汽輪機(jī)原理課程教學(xué)實(shí)踐初探

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［摘要］汽輪機(jī)原理是能源與動(dòng)力工程專業(yè)重要的專業(yè)必修課，隨著教學(xué)大綱的不斷修訂和完善，教學(xué)要求隨之提高，傳統(tǒng)課程設(shè)計(jì)的不足也逐漸顯現(xiàn)。為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐動(dòng)手能力以及分析解決工程實(shí)際問題的能力，該文結(jié)合能源與動(dòng)力工程專業(yè)的教學(xué)特點(diǎn)，對(duì)汽輪機(jī)原理課程的教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行了有益的探索。

［關(guān)鍵詞］汽輪機(jī)原理課程；教學(xué)實(shí)踐；課程改革；高校教學(xué)

近年來高校基礎(chǔ)課的學(xué)時(shí)和比例增加，專業(yè)課學(xué)時(shí)卻在縮減，廣大專業(yè)課教師都要面臨如何在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)保質(zhì)保量地完成教學(xué)任務(wù)，這無疑為專業(yè)課教學(xué)質(zhì)量的提升增添了新的難度[1]。汽輪機(jī)原理作為能源與動(dòng)力工程專業(yè)最重要的專業(yè)必修課之一，也面臨著同樣的挑戰(zhàn)。

一、汽輪機(jī)原理課程教學(xué)現(xiàn)狀

汽輪機(jī)也稱蒸汽透平發(fā)動(dòng)機(jī)，是一種旋轉(zhuǎn)式蒸汽動(dòng)力裝置，高溫高壓蒸汽穿過固定噴嘴成為加速的氣流后噴射到葉片上，使轉(zhuǎn)子系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)對(duì)外做功。在現(xiàn)代化電力工業(yè)中，汽輪機(jī)為人類提供了80%左右的電能，是現(xiàn)代火力發(fā)電廠的主要設(shè)備[2]。通過學(xué)習(xí)汽輪機(jī)原理課程，學(xué)生應(yīng)對(duì)汽輪機(jī)的工作原理有全面而系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，能夠了解、掌握并開展汽輪機(jī)熱力設(shè)計(jì)；此外，還應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生分析問題與解決問題的能力，為學(xué)生畢業(yè)后從事火電廠相關(guān)的技術(shù)工作打下良好的基礎(chǔ)。但是，汽輪機(jī)原理這門專業(yè)課程所涉及的基礎(chǔ)知識(shí)眾多，且各部分內(nèi)容又與發(fā)電廠的生產(chǎn)實(shí)際密切相關(guān)，如何將抽象的理論知識(shí)與具體的生產(chǎn)實(shí)踐很好地結(jié)合起來是該課程的難點(diǎn)。為了培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高級(jí)專門人才，西安石油大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院（下文也稱“我院”）的汽輪機(jī)原理課程安排了40個(gè)課時(shí)，如果還是采用傳統(tǒng)被動(dòng)式的教學(xué)方式，那么光汽輪機(jī)基本原理這個(gè)部分就會(huì)占用大部分課時(shí)，這樣勢(shì)必會(huì)影響課程的教學(xué)進(jìn)度以及學(xué)生對(duì)汽輪機(jī)整機(jī)、輔助設(shè)備的全面學(xué)習(xí)。因此，為了保證教學(xué)質(zhì)量，如何提高教學(xué)效率就顯得迫在眉睫，教研室全體教師下定決心改變以往依靠教師講授為主的填鴨式教學(xué)方法，加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際，注重對(duì)工程實(shí)例的分析，激勵(lì)學(xué)生主動(dòng)去學(xué)習(xí)，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)汽輪機(jī)的感性認(rèn)識(shí)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

二、汽輪機(jī)原理課程教學(xué)實(shí)踐

（一）理論聯(lián)系實(shí)際。在課堂教學(xué)中，首先應(yīng)根據(jù)汽輪機(jī)原理課程的教學(xué)大綱，對(duì)基本概念、基本規(guī)律進(jìn)行詳細(xì)講解，力求講清楚、講透徹，在此基礎(chǔ)上攻克知識(shí)難點(diǎn)、強(qiáng)化知識(shí)重點(diǎn)。筆者在從事汽輪機(jī)原理課程的教學(xué)過程中逐漸發(fā)現(xiàn)，只有將所講授的知識(shí)和學(xué)生所熟悉的日常生活緊密聯(lián)系在一起，才能讓學(xué)生有更高的學(xué)習(xí)熱情真正參與到具體的教學(xué)環(huán)節(jié)中。由于汽輪機(jī)原理課程涉及的基礎(chǔ)理論較多，比如汽輪機(jī)的基本工作原理涉及工程熱力學(xué)和流體力學(xué)方面的知識(shí)，凝汽器部分主要涉及傳熱學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，零部件強(qiáng)度部分主要涉及理論力學(xué)和材料力學(xué)知識(shí)等[3]，因此，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中會(huì)不斷遇到知識(shí)壁壘，很容易因?yàn)橹R(shí)儲(chǔ)備不足而降低學(xué)習(xí)的興趣。此外，汽輪機(jī)原理課程的理論知識(shí)與電廠生產(chǎn)密切相關(guān)，而電廠的具體設(shè)備、實(shí)際生產(chǎn)環(huán)節(jié)又都與學(xué)生的生活有距離，因此要在保證教學(xué)進(jìn)度的前提下，幫助學(xué)生修補(bǔ)知識(shí)短板。此外，將抽象的理論知識(shí)與具體的生產(chǎn)實(shí)踐有機(jī)地結(jié)合起來，是突破汽輪機(jī)原理課程教學(xué)難點(diǎn)的又一大挑戰(zhàn)。為此，我院教師進(jìn)行了以下有益的探索。首先，教師應(yīng)在教學(xué)過程中經(jīng)常給學(xué)生提出一些問題，這樣做不但使教師清楚學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解程度，隨時(shí)根據(jù)學(xué)生的反應(yīng)情況進(jìn)行查漏補(bǔ)缺，而且能夠督促學(xué)生上課認(rèn)真聽講。課前可以針對(duì)上一節(jié)的內(nèi)容進(jìn)行提問；課中采用穿插提問的方式，提出精練、新穎的問題，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考問題，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與的熱情，讓學(xué)生時(shí)刻緊跟教師的教學(xué)進(jìn)度。教師應(yīng)積極鼓勵(lì)學(xué)生到黑板上演示問題，有意識(shí)地引導(dǎo)和鼓勵(lì)參與性差的學(xué)生加入到課堂互動(dòng)中來，根據(jù)學(xué)生的實(shí)際表現(xiàn)給出客觀評(píng)價(jià)，詳細(xì)記錄每次成績(jī)，并與課程最終的成績(jī)相關(guān)聯(lián)，做到考核的全面性和公正性，逐步培養(yǎng)學(xué)生勤于思考的學(xué)習(xí)習(xí)慣。其次，在汽輪機(jī)原理課程教學(xué)結(jié)束前給學(xué)生留一個(gè)與這門課程有關(guān)的具有開放性的小論文。讓學(xué)生找到自己感興趣的知識(shí)點(diǎn)，以所學(xué)的知識(shí)為基礎(chǔ)，利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)搜集、擴(kuò)充相關(guān)專業(yè)知識(shí)，通過自己的理解進(jìn)行分析歸納，從而加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解與掌握。在完成小論文的過程中，學(xué)生能夠自我發(fā)現(xiàn)知識(shí)儲(chǔ)備的不足之處，及時(shí)補(bǔ)充相關(guān)知識(shí)，這就有利于培養(yǎng)學(xué)生獲取知識(shí)的能力、歸納凝練知識(shí)的能力以及完善自己知識(shí)體系的能力，而且學(xué)生的文字表達(dá)能力和自主學(xué)習(xí)習(xí)慣也會(huì)得到訓(xùn)練。眾所周知，工程問題往往是具體的、復(fù)雜的，它總是以某種狀態(tài)處于特定的生產(chǎn)實(shí)際環(huán)境中，其中又蘊(yùn)含著深刻的科學(xué)道理，絕不能割裂客觀的生產(chǎn)環(huán)境去研究[4]。我院的任課教師在傳授科學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上，密切聯(lián)系工程實(shí)際，通過具體的工程實(shí)例去解讀其中所包含的科學(xué)知識(shí)，有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)。（二）運(yùn)用有效的教學(xué)手段。傳統(tǒng)教學(xué)往往采用“粉筆+黑板”的教學(xué)手段，隨著科技的發(fā)展，教師已經(jīng)很難在黑板上清晰地展示出復(fù)雜的設(shè)備結(jié)構(gòu)圖，必須借助現(xiàn)代化的教學(xué)手段，同時(shí)大力提倡研討式的教學(xué)方法，讓學(xué)生成為課堂的主體，強(qiáng)化學(xué)生參與教學(xué)的積極性[5]。基于此，我院教師在具體的教學(xué)環(huán)節(jié)做了以下嘗試。首先，借助多媒體豐富課堂教學(xué)。利用動(dòng)畫演示汽輪機(jī)的工作原理，播放最前沿的科技動(dòng)態(tài)，將平面抽象的理論知識(shí)和立體形象的視頻緊密結(jié)合起來，讓學(xué)生由二維學(xué)習(xí)拓展到三維認(rèn)知，豐富學(xué)生的感官體驗(yàn)，更高效、快捷地完成教學(xué)難點(diǎn)的講解；通過多媒體完美逼真地再現(xiàn)科學(xué)知識(shí)，吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和想象力，給學(xué)生更廣闊的思維空間，為后續(xù)教學(xué)活動(dòng)的有效開展打下基礎(chǔ)。其次，組織學(xué)生積極開展專題討論。教師根據(jù)課程大綱，圍繞教學(xué)重點(diǎn)，指定具有前沿性的論題，編寫好具體的實(shí)施步驟，包括主講人及其團(tuán)隊(duì)、論題及其范疇、討論時(shí)間、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)參考文獻(xiàn)資料等，以書面形式提前發(fā)給學(xué)生，留給學(xué)生充足的時(shí)間進(jìn)行團(tuán)隊(duì)準(zhǔn)備，隨時(shí)跟進(jìn)學(xué)生的準(zhǔn)備情況，逐步啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行深入研究，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)協(xié)助解決，不斷完善團(tuán)隊(duì)建設(shè)，確保每次討論都能夠高質(zhì)量、高效率地完成。此外，教師充分利用QQ、微信等學(xué)生普遍使用的交流工具，建立汽輪機(jī)原理課程交流群，分享相關(guān)教學(xué)資料，積極開展相關(guān)的教學(xué)研究活動(dòng)，及時(shí)地和學(xué)生互動(dòng)，了解學(xué)生的需求，幫助學(xué)生掃清學(xué)習(xí)過程中的攔路虎，不讓一個(gè)學(xué)生掉隊(duì)。這樣的真誠(chéng)互動(dòng)增進(jìn)了師生之間的情誼，讓學(xué)生信賴教師，進(jìn)而愛上了汽輪機(jī)原理這門課程。（三）建設(shè)高素質(zhì)的教師隊(duì)伍。進(jìn)入21世紀(jì)，以計(jì)算機(jī)為核心的汽輪機(jī)時(shí)代已經(jīng)到來，先進(jìn)的汽輪機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速，專業(yè)知識(shí)更新迅速，這是專業(yè)課程的一個(gè)特點(diǎn)[6]。因此，傳統(tǒng)教材無法及時(shí)更新內(nèi)容就會(huì)顯得落伍。教師在課堂教學(xué)中應(yīng)適時(shí)引入最新研究成果和動(dòng)態(tài)。實(shí)踐證明,這種方法不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)也有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，它的實(shí)施需要依賴一支高素質(zhì)的教師隊(duì)伍。近年來，我院從國(guó)內(nèi)外多所高校引入優(yōu)秀博士生，建立了一支專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)扎實(shí)且充滿活力的教學(xué)隊(duì)伍。課題組教師在完成教學(xué)任務(wù)的同時(shí)，不忘投身于科研工作中，積極申報(bào)相關(guān)科研項(xiàng)目，撰寫高水平的科研論文，以科研工作促進(jìn)課程建設(shè)。教師們?cè)陂_展科學(xué)研究的同時(shí)，及時(shí)關(guān)注科研發(fā)展動(dòng)態(tài)，將最前沿的科技訊息傳遞給學(xué)生，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)的過程中得以拓寬眼界，給學(xué)生種下勇于攀登科技高峰的種子，激發(fā)學(xué)生的科技熱情，發(fā)現(xiàn)并吸納一些具有科研潛力的學(xué)生參與到教師們的科研項(xiàng)目中，不但培養(yǎng)了學(xué)生的科研實(shí)踐能力，同時(shí)加快了教師的科研進(jìn)度，進(jìn)而推動(dòng)了汽輪機(jī)原理課程建設(shè)工作，取得了可喜的教學(xué)效果。（四）教師要積極引導(dǎo)學(xué)生理解專業(yè)學(xué)習(xí)與職業(yè)規(guī)劃的聯(lián)系。當(dāng)前社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)激烈，教師的視野不能僅僅局限在所傳授的專業(yè)知識(shí)這個(gè)層面上，學(xué)校的人才培養(yǎng)工作都要面向社會(huì)需求，而當(dāng)今社會(huì)更需要對(duì)自我有著清晰認(rèn)識(shí)且具備一定職業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的人才。因此，教師應(yīng)深入挖掘?qū)I(yè)知識(shí)與專業(yè)崗位需求之間的聯(lián)系，幫助學(xué)生初步了解職業(yè)生涯規(guī)劃的內(nèi)容和意義，引導(dǎo)學(xué)生去理解這門課程的知識(shí)對(duì)于職業(yè)、對(duì)于人生的意義。此外，要進(jìn)一步完善課程實(shí)踐體系建設(shè)，要將課程實(shí)踐貫穿于大學(xué)四年的始終，從初期的專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)開始逐步滲透專業(yè)崗位的技能需求，加深學(xué)生對(duì)職業(yè)的了解，到最后組織引導(dǎo)學(xué)生去課程實(shí)踐地點(diǎn)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)觀摩學(xué)習(xí)，感知專業(yè)知識(shí)與工作需求的依存關(guān)系。科學(xué)、合理地開展相關(guān)的課程實(shí)踐，可以讓學(xué)生更加了解職業(yè)規(guī)劃的重要性，有針對(duì)性地將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)生活中去。當(dāng)學(xué)生有了自己的職業(yè)規(guī)劃后，就會(huì)有明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)，清楚自己需要提高的具體技能應(yīng)該達(dá)到什么樣的標(biāo)準(zhǔn)，會(huì)更高效地利用時(shí)間來充實(shí)自己，開啟自主學(xué)習(xí)的“發(fā)動(dòng)機(jī)”，對(duì)課程學(xué)習(xí)投入更多精力。（五）教師要熱愛教育熱愛學(xué)生。教師除了應(yīng)該具有扎實(shí)寬廣的專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)，能夠理論聯(lián)系實(shí)際，采用高超的教學(xué)技巧深入淺出地進(jìn)行授課外，還應(yīng)該懂得尊重、信任學(xué)生，相信他們能進(jìn)步。教育家烏申斯基認(rèn)為，如果教師從多方面來培養(yǎng)人，那么他首先應(yīng)該在多方面了解學(xué)生[7]。由此看出，全面了解學(xué)生是熱愛學(xué)生的起點(diǎn)，是尊重學(xué)生、對(duì)學(xué)生進(jìn)行教育的前提條件。沒有了解的愛是盲目的。當(dāng)學(xué)生感到教師的信任時(shí)，便會(huì)涌起一種自豪感和喜悅之情，會(huì)對(duì)教師產(chǎn)生更強(qiáng)烈的信任感，從而促進(jìn)師生關(guān)系的和諧，而良好的師生關(guān)系是有效開展一切教學(xué)活動(dòng)的基石。此外，懂得寬容學(xué)生也是熱愛學(xué)生的具體體現(xiàn)。學(xué)生的可塑性很強(qiáng)，只要得到正確的引導(dǎo)、啟發(fā)都能進(jìn)步。教師在課堂中應(yīng)該既嚴(yán)格又寬容，對(duì)待學(xué)生的學(xué)習(xí)要嚴(yán)格要求，對(duì)待學(xué)生的錯(cuò)誤要懂得寬容，給學(xué)生一個(gè)改錯(cuò)的機(jī)會(huì)。坦白來講，喜歡優(yōu)秀的學(xué)生很自然，但是要發(fā)自內(nèi)心地喜歡后進(jìn)生就需要教師熱愛教育熱愛學(xué)生。教師要善于通過細(xì)致的觀察發(fā)現(xiàn)學(xué)生的閃光點(diǎn)，給予后進(jìn)生信心，因勢(shì)利導(dǎo)，幫助他們迎頭趕上，讓他們?cè)诮處熣鎼鄣淖甜B(yǎng)下重拾學(xué)習(xí)信心，最終成長(zhǎng)為一個(gè)有益于社會(huì)之人。

三、結(jié)束語

汽輪機(jī)原理是一門理論與生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系非常密切的課程。我院教師通過教學(xué)改革與實(shí)踐，力求將理論知識(shí)和工程實(shí)踐有機(jī)結(jié)合起來，提高學(xué)生學(xué)習(xí)汽輪機(jī)專業(yè)課的熱情和主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)綜合分析與解決實(shí)際問題的能力。雖然我們?cè)谌绾翁岣呓虒W(xué)質(zhì)量方面做了一些探索，但還要在今后的教學(xué)實(shí)踐過程中繼續(xù)大膽創(chuàng)新，不斷完善。

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［7］烏申斯基.人是教育的對(duì)象：教育人類學(xué)初探［M］.北京：人民教育出版社，2007.

作者:黃晶晶 崔 璐 李景明 單位:西安石油大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院