热工课程改革与实践

时间:2022-06-08 05:53:07

热工课程改革与实践

摘要:按照高职人才培养的目标的要求,结合我院城市热能应用技术专业《热工技术与应用》课程的教学实践,对《热工技术与应用》课程的教学内容、教学方法和手段、考核方式等进行了改革探索,从而达到提高教学效果的目的。

关键词:热工;改革;实践

中图分类号:G642.0 文献标志码:A?摇 文章编号:1674-9324(2013)26-0033-02

教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见教高(2006)16号文件中指出,“高等职业院校要积极与行业企业合作开发课程,根据技术领域和职业岗位(群)的任职要求,参照相关的职业资格标准,改革课程体系和教学内容,建立突出职业能力培养的课程标准,规范课程教学的基本要求,提高课程教学质量。改革教学方法和手段,融“教、学、做”为一体,强化学生能力的培养。”可以说高职教育实行课程改革是提高教学效果的必由之路。为此我院对所有课程都进行了课改。

一、《热工技术与应用》课程的特点

城市热能应用技术专业是我院的主干专业,《热工技术与应用》课程是本专业的一门主要专业基础课,在东北地区主要研究制热方向。一方面,它为学生今后学习专业课,如《锅炉原理》、《热工仪表与自动控制》等提供必要的基础理论知识和热工分析与热工计算能力,另一方面,通过实验、测试技能等综合训练,提高学生运用理论分析和解决工程实际问题的能力。但是该课理论性强、概念抽象、公式繁多,是学生公认的较难的课程。尤其对于城市热能应用技术专业(高职层次)教学来讲,由于学生高等数学基础薄弱,很多学不好本课程的学生,主要问题是出现在数学基础上。加上学时(56学时)有限,让初次接触该课的学生难以入门,从而产生畏惧心理。如何使《热工技术与应用》课程化难为易、化繁为简、化抽象为具体,以提高教学效果,在这里做初步研究。

二、课程改革的内容

1.教学内容的改革。本课程主要是研究热功转换及热传递规律的基本原理、概念,以及在热能工程问题上的应用。针对本课程概念多、公式多和线图多、理论性和应用性较强这些特点,在组织教学内容时努力做到:①重视基本概念和理论,精简公式推导,让学生理解基本概念和定理的实质,不必过分强调公式如何推导。②强化实际工程应用,将大量实际热力工程知识引入教学,列举大量工程实例,使学生能用热工知识分析和专业相关的实际问题,突出热工知识在城市热能应用技术专业中的应用,有助于培养学生对知识的理解和分析问题、解决问题的能力。③运用图表分析,紧密联系实际。图表分析是热工课中很重要的一部分内容,无论是工程热力学中的过程、循环、热量与功量分析,还是传热学中的换热分析计算,都以图表分析为基本工具。

2.教学方法和教学手段的改革。教学方法和教学手段的改革目的就是要提高课程教学内容的形象性、生动性和通俗易懂性,提高教与学的效率,提高教学质量。根据本课程的性质和内容,选择切实可行的教学方法,如头脑风暴法、分组讨论法、案例分析法和现场教学法等。充分利用现代化教学手段,制作了实用的多媒体课件;借助计算机多媒体演示,使抽象的概念具体化,复杂的问题简单化,繁琐的内容精炼化,实际问题形象化。①头脑风暴法。在教学过程中,针对基本概念和基本理论内容的讲解,应多引用学生身边的例子、工程应用的实例。教师引出问题,有意识地启发学生思考,让他们积极踊跃回答问题,提出自己的见解和方案。最后老师总结,选取最佳方案。这样既加深了学生对概念的理解,又充分调动了学习的积极性、主动性和创造性,并且提升了学生的工程意识和分析问题、解决问题的能力。比如在讲解圆筒壁导热章节时,向学生提出问题:为什么保温饭盒具有保温性能,并设计几种提高保温性能的方案。引导学生积极思考,最后再引申到工程实际-供热管道保温问题上来。②案例分析法。在《热工技术与应用》的教学过程中,应始终把握理论教学联系实际案例的教学思想,突出热工理论和专业相结合的重要性,让学生体会到本课程是与专业密切相关的,进一步增强学生的学习兴趣。比如讲解热力过程与循环时,联系到热力设备是如何制热的。讲解水蒸气饱和压力与饱和温度对应关系时,联系到锅炉热力设备额定工作压力与温度的调解关系。在讲到传热学稳态导热部分时,提出冬天怎样穿衣服会更温暖等问题。学生往往会反应热烈,感到热工学就在自己身边,热工理论并不是高深莫测的,从而消除了畏惧心理,提高了学习兴趣。然后再从身边的问题引申到工程实例,比如锅炉等动力设备的工作原理、热工计量测试仪器仪表的设计开发等,由浅入深,使学生由被动学习变为主动学习,充分提高的了学习效果。③现场教学法。利用实验实训室、实训基地、校企合作单位等途径,组织学生现场教学,帮助学生更好地理解、巩固所学的理论知识,也可以学到更多课堂上学不到的知识,同时加强了学生实践技能的培养。在实际授课过程中,由于我们学院地处哈尔滨,冬天特别寒冷。学院有自己的供暖锅炉房,夏天正值锅炉维修期间,我们可以带领学生到锅炉房现场讲解锅炉炉墙的组成结构。冬天是锅炉运行的季节,我们可以带领学生到现场体会锅炉炉墙的保温效果,并可以参与锅炉的热工测试全过程。不但提高了教学效果,还培养了学生的职业能力。

3.考试改革。在以往的教学过程中,对学生学习效果的评价,无论考试课还是考查课,主要是通过课程考试来实现,存在评价目标单一、评价内容片面、评价方法简单化的缺陷。所以,应该在评价标准方面做改进,督促学生学习。为了体现学生是否对所学知识真正掌握和使用,克服学生为了考试而学习的弊端,使学生走出死记硬背的学习习惯,应探讨灵活多变的考核形式,发挥学生的学习潜能。通过多种考核方式,来评定学生的成绩,有助于督促学生对基础知识的掌握与巩固,以及分析问题解决问题的能力和实际动手操作的能力。

我院是骨干高职院校,城市热能应用技术专业的人才培养模式不同于其他院校,我院的特色和优势是更加强调对学生实践应用能力的培养,注重对学生应用开发、研究、科学咨询和技术转换能力的训练。因此《热工技术与应用》课程作为城市热能应用技术专业的主要专业基础课程,通过课程改革,更加注重行业化的专业方向、应用化的课程教学方法的实施,达到工程热力学和传热学在课程设置上条理清晰,内容关联性强;充分发挥教师备课的创造性,有效避免照本宣科;更能适应行业就业特点和社会经济的发展需求,更能激发学生学习的兴趣,有利于培养学生独立思考问题的能力。

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作者简介:程显峰(1972-),男,黑龙江职业学院能源与材料工程学院副教授,硕士。

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