提高锅炉课程教学质量的探索与实践

作者:未知

  [摘 要]锅炉课程教学包括理论教学和实践教学,提高教学质量有助于提高学生的就业竞争力与工作适应能力。可以结合实际,围绕提高锅炉课程教学质量,从总体思路、理论教学改革、实践教学环节强化、考核模式完善等方面进行探索,这种探索达到了预期的教学效果,并取得了一定的研究成果。
  [关键词]锅炉;教学改革;实践环节;探索
  [中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2019)01-0067-03
  锅炉是企事业单位极其重要的热能及动力设备,锅炉课程对本校能源与动力工程专业有着重要的意义。专业培养体系明确提出,提高锅炉课程教学质量有助于增强学生的就业竞争力与工作适应能力。
  锅炉课程具有知识面广、内容繁杂、实践性强、综合性强等特点,学生学习、掌握相关知识和技能比较困难[1]。为了适应社会要求、提高教学质量,结合学校、学生实际,本校专业教师围绕锅炉课程教学进行了多方面的探索和实践,达到了预期的教学效果,并取得了一定的研究成果。
  一、提高锅炉课程教学质量的总体思路
  锅炉课程教学包括理论教学和实践教学。实践教学有很多内容,如实验课、锅炉模型教学实习、锅炉房课程设计、暑期工程训练、生产实习、毕业设计等。
  提高锅炉课程教学质量的总体思路是:从专业培养方案层面优化锅炉课程体系,改进和完善理论教学,大力加强实践教学,坚持教学改革,不断完善考核模式,努力提升教学业务水平。
  (一)优化锅炉课程体系
  从提高教学质量和学生就业两个方面考虑,本专业设置了锅炉必修课、电厂锅炉选修课、锅炉房设计选修课、锅炉房课程设计、锅炉模型教学实习,构成完整的锅炉课程体系。其中锅炉必修课是基础,锅炉房设计课程、电厂锅炉课程是拓展与补充,而锅炉模型教学实习、锅炉房课程设计是综合训练,其更多的是强调应用。课程体系要求各门课、各环节内容要配合,时间要协调,要求要科学。
  (二)强化锅炉实践教学环节
  强化锅炉实践教学环节的思路就是增加时间和内容。由于锅炉课程理论教学计划并无参观环节,所以最近几年我们总会从理论课时中抽出2~4节课,由授课教师带领学生参观锅炉模型,这种教学方式受到学生的欢迎。目前,结合修订专业培养方案的契机,我们正式增加1周的锅炉模型教学实习。其他实践环节也逐步增加锅炉内容,例如毕业设计等。
  (三)改革教学与完善考核
  提高锅炉课程教学质量的有效途径就是坚持教学改革,不断完善考核。锅炉教学改革要有迫切性、针对性、操作性,关注点包括教学内容、教学方法、教学手段;锅炉课程理论教学及实践教学要注意完善考核模式,侧重科学性、区分性、激励性。改革教学与完善考核的出发点就是吸引、激励、督促学生学习。
  (四)努力提升教学业务水平
  提高锅炉课程教学质量的关键因素是教师。不断提升教学业务水平是教师的义务和责任。从锅炉理论教学的角度来说,教师要选好教材,吃透内容,了解新理论、新发展。同时,由于锅炉涉及多方面的知识,如传热、燃烧、流动、力学、控制与仪表、环保等,教师还要注意自身综合运用能力的培养。从锅炉实践教学的角度来说,教师要相当熟悉锅炉的结构、辅助设备、运行維护、锅炉及设备布置,还要了解锅炉的环保排放等政策,因此多接触实际、多接触锅炉是有益的。
  二、锅炉课程理论教学的探索和实践
  锅炉课程理论教学是实践教学的前提和基础,重要性不言而喻,需要探索和实践的东西很多。例如,本专业学生毕业后从事的工作范围非常广,涉及能源动力、暖通空调,有的与锅炉关系不大,有的直接关联,至于直接从事锅炉工作的,也细分锅炉开发、制造、运行、安装、销售、监督、服务等,锅炉教学的深度、广度和要求,需要统筹把握。
  (一)调整锅炉理论教学内容
  精简、合并、调整部分锅炉必修课内容。例如,简化燃烧计算,取消锅炉本体热力计算,取消通风计算,把水处理、燃料供应及除灰渣、烟气净化三部分内容合为锅炉房辅助设备,有关锅炉房布置的内容放入锅炉房设计选修课,主要讲授工业锅炉,很少涉及电厂锅炉,烟气净化内容适当和燃烧与污染控制选修课相区分,适当加强特种锅炉教学[2-3]。
  锅炉房设计选修课要注意工程设计理念的熏陶,根据环保要求及应用趋势,加强燃煤锅炉烟气净化设计的内容,适当补充有关燃气、燃油锅炉房的设计内容。电厂锅炉选修课,着眼于电厂锅炉的结构、安全运行、系统设备匹配,为电厂设计及安装工作打基础。
  (二)改进锅炉理论教学方法
  应改进教学方法,吸引学生学习,发挥他们的主动性。除了一般的授课方法外,锅炉理论教学还需要增加提问、课堂讨论、工程实例分析等内容,从应用情况来看增加这些内容后的教学效果是好的。采用提问的方式,可加快教师熟悉学生的过程,让教师了解学生课堂知识的掌握程度,督促学生出勤;课堂讨论如果选题合适,可活跃课堂气氛,让教师从“满堂灌”走向“大家讲”;工程实例分析对学生有所启发,学生也爱听,有实际经验的教师应该多采用。
  (三)协调锅炉理论教学手段
  锅炉课程设备多、系统多、部件多、图片多,传统板书远远不能满足课堂需要,应将传统板书与多媒体结合,并以多媒体教学为主。考虑到学生对锅炉普遍缺乏直观印象,PPT图片讲解要细致,要和学生的理解、记忆合拍。PPT内容要经常更新,可以精心挑选一部分锅炉视频,辅助课程学习;布置报告、习题、思考题以及批改、点评,加强课间、课后答疑,这也是实用的教学手段。总之,锅炉理论教学要用好、协调好各种教学手段。
  锅炉理论教学的3门课,都要注意自主性大作业,即适当安排若干选题,让学生分组收集材料、准备小论文,最后通过PPT汇报,教师点评。这样做,有利于激发学生的兴趣、加深学生对知识点的掌握,加强师生间的互动。从实施情况看,这种做法总体效果良好,有部分学生的大作业内容新颖、格式好、质量高,通过教师的推荐对其他学生有指导和促进作用。   (四)完善锅炉理论教学考核
  锅炉必修课程教学考核采用综合成绩,注重全过程考核。在综合成绩中,平时成绩占30%,期末考试成绩占70%,平时成绩由考勤、提问、作业、参观4 部分组成。在严格评分标准的情况下,历届学生锅炉考试均分及成绩分布总体合理。
  最近两年,边远地区生源增加较多,导致锅炉必修课考试均分下滑、差距拉大。因此,在平时成绩比例不变的情况下,可以考虑适当提高各人的考勤分。
  三、锅炉房课程设计的探索和实践
  锅炉房课程设计是锅炉课程实践教学的重要环节。其存在学生不够重视、有效时间短、管理考核不严等问题。针对上述问题,可以从三个方面进行改进。
  (一)调整锅炉房课程设计的内容和要求
  针对有效时间短的问题,课程设计任务书可以适当调整内容和要求。水处理设备可以选用,也可以详细计算设计;图纸由3张改为1张;绘图方式要求从手绘到CAD绘图,最终确定为手绘,这有效避免图纸雷同现象;以前两周课程设计结束后即收取报告、图纸,鉴于其前后有考研、国家公务员考试,又恰逢元旦假期,可以适当延期3~4天。
  原先锅炉房课程设计为单一题目,围绕燃煤锅炉房进行,最近几年对其烟气净化部分加强了要求。考虑到环保要求、地方政策,我们准备把单一题目改为2~3个选题,在除燃煤锅炉房外,把燃气、燃油锅炉房也列为内容。这样做可顺应形势变化,增強学生学习的自主性,提升评价的客观性。
  (二)加强锅炉房课程设计的指导和帮助
  为了保证课程设计的质量,我们加强了对锅炉房课程设计的指导和帮助,实施了一系列措施,收到了良好的效果。具体做法有:提前2~3周下达课程设计任务书,有空的学生可以先行查阅资料,启动设计;召开锅炉房课程设计动员会,解释任务,明确要求;提供电子版设计手册和资料,推荐馆藏标准、手册、教材;在专用教室,现场提问与指导,强化过程监督。
  (三)完善锅炉房课程设计考核
  放任“得过且过”、降低考核要求,这些会导致恶性循环。针对此问题,我们通过完善考核模式,严格考核要求,扭转了这种不良局面。具体做法是:课程设计成绩评定、出勤及表现占总成绩的30%,图纸占总成绩的30%,报告占总成绩的40%;做好考勤记录,严格图纸、报告打分;申请评优的学生,面交材料并考核;对集中上交的材料,不符合要求的要修改。
  采取这些措施后,肯干、实干的学生积极性提高,课程设计风气持续好转。
  四、锅炉模型教学实习的探索和实践
  经济实力雄厚的985、211高校,大多采用锅炉仿真系统进行教学实习或生产实习。结合我校实际,我们设立了1周的“锅炉模型教学实习”,体现了“少花钱多办事”的原则,从以往的尝试看,这收到了良好的效果;另一方面,该实习也对指导教师提出了更高的要求。
  (一)教学实习的目的和要求
  实习目的:通过参观燃煤工业锅炉模型、燃油供热锅炉模型、煤粉电厂锅炉模型,让学生进一步掌握锅炉的基本结构、基本技能及综合运用能力,为学生后续课程的学习、毕业以后从事能源与动力工程专业的技术工作打下一定的实践基础。
  实习要求:重点掌握燃煤工业锅炉、燃油供热锅炉及煤粉电厂锅炉的基本构造和工作流程;适当了解锅炉产品开发及制造的思路、材料、工艺、步骤、设备;了解锅炉设备安装、运行及维护的基本知识、基本方法和措施;掌握锅炉安全装置及仪器仪表,了解锅炉房辅助设备、系统热力设备的相关知识;培养学生的工程质量意识、安全意识、节能与环保意识。
  (二)教学实习的组织方式
  教学实习开始前,进行总体安排,向学生布置任务,并要求学生查阅相关资料;锅炉模型参观前,要求学生适当复习锅炉教材内容;组织学生分批、分期参观三台锅炉模型,把教师讲解、学生参观、教师提问、学生提问有机结合;结合教学实习要求,整理参考资料,分组准备锅炉专题报告用于交流;撰写锅炉模型教学实习参观报告,内容包括时间、地点、人员、参观内容、参观收获及体会。
  (三)教学实习内容与考核
  教学实习内容包括锅炉模型参观及讨论,锅炉专题报告交流与汇报。锅炉模型参观包括链条锅炉模型、燃油锅炉模型及煤粉电厂锅炉模型;锅炉专题包括工业锅炉设计开发、工业锅炉制造工艺、工业锅炉安装、工业锅炉运行维护、工业锅炉仪表与自控装置等。
  锅炉模型教学实习考核采用综合评分法,即实习表现占20%,模型参观报告占60%,专题报告占20%。
  (四)锅炉模型参观步骤
  链条锅炉模型参观步骤:观察链条锅炉模型外貌,建立其整体印象;以锅炉型号为基础,与实物建立对应关系;参观并熟悉煤→灰渣系统及设备;参观并熟悉空气→烟气系统及设备;参观并熟悉水→汽系统及设备;参观并了解锅炉安全装置及附件;参观并了解吹灰装置、二次风、喉口、炉拱、老鹰铁、汽水分离装置等,先提问,后寻找,再释疑。
  燃油锅炉模型参观步骤:观察燃油锅炉模型外貌,与锅炉型号建立联系;参观并熟悉燃烧器及附属仪器、设备;参观并了解空气→烟气系统及设备;参观并了解锅炉安全装置及附件。
  煤粉电厂锅炉模型参观步骤:观察电厂锅炉模型外貌,建立其整体印象;参观并了解锅炉过热器、再热器;参观并了解燃烧器及布置;参观并了解电厂锅炉配套设备;参观并了解电厂锅炉安全装置及附件。
  (五)锅炉专题报告交流与讨论
  锅炉专题报告交流与讨论的目的是拓展学生锅炉知识的广度和深度,培养学生多视野观察能力、综合运用能力及交流能力。
  面对锅炉模型有不同的观察角度,如锅炉开发、制造、安装、调试、运行、维保等;从设备本身来看,除了锅炉本体外,也涉及泵与风机、热工仪表、自控装置、管道阀门等。
  结合锅炉模型参观,确定某个专题,收集、了解、归纳有关材料,完成锅炉专题报告,用于交流和讨论。
  五、提高锅炉综合运用能力的探索和实践
  为了提高锅炉综合运用能力,我们在其他实践环节配套开展了工作。独立设置的专业实验课,包含锅炉燃料元素分析及工业分析、发热量及灰熔点测试;生产实习单位包含发电厂、锅炉房、锅炉制造厂;科研训练选题相当一部分涉及锅炉;暑期的工程训练,部分学生选择了热电厂、锅炉安装企业、锅炉辅机制造厂等企业实习。
  毕业设计选题也经常涉及锅炉,例如:“河北某电厂锅炉变工况建模与经济性分析”、“燃煤锅炉煤-渣及烟-风系统设计”、“燃油锅炉本体初步设计”、“层燃锅炉燃用高硫煤脱硫方案初步研究”。
  此外,我们还组织学生参加冷热设备展览会、家装节,里面有壁挂炉等,学生可以从中了解壁挂炉的参数、供热系统及安装工艺。此外,结合全国大学生节能减排大赛融入锅炉元素,在锅炉教学中采用锅炉仿真软件也是很好的选择。
  六、结语
  锅炉课程关系到学生的就业竞争力与工作适应能力,不断提高其教学质量具有现实意义。本校专业教师结合学校、学生实际,坚持课程教学改革,强化实践教学环节,完善考核模式,进行了多方面的探索和实践,取得了较好的教学效果。本文旨在交流,也期待有更多高校参与探索和实践。
  [ 参 考 文 献 ]
  [1] 张伟,宋文霞.《锅炉原理》课程的教学改革与实践[J].中国电力教育,2017(3):52-54.
  [2] 吴味隆等. 锅炉及锅炉房设备[M]. 北京:中国建筑工业出版社,2014.
  [3] 朱彩霞,郑宏亮. 锅炉与锅炉房工艺课程教学改革探索与实践[J].中国教育技术装备,2012(12):50-51.
  [责任编辑:陈 明]
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