燃料燃燒與污染控制課程建設(shè)及思考
時間:2022-04-10 03:06:59
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一、課程建設(shè)的總體思路
課程建設(shè)的目的是提高教學(xué)質(zhì)量,而在課程教學(xué)改革的過程中教學(xué)思想要與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)、社會經(jīng)濟發(fā)展、學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力的全面培養(yǎng)和提高相一致,因此,應(yīng)該首先確定先進(jìn)的教學(xué)思想?!?a href="http://www.eimio.cn/lunwen/jsztlw/jxjslw/201404/569886.html" target="_blank">燃料燃燒與污染控制”課程建設(shè)與改革的指導(dǎo)思想主要基于以下兩點:一是提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力;二是深化學(xué)生對燃燒基本理論及污染的認(rèn)識,為以后學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)?!叭剂吓c燃燒學(xué)”及“熱動力裝置污染與控制”原為兩門獨立開設(shè)的課程,分設(shè)在不同的學(xué)期,且課程內(nèi)容有很大關(guān)聯(lián),“燃料與燃燒學(xué)”為考試課,2.5學(xué)分40學(xué)時,開設(shè)于第五學(xué)期,由于是考試課學(xué)生往往比較重視;“熱動力裝置污染與控制”為考查課,1.5學(xué)分24學(xué)時,開設(shè)于第六學(xué)期,作為考查課學(xué)生往往容易忽視,使得很多理論知識掌握的不理想,針對這一問題,將兩門課程進(jìn)行合理整合,即整合為“燃料燃燒與污染控制”一門課程,設(shè)為考試課,3學(xué)分48學(xué)時,開設(shè)于第五學(xué)期。根據(jù)幾年來的教學(xué)經(jīng)驗優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,重新編寫和大綱,不斷地豐富和完善“燃料燃燒與污染控制”課程的多媒體教學(xué)課件,使課程在教學(xué)過程中能夠更好地做到理論與實踐相結(jié)合,提高學(xué)生對理論應(yīng)用的認(rèn)識和理解。本文主要將主要從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段建設(shè)和考核方式等六個方面來介紹“燃料燃燒與污染控制”課程建設(shè)的具體情況。
二、課程建設(shè)的具體內(nèi)容
(一)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
“燃燒與燃燒學(xué)”的研究內(nèi)容主要包括兩個方面,一方面是燃燒理論的研究,如燃料的著火、熄火、火焰?zhèn)鞑ゼ盎鹧娣€(wěn)定、預(yù)混火焰、擴散火焰、層流和湍流燃燒、液滴燃燒、碳粒燃燒、燃燒產(chǎn)物的形成等過程的機理;另一方面是燃燒技術(shù),如對現(xiàn)有燃燒方法進(jìn)行分析和改進(jìn),對新的燃燒方法進(jìn)行探索和實踐,提高燃料利用范圍和利用效率,實現(xiàn)對燃燒過程的控制,控制燃燒過程中污染物質(zhì)的生成和排放等等[3-4]?!盁釀恿ρb置污染與控制”的研究內(nèi)容主要包括四個方面,燃燒污染物的形成與分類、燃燒時污染物的產(chǎn)生與分解,鍋爐、內(nèi)燃機及燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的排氣污染與控制,以及噪聲污染及控制等等。從兩門課程的主要研究內(nèi)容可以清晰地看出,“燃燒與燃燒學(xué)”主要講述理論知識與應(yīng)用,而“熱動力裝置污染與控制”課程是講述上述理論與應(yīng)用后產(chǎn)生環(huán)境污染問題的控制與治理;二者有著密不可分的聯(lián)系。將“燃燒與燃燒學(xué)”與“熱動力裝置污染與控制”的有機地整合為“燃料燃燒與污染控制”一門課程,必然要涵蓋兩門課的主要內(nèi)容,不僅在精簡學(xué)時,還要通過課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生充分地掌握燃料燃燒及污染與控制的理論知識與實際應(yīng)用。優(yōu)化整合后的“燃料燃燒與污染控制”課程主要內(nèi)容包括:能源的分類與現(xiàn)狀,三大石化燃料的特性,燃燒基本理論,燃燒基本方法,燃燒過程中污染物的形成與控制等。在氣體燃料、液體燃料和固體燃料,在這一模塊中,為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情,增加了許多燃燒實踐方面的內(nèi)容,如氣體燃料燃燒方面的本生燈火焰、家用燃?xì)庠詈拖灎T火焰等;液體燃料燃燒方面的有柴油機、燃油鍋爐和燃?xì)廨啓C等;固體燃料燃燒方面的燃煤鍋爐、垃圾焚燒等。同時結(jié)合當(dāng)前學(xué)科研前沿發(fā)展,及時地補充一些前沿的學(xué)科知識,譬如微尺度燃燒技術(shù)、微重力燃燒技術(shù)等。并對不同燃料在不同燃燒狀態(tài)下污染物的形成及控制進(jìn)行細(xì)致講解,包括鍋爐、內(nèi)燃機等的排放標(biāo)準(zhǔn),污染物的控制等等,從而增加學(xué)生節(jié)約能源保護(hù)環(huán)境的認(rèn)識[5]。課程事例前后的具體教學(xué)內(nèi)容設(shè)置與學(xué)時分配詳見表1、表2、表3。
(二)改進(jìn)教學(xué)方法
結(jié)合幾年來課程的教學(xué)經(jīng)驗的教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置,在教學(xué)過程中還需要注重教學(xué)方法的改革與實踐。在教學(xué)方法上,應(yīng)該注重理論聯(lián)系實際,尤其是在講解“燃燒與燃燒學(xué)”部分中的抽象理論的時候,應(yīng)該從易到難,逐步的深入講解,必要的時候選取一些比較有代表性并且比較經(jīng)典的實例進(jìn)行細(xì)致的分析,如對于一些非常重要的理論知識點燃料燃燒熱化學(xué)、化學(xué)動力學(xué)以及氣體燃料、液體燃料和固體燃料的燃燒理論等都有所涉及。此外,燃料在燃燒過程中產(chǎn)生的污染物的成分、含量及形成機理都有所不同,特別是污染物形成機理[6],在講解過程中難度深度要安排合理,重點內(nèi)容在講解的過程中應(yīng)深入細(xì)致,占用學(xué)時數(shù)要多一些,讓學(xué)生最大限度的掌握知識要點,為以后的工作學(xué)習(xí)打下堅實的理論基礎(chǔ)。為了進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生們的獨立思考能力,使知識融會貫通,讓學(xué)生感受到知識的實用性,也必須注重將書本中的抽象理論和實際相聯(lián)系。如學(xué)習(xí)著火和熄火理論時,聯(lián)系到礦井中的瓦斯爆炸、早期礦燈的發(fā)明原理等。介紹燃料燃燒過程污染物排放和控制時,讓學(xué)生們了解當(dāng)代燃煤鍋爐、燃油內(nèi)燃機及燃?xì)鉁u輪發(fā)動機等在脫硫、脫硝以及二氧化碳減排和儲存方面的最新技術(shù),并引導(dǎo)學(xué)生從燃燒原理角度對這些新技術(shù)進(jìn)行解釋,等等。另外,為了能夠更好的活躍課堂氛圍,在課堂教學(xué)中演示一些簡單的小實驗。如給學(xué)生演示打火機、火柴的火焰等,讓學(xué)生觀察火焰的區(qū)別,并結(jié)合燃燒知識對這些差異進(jìn)行解釋;通過小實驗,很大程度上提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,以及分析和探索實際問題的能力。
(三)創(chuàng)新教學(xué)手段
“燃料燃燒與污染控制”課程采用多媒體授課,可以充分利用現(xiàn)代多媒體的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),制作帶有Flash等動畫的多媒體教學(xué)課件。為了加強師生之間在課堂上的互動,在多媒體教學(xué)的同時有機結(jié)合了傳統(tǒng)板書的教學(xué)方式,例如較為復(fù)雜的定理公式應(yīng)盡可能在黑板上進(jìn)行推導(dǎo);相對復(fù)雜抽象的課程內(nèi)容應(yīng)該盡可能采用Flash動畫的形式進(jìn)行講解,詳細(xì)且生動地展示給學(xué)生,從而將感性認(rèn)識和理性認(rèn)識相結(jié)合,促進(jìn)了學(xué)生對復(fù)雜抽象課堂內(nèi)容的理解和掌握[7]。課程經(jīng)過多年的不斷完善和總結(jié),已經(jīng)形成較完善的多媒體課件,通過本次課程的整合與改革,這些多媒體課件不但圖文并茂,并且內(nèi)容豐富,信息量大,對學(xué)生有很強的啟迪作用。通過多媒體技術(shù)和傳統(tǒng)板書相結(jié)合的教學(xué)方式,為學(xué)生營造輕松愉快的學(xué)習(xí)環(huán)境,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,教學(xué)效果將明顯提高[8]。
(四)改革考核方式
“燃料燃燒與污染控制”課程設(shè)置為考試課,成績采用多樣化的考核方式,即平時成績和期末考試成績加權(quán)的方法。平時成績(包括作業(yè)習(xí)題、出勤率、小測驗等)占總成績的30%,其中作業(yè)成績占總成績的10%;小測驗的成績占總成績的10%;出勤占總成績的10%,對于無故遲到、早退及曠課的學(xué)生,出勤成績要適當(dāng)扣分,同時鼓勵學(xué)生的創(chuàng)造性思維開發(fā)和激勵機制,對于在學(xué)習(xí)過程中有創(chuàng)造性地解決相關(guān)問題同學(xué)適當(dāng)給予加分。期末考試為閉卷考試,占期末總成績的70%,試卷由任課教師統(tǒng)一出題,學(xué)校統(tǒng)一安排考試時間地點,這種考核方式能更加真實地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。期末考試的試題主要分為五種題型:填空、選擇、選擇、分析簡答及計算題。填空、選擇及判斷題可以考核學(xué)生對基本燃燒理論及污染控制的掌握情況,分析簡答題考核了學(xué)生運用所學(xué)知識解決實際問題的能力,而計算題則考核了學(xué)生對燃料燃燒的工程計算的掌握情況。并在教學(xué)過程中通過逐漸積累,建立相應(yīng)試題庫。通過這些考核方式的設(shè)置,能夠明顯減輕學(xué)生在期末考試中的壓力,減少了平時不上課、考試臨時突擊的現(xiàn)象。
三、結(jié)語
“燃料燃燒與污染控制”作為能源動力類專第12期呂雪飛,等:燃料燃燒與污染控制課程建設(shè)及探討75業(yè)的一門重要課程,課程建設(shè)過程中通過對教學(xué)大綱的修改,隨著教學(xué)方法的不斷豐富、教學(xué)手段的不斷更新,多媒體PPT課件的不斷完善,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性必然會有所提高,教學(xué)效果將在不斷提升,學(xué)生能夠更好的掌握燃料燃燒及燃燒過程中污染物的形成與控制的理論知識,學(xué)有所用。通過實踐對課程的理論與實踐各環(huán)節(jié)的合理設(shè)置和實施,必將提高學(xué)生的理論水平及工程實踐能力和素質(zhì),同時也為相關(guān)專業(yè)課程的教學(xué)改革與實踐,提升專業(yè)教學(xué)水平提供有力的借鑒,具有廣泛的應(yīng)用和推廣價值。
本文作者:呂雪飛甘樹坤工作單位:吉林化工學(xué)院