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緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發表網為您精選了8篇熱能與動力工程論文，愿這些內容能夠啟迪您的思維，激發您的創作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
作者簡介：曹麗華（1973-），女，黑龍江齊齊哈爾人，東北電力大學能源與動力工程學院，教授；李勇（1964-），男，遼寧本溪人，東北電力大學能源與動力工程學院，教授。（吉林 吉林 132012）
基金項目：本文系2010年吉林省高等教育省級教學研究課題——能源動力類專業本科生研究性學習和創新能力培養的研究與實踐的研究成果。
中圖分類號：G642.477 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）02-0133-02
研究性學習，即改變原有的“填鴨式”教學方式，變學生“被動”學習為“主動”學習，教師根據學科知識的特點，引導學生主動學習的過程。從廣義理解，它是一種學習的理念、策略、方法，適用于學生對所有學科的學習。[1]開展研究性學習可以激發學生的好奇心，讓其思維發生變化，對所學內容產生興趣。同時，還能培養學生發現問題、研究問題和解決問題的創新意識。研究性學習的核心是要改變學生的學習方式，強調一種主動探究式的學習，是培養學生創新精神和實踐能力，推行素質教育的一種新的嘗試和實踐。[2，3]
熱能與動力工程專業的畢業設計要求理論和實踐相結合，既有已學專業知識的使用過程，又有對專業知識的創新過程，非常適合以這種“研究性學習”的方式開展教學工作。該學習方法能通過讓學生自主學習來不斷激勵學生，并為教師提供了與學生建立相互關系的獨特機會。
一、熱能與動力工程專業畢業設計的目的與要求
熱能與動力工程專業畢業設計的目的是培養學生利用所學知識分析與解決實際問題（或工程實踐問題）的能力或理論推理能力；培養學生調查研究、查閱中外文獻和收集資料的能力；培養學生理論分析、制定設計或試驗方案的能力；培養學生設計、計算和繪圖的能力；培養學生實驗研究和數據處理的能力；培養學生綜合分析、總結提高、編制設計說明書及撰寫科技論文的能力；培養學生外語、計算機應用能力等，使學生在創新和實踐方面得到一次系統的基本訓練，達到從事科學研究的初步能力和實踐性人才的培養目標。
研究性學習強調基于問題、面向實際，凸顯自主探究、合作互動，重點體現在“提出問題、自主研究、討論互動、批判改進”等核心環節。[4]研究性學習是一種學習方法體系，按照學習專題的內容的性質和學習方式劃分，其主要形式有基于問題的探究式學習、基于案例的討論式學習和基于項目的參與式學習。[4]因此，在畢業設計中進行研究性學習，可以很好地實現畢業設計的目的和要求，充分調動學生學習的積極性、主動性和獨立性，實現畢業生的培養目標和培養標準，以培養高素質、創新型人才。
二、畢業設計題目的設定和學生的選題
第一，畢業設計題目設定的基本要求是遵循畢業設計教學大綱，符合熱能與動力工程專業的培養目標。
第二，畢業設計題目的設定要理論聯系實踐，既有理論研究又有工程實際，體現出教學和科研相結合的原則，用以增強學生的興趣和知識的實際應用。讓學生能夠學以致用，從而調動學生的積極性，增強學生對生產實際、理論學習和科學研究相輔相成的認識。
第三，畢業設計題目的設定要因學生個體的差異難易結合，因材施教，使所有學生都能感到所學知識的有用之處，又能在原有基礎上有所提高、有所創新。
第四，畢業設計題目的設定范圍和深度應符合學生及本專業的實際情況，但又不失對本專業知識的實際應用。
第五，畢業設計題目的設定一般可分為理論研究、實驗研究、工程設計（實踐）和綜合等類型。本專業學生結合工程實踐類課題的比例應不少于80％，首先保證基本工程訓練，并在此基礎上做一些提高性的、拓展性的研究專題；其次結合實際任務進行的畢業設計，應選擇那些能滿足教學要求，并有實際意義的課題。
第六，畢業設計題目設定后，學生可根據自己的興趣愛好選取課題，然后根據自選與分配相結合的辦法進行最后的確定。在指導教師的指導下，學生可根據選取的畢業設計課題進行研究性的畢業設計，但目標要明確、工作量要適當。
第七，學生除了選擇指導教師設定的畢業設計題目外，也可根據本專業特點和自己的興趣，選擇學習和生活中遇到的與專業相關的實際問題，然后請指導教師審定后確定畢業論文的題目。
三、在畢業設計中開展研究性學習的目標、組織與實施
1.研究性學習的目標
熱能與動力工程專業畢業設計的目的是為了培養學生學以致用的能力。其學習目的非常明確，就是利用大學所學的知識去解決導師所設計的問題，不但要學會查找資料、歸納總結，還要選取恰當的方法、手段，學會和導師交流，學會思考和創新。在畢業設計中開展研究性學習的目的就是根據學生個體的特點，有目的、有差異、有選擇的設定畢業設計題目，既做到理論聯系實際，又能使學生在研究中有所創新，培養其獨立思考和解決問題的能力。
2.畢業設計的研究性學習過程
畢業設計采取個人獨立研究的方式。指導教師根據畢業設計題目的設定要求，注重理論聯系實際的設定若干個題目，由學生自由選擇感興趣的題目。然后指導教師給出題目具體的研究目標和要求，指導學生相對獨立的開展研究，用17周的時間完成整個畢業設計，撰寫畢業設計論文一本。畢業設計具體的研究性學習過程見圖1。
3.畢業設計的具體實施過程
（1）對畢業設計題目的理解。指導教師應幫助學生就研究題目的意義、所涉及的知識及存在的爭議去理解畢業設計題目。鼓勵學生從多種角度認識、分析該畢業設計題目所涉及的問題，有批判的去思考，大膽的去創新。
（2）搜集、分析、整理資料。查找與畢業設計題目設定的任務相關的國內外資料，深入理解畢業設計的任務，掌握國內外的發展現狀和研究手段。
（3）開展調查研究和擬定研究方法。學生可根據個人理解對課題進行初步的研究，提出主要要解決的問題和思路，以及擬采用的方法和手段，撰寫開題報告。
（4）討論與修正。學生將初步研究的結果，在指導檢查時或課余時間，與指導教師和同學進行討論，汲取他人意見和建議，及時修正部分畢業設計內容的研究方法，體驗研究性學習的快樂與收獲。
（5）開展深入研究。學生根據之前對課題的理解和擬定的初步思路，對畢業設計內容進行深入研究，利用以往所學的知識去解決實際的問題。在此過程中，還可能遇到新的問題，或提出新的問題，教師應鼓勵其進行獨立研究，開展研究性學習，培養學生發現問題、解決問題和開拓創新的能力，客觀地、辯證地去分析和思考，以達到畢業設計的目的。
（6）撰寫畢業論文。讓學生按照畢業設計的撰寫規范來匯報自己的結論，甚至可以鼓勵學生在學術刊物上發表自己的研究成果以擴大影響。撰寫畢業設計大論文可以培養學生歸納、總結、概括、推理和論述能力，學會展示自己的工作和成果，總結和反思自己的研究工作，不斷提高自己的科研水平。將自己所研究的感興趣的課題，通過查資料、鉆研、質疑、解決的過程，最后以畢業論文的形式總結出來，對他們以后參加工作進行專業性的總結有很大的幫助。
四、在畢業設計中開展研究性學習時對教師的要求
研究性學習的過程應該是教師與學生平等對話、相互合作、共同探索真理的過程。[4]因此，教師應轉變觀念，平等地與學生進行交流互動，平等地參與畢業設計題目的研究，啟發引導、鼓勵和支持學生在畢業設計中開展研究性學習，做學生的啟發者、引導者、激勵者、支持者和合作者。尤其要注意在與學生相處時應尊重學生的人格和自由；與學生交換和分享各自對知識、生活的認識時，應尊重、理解和包容學生的不同看法，甚至允許學生對教師的思想和觀點進行批評。
1.寬廣的知識面和較強的知識交叉應用能力
研究性學習的性質使得學生在畢業設計中開展研究性學習時，所涉及的知識遠遠超過某些固定的范圍，學生需要教師指導和幫助的問題也與傳統的畢業設計不同。這就要求教師具有寬廣的知識面和知識的交叉應用能力，才能解答學生的質疑和困惑。
2.豐富的研究成果和工程實踐經驗
這是在畢業設計中開展研究性學習的重要基礎。指導教師在對學生的指導過程中，要剖析題目的研究思路、比較研究的方法，以及相關的工程實踐。如果自身沒有相關的研究成果，沒有這個領域的工程實踐，對學生的指導就缺少了說服力，也就不能激起學生進行研究性學習的興趣，培養其解決問題能力、創新能力及啟發式思維。
3.工作的熱情和教學的投入
在畢業設計中開展研究性學習具有針對性和啟發性。這就要求指導教師要做好研究性學習的教學，要熱愛教學和投入教學，要研究學生的需求、思維的方式和個體的差異，要有針對性的進行指導，要注重學生獲取、應用和創造知識的過程，而不是最后的結果。
4.畢業論文撰寫指導
撰寫畢業論文是學生對整個畢業設計題目研究情況的歸納與總結。教師要使學生了解畢業設計論文的撰寫格式，引導學生了解研究成果的表現形式和交流形式。同時，指導學生總結在畢業設計中開展研究性學習所得到的收獲，包括心理上的成長。在畢業設計的答辯中去展示成果，讓學生的創新才智在進一步的思辯爭論中得以發展。
五、結論
在畢業設計中開展研究性學習不但能培養學生綜合應用所學知識的能力，還能培養學生質疑、解疑、創新、總結和交流的能力，真正實現畢業設計的預期目標，同時也是進行教學方法改革創新的一個體現。本文的研究內容為在畢業設計中開展研究性教學提供了參考和借鑒。
參考文獻：
[1]閆守發.開展研究性學習 培養創新能力[J].遼寧師專學報，2005，7（1）.
[2]劉長風，劉學貴，馮靜薇，等.研究性學習在環境工程專業課教學中的應用[J].科技情報開發與經濟，2005，15（20）.
關鍵詞熱能與動力機械基礎；課堂教學；考核方式
中國分類號：G642.421
基金項目：上海市高職院校085重點學科建設，項目編號：B-5107-11-0001。
“熱能與動力機械基礎”是熱能與動力工程的一門專業必修課，總共40學時。本課程是熱能與動力機械專業本科生的重要技術基礎課，其任務是使學生基本認識和系統了解能源動力工程中主要機械、設備、裝置的組成、結構、工作原理和性能，同時對新能源和可再生能源的利用有所了解，獲得熱能與動力機械方面的技術基礎以及新發展的技術基礎知識，為繼續深入學習專業知識和適應畢業后工作的需要奠定基礎[1]。
上海海洋大學食品學院的熱能與動力工程專業是以制冷與空調工程為基礎、以食品冷凍冷藏為特色的學科。該專業的畢業生有的進入制冷與空調行業進行設備的研發，空調系統的設計和其它相關行業，有的進入食品冷凍冷藏行業進行研究或應用方面的工作。該課程的開設為本科生奠定了熱力機械方面的基礎，學生畢業后無論是向熱能類的專業轉行或者是進一步深造，都具備了一定的基礎。
作者自2008年開始教授本課程，已經有近四年的教學實踐和體會，結合學生學習過程中的接受情況，對本課程的問題有較深的認識。具體而言，針對本校的專業特點和學生的學習情況，主要有以下幾點體會。
一、 教材的選用和教學內容的選擇
《熱能與動力機械基礎》主要內容包括熱能的基礎知識、鍋爐結構及原理、渦輪機及噴氣發動機、熱力發電與核電、內燃機動力系統與裝置、制冷與空調、新能源與可再生能源利用（含太陽能、風能、生物質能、地熱能、水能、氫能與燃料電池）、換熱與蓄熱裝置、熱能與動力系統輔助機械等。
如果單純采用一本教材，則教學內容過于寬泛，每章的內容相對比較獨立，關聯度不大，深度不夠。目前本課程選用王中錚編著的《熱能與動力機械基礎》（機械工業出版社，2008年2月第2版）作為教材，以及蔡兆麟主編的《能源與動力裝置基礎》（中國電力出版社，2004年6月第1版）、翁史烈主編的《熱能與動力工程基礎》（北京：高等理工出版社，2004年第1版）、蔣德明主編的《內燃機原理》（機械工業出版社，1994第1版）作為輔助教材。然而以上教材均存在教學內容上不合理的問題：王中錚版的教材內容過于寬泛，面面俱到，深度上不夠；蔡兆麟版教材內容過于深，不適合我校的熱能專業學生，翁版和蔣版的教材是專門針對內燃機專業的學生所編著，也不適合我們制冷專業。綜合考慮后，選用王中錚編的教材作為教學的主要教材，其它教材作為有機的補充，在需要深入的地方，采用補充講義的方式。
二、 教學活動的組織
1） 多媒體教學與黑板板書相結合
隨著國家對教育經費的投入越來越大，高校的教育條件也逐步在改善。目前，大部分高校已經可以實現多媒體教室的普及化。然而，并不是所有的課程都適合多媒體教學。本課程對于第一章熱能的基礎知識部分和鍋爐的燃燒部分采用以板書為主的講解方法，而對于鍋爐的結構、內燃機的工作原理的演示以及發電系統的講解，則利用多媒體結合FLASH來進行講解。
教學結果表明，原理的部分采用板書，可以讓學生有時間對所講內容進行消化吸收，還可以激發學生思考的積極性。多媒體教學則容易激發學生的學習熱情，讓學生有更直觀的感受，同時，采用多媒體教學時，還應該做黑板上提綱挈領的對說講的主要內容、重點、難點等進行強調，讓學生建立起比較好的全局觀和條理性[2]。
2） 書本理論知識與實物模型相結合
對于比較復雜的設備和系統，即使采用多媒體教學，學生還是很難有實際的體會。而本課程以講授主要設備和系統為主，如果對所學的系統能有機會進行實際操作和觀摩則對于學生的學習和理解具有很大意義。為此，實驗室采購了鍋爐、發電系統、蒸汽輪機等教學模具，在授課過程中，在先講解完理論部分后，會把學生帶到實驗室，一邊演示一邊講授，讓學生獲得更直觀的感受，大大提高和講課效果和效率。學生均能達到一講就透，一操作就明白。
3） 教師課堂講授與學生興趣小組相結合
為了進一步激發學生學習的能動性和參與性，采用教師課堂教授與學生興趣小組結合的方式。本課程講授采用課時內以教師講授為主，課下以學生討論和講解為輔的教學手段。由于學時的限制，課堂上教師對所講課程的主要內容進行講解，課下會組織和鼓勵學生對自己感興趣的內容進一步進行深入和展開。學生可以通過查資料、文獻對自己想了解的內容進一步進行深化，并以PPT的形式在興趣小組內進行報告和討論，教師也參與其中。考察學生的學習情況，并對學生的表現酌情計入平時成績。
實踐表明，學生積極性很高，參與度也很高。
三、 考核方式靈活多樣
課程的考核采用期末閉卷考試和其中PPT和小論文相結合的手段，發揮學生的能動性和課堂上的參與性，給學生選擇的空間，提升其學習的積極性。
期末考核方式打分如下：
結果證明，較單純的閉卷考試考核方式相比較，學生更具有學習的動力和積極性，同時，對所學的內容印象深刻，也培養了學生初步的查閱科技文獻、做報告和寫科研小論文的能力。
參考文獻
關鍵詞：熱能與動力工程專業；畢業設計；工程設計能力
作者簡介：陳偉鵬（1974-），男，蒙古族，內蒙古包頭人，內蒙古科技大學能源與環境學院，副教授；武文斐（1964-），男，內蒙古包頭人，內蒙古科技大學能源與環境學院，教授。（內蒙古 包頭 014010）
中圖分類號：G642.477 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）23-0101-02
畢業設計是工科學生將所學專業知識與實際工作相結合的重要環節，是學生走向工作崗位之前的必要訓練，是當前理工科院校本科教學改革的重要方向。因此，如何在有限的時間內，使學生受到嚴謹的畢業設計訓練，是專業課教師應該認真研究的課題。
內蒙古科技大學熱能與動力工程專業為品牌專業。畢業生主要服務于電力和鋼鐵兩大行業，大部分學生進入生產一線進行技術管理工作，因此對于畢業生工程實踐能力要求較高。內蒙古科技大學熱能與動力工程專業畢業設計時間為16周，是培養本科畢業生工程實踐能力的一項重要教學環節。
一、畢業設計存在的問題
內蒙古科技大學熱能與動力工程專業是一個新專業，畢業設計工作開展時間短、技術資料積累少，在工作中有許多不足。例如：熱能專業有電廠熱能和冶金熱能兩個方向，在設計難度和評分標準方面對學生要求有所不同；由于缺少資料，部分教師在指導設計時只要求學生做系統示意圖；部分教師布置工作量不飽滿，而另外一些教師布置工作量較大，很難在規定時間完成；在布置設計任務和指導設計時偏重于書本理論知識，對于實際工程知識涉及較少。如工程圖紙不規范，熱工設備設計中只計算理論熱量和產量等，不涉及爐體、爐墻耐火材料等。
以上問題不可避免的都會對畢業設計教學質量產生負面影響。為了提高畢業設計教學質量，相關教師針對畢業設計教學環節進行了大量的改革和實踐研究。
二、畢業設計教學改革需要解決的關鍵問題
1.建立畢業設計指導教師的工作能力考核和培訓
本科畢業設計對指導教師的理論知識和實際工作經驗要求較高。因此，需要對指導教師進行較嚴格的考核和培訓，只有具備了指導本科畢業設計能力的教師才能從事畢業設計指導工作。
（1）畢業設計指導教師的工作能力考核方法。主要從以下幾個方面考核畢業設計指導教師的工作能力：
首先，指導教師必須具備中級以上技術職稱。技術職稱是衡量教師工作能力和技術水平的一項重要指標。根據相關規定，中級以上職稱的教師本科畢業后一般具有五年以上的教學和工作經驗，基本可以擔任畢業設計指導教師。
其次，要求指導教師必須收集3套以上完成的工程設計資料。工程設計是一項復雜的工作，有其自身的工作方式和特點，參考現有的工程圖紙和設計資料是必不可少的，任何一項好的工程設計都離不開對前人工作經驗和成果的繼承和發展。因此，指導教師在承擔畢業設計指導工作前應收集大量工程技術資料，特別重要的是應有幾套完整的工程設計資料。
最后，指導教師在獨立承擔畢業設計指導任務前，必須有一年以上的畢業設計助教工作經歷，并且經過考核才能承擔畢業設計指導工作。在助教過程中要求年輕教師與學生一起完成相關畢業設計，將設計過程和相關資料充分掌握，并組織專門的考核來確認年輕教師是否能承擔畢業設計指導工作。
（2）畢業設計指導教師的工作能力培訓。當今世界工程技術發展很快，無論青年教師還是具有多年工作經驗的老教師都需要不斷學習先進的工程技術。在這方面教研室主要采取“請進來”和“送出去”的方法來提高教師的工程實踐能力。所謂“請進來”，是指請相關設計院的專家來指導教師進行畢業設計工作，可以采用設計方法講座、帶領教師一起指導畢業設計等工作方式。所謂“送出去”，是指將教師派往設計院、設計公司等單位與專業設計人員一起工作。教研室與多家相關設計單位建立了良好的合作關系，定期選派相關教師到專業設計單位從事設計工作，并且要求教師至少參與完成一項完整工程設計工作（包括可行性研究、初步設計、施工圖設計和現場服務）。
2.加強畢業設計過程中的指導和監督
內蒙古科技大學熱能與動力工程專業畢業設計時間為16周，幾乎占用大四最后一個學期。在如此長的一個時間段中，完全靠指導教師和學生自己把握工作進度是不合適的，因此教研室制定了畢業設計總體進度表，以便于學生和指導教師統一安排工作進度，具體見表1。指導教師根據表1安排的各組的畢業設計任務，在各工作階段最后一周檢查每個學生的階段性工作成果，對于沒有達到要求的階段性成果給出評價意見，要求該學生進行修改。
學生在畢業設計過程中不可避免的出現各種問題，需要指導教師定期指導。由于學生出現的問題比較零散，同時指導教師在承擔畢業設計工作以外還有其他多項工作，因此不可能每天都到設計教室指導設計工作。教研室在征求指導教師和學生意見的基礎上，制定了指導教師工作時間安排，要求每位指導教師每周定期安排2個半天的時間指導本組學生。每次指導間隔為半周，可以充分發揮學生的主動性來自己解決問題，并且可以培養學生帶著問題來完成工程設計的能力。因為在實際的工程設計過程中不可能所有的問題都能夠馬上得到解決，如其他專業資料提供不及時、局部設計方案沒確定、部分參數不知道等問題。
當出現部分問題不能馬上解決時，正常的設計工作不能停止，而是在設法解決相關問題的同時繼續開展后續的設計工作，當問題解決后再來完成相關工作。只有這樣才能保證按期完成設計工作，不會因為一個局部問題影響整個設計進度。
3.建立公正合理的畢業設計評價體系
（1）規范各設計方向的工作內容和工作量。熱能與動力工程專業畢業設計題目分別涉及熱力發電廠、鍋爐和冶金加熱爐三部分內容。畢業設計題目的分配主要是根據就業意向由同學們自主選擇。由于每個設計方向特點、工作內容有較大區別，在評價畢業設計工作時較難有統一標準。
教研室針對熱能與動力工程專業畢業生將來的工作需要制定了畢業設計應涉及到的重點內容。首先畢業設計應完成一個完整的工業項目，可以是工廠整體設計，也可以是鍋爐或冶金加熱爐整體設計。設計說明書要包括如下內容：完整工藝流程設計、熱平衡計算、燃料與燃燒計算、空氣和燃氣管道計算、爐體鋼結構和耐火材料選擇等。特別是部分指定教師布置的題目為工廠整體設計時，除了進行全廠工藝設計外，還要求指導教師必須選取工藝中某一熱工設備單獨設計，來保證同學們在熱平衡計算、燃料與燃燒計算、空氣和燃氣管道計算、爐體鋼結構、耐火材料選擇等方面得到鍛煉。
（2）遏制畢業設計抄襲現象。針對畢業設計抄襲問題，教研室做了大量的防范工作。首先要求每位指導教師最多帶10位同學。要求指導教師在布置設計任務時要盡量做到每人一題，如果題目大體相近，也必須做到主要技術參數不同，并且嚴格要求每個學生都按照指導教師布置的題目和技術參照進行設計和繪制施工圖，其設計結果必須與指定參數一致。通過以上方法，可以保證每個學生設計的結果都與其他同學不同，進而遏制畢業設計抄襲現象。
（3）建立公正合理的畢業設計評分體系。畢業設計的最終成績是對即將畢業的同學16周工作的主要評價，并放入學生檔案跟隨學生一起進入工作崗位。很多企業領導都會查閱學生檔案，根據畢業設計成績來考慮如何培養和使用新員工。因此每位即將畢業的學生都應重視自己的畢業設計成績。如何公正、合理的評價學生的畢業成績是擺在指導教師面前的重要問題。
在畢業設計成績評定過程中有兩個相互矛盾的問題。首先指導教師都希望本組學生取得好的成績，這樣他們不但可以順利畢業，同時在走上工作崗位后會給領導產生一個好印象；但是如果沒有原則的給每位學生都評定為較好的成績，就不能起到鼓勵優秀學生、鞭策落后學生的目的。特別是對低年級學生會產生不好的影響，使他們失去認真完成畢業設計的動力。長此以往，會使用人單位對本專業產生不信任，不利于本專業的長期發展。因此，教研室規定總體成績中優秀占15%，良好占25%，中等占40%，及格和不及格占10%。
對于畢業設計的成績評定主要考慮三方面成績：一是平時成績。由指導教師根據階段性工作結果的完成情況評定。二是畢業設計說明書和工程圖紙完成質量評定。由指導教師以外的其他教師評定，該教師有教研室指定。三是答辯成績。答辯分為自己講述和教師提問兩部分，答辯組的五位教師根據該學生的講述和回答問題情況給出評分，由答辯秘書取平均值作為答辯成績。
學院會在每組學生中隨機選取部分學生進行二次答辯，來檢查教師答辯過程中是否公正、公平，同時檢查指導教師的工作結果是否符合學院要求。
三、結束語
內蒙古科技大學熱能與動力工程專業教研室針對本科畢業設計開展了大量的實踐和研究，建立了一套較完整的畢業設計指導和評價制度，重點加強了指導教師的工作能力考核和培訓，加強了畢業設計過程中的指導和監督，建立了公正合理的畢業設計成績評價體系。通過兩年的實踐發現畢業設計質量明顯提高，同學們的工程設計能力明顯增強。
參考文獻：
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關鍵詞：燃燒；燃燒技術；教學內容；熱能與動力工程
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）21-0055-02
目前，化石燃料在世界各國能源中占有主導地位，約占全球能源消費的87%，而且在未來可以預見的時期內，全球能源結構仍是以化石燃料為主，其他新型能源為輔的格局。隨著社會和科技的發展，對能源的需求越來越多，能源短缺已成為一個全球各國共同面臨的現實問題。由于化石燃料的大規模使用，其所帶來的環境污染問題也日趨嚴重。目前，節能減排已成為世界各國當前和未來的重要發展目標。研究和開發高效、低污染燃燒裝置，提高燃料燃燒能量利用率，減少對環境的污染，是目前世界各國迫切需要解決的重大關鍵技術。
哈爾濱工程大學基于當前對節能減排的迫切需求，自2006年起，在動力與能源工程學院熱機專業本科教學計劃中，開設了“燃料與燃燒”課程；自2007年起，分別在碩士研究生和博士研究生相關專業培養計劃中開設了“高等燃燒學”和“燃燒學的理論方法及應用”等課程。
一、“燃料與燃燒”課程定位
哈爾濱工程大學作為工業和信息化部直屬學校，其動力與能源工程學院熱能與動力工程專業是國家級特色專業，同時擁有工信部教學中心和黑龍江省級教學示范中心。作為燃燒機械的基礎，“燃料與燃燒”與大學普通物理、工程熱力學和流體力學等多門基礎課程密切銜接，課程在科學理論指導下，密切聯系實際工程應用。通過課程學習，可以拓寬學生專業眼界，了解燃燒學科發展前沿和發展重點，培養學生綜合運用知識的能力和動手能力。“燃料與燃燒”課程對于培養學生的獨立思考能力、創新能力和團隊合作能力具有重要作用[1，2]。自2006年設課以來，“燃料與燃燒”一直作為本科熱能與動力工程專業的骨干基礎課程。
“燃料與燃燒”課程的教學水平直接影響我校熱機各專業方向的學生素質和教學質量。對“燃料與燃燒”課程進行教學內容改革，提高其教學質量，對于提升哈爾濱工程大學熱能與動力工程專業在國內的影響和地位具有重要意義。
二、“燃料與燃燒”課程教學內容設計
除基礎理論部分外，“燃料與燃燒”課程中工程應用部分教學內容更新很快。隨著科學技術的不斷發展，燃燒技術不斷進步，燃料及燃燒裝置不斷推陳出新，相應教學內容也需不斷隨時更新，要求授課教師有堅實和廣闊的理論基礎，掌握國內外燃燒理論和技術的最新發展。
哈爾濱工程大學是我國進行船舶動力裝置研究和培養該領域高層次創新人才的重要基地，近年來對高性能船舶動力裝置進行了大量深入的研究，承擔完成了包括工信部高技術船舶項目、省市部委項目和各級基金項目等多項課題研究，對發動機預混燃燒、擴散燃燒、均質燃燒、稀薄燃燒和低溫燃燒等燃燒模式均有深入的研究，取得了多項具有國內外先進水平的研究成果，發表了大量的相關論文和專利。這些科研成果為“燃料與燃燒”課程教學和師資平臺搭建提供了豐富的資源，對“燃料與燃燒”的教學改革起到了很大的推動作用。
隨著燃料技術、燃燒技術和燃燒裝置的不斷發展和進步，為滿足教學需求，及時反映燃燒技術的最新進展，我校教學團隊編寫了《燃料與燃燒》本科教材。該教材是根據船舶動力裝置燃燒的特點，基于我校“三海一核”教學和學科的研究特色編寫的。《燃料與燃燒》教材系統闡述了燃燒的基本原理和理論；詳細講述了燃料動力學燃燒的計算方法，詳細論述了燃燒熱力學和燃燒化學反應動力學，著重介紹了船舶動力裝置涉及的預混燃燒和油滴蒸發控制的擴散燃燒；最后，為及時反映燃燒技術的研究進展，增添了新型船舶動力裝置所采用的高效低排放燃燒技術[3]。在教材的編撰過程中，大量引用了我校燃燒理論和燃燒裝置研究領域相關教師及碩博研究生的研究成果和國內外最新研究進展。教材內容豐富新穎、專業針對性強，可為我校及其他院校熱能與動力工程專業各研究方向本科生奠定系統的專業理論知識。通過課程學習，使學生在掌握扎實理論知識的同時，獲取燃料與燃燒相關工程應用知識。教材強調了“燃料與燃燒”課程教學內容的系統性、理論性以及工程應用性，編寫過程中注重了教學內容的易懂性，和培養學生應用所學知識、實際動手實驗以及團隊合作的能力。
通過“燃料與燃燒”課程的教學，使學生對燃料性質、燃燒現象的本質以及燃燒基本理論有一定的認識，進而掌握燃燒技術中所必須的熱化學、燃燒動力學及燃燒過程的基本知識與基本理論。掌握動力機械中氣態、液態和固態燃料的相互關系和區別，以及它們的特性、燃燒特點和規律，包括閃點、著火點和自燃點，不同燃料閃點、著火點和自燃點的變化規律，以及著火的形式和條件、火焰的傳播、燃燒產物的生成機理等。課程側重預混氣的爆震、層流預混燃燒、氣體擴散燃燒和燃料液滴燃燒等與動力機械密切相關的燃燒理論[3]。
國內外對動力裝置節能減排的要求實質上推動了燃料、燃燒理論及燃燒裝置的快速發展，為確保“燃料與燃燒”課程教學內容能充分反映相關理論和技術的發展，最新國內外燃料技術、新型燃燒技術及燃燒裝置應作為課程教學的重點更新內容。“燃料與燃燒”課程先后介紹了燃料及燃料特性、化學反應動力學、燃燒理論和燃燒裝置等，涵蓋了燃料、燃料的燃燒計算、燃燒化學動力學、燃燒反應系統的守恒方程、著火理論和燃燒界限、預混燃燒、擴散燃燒、液體燃料的燃燒、固體燃料燃燒、燃燒排放控制和燃燒裝置等方面的教學內容。課程各教學模塊內容主要包括：（1）燃料，主要包括燃料的來源、種類、組成，燃料性質、參數及變化規律，燃料物性計算方法；（2）燃燒過程的物質平衡與熱平衡，包括生成焓、反應焓、燃燒焓，固體燃料、液體燃料和氣體燃料的理論空氣需求量，實際空氣供給量和空氣過量系數，完全燃燒產物生成量、成分和密度，不完全燃燒產物及燃燒過程的質量檢測，燃燒溫度和熱離解對燃燒溫度的影響；（3）燃燒與化學平衡，重點為化學反應速度及化學平衡，反應度與平衡常數的關系；（4）化學反應動力學，內容包括基元反應、質量作用定律、反應級數，化學反應速率及其影響因素、各種級的單步化學反應，鏈鎖反應；（5）燃燒系統守恒方程，分子傳輸方程，基本守恒方程，流動邊界與熱邊界層；（6）著火和燃燒界限，熱自燃理論、強迫著火、熄火、著火爆炸與熄火現象為化學動力學控制的燃燒問題，燃燒界限的影響因素；（7）預混氣的燃燒，重點為燃燒波及其區別、瑞利公式、雨果尼奧曲線、雨果尼奧曲線上熵的分布、爆震波后已燃氣的速度與當地聲速的比較、查普曼-焦格特爆震波速度的確定、爆震波的速度、開爆震性和化學反應動力學決定的爆震極限；（8）層流預混火焰，主要包括熱理論，參數對火焰傳播速度的影響，火焰駐定原理，火焰淬熄；（9）層流擴散燃燒，主要內容為伯克和舒曼理論的基本假定和求解方法、燃料射流的唯象分析（層流火焰高度和湍流火焰高度）和層流擴散火焰射流（層流射流的混合和有化學反應的層流射流）；（10）氣體湍流燃燒，重點為湍流火焰的唯象方法；（11）液體燃料的擴散燃燒，主要包括單油滴的蒸發及質量燃燒速度，氣流中的燃料液滴，火焰的位置、燃料蒸汽、氧氣、產物及溫度的分布、噴霧燃燒及油滴群燃燒；（12）固體燃料的燃燒，內容包括固體燃料的燃燒過程、固體碳粒的燃燒（擴散燃燒、動力燃燒和過渡燃燒）、碳粒燃燒的化學反應（碳和氧的反應、碳和二氧化碳的反應、碳和水蒸汽的反應、一氧化碳的分解反應）、多孔性碳粒的燃燒、二次反應對碳粒燃燒的影響、碳粒燃燒速率及燃盡時間、灰分對碳燃燒的影響、固體燃料的燃燒方式和燃燒裝置；（13）燃燒排放控制，包括燃燒過程中NOx、SOx和顆粒等污染物的生成機理，影響污染物生成的因素，控制污染物排放的技術措施（改變燃燒途徑的措施和后處理措施）；（14）液體和氣體燃燒技術及燃燒裝置，主要包括船舶動力裝置（船舶柴油機、船用鍋爐和船用燃氣輪機等）的燃燒技術。
三、結論
“燃料與燃燒”是當今國內能源動力類本科專業前沿課程之一。作為哈爾濱工程大學動力與能源工程學院熱機專業方向的一門核心基礎課程，“燃料與燃燒”在我校熱能與動力工程本科教學體系中扮演著重要角色。通過對““燃料與燃燒”課程教學內容設計的探討，確定了以船舶動力裝置共性燃燒理論作為基本的教學內容，用國內外最新燃料與燃燒技術的發展更新課程教學內容，以期夯實學生的專業理論知識、擴展學生的眼界、提高學生的綜合素質。根據燃料和燃燒應用技術的發展，尤其是船舶發動機行業燃燒技術的發展，及時更新、豐富和優化課程教學內容，是實現課程教學目標、培養創新型人才的關鍵。通過教學內容的設計和改革，我校近幾年的教學實踐表明，“燃料與燃燒”課程教學取得了良好的效果。
參考文獻：
[1]蘇磊.《燃燒學》教學有感[J].中國科教創新導刊，2009，（34）：134.
關鍵詞：實踐教學；創新；能源動力工程；改革
作者簡介：代元軍（1978-），男，河南正陽人，新疆工程學院電力工程系，副教授；孫玉新（1982-），女，吉林蛟河人，新疆工程學院電力工程系，講師。（新疆 烏魯木齊 830091）
中圖分類號：G642.423 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）29-0102-02
能源是世界發展的重要資源和動力，能源的科學開發和優化配置，是當今各國現代工業以及國民經濟和社會發展乃至富民強國的必由之路。新疆有著極為豐富的能源資源。據統計，新疆的石油、天然氣和煤炭預測資源量，分別占全國陸地預測資源量的30%、34%和40%，光、熱、風等資源也在全國占有較大份額，這為新疆建設國家能源戰略基地奠定了堅實的基礎。
在新疆如此豐富的特色資源下，新疆本科院校能源與動力本科專業如何在實踐教學環節中結合新疆特色和學校特色，改革和創新層次分明、知識和能力逐級遞增的實踐教學體系，是擺在能源與動力工程教育工作者面前的難題。
一、分層次建立能源與動力工程專業基礎教學實驗中心
分層次建立能源與動力工程專業基礎教學實驗中心，將“工程流體力學”、“工程熱力學”、“傳熱學”三門能源與動力工程專業基礎技術課程的相關實驗組合起來，并提出把“工程流體力學”、“工程熱力學”、“傳熱學”課程所涉及的相關實驗設置成四個層次的教學實驗方案。
第一層次實驗：基礎性教學實驗。主要是指與課堂教學內容緊密聯系的實驗（驗證性實驗），其中包括實驗方法、實驗技術的基本訓練。例如在“工程流體力學”課程中設置了兩個專項實驗：雷諾實驗、伯努利能量方程實驗。在雷諾實驗中，主要讓學生觀察水流的流態，即層流和紊流現象，然后測定上、下臨界雷諾數，最終使學生了解流態與雷諾數的關系。在伯努利能量方程實驗中，主要是觀察流體流經能量實驗管時的情況，并對實驗中出現的現象進行分析，從而加深對能量方程的理解，并最終掌握測量流體流速的原理。在“工程熱力學”課程中，設置CO2臨界狀態觀測及P-V-T關系測定實驗，通過該實驗了解CO2臨界狀態的觀測方法，增加對臨界狀態概念的感性認識，以及對課堂所講的工質熱力狀態、凝結、汽化、飽和狀態等基本概念的理解，掌握CO2的P-V-T關系的測定方法，學會用實驗測定實際氣體狀態變化規律的方法和技巧。
第二層次實驗：“工程流體力學”、“工程熱力學”、“傳熱學”中所涉及主要物理參數的測試手段和方法的實驗。主要是指溫度、壓力、流量、比熱、流速、傳熱系數、傳熱溫差及數據采集等測試手段和方法的訓練。例如在“工程熱力學”課程中，設置氣體定壓比熱測定實驗。該實驗讓學生了解氣體比熱測定裝置的基本原理和構思，熟悉本實驗中測溫、測壓、測熱、測流量的方法，掌握由基本數據計算出比熱值和求得比熱公式的方法，分析本實驗產生誤差的原因及減小誤差的可能途徑。在“傳熱學”課程中，設置綜合傳熱性能實驗。該實驗通過測定不同表面狀態及氣流條件下管道的綜合傳熱系數，觀察和分析影響傳熱的各種因素，從而對傳熱過程有一個直觀的了解。
第三層次實驗：實現設計目標的綜合性實驗。主要是指以實現某一功能為目的，構建工程性、設計性實驗，培養學生構想、設計、解決問題的能力。例如換熱器結構改造的傳熱性能對比測試實驗。該實驗的測試對象為學生設計的換熱器外表面不同形狀的肋片，通過實驗測試其傳熱系數，找到最佳的肋片形狀。
第四層次實驗：知識延展性實驗。主要是指通過互聯網、多媒體、可視化技術介紹新知識、新技術、新發展，以期延伸和拓展學生知識視野和相關專業知識面。
通過以上四個層次的實驗訓練，能夠培養能源與動力工程專業學生的流體及熱工實驗的實驗方法、實驗設計、實驗技術等實驗能力，為進一步開展專業課學習和專業性實驗打下堅實的基礎。
二、分級建立能源與動力工程專業實驗基地及教學實驗中心
1.初級為專業基本實驗
主要培養學生掌握能源動力工程領域常用的實驗方法，使用常用儀器、儀表，學會處理數據，具有規范、熟練、準確的實驗操作技能，重在學知識、練技能，屬于專業學習中的初級水平。專業基本實驗主要包括“公差與金屬材料”組建2個實驗臺位，“自動控制原理”組建2個實驗臺位，“熱工過程檢測技術”組建2個實驗臺位。
2.中級為專業綜合實驗
以專業方向課程設置為主線分別以熱電工程模塊、制冷空調工程模塊、新能源工程模塊三部分構建專業平臺實驗。
熱電工程模塊包括鍋爐實驗平臺、汽輪機實驗平臺、熱工過程自動化實驗平臺；制冷空調工程模塊包括制冷原理及設備實驗平臺、空氣調節實驗平臺、供熱工程實驗平臺、食品冷凍冷藏原理與設備實驗平臺；新能源工程模塊包括風能利用與控制技術實驗平臺、太陽能利用與控制技術實驗平臺。
3.高級為設計、創新實驗
在三大專業方向模塊綜合實驗的基礎上，依據自主專業創新教學環節和畢業設計課題，組織大三、大四學生參加專業大賽或者參與教師科研項目。教師擬定實驗大綱、提出問題讓學生自行思考、分析、設計、優選，重在鍛煉科學思維，發展創新能力，培養學生自主學習、大膽創新的學習習慣。這種設計創新實驗是基于專業教學和科學研究之間的實驗，主要結合專業大賽和畢業設計來進行。
三、建立能源與動力工程專業校內仿真實習基地，改革傳統生產實習模式
生產實習教學環節是為了加強學生對所學專業理論課程的理解、增強對所學專業的感性認識，培養學生綜合分析問題和解決問題的能力。在這一重要實踐環節的實施過程中存在諸多問題，實習質量難以達到預期。以能源與動力工程專業方向之一的熱電工程為例，能源與動力工程專業學生在電廠實習花費較大；電廠企業出于安全和經濟效益的考慮，和學校很難建立起長期穩定的校外實習基地。由于電廠崗位工作的資質要求，實習學生不能上崗操作，生產實習只能是走馬觀花，流于形式，實習效果得不到保證。
為了解決以上問題，在自治區煤炭煤電煤化工實訓基地建設工程的不斷推進下，新疆工程學院能源與動力工程專業將傳統的單純的在電廠企業生產實習模式改為校內仿真實習與校外實習相結合，并逐步過渡到以校內仿真實習基地為主的生產實習模式。能源與動力工程專業的學生在新疆工程學院的300/600MW火電廠仿真實驗室開展與實際電廠 1∶1仿真的運行操作和故障處理的訓練。
在仿真實習中，學生主要熟悉、掌握鍋爐機組及其主要附屬設備的結構、工作原理和運行特性；熟悉鍋爐機組各系統，如煤粉制備系統、風煙系統、疏水排污系統等的運行方式，運行監控系統及自動控制系統概況；熟悉鍋爐機組正常運行中監視、調節的主要內容（參數）及其調節方法，如負荷、給水、燃燒、汽溫等的調節和監視；熟悉鍋爐機組起動前的準備內容，起動程序及起動過程中的有關注意事項；對鍋爐機組的幾種停運方式、停爐程序、停爐后的冷卻和養護等熟練操作；掌握鍋爐機組的事故預防和處理方法，學會分析有關事故，如給水、汽溫、管子爆破、煤粉爆炸、熄火等，以及事故發生原因、預防處理的方法；熟悉考核鍋爐運行的主要經濟指標。生產實習模式的改革改進了學生的思維模式，強化了學生的工程意識，提高了學生參與實習的主動性、積極性，強化了學生的動手能力和綜合能力，培養了學生嚴謹的科學作風。
四、改進能源與動力工程專業畢業設計，培養學生創新能力
畢業設計是能源與動力工程專業學生在畢業前關鍵性的綜合性實踐教學環節，是在教師的指導下學生獨立完成的工程設計或者論文。通過該綜合性實踐教學環節的鍛煉，復習和鞏固本專業學生的專業基礎知識和專業知識，培養學生對已學知識和未學知識的綜合學習與運用能力。改進能源與動力工程專業的畢業設計，對培養學生的實踐能力、創新能力和適應社會要求的能力具有重要意義。
畢業設計所涉及的內容，專業課程的任課教師應該在授課過程中加強講授和訓練，讓學生盡早掌握畢業設計的理論知識。要根據專業方向和現有的新技術和新方法提出貼近生產一線的畢業設計題目，并且要保證題目的多樣化，使得學生能盡量根據畢業后的工作方向確定題目，以便畢業后能夠盡快適應工作崗位的專業要求。在畢業設計過程中，應該加強檢查指導工作，保證學生能夠按時按質的完成畢業設計。嚴格對畢業設計進行考核，通過考核評定出不同的等級，表彰設計過程中的優秀學生，以此來督促和提高學生做好畢業設計工作。
五、結束語
在新疆經濟大發展的推動下，新疆工程學院熱能與動力工程教研室通過積極調研和深入思考，對能源與動力工程專業實踐教學環節進行了改革，并在實施過程中加以修訂和調整，最終取得了較好的效果。
參考文獻：
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【關鍵詞】燃料；燃燒；課程教學；教學效果；教學改革
【基金項目】本文系2013年哈爾濱工程大學教學改革項目“基于創新型人才培養的《燃料與燃燒》教學模式改革研究與實踐”（JG2013YB09）的研究成果。
【中圖分類號】G642.0 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）18-0057-02
現代社會能源主要來源于化石燃料的燃燒，能源短缺已成為世界各國面臨的迫切問題，尋求新型燃料以及研發高效低污染燃燒裝置已成為各國面臨的重大任務。 “燃料與燃燒”是一門研究化石燃料及其燃燒規律的傳統學科，同時又是一門反映最新燃料及燃燒技術，并與之保持同步的新學科。
作為高等院校熱能與動力專業方向的重要專業基礎課，“燃料與燃燒”以“高等數學”、“大學物理”、“大學化學”、“工程熱力學”、“傳熱學”和“流體力學”等傳統基礎課程的知識為基礎，由于涉及學科多，應用知識繁復，與其他基礎課程相比，具有課程理論難度大、跨度大、知識點多且零散和對數學要求高等特點[1，2]。為此，針對我校熱能與動力工程專業人才培養特點和要求，結合多年教學實踐經驗，對“燃料與燃燒”課程教學內容的制訂及教學手段的選擇提出自己的建議。
一、課程內容及特點
1.課程內容
“燃料與燃燒”包括燃料、化學熱力學、化學動力學、燃料的著火理論、火焰的傳播與穩定理論、預混燃燒理論和擴散燃燒理論等基礎理論，液體燃料、固體燃料的燃燒過程及其經典的模型等教學模塊；課程主要包含：（1）燃料、（2）燃燒過程的物質平衡與熱平衡、（3）化學反應動力學、（4）燃燒系統守恒方程、（5）著火和燃燒界限、（6）預混氣的燃燒、（7）層流預混火焰、（8）層流擴散燃燒、（9）氣體湍流燃燒、（10）液體燃料的擴散燃燒、（11）固體燃料的燃燒、（12）燃燒污染與防治、（13）船舶動力裝置的燃燒等教學內容。
2.課程特點
實際燃燒過程涉及質量、動量和能量的交換和變換，涉及燃料和氧化劑之間的化學反應，具體過程十分復雜。“燃料與燃燒”課程知識點多、理論性強、學科交叉性強。因此，一方面，該課程的學習要求學生很好地掌握前期“大學物理”、“大學化學”、“工程熱力學”、“傳熱學”和“流體力學”等專業基礎課程的內容；另一方面，該課程的學習又可以促進了學生對上述課程知識點的理解。
“燃料與燃燒”課程理論性強、知識涉及面廣，是一門典型的理論和實驗相結合的學科。由于燃燒過程的復雜性，截至目前，燃燒科學的研究仍然以實驗研究為主。先進診斷技術的不斷出現使得燃燒實驗獲取的數據更加可靠、準確[3]。20世紀以來，著火模型、火焰傳播理論、反應流體力學和計算流體力學等的建立使燃燒理論有了長足的發展。并且，隨著大型計算機的出現，使得采用數值模擬方法研究燃燒過程已經成為發展趨勢[4]，這些都有力地促進了燃燒技術的發展。但這些理論模型對于本科生而言很難理解。這就要求授課老師探索適合本科生知識結構及認知水平的教學內容和教學手段。
二、教學方法
1.教材的選擇
“燃料與燃燒”這門課程知識點多、理論性強、概念抽象，如何上好這門課，選擇適合的教材是非常重要的環節。好的教材有利于制訂合理的教學內容和教學計劃，可以有效促進教師的教學和學生的學習。目前市面上發行的教材主要有國外教材的國內翻譯版和國內教材兩類，比如Kuo. Kenneth K.的《Principles of Combustion》和Turns. S. R.的《An Introduction to Combustion》以及國內顧恒祥編著的《燃料與燃燒》教材和嚴傳俊的《燃燒學》等，這兩類教材各有特點。合適的教材應該能夠與學生的知識結構及認知能力相適應，與該課程的教學目標相適應[5]。
針對本課程的特點，教材的內容要全要新，應能夠較好地反映當前燃燒理論發展水平及技術發展現狀。教材內容應當包括燃料、化學熱力學、化學動力學、燃燒物理基礎、預混燃燒及擴散燃燒、液體及固體燃料的燃燒等。由于是面向本科生的教材，應當內容簡單易懂、表述深入淺出、實例豐富直觀、結構邏輯清晰，能有效銜接理論分析與工程實例，這樣才能提高學生學習興趣。目前國內出版的《燃料與燃燒》教材要么理論性太強，要么涵蓋內容不全面，要么內容深度不夠，總之都存在這樣或那樣的問題。為此，根據我校本科熱能與動力工程專業方向學生培養的目標和特點，我校“燃料與燃燒”課程組的老師編寫了適合我校學生使用的《燃料與燃燒》教材，該教材系統地闡述了燃燒的基本原理和理論；詳細講述了燃料動力學燃燒的計算方法，詳細論述了燃燒熱力學和燃燒化學反應動力學，著重介紹了船舶動力裝置涉及的預混燃燒和油滴蒸發控制的擴散燃燒；最后，為及時反映燃燒技術的最新研究進展，增添了新型船舶動力裝置所采用的燃燒技術[6]。在教材的編撰過程中，大量引用了我校教師及研究生們的研究成果。教材針對性強、內容新穎，強調了“燃料與燃燒”課程的理論性和工程應用性，培養了學生學以致用、理論聯系實際的能力和素養。
2.教學內容設計
“燃料與燃燒”課程教學內容應該具有目標性、實效性、科學性、啟發性，為此在其教學內容的設計過程中，應該注意以下幾點：
①內容要重點突出。“燃料與燃燒”課程內容包括化學熱力學、反應動力學基礎、著火理論、火焰傳播與穩定理論、液體燃料及固體燃料的燃燒等部分，但在各部分內容的講解上要有重點。課程中化學熱力學和化學動力學基礎是整個課程的理論基礎，講解內容包括化學平衡、熱化學、化學反應速率、質量作用定律、反應級數、活化分子碰撞理論及鏈鎖反應理論等。其中，化學反應速率、質量作用定律、阿累尼烏斯公式和鏈鎖反應理論可作重點講解。關于著火理論，授課重點放在閉口系統著火理論模型的建立和結果分析上，并分析燃燒放熱量和散熱量隨溫度的變化曲線，確定著火溫度與初始溫度、物理化學因素和散熱強度的關系。對于火焰傳播與穩定理論，授課的重點在火焰傳播概念、氣體的動力燃燒與擴散燃燒及火焰穩定的基本原理與方法的講解。對于預混燃燒，授課的重點在瑞利公式、郎肯-雨果尼奧公式的推導，以及爆震波、緩燃波的性質，并分析層流火焰的傳播速度。對于擴散燃燒和液體燃料的燃燒，重點在伯克-舒曼理論、燃料射流的唯象分析、液體燃料的霧化、蒸發模型及液滴的質量燃燒速率。對于固體燃料的燃燒，碳的燃燒化學反應及碳粒的燃燒速度可作為授課重點。
②理論與實踐相結合。“燃料與燃燒”是一門理論性及實踐性都很強的學科。課程涉及的相關理論模型比較抽象，不易掌握。因此，該課程的教學內容必須與工程或生活實踐緊密結合。在課程教學內容設計過程中必須將理論與具體工程案例或燃燒相關生活案例相結合，以具體案例作為切入點，將復雜抽象的理論概念穿插到生動、具體的案例中進行講解。對于熱能與動力專業的本科生，筆者結合船舶柴油機，利用燃燒學理論講解燃燒室結構設計、燃油燃燒過程、過量空氣系數、著火等這些具體設計方案背后的理論依據，從而強化對燃燒理論的理解；結合汽油機和柴油機，講解點燃和壓燃，講解不同燃燒方式對汽油機和柴油機的影響，講解烴類燃料著火點和自燃點的區別；結合家用燃氣灶臺，講解燃料的擴散燃燒。通過以上措施，使學生課本理論與實踐統一。
3.教學方法設計
①采用啟發式教育。在“燃料與燃燒”課程教學過程中從學生的知識結構及認知能力出發，結合具體的教學內容和教學目標，采用提問、討論和案例分析等多種方式，讓學生參與教學過程，激發學生的學習熱情，使他們在活躍、開放的教學氛圍中理解掌握燃料與燃燒相關的知識點，并逐步掌握應用相關知識點分析解決實際問題的能力和提升團隊合作能力。
②多媒體與板書的有機結合。隨著計算機技術的發展，多媒體技術已成為課堂教學的重要手段。多媒體教學課件圖文并茂、內容豐富、信息量大。就“燃料與燃燒”而言，燃燒過程細節可以被生動地顯示出來，危險實驗也可被充分地展示出來，使學生能夠更加深刻、有效地理解相關燃燒理論和燃燒過程。但是，使用多媒體技術授課，老師講課速度加快，課程信息量增加，學生課堂緊張度增加，易造成學生的思維跟不上授課速度，影響教學效果。板書比較靈活，便于控制授課節奏，適合于講解復雜理論模型，教師在授課過程中，可以通過板書引領學生的思維，進行詳細的講解和推導，學生易于理解和融會知識。但是，板書速度慢、效率低。因此，在“燃料與燃燒”課程教學過程中，將多媒體教學與傳統板書有機結合，揚長避短，充分發揮各自優勢，以達到最佳的教學效果。
③多種考核手段的結合。在教學過程中，采用多樣化的考核手段，了解學生對課程知識點的掌握情況，督促學生的學習。平時成績、課堂提問、課后作業、案例分析、階段考試和小論文等都可以作為考核手段。但無論采用何種形式的考核手段都應當從激發學生的學習熱情、提高學生的學習效果和增加學生對本課程本專業的認識出發。
三、結論
綜上所述，“燃料與燃燒”融合了“大學物理”、“工程熱力學”、“傳熱學”、“流體力學”、“氣體動力學”和“高等數學”等課程的知識。在教學過程中應點面集合，重點突出，理論聯系實際，加強對學生實踐能力、團隊合作能力和創新能力的培養，不斷更新教學內容。同時，作為老師，需要不斷學習，及時掌握該課程新的知識點，及時更新教學內容。
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關鍵詞：專業綜合改革;實踐教學;熱能與動力工程;理論研究
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）33-0042-02
近些年來，教育部針對教學質量工程建設，開展了系列的質量工程項目，如精品課程、教學團隊、國家精品資源共享課程、特色專業以及“卓越工程師”計劃等等。教育部在2012年1月批準了53個高校180個專業實施新的“高等學校本科教學質量與教學改革工程”建設項目――高校實施專業綜合改革試點項目。主要目的是推進高校教育教學改革，提高教育教學質量，結合學校辦學定位及學科特色，明確專業培養目標和建設重點，優化人才培養方案，通過自主設計建設方案，推進培養模式、教學團隊、課程教材、教學方式、教學管理等專業發展重要環節的綜合改革，促進人才培養水平的整體提升，形成一批特色更加鮮明的專業點。
專業綜合改革是為了適應社會經濟的發展和區域經濟發展以及行業需求為導向，建立一個適應自身辦學特色的專業培養模式，該培養模式要求實際操作性強，而且能達到與企業對接，培養合適的專業人才。近年來，一些不同的高等學校或專業從自身建設出發分析專業綜合改革的特點。[1-4]郭曉麗[5]以教學管理角度，從打造優良師資、強化制度建設、深化教學改革、加強檔案建設四方面進行了論述對專業綜合改革的思考。邵霞等[6]以江蘇大學工程熱物理專業為例介紹了該專業的專業綜合改革做法。下面以鄭州輕工業學院（以下簡稱“我校”）能源與動力工程專業（制冷與低溫工程方向）在實施省級專業綜合改革項目中具體操作方法為對象，從人才培養模式、師資隊伍建設、實踐和創新教學和畢業設計等方面進行闡述專業綜合改革的必要性與可行性，以期對類似的專業綜合改革提供一些建設思路。
一、人才培養模式改革與實踐
人才培養模式作為教育教學改革的核心問題，是人才培養的頂層設計，是辦學指導思想和教育目標的具體體現，也是專業綜合改革所提出來建立面向地區發展的人才培養模式，突出區域發展特點，建立特色鮮明的人才培養模式。河南省是制冷產業的大省，有較多的中小型企業，目前有開封空分集團、格力電器（河南）有限公司、鄭州科林車用空調有限公司、三力制冷設備實業有限公司、河南冬宮制冷工程有限公司、鄭州中南科萊空調設備有限公司以及在商丘市民權制冷產業聚集區等一批制冷相關企業，同時河南也是冷凍食品的大省，有三全、雙匯、思念等知名企業。我校能源與動力工程專業是河南省較早的本科專業，是國家級特色專業和國家級“卓越工程師計劃”試點專業，有幾十年的發展過程，堅持辦學特色，服務地方經濟。通過長期的建設，我校與省內相關企業、產業建立了良好的產學研合作關系，并在相關企業建立了產學研合作基地和本科生教學實習、實踐基地等，每年我校能源與動力工程專業的本科生在這些企業進行生產見習、實習、畢業設計等培養。根據這些特點，我校能源與動力工程專業建立了如圖1所示的培養模式。
針對剛入校的學生，在低年級主要學習基本的理論知識和專業技能，培養專業興趣，夯實專業基礎。這一培養環節基本以理論課程講授為主，專業技能的培養也基本由教師承擔。針對中高年級學生，專業課將由教師和工程師共同指導和講授，工程師從學院簽約的共建單位引進，畢業設計的題目主要從企業實際需求出發，按照教學過程安排設計時間和設計環節，達到學習和鍛煉的目的。這樣一方面能夠按照教學要求完成相應的課程內容和理論講授，另一方面又可以讓學生在課堂教學的同時感受到實際項目的特點和適應的過程。
二、師資隊伍建設
鄭州輕工業學院作為教學型院校，主要是培養本科層次應用型人才。應用型人才的培養需要一批即懂專業又要懂企業產品生產、制造、設計及研發的師資隊伍，因此我校于2012年出臺了《鄭州輕工業學院關于加強高水平工程教育師資隊伍建設的若干意見》，建設目標是建設一支工程實踐能力強，教學經驗豐富，集教學、科研和工程開發應用為一體的專業師資隊伍。各工科專業教師應具備一定年限的工程實踐經歷，其中部分教師應具備一定年限的企業工作經歷，到2015年，各工科專業教師到企業工程崗位工作一年以上的比例達到50%以上。根據學校的總體安排，結合專業實際情況，我校能源與動力工程專業是國家級特色專業和國家級“卓越工程師計劃”試點專業，學校在人才引進方面給預予了很多政策，因此要求具有博士學歷的教師要去企業從事半年以上的研究開發工作或與企業合作進行產學研開發，有條件的也可以去企業進行博士后研究;同時引進在企業工作過的具有高學歷人才充實專業教師隊伍。近兩年分別從開封空分集團和新飛電器引進高層人才2名，1名博士去廣東志高空調有限公司從事博士后研究并已出站。另外有5名教師分別與鄭州科林車用空調有限公司、廣東中宇集團、鄭州長城科工貿有限公司等企業從事產學研合作項目的研究與開發工作。通過近五年的建設，該專業的教師大部分具有從事企業產品研究開發能力，提升了專業教師的工程素養。
教師的主要職責是教書育人，近些年引進的人才都具有博士學位，知識面及水平都很高，但是如何上好一門課，做一個合格的教師，需要進一步的培養。能源與動力工程專業作為國家級特色專業，充分發揮具有豐富教學經驗的老師的帶頭作用，對青年教師做好教學環節的培訓工作。我校青年教師的培養分為4個階段：一是入職培訓。主要是由人事處組織一批學校教學名師對每年入職的青年教師進行教學集中培訓。二是助課。第一學年青年教師必需助課1～2門次。三是教研室試講。由教研室主任組織教學經驗豐富的教師組成評委對其教學進行試講，并進行點評，檢查教案。四是二級學院試講。由二級學院組織對學院的青年教師的講課進行試講。通過考核才能獨立進行教學。在教學過程中，二級學院近五年入職的青年教師參加由二級學院組織的青年教師教學技能競賽，并推優參加學校的教學技能競賽。同時學校每年至少組織近五年入職的教師參加由學校定期組織的教育教學方法的培訓、精品課程的師資培訓等一些培訓會，提升老師的教育教學水平。通過近些年來的學校、學院以及教學團隊負責人的精心培養與組織，能源與動力工程教學團隊2013年獲得河南省優秀教學團隊。
三、實踐和創新教學環節
實踐教學是地方工科院校人才培養中至關重要的環節，也是地方工科院校教育教學改革的著力點和重點，更要突出實踐教學體系在人才培養過程中的重要性。能源與動力工程專業分別與格力電器（河南）有限公司、鄭州科林車用空調有限公司、三力制冷設備實業有限公司、河南冬宮制冷工程有限公司、鄭州中南科萊空調設備有限公司、鄭州長城科工貿有限公司、山東小鴨零售設備有限公司、鄭州凱雪冷氣設備有限公司等省內外企業建立了學生實習基地，承擔本科生的認知實習、生產實習和暑假實習等。安排高年級學生到生產單位進行實踐，在生產第一線親身體會工程師的工作。在這一環節，學生的學習以企業單位為主體，學校則作為配角協助企業完成對學生工程實踐能力的培養。同時近幾年投入近500萬元，按國家標準建成了焓差實驗室、壓縮機綜合測試實驗室、換熱器綜合測試實驗室、冷凍冷藏設備等實驗室，作為本科生的實驗、實訓實驗室。
同時在廣泛建立本科生實踐基地的同時，以大學生創新性實驗和學科競賽為載體，完善實踐教學體系，從而確保人才培養質量的提高。近些年積級地組織學生參加各類創新大獎賽，每年學生承擔的國家級、省級和校級創新實踐、實訓和創業類項目10余項。組織本科生參加全國節能減排大賽、機械創新大賽、河南省國家大家科技園懷科技創新大賽等，獲得獎勵多項。通過大賽鍛煉學生的動力能力、創新能力和運用所學知識解決問題的能力。
四、畢業設計（論文）環節
畢業設計是教學過程的最后階段采用的一種總結性的實踐教學環節。通過畢業設計，能使學生綜合應用所學的專業基礎理論知識和專業知識，從事該專業的相關產品的設計與開發或利用所學知識從事專業相關的研究。我校能源與動力工程類本科生主要是企業相關產品的設計與開發，部分考入研究生的同學可選做畢業論文。[7，8]畢業設計的指導老師為：學校的教師或企業的高級工程師。畢業設計的題目主要是制冷設備的設計，如：制冷機組的設計、小型制冷產品的設計等。在企業從事畢業設計的同學，由企業導師與學校導師共同指導，以企業導師為主。實踐表明，校企結合的畢業設計模式，充分利用企業資源，這種方式尤其適合于工科專業的學生，因此很受學生歡迎，激發了學生的學習興趣，培養了學生解決實際問題的能力。
五、結論
專業綜合改革試點是教育部正積極推進的一項教育改革工程。我校結合中原經濟區建設的實際需求為出發點，以我校的實際情況，突出辦學特色，結合我校能源與動力工程專業人才培養模式、師資隊伍建設、實踐和創新教學和畢業設計具體做法，強化專業特色，增加實踐教學環節的內容和方式，以培養高素質工程技術人才為目標，開展了專業綜合改革的探索和實踐，提升專業教師的工程背景和增強校企結合的人才培養模式，提升學生的動手能力和解決實際問題的能力，從而培養出真正的“厚基礎、寬口徑、強能力、高素質的創新性人才”。
參考文獻：
[1]韋鋼，應敏華，趙玲，等.電力系統及其自動化專業綜合改革探索[J].高等工程教育研究，2001，（1）：15-17.
[2]朱長江，何穗，徐章韜.數學與應用數學專業綜合改革目標、方案與實施[J].中國大學教學，2013，（2）：30-33.
[3]方波，白政民，張元敏.應用型本科電氣工程及其自動化專業綜合改革探索――以許昌學院為例[J].中國成人教育，2013，（14）：150-152.
[4]劉全忠，王洪杰.能源與動力工程專業卓越工程師培養模式研究與實踐[J].黑龍江教育學院學報，2013，32（12）：40-42.
[5]郭曉麗.高等學校“專業綜合改革試點”教學管理問題研究[J].中國電力教育，2012，（32）：38-39.
[6]邵霞，潘劍鋒，唐愛坤，等.突出能力培養的工程熱物理專業綜合改革[J].中國電力教育，2012，（23）：38，51.
關鍵詞：工程熱力學；教學方法；教學手段；教學改革
作者簡介：裘薇（1976-），女，浙江臨安人，上海電力學院能源與環境工程學院，講師；朱群志（1972-），男，浙江臺州人，上海電力學院能源與環境工程學院，教授。（上海?200090）
基金項目：本文系上海市教育委員會重點課程建設項目（編號：20105302）的研究成果。
中圖分類號：G642?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）21-0062-02
工程熱力學是研究熱能和其它形式能量（特別是機械能）相互轉換規律以及提高能量轉換效率的一門學科，是熱能與動力工程專業的一門必修的主干專業基礎課程，也是學生開始接觸的第一門和熱能工程有關的課程。工程熱力學不僅為學生學習相關的專業課程提供必要的基礎理論知識和基本技能，也為學生日后從事熱能利用、熱設計、熱管理和熱控制等方面的專業技術和科學研究工作打下必要的理論基礎。
近幾年，隨著學校的不斷發展，上海電力學院先后開設了“熱動卓越工程師班”、“電廠自動控制”、“電廠測控”、“電廠核電”新專業和獲得了“熱能工程”碩士點的授予權。為了適應新時期人才培養及“085工程”的需要，教師除了繼續承擔“熱動專業”的“工程熱力學”教學任務外，還將面向“電專業”和研究生開設不同層次內容的工程熱力學課程，因此，為了提高本課程的教學質量，有必要對“工程熱力學”課程教學方法及手段開展更高層次的研究工作。
一、教學目標
根據專業人才培養的需要，“工程熱力學”課程的教學目標是通過本課程的學習，應使學生掌握工程熱力學的基本理論和基本知識，受到較強的基本技能訓練，能正確進行熱力過程和熱力循環的分析和計算。教學方向定位于基礎科學理論與工程實際之間的橋梁，著重培養學生應用基礎知識解決工程實踐問題的能力，為后續專業課的學習奠定堅實的理論基礎。課程的特點是：將工程熱力學作為一個整體來組織教學，并借助于現代教育手段、密切結合實驗與專業課程，進行完整、系統的教學。
二、教學改革采取的措施
教學方法和教學手段的改革是服務于課程體系和教學內容的改革，它是實現教學目標的重要措施。”工程熱力學”課程的邏輯性很強，各部分內容又交叉滲透，一環扣一環，而且概念抽象，是一門難教難學的課程，所以在教學的過程中，需要注意教學的方法和手段，使學生能較好又容易地理解教學內容。
1.教學方法的改革
（1）開展教學研討活動，理解教學思路。通過開展多次教師試講活動，對本課程的教學目標、教學要求、教學方法等有比較清楚的認識。教學目標要從學生專業課的學習以及職業發展的需求考慮。基礎課不只是為后續課程服務，為專業的學習服務，更重要的是培養學生的科學素質和科學思維方式，提高他們分析問題和解決問題的科學研究能力，使學生眼光遠、層次高、后勁足。教學上需要控制教學內容的難度。注意將教學內容及習題的難度控制在適當的水平，難度太大的習題，會過度加大學生的負擔，不提倡作為作業而布置。教學中需要清楚講述知識點產生的背景和來龍去脈，爭取用一條主線將各章節的內容穿起來，避免對知識點的孤立講授，避免學生孤立地理解知識。教學中需要介紹本學科在工業、民用及高新技術領域的一些應用實例，加深學生對基礎知識的理解，使學生充分認識本門課程的重要性，提高學習的興趣和積極性。
（2）注重學生應用能力和創新能力培養。在課程教學過程中注意理論聯系實際，注重工程應用。以往學生反映“孤立系統熵增原理和作功能力損失”這部分內容抽象難懂。在教學中可舉一個工程實例：大氣環境溫度為-10℃，為保持計算機房內20℃，需每小時向機房供熱7500kJ。若采用三種方式供熱：（1）電熱器；（2）電動機帶動熱泵；（3）溫度為80℃的熱水供暖，讓學生分析三種情況的熵增和作功能力損失。使用這種工程例子好處是：學生接觸的概念和原理不再枯燥空洞，而是富有工程背景和實用價值，可以使學生加深對這部分內容的理解。同時從實例的比較中，學生自己也可領悟出一個道理：對能量應從量和質兩方面綜合評價，才能真正找到節能途徑。
講述教材內容和工程實踐有機聯系。例如：制冷循環的原理與制冷裝置、冷藏庫、家用空調、電冰箱的聯系，濕空氣的相關知識在空氣調節、電廠冷卻塔中的應用，郎肯循環與火力發電廠實際循環等。通過介紹這種內在聯系，使課堂教學內容生動，幫助學生理解所學知識和原理在實際中運用。
改變以往全部由教師做習題點評的方式，請學生上講臺講演自己的解題方法，其他同學評判和討論。通過各抒己見，對比分析，最后達到“明辯是非”。教學實驗表明：采用這種做法，激發了學生學習興趣，學生的解題方法明顯增多，有些學生的解題思路相當活躍。
鼓勵同學撰寫生活中應用工程熱力學知識解決實際問題的小論文。指導學生關心身邊的熱力學現象，引導學生利用所學知識分析實際問題，鼓勵學生構思的創新性。通過這一環節使學生充分理解熱力學的方法，引起對相關領域的濃厚興趣，加強對學生理論聯系實際、提高科學素質，并且學生與老師互動、老師通過課外指導來因材施教。在2009年的試驗過程中，絕大多數學生撰寫了相關論文，達到了預期效果。
