要考查學生的內容以試卷的形式讓學生在規定兩個小時內完成,最終成績以考試成績和平時上課表現決定。這樣的考核方式比較單一,而且試卷上往往反映的是學生對于理論知識掌握的情況,很難綜合考查學生的知識運用能力和創新能力,而學校最終培養的應該是創新型人才,而不是高分低能、按部就班的學生。因此,筆者對這樣的考核方式進行了改革,總結如下:

第一種考核方式是課程設計方式,即充分利用實驗室的浙江中控DCS和齊鑫公司的鍋爐水箱液位實驗系統,實驗對象的工藝流程圖如圖2所示。工藝流程是:水泵將水從儲水箱中抽到高位水箱,經電動調節閥流入水箱,最后再流回儲水箱,構成一個動態循環系統。被控對象是水箱,被控量是水箱液位,液位傳感器采用差壓變送器。由進水電動調節閥作為執行機構調節液位高度,將出水調節閥設置為手操器方式。

設計的要求是讓學生在了解被控對象工藝流程的基礎上,設計一個二維的模糊控制器,將模糊控制方法用于水箱液位系統的實際控制,并與傳統的PID控制方法進行比較。學生在設計過程中要考慮很多因素,比如確定論域、量化因子的選取規則、隸屬度函數的確定、模糊控制規則的選定、精確化計算等許多問題。通過這樣的訓練,可以讓學生深刻理解課堂上所學的知識,并與實際結合起來,將抽象的理論用于實際對象的控制,同時還增強了學生的動手能力。

第二種考核方式是小論文方式,在學完模糊控制(Fuzzy Control)、神經網絡控制(Neural Network Control)等幾種智能控制方法之后,讓學生搜集相關資料,總結智能控制方面的相關進展,以小論文的形式上交。通過這樣的考核方式,可以鍛煉學生查找文獻和資料的能力。

四、小結

本課程組老師在“智能控制”課程教學過程中,注意改革傳統的教學方法和教學理念,將科研引入教學,培養學生對智能控制最新理論的興趣,培養他們的科研意識;講課中改變灌輸式為啟發式、問題式教學,提高課堂效率;通過改進考核方式,提高學生的創新能力。以上這些做法在教學過程中都取得了較好的成效。

參考文獻:

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篇8

【關鍵詞】熱能與動力工程 生產實習 效果 教學模式

【中圖分類號】G71 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2016)32-0246-02

1.引言

能源企業的技術革新引發了對熱能與動力工程專業人才的旺盛需求[1],如何既快又好地培養出適應國家能源工業的熱動專業人才是各高校必須面對的嚴峻問題[2]。生產實習是熱動專業培養計劃中重要的實踐教學環節之一,其主要任務是使學生將課本所學理論知識與實際生產結合起來,鞏固對理論知識的掌握,同時培養學生分析解決實際工程問題的能力和創新能力。生產實習可以使學生了解產業狀況和國情[3],并有利于培養嚴謹的工作作風[4]。因而生產實習教學效果直接影響到學生畢業時所具有的專業素養。

放眼全球,發達國家高校早已十分重視工程實訓環節的教學。日本明確提出,工科高校教育要始終圍繞工程實際進行[5]。歐美大學實踐環節占本科課程30%以上,而我國卻不到20%[2]。2005年一項針對約230名熱動專業本科畢業生的調查表明:約79.8%的畢業生認為生產實踐能力是專業教學中最需要加強的[6]。可見探討熱動專業生產實習中存在的問題及相應解決對策是我國各高校迫切需要的。

2.熱動生產實習教學中存在的問題

我國現在許多高校都存在不同程度的“課程設計簡化、畢業設計軟化、生產實習形式化” 的不良現象[7]。尤其是生產實習教學中,許多高校都存在一些共同的問題,現總結如下。

2.1 生產實習單位不易聯系

首先,由于熱動專業所限,一般生產實習單位都需選擇各大電廠。但各電廠的工作核心都是安全穩定生產,接待大量實習生勢必會造成一定的安全隱患,因此電廠并不愿意接收實習生。其次,由于本科生數量較多,若同時進廠實習會給電廠的宿舍、食堂等后勤保障工作造成較大難度。最后,近年企業收取的實習費用逐年攀升,但各高校校撥實習經費標準仍停留在90年代,導致不得不放棄部分收費較高的實習單位。

2.2 生產實習過程形式化

由于熱動專業生產實習地點多為電廠,隨技術發展如今電廠均采用自動化集中控制系統,任何誤操作都可能導致事故發生,因此大多數電廠都將學生安置在會議室或集控室里集中學習文件資料,不允許實際動手操作,造成學生只能被動接受知識。即使有技術人員帶學生到現場去參觀學習,也多停留在走馬觀花層面,很難深入學習。究其原因,一方面是技術人員實際操作水平較高,但理論體系不夠完善,因此講解不夠清晰透徹;另一方面是學生自身能力不足,工程實踐背景弱,造成無法與技術人員進行現場溝通。以上各種原因均導致學生在生產實習中學習主動性降低,創新能力得不到鍛煉,實習效果不理想。

2.3 生產實習時間、地點選取不合理

目前各高校熱動專業實習地點多為電廠,但實際熱動專業培養方向一般包括熱能工程、動力工程、制冷工程、新能源等方向[8],因此將所有學生統一安排到電廠實習并不合理,部分學生會覺得生產實習內容與己無關,學習態度敷衍,影響實習效果。

各高校生產實習的時間一般也是安排在第六或第七學期末,夏冬兩季剛好是用電高峰期,因此電廠大多不會進行大修,學生此時去參觀學習無法看到設備內部,甚至出現 “站在鍋爐旁不知道鍋爐在哪里”的現象,實習效果大打折扣。

2.4 帶隊教師指導實踐能力欠缺

各高校骨干教師一般專業能力較強,但往往需承擔較重的科研或教學任務,因此無法指導生產實習,而生產實習帶隊教師一般都是剛畢業就從事教學工作的青年教師。這部分青年教師雖然科研能力較強,但工程實踐經驗一般較為薄弱,導致在指導生產實習時效果并不理想。

3.生產實習準備工作的加強

為了保證生產實習教學效果,實習開始前的準備工作必須做到位,才能給生產實習教學創造良好的開端。

3.1 通過校企合作建立多個穩定生產實習基地

多個穩定的生產實習基地的建立對于保障生產實習順利進行具有重要意義,當某一實習基地因故無法接收實習生時不至于導致學生生產實習中斷。同時,校企合作也是培養企業急需應用型人才的有效手段,通過校企兩方協商可以將學生的實習時間延長,從而學生可以獲得更多工程實踐知識,同時對企業文化也加深了解,而企業同時也對學生有了更全面的認識。

3.2 提前制定實習計劃,做好實習動員工作

提前聯系并確定實習企業,并根據企業特點制定實習計劃。實習計劃中除需要明確實習目的、實習內容及日程安排外,還需考慮到學生住宿、飲食、出行、醫療、安全保障等細節問題,以免在實習過程中出問題時無法應對。同時還要做好實習前的動員工作,需向學生說明以下內容:生產實習的重要性,實習的目的與內容,實習紀律與安全規程,實習考核方式等。讓學生充分認識到生產實習的重要性,對實習內容有初步了解,便于有針對性地進行現場學習,使生產實習真正起到第二課堂的作用。

3.3 合理選擇實習時間

電廠檢修會涉及到眾多熱力設備,包括鍋爐、汽輪機、制粉系統、電氣設備等,在檢修過程中可以看到熱力設備的內部結構,因此選擇電廠大修期間進行生產實習會收到事半功倍的效果。學生可以跟隨技術人員詳細了解設備內部結構,發現設備存在的問題也能及時向技術人員請教,并結合課堂所學理論知識進行分析,達到學以致用的目的。

4.生產實習教學模式的改進

4.1集中實習與分散實習相結合

文華學院熱動專業生產實習基地為漢川電廠和襄陽電廠,但熱動專業方向除了熱能工程,還包括制冷工程、新能源等,因此僅采用集中實習的方式無法滿足部分非熱能工程方向學生的需求,因此我校鼓勵學生自行或通過專業教師聯系方向對口的實習單位。分散實習有利于調動學生學習的積極性,實習內容也更有針對性,對于就業也有所裨益。因此目前我校采用的是集中實習為主,分散實習為輔的生產實習教學模式。

4.2仿真教學與現場實習相結合

目前生產實習現場學習部分的效果不太理想,一方面是由于電廠對安全性的高要求導致學生不可能動手操作設備,另一方面是由于實習經費有限導致實習時間必須盡量壓縮。而仿真教學的引入可以彌補現場教學的不足。在學生去現場實習之前,可先采用CAI多媒體教學軟件輔助進行生產實習教學,通過CAI軟件中的錄像、圖片等資料增加學生對電廠的感性認識。在現場實習之后,可采用電廠仿真實習軟件學習機組啟停、運行、故障處理等操作,強化現場實習所學知識。

4.3 生產實習與科研競賽相結合

若要取得良好的生產實習學習效果,則要求學生具有一定的工程實踐背景,因此在日常教學之余,鼓勵學生參與科研與競賽。教師如有科研項目,可以讓部分有能力的學生參與進來,處理實際工程項目有利于培養學生解決問題的能力。同時鼓勵學生參加節能減排競賽、“挑戰杯”科學技術競賽等專業相關競賽,在完成競賽項目的過程中提升學生動手能力及創新能力。

5.提高生產實習師資隊伍的水平

生產實習帶隊教師的專業能力直接關系到實習教學的效果,因此首先青年教師需要不斷提高自身的專業實踐能力,切忌眼高手低。目前我校已幫助部分青年教師實現企業掛職鍛煉,在企業中學習專業實踐技能,做到知行合一。其次,合理的師資隊伍組成也是必要的,老教師具有良好的工程實踐經驗,青年教師具有較高的理論水平,二者結合互補才能使生產實習教學效果達到最好。最后,可以聘請優秀技術人員來校授課或辦講座,有利于學生了解最新的工程實踐知識。

6.結束語

生產實習是熱動專業重要實踐教學環節之一,其教學效果直接影響學生工程實踐能力,因此探討如何提高生產實習教學效果具有重要意義。通過以上分析可知,可以從加強實習前準備工作、改進實習教學模式及提高實習師資水平等方面著手強化生產實習教學效果,提高學生學習積極性,培養出社會急需的應用型人才。

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篇9

關鍵詞:校企結合;培養;復合型人才;實踐

中圖分類號:H085.3 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)15-0137-03

在西部大開發戰略中,電力工業、冶金工業在西部各省的國民經濟發展中占有重要地位。特別是云南省把能源、礦業確定為著重培植和發展的五大支柱產業。西部地區冶金工業面臨的任務是用高新技術改造與提升現有冶金企業,在高起點上開發新的金屬礦產資源,電力工業面臨的任務是降低能耗,減少污染。這些任務的完成均需要大量的高層次的熱能動力工程人才。

隨著近年來我國電力工業、冶金工業的飛速發展,在西部地區以至于全國對熱能動力工程專業畢業生的需求越來越大。近幾年來,我們熱能動力工程專業的畢業學生一直供不應求,供求比高達1∶3。社會對熱能動力工程專業的大學畢業生在今后多年都會有較旺盛的需求。因此,培養適應我國熱能動力工業發展的高素質的工程技術應用型人才十分重要[1]。

熱能動力工程學科涉及熱能、動力等研究領域,跨度大、綜合性強。近些年來,新技術、新方法和新的學科分支不斷出現,學科交叉與融合已成為一大趨勢,特別是與信息技術的交叉推動了本學科向數字化發展,與生物技術的交叉促進了生物質能的發展。同時社會可持續發展和全球化市場競爭也給這個傳統的基礎行業的生存帶來巨大壓力和挑戰[2]。為了迎接這種挑戰和發展的機遇,必須對現有的教學內容和手段進行改革,為云南省和我國電力工業、冶金工業的持續發展提供創新性人才。

一、復合型人才內涵及其基本特征

復合型人才,是指具有兩個(或兩個以上,但一般是兩個)專業(或學科)的基本知識和基本能力的人才。一是指社會科學與自然科學之間以及多種專業的復合;二是指智力因素和非智力因素的復合。校企復合型人才就是高校與企業間多種專業的復合。“由通才轉向專才,再由專才向復合型人才的轉化,并不是一種回歸,而是在更高起點上的又一次質的飛躍,具有更廣泛、更豐富的內涵”[3]。

校企結合培養的復合型人才具有厚基礎廣知識的知識特征:復合型人才要基本通曉兩個(或兩個以上)專業或學科的基礎理論知識和基本技能,因此具有較寬的知識面和寬厚的基礎,從而為多學科知識的融會貫通提供了條件,也為不同專業知識的學習和能力的培養提供了良好的基礎。復合型人才具有多學科的知識,不僅有助于解決本學科、本專業的問題,而且更容易有所創造。學科知識能否融合并綜合地發揮作用,是復合型人才的重要標志[4]。

校企結合培養復合型人才具有綜合性、創新性的能力特征:寬厚的基礎和多學科知識的交融有利于綜合能力的形成,,并且在彼此之間互相取長補短,同時復合型人才可以通過不同學科知識和能力的融合而達到對原來的知識、能力的超越,即創新[5,6]。

二、校企結合培養復合型人才模式的主要形式

1.第二學位制。即獲得本科學位后,學習另一學科專業,獲另一個本科學位。我專業是為火力發電廠培養專業人才,實施的是機—爐—電一體化實踐教學模式,因此,專門為熱能動力工程開設電力自動化專業課程,為電力自動化專業相關人員開設熱能動力工程專業的課程,促使其努力后能獲得第二學位專業。

2.聯通培養制7]。即學習、工作聯通。在本科二年級考試完后火力發電公司專門挑選成績較好的學生簽訂工作意向協議,定向培養,并依照公司要求,開設相應的課程。公司依據學生學習成績,提供相應的生活補助及獎學金,等學生按質量修完四年相關專業課程后,直接進入公司工作。

3.主輔修制。即學生在學習主修專業的同時,輔修另一學科專業,修滿規定學分,獲輔修證書。這是一種可以普遍實施的培養模式,在目前來說也是高校培養復合型人才的主要途徑。

4.選修課制[8]。通過跨學院選修課和全校性選修課,建立學科或專業選課模塊,讓學生自由選讀。學生修滿某一模塊的規定學分,給予類似輔修證書的學習證明,否則作選修課學分記載。模塊式選課有利于學生比較系統地學習某一學科或專業的知識,加深對該學科或專業的了解和認識,成為復合型人才。選修課制是一種最靈活、最廣泛的復合型人才培養模式,有較強的普及性。

三、校企結合培養復合型人才培養模式的構建實施

1.設置專業系列課,專業理論課采取“校企結合培養復合型人才模塊化分段式教學”模式。針對企業對學生技能的要求,我們提出了專業系列課的觀點,進行了注重專業特色,結合生產過程、崗位形式,因材施教、分段式模塊化教學改革,改進課程設置、優化教學內容;結合專業特色,有針對性地采取“校企復合型人才模塊化分段式教學”方式,培養企業需要的復合型人才。傳統的系列課是將課程設置為基礎課、專業基礎課和專業課,采取這種常規的課程設置方式,不能體現企業的復合型人才特點。為此,我們采取了以復合型人才為主線,在原有系列課基礎上,將《鍋爐原理》、《汽輪機原理》兩個主要專業課設置為理論段、設備段、課程設計段和專業技術專題段,以專業基礎課作為前導,專業理論教學以基本理論為度,突出與實踐結合的理論內容,跟蹤生產企業的知識和技能,在選修課中實施專業技術專題教學。

2.實施“機—爐—電一體化”實踐教學模式,強化崗位技能培養。根據以往人才培訓不足的問題,實施了“機—爐—電一體化實踐教學”模式,結合專業就業特點,突出復合型人才培養,充分體現校企教育的特點。機—爐—電一體化實踐教學模式即以復合型人才培養為根本出發點,以電廠最關鍵的“值長崗位、鍋爐崗位、汽輪機崗位和發電崗位復合型人才培養”為方向,進行機—爐—電一體化實踐教學。機—爐—電一體化實踐教學的項目分為“基礎技能實訓”、“專業基礎技能實訓”和“專業崗位技能實訓”三個模塊,在復合型人才的培養目標指導下,三個模塊分先后梯次進行。實驗、實訓和實習是教學過程的三個關鍵環節,為提高學生的實際動手能力,使校內實驗實訓與校外實習實訓的比例逐步加大。

3.以企業員工崗前培訓為基礎,為企業培養復合型人才。云南省煤炭資源豐富,在國家實行西點東輸的戰略下,云南省的火電得到蓬勃發展。為云南省電力行業發展培養高級人才就是我專業的主要任務。通過同我專業聯系密切的小龍潭電廠、陽宗海電廠、昆明二電廠、宣威電廠、滇東電廠、曲靖電廠、南盤江電廠、威信電廠、大唐開遠電廠和福建漳平電廠建立的產學研基地提高教與學的水平,在企業為學生提供復合型人才培訓的同時,我們也為這些企業員工進行崗前培訓,讓他們能盡快上崗,爭做復合型人才。根據各火電廠機爐電不同的特點,為企業自編教材39部。培訓了12個電廠、18批共620余名火電廠操作運行人員、機爐電檢修人員和電氣儀表人員。

4.以科研項目為載體,實施企校結合的復合型人才培養模式。依托學校學科建設,建成了一批高水平的基礎教學實驗室,極大地改善了熱能動力工程專業的實驗教學和人才培養環境。實驗教學內容和教學模式改革取得很大進展和成績,尤其是開放式實驗教學、綜合與創新熱動實驗課程的開設,使科研全面滲入創新教育和人才培養[9]。在依托學科建設培養學生的科學興趣、促進學生參加熱能動力專業研究與創新能力的提高方面取得了明顯效果。近年來,復合型人才培養質量和綜合素質全面提高,涌現了一批學生原創的知識產權與科研成果。目前師生在研的科研項目共50余項,其中國家級科研項目7項,國家大學生創新項目6項,省、校大學生項目10余項,總科研課題總經費達500余萬元。已完成10余項科研課題的研究,其中學生國家級課題3項,省重大課題4項。完成的課題中已有3項科技成果被企業應用。

四、結語

經過多年校企結合培養復合型人才模式的實踐,我們深深體會,培養復合型人才是一個長遠的戰略任務。因此,我們要進一步總結經驗,深入探討教學改革,加強與兄弟院校的聯系和交流,共同探索符合中國國情的校企教育的新路子,以新的發展和優異的教學質量,培養出更多優秀的復合型人才。

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篇10

關鍵詞: 安全管理學 開放性試題 考核方式

課程考核可評估學生成績、檢驗教師教學效果,更能激勵教師提高教學能力和促進學生的學習發展[1—3]。然而,傳統的大學課程考試多采用單一的期末總結性、鑒定性的考核方式,極容易造成學生學習行為的惡性循環:考前突擊課程重點60分出考場忘記所學內容[4,5]。這種考核方式必然培養出很多死記硬背的“高分學生”,即“優秀學生”,但所學知識又會快速忘記,所謂的“優秀學生”快速轉變為“低能學生”。這種現象普遍地存在于高校中,嚴重影響了高校人才培養的質量[6,7,8]。

《安全管理學》課程是安全工程專業必修課,其教材文字性內容較多,極易使學生形成“可背誦課程”、考前突擊背誦知識點即可的錯誤認識。鑒于此,筆者對該課程的考核方式進行了改革實踐,并在考試后對考生進行了無記名問卷調查及分析。

1.開放性試題內涵

開放性試題是一種以能力考查為重點,重視知識的實際應用、創新性思維的試題形式,這種試題形式一般都沒有固定答案或者所謂的“正確”答案[9]。開放性試題形式注重通過實際問題考查學生的應用和創新能力,使學生產生“學以致用”的滿足感。開放性試題的表現形式非常靈活,例如:(1)考試時間的開放;(2)考試方式的開放;(3)考試情境的開放;(4)考試評價的開放等。

2.安全管理學考試改革實踐

2.1安全管理學考試改革的必要性

《安全管理學》是安全工程專業必修課程,是該專業知識體系中所必不可少的一部分。該課程主要研究安全管理的基本理論、基本規律及應用方法,涉及管理學、運籌學、心理學等多學科的內容,具有很強的理論性、技術性和實用性[10]。筆者調查發現,國內采用的安全管理學教材的大量篇幅為文字,很少有公式、例題之類的“理科”表現形式,因而雖然安全管理學屬于理科類課程,但絕大部分學生將其視為“可背誦”文科課程,完全忽略了其內在的理科屬性。這導致絕大部分學生上課效率極低,學生把工夫全部放在考前知識點的背誦上。這種現象違背了課程的設置目的,更不符合創新人才培養目標。

由此可見,對安全管理學之類可背誦課程的考試進行改革勢在必行,必須將以往以“考查記憶力”為主的考題形式變為以“考查應用能力、創新能力”為主的開放性試題。

2.2考核方式改革的初步實踐

本次考試的對象為安徽理工大學2009級安全工程專業學生,采用開放性試題,考核方式為開卷,學生可提前準備資料及素材,在考試過程中可以任意查閱相關文獻與資料,甚至可以通過手機上網查詢資料。

考試內容大部分為主觀題,沒有固定答案,可較好地考查學生的應用能力和創新能力,例如:根據提供的材料,如果你是采石場廠長,廠子規模達到310人,將如何建立該廠的安全管理體系?如果你是建筑企業的老板,將如何進行企業的安全教育?

考核材料均取材于考試近期發生的國內外相關報道,保證了考試材料的時效性與先進性,例如考試前一個月在美國發生的楊磊博士車禍事件、考試前兩周發生的咸陽鍋爐爆炸事件、江蘇徐州的校車事件等,這些材料均作為分析材料用于考查學生對知識的應用能力。

3.考核方式的調查結果與分析

問卷調查對象為安全工程專業2009級學生,共135人。發出問卷135份,回收133份,回收率為98.5%,其中有效問卷為133份,有效率為100%。

3.1問卷調查設計

調查問卷包含22道題,分為三部分。第一部分是個人基本情況,包括學生考試前的工作狀態、學生家庭環境、學生是否為學生干部等5個問題。第二部分是對本次考試的評價,包括相比閉卷考試本次考試的難度、答題情況能否真實反映對這門課程的掌握程度等10個問題,這些問題均通過打分的方式表述自己的觀點,滿分為5分。第三部分是學生對該類課程的期望及建議,包括學生對該課程的考核方式的期望、該課程的教學哪種方式更能激發學習興趣、該課程的課下時間應采取哪些學習方式等7個問題。

3.2問卷調查結果分析

3.2.1調查對象的基本情況

本次問卷調查,男生108人,女生25人,數量對比是與該專業的特性相符合的;在本次考試前,已經找到工作的同學為84人,準備考研的同學為39人;考試同學中106人為農村學生,其他為城市學生;考試同學中有31人為學生干部,66人曾獲得過獎學金;在學習方向上,98人為安全工程技術類,35人為安全管理類。

3.2.2問卷調查結果分析

(1)對開放性試題的接受程度

調查的所有學生均表示非常接受這種考試方式,接受率達到100%。然而,對于大四期間的課程是否應多采用開放性考核方式,例如寫報告、做調查等,考研同學給出的平均評分為4.03分,而非考研同學則給出了4.3分,可見非考研同學歡迎更開放的考核方式,而致力于考研的同學則不是很感興趣,考研同學還是更歡迎考前背誦的方式,節省時間準備考研。這種現象給筆者一種啟示,即考研之前的課程考試是否有必要必須安排在本學期完成?

(2)對開放性試題的難度分析

開放性試題的難度。考生對該類試題普遍反映不難,相比封閉性考試,開放式考試更易于考生的發揮,但也有9位同學表示該類試題太難,給出了5分,占到學生比例的7%。但這9位同學均為已找到工作且沒拿過一次獎學金的非學生干部,這與該類同學平時的學習態度是相關的。

(3)開放性試題對學生應用能力及創新能力的考查作用

開放式試題的材料方面,大部分同學表示該類試題對學生的創新思維的啟發作用非常大,更有22%的同學給出了5分的滿分;94%的同學表示該類試題極大提高了他們的學習興趣,而且26%的同學給出5分的滿分。這就表明,在考試中應盡可能多地采用新近發生的事件結合課程設計考題,這些新鮮的材料不僅會引發學生的學習興趣,更會強化他們應用所學知識的能力。

(4)其他方面

男女同學對本次考試的反映出現很有意思的現象。女同學普遍反映該類試題較難,不太歡迎該類考試,而男同學則表現出很積極的態度。同時,女同學普遍認為對該類試題不感興趣,不利于啟發創新,而男同學則表現出非常高的積極性。

拿到獎學金次數較多的同學普遍反映很接受該類考試,卻表示該類考試很難,對自己的鍛煉程度不高,然而,又很喜歡這種考試方式。這就明顯地表明了一種現象,即拿獎學金的同學更喜歡死讀書,雖然在心理上很期待開放式考試,卻又找不到封閉式考試中的那種優越感,這是一種很矛盾的心理狀態。

3.2.3學生信息反饋分析

(1)對課程重要性的認識

在學生對課程教學及考核的反饋信息中發現,有8%的同學根本就沒有意識到該課程的重要性,認為該門課程對于工程技術類方向是沒有必要的,這些同學的學習方向均為安全工程技術方向。由此可見,在課程教學中必須加強學生對課程性質的認識教育。

(2)對考核方式的建議

調查發現,62%的同學希望采用開卷的形式,而11%的同學傾向于實踐并撰寫報告類的考核方式,更可喜的是,有5%的同學傾向于口試等更開放的考核方式,可見,學生對考核方式的多樣化持非常歡迎的態度。

(3)對教學方式的建議

在學生的建議中,發現有47%的同學傾向于案例教學探討的方式,他們認為案例教學可以非常明確地告訴他們所學知識有什么用;11%傾向于課下調查研究,并在課堂宣讀;13%跟老師做課題研究,增強課程的科研效果。從這些數據可以看出,學生們對新穎的教學方式還是持非常積極的態度的。

(4)課下學習方面

在課下學習方面,41%的同學傾向于小組合作進行某個方面的課題研究;26%的同學希望可以針對課程內容進行調查研究。這表明學生非常希望通過實踐檢驗所學知識,應用所學知識。

4.問卷調查的啟發

通過這次問卷調查,發現了安全管理學教學與考核方面存在的一些問題,不僅包括學生自身方面,而且包括教學方面。

4.1學習目的偏差

現行教學方式下,學生對課程的理解出現了較大偏差,特別是教學目的和課程性質。部分學生對強調理論的課程出現了認知錯誤,特別是安全學原理、安全管理學等課程,學生認為這些課程均為“文科”課程,不應出現在強調工程技術的學科中。這就說明了學生的認知出現了很大偏差。其實,該類課程強調的是理論,是安全學科及安全行為所遵循的基本規律,更強調的是用這種基本規律或基本理論解決現實問題。因而,在以后的學習中,必須加強學生對“可背誦課程”的認識教育,讓學生認識到課程的原理、規律和作用。

4.2樹立學以致用的教學目標

教學研究性大學要求培養出來的學生具有一定的學術水平和科學研究能力,而科研能力與學術水平絕不是簡單地通過對重難點的講解所能培養的,更不是學生“舉一反三”會做題、多做題能達到的。對于強調理論的課程,不能通過加強考前背誦知識點、注重“記憶力培養”的方式完成。

在教學過程中,必須通過多種途徑培養學生的科研學術能力。在課程知識的傳授過程中,應較少致力于傳遞和儲存知識,而應該培養學生獲得知識及運用知識的方法。

4.3強調案例討論的教學方法的改進

案例討論教學法既能培養學生發現問題的能力,又能培養學生主動運用知識解決問題的能力。在案例教學中應該注意如下幾個問題:注意案例討論的科學性與思想性相結合,必須讓學生用科學知識和科學精神思考問題,解決問題;注意理論聯系實際,必須注重實際問題的時效性,絕不能拿十年前的數據解釋今天的問題。教學中更要使用最新發生的實例探討問題;注意一定要強調學生的主體性,要強調讓學生自己尋找多種解決問題途徑,增強解決問題方法的綜合型,強調解決問題方法的自主性。

4.4考核方式的改進

高校考核模式必須進行一系列創新,考試的重點應從書本知識的記憶能力考核轉向實際運用知識的能力考核,考試方法應更多地采取研究性論文、實驗報告、社會調查心得、新產品設計等,使得大學生能夠更好地靈活運用所學知識,獨立思考,創造性地解決現實問題。

5.結論

5.1通過問卷調查方式,對開放新試題考核實踐進行了分析,發現學生們普遍接受開放性試題的考核方式。

5.2通過對學生反饋信息的分析,提出了一些改進措施,例如:加強學生對“可背誦課程”的認識教育;多采用案例討論教學法;將考試的重點轉向實際運用知識的能力考核;多采用研究性論文、實驗報告、社會調查心得、新產品設計等更開放的考核方式,使得大學生能夠更好地靈活運用所學知識,獨立思考,創造性地解決現實問題。

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