熱工實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與探討

李艷

摘要： 熱工實(shí)驗(yàn)課程是能源與動(dòng)力工程專業(yè)課程的重要組成部分，能對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力、基本技能的提高有很大的幫助，能夠更好地讓學(xué)生能把理論與實(shí)踐相結(jié)合。但目前普通工科院校熱工實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的教學(xué)模式教與學(xué)過(guò)程脫節(jié)、教學(xué)方式和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單一、教學(xué)過(guò)程分散、缺乏足夠的實(shí)踐性和缺乏嚴(yán)格的考勤制度等。根據(jù)這些問題，提出了調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、改變授課方式、編寫實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、加強(qiáng)儀器設(shè)備維修管理和改革考核方式等措施。

關(guān)鍵詞：熱工實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；改革

中圖分類號(hào)：G4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2016.14.084

0引言

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中不可忽視的重要環(huán)節(jié)，它對(duì)增強(qiáng)學(xué)生理論知識(shí)的轉(zhuǎn)化和拓展具有積極意義。這也是本文針對(duì)目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中存在的一些問題，就如何更好的幫助學(xué)生理解書本知識(shí)，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果，而提出建議的意義之所在。

1熱工實(shí)驗(yàn)的作用

《工程熱力學(xué)》、《流體力學(xué)》和《傳熱學(xué)》作為能源與動(dòng)力工程專業(yè)的三門基礎(chǔ)課，是為學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)課的過(guò)程中提供重要的理論與實(shí)踐基礎(chǔ)，是學(xué)好本專業(yè)的關(guān)鍵所在。但是基礎(chǔ)課具有抽象且概念多的特點(diǎn)，又有專業(yè)課的技術(shù)性及應(yīng)用性，又加上目前學(xué)生缺乏實(shí)際的操作經(jīng)驗(yàn)等問題，使其學(xué)習(xí)這三門基礎(chǔ)課難度比較大，所以熱工實(shí)驗(yàn)在幫助學(xué)生理解課本知識(shí)內(nèi)容的重要性是顯而易見的。

2熱工實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)存在的問題

（1）教學(xué)模式缺乏創(chuàng)新?，F(xiàn)行的教學(xué)，教師主要根據(jù)書本內(nèi)容向?qū)W生進(jìn)行知識(shí)的講授，而沒有將理論與實(shí)踐相結(jié)合，學(xué)生學(xué)習(xí)基本都是被動(dòng)接受，缺乏主動(dòng)性。此方式抑制了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，同時(shí)影響學(xué)生的思維發(fā)展。另外傳統(tǒng)教學(xué)模式與現(xiàn)今人才培養(yǎng)的要求不相符合。

（2）教學(xué)方式單一。目前實(shí)驗(yàn)課的實(shí)際情況中，教學(xué)內(nèi)容與方式單一，使學(xué)生缺乏主觀能動(dòng)性，只會(huì)按照書本內(nèi)容生搬硬套，這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程嚴(yán)重的影響了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，對(duì)所學(xué)知識(shí)點(diǎn)真正意義上的掌握，往往稍微變化點(diǎn)內(nèi)容，就不會(huì)怎么去做。

（3）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單一，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方式缺乏創(chuàng)新性，只是讓學(xué)生根據(jù)老師的安排計(jì)數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)，內(nèi)容單一使學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不大，導(dǎo)致理解該知識(shí)點(diǎn)在一個(gè)比較淺顯的階段。

（4）教學(xué)過(guò)程分散，教師學(xué)生有時(shí)間就排做實(shí)驗(yàn)，安排過(guò)于分散或者過(guò)于集中，無(wú)法根據(jù)教學(xué)進(jìn)度對(duì)應(yīng)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，影響了學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和鞏固。

（5）缺乏足夠的實(shí)踐性。現(xiàn)在教學(xué)設(shè)備越來(lái)越先進(jìn)，大部分都實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，提供了更加精準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，但學(xué)生也無(wú)法觀察到中間操作的過(guò)程，無(wú)法獲得更多知識(shí)和提高動(dòng)手能力，導(dǎo)致實(shí)踐性缺乏。

（6）缺乏嚴(yán)格的考勤制度，熱工實(shí)驗(yàn)課程缺乏一個(gè)完善的考核細(xì)則，只是簡(jiǎn)單的要求教師和學(xué)生完成即可，不注重其完成的質(zhì)量。

3熱工實(shí)驗(yàn)改革的目的

隨著可持續(xù)發(fā)展理念的迅速普及，作為核心理論的熱工教學(xué)方式也應(yīng)當(dāng)隨之改革。為了提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)科與專業(yè)發(fā)展，根據(jù)如今社會(huì)對(duì)復(fù)合型人才的要求，對(duì)熱工實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行改革，建立新的教學(xué)內(nèi)容與方式，提高學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)和分析解決工程實(shí)際問題的能力，開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

4熱工實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探析

4.1正確了解并認(rèn)識(shí)設(shè)計(jì)型、驗(yàn)證型、演示型實(shí)驗(yàn)，調(diào)整教學(xué)計(jì)劃和內(nèi)容

類型不同的實(shí)驗(yàn)有對(duì)應(yīng)的教學(xué)功能，設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)提高動(dòng)手分析能力，驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)服務(wù)教材，讓同學(xué)對(duì)于基本知識(shí)有更直觀的認(rèn)識(shí)，演示型實(shí)驗(yàn)擴(kuò)充書本外的知識(shí)，各類實(shí)驗(yàn)均有不同作用，均不可舍棄。

驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)是基礎(chǔ)性的實(shí)驗(yàn)，其目的主要是讓學(xué)生對(duì)對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)有更直觀的認(rèn)識(shí)和了解，并且鞏固掌握相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，比如有些實(shí)驗(yàn)可以進(jìn)入課堂，教師結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理講解相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，比如角系數(shù)的測(cè)定；而有些課程內(nèi)容可以在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)講授，比如沸騰換熱，這樣更有利于學(xué)生掌握換熱規(guī)律。演示型實(shí)驗(yàn)的設(shè)置主要是裝置設(shè)備受到時(shí)間、材料、設(shè)備、資金等的限制，但這一類實(shí)驗(yàn)有助于學(xué)生加深對(duì)于相關(guān)專業(yè)知識(shí)的直觀認(rèn)識(shí)以及增長(zhǎng)見識(shí)。比如我校開設(shè)的直流鍋爐演示實(shí)驗(yàn)、循環(huán)流化床鍋爐演示實(shí)驗(yàn)等。而設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)提升的是學(xué)生的綜合科研實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，能有效的加深?duì)知識(shí)點(diǎn)的理解?，F(xiàn)行的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比較單一，限制了學(xué)生的發(fā)揮要讓這幾種類型的實(shí)驗(yàn)充分發(fā)揮其功用，為此調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃和內(nèi)容是必須的。補(bǔ)充綜合性實(shí)驗(yàn)、減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、增設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。并且一個(gè)銜接良好的教學(xué)計(jì)劃是十分重要的，如何更好的規(guī)劃安排，是我們需要深刻探討研究的問題。

4.2改變傳統(tǒng)的授課方式

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式就是老師講、同學(xué)聽，老師示范、同學(xué)看，這樣實(shí)在激發(fā)不了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，對(duì)此我們采取以下幾點(diǎn)：

（1）增加實(shí)驗(yàn)臺(tái)數(shù)。比如雷諾與伯努利方程綜合實(shí)驗(yàn)，購(gòu)買了8臺(tái)儀器，而同時(shí)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的人數(shù)要求最多20人，這樣完全可以滿足2人一組。個(gè)別實(shí)驗(yàn)儀器昂貴，難以達(dá)到這個(gè)要求，就多幾次完成。目前開設(shè)的熱工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，基本上均可達(dá)到2-3人一組，基本能滿足讓每個(gè)學(xué)生能實(shí)際操作。

（2）為了最大限度的突破設(shè)備、地域、時(shí)間的限制，將可視化教學(xué)法應(yīng)用于熱工實(shí)驗(yàn)課程中。比如在演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過(guò)程中，可以充分體現(xiàn)出演示實(shí)驗(yàn)直觀、沖擊力強(qiáng)的特點(diǎn)。在我校熱工實(shí)驗(yàn)中600MW火力發(fā)電廠演示實(shí)驗(yàn)，就可以讓學(xué)生最直觀的了解火力發(fā)電廠工作原理。其次將三維立體熱工設(shè)備結(jié)構(gòu)及熱過(guò)程可視化。多媒體資源和三維軟件資源具有使實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容更為直觀、逼真。所以可以利用多媒體資源搜集整理以及編輯有關(guān)熱工過(guò)程及設(shè)備的視頻、音頻、錄像等；同時(shí)制作完整典型的熱工設(shè)備結(jié)構(gòu)及操作過(guò)程的三維演示，針對(duì)熱工過(guò)程復(fù)雜、熱工設(shè)備和工藝的多樣性，比如我校的熱工模型軟件中的風(fēng)電、水電等軟件模型讓學(xué)生能夠從模型中通過(guò)視覺、聽覺等方面更加全面、直觀和詳細(xì)的學(xué)習(xí)風(fēng)電水電各種設(shè)備，加深理解，為以后的學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。

（3）學(xué)生要提前對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行預(yù)習(xí)。課上只講解重點(diǎn)內(nèi)容，學(xué)生自行熟悉實(shí)驗(yàn)儀器后動(dòng)手操作，這樣堅(jiān)持少講多練，有利于提高學(xué)生的動(dòng)手能力。

（4）實(shí)驗(yàn)室開放。做實(shí)驗(yàn)期間，學(xué)生可以自主的選擇去實(shí)驗(yàn)室，使其能針對(duì)自己的實(shí)際情況進(jìn)行有針對(duì)性的實(shí)驗(yàn)練習(xí)，鞏固其對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握。

4.3編寫高質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

熱工實(shí)驗(yàn)教材陳舊跟不上目前的教學(xué)需要，對(duì)此應(yīng)該結(jié)合最新的改革內(nèi)容，對(duì)其進(jìn)行一定程度上的改寫和修整，充實(shí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容中去，讓學(xué)生能提前對(duì)實(shí)驗(yàn)課程有所了解，讓其更好地掌握實(shí)驗(yàn)中的知識(shí)點(diǎn)。

另外，增加思考題對(duì)加強(qiáng)學(xué)生對(duì)該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的知識(shí)點(diǎn)有一個(gè)深入得了解，還是很有必要的，使教師能夠隨時(shí)掌握學(xué)生知識(shí)的掌握情況，能有針對(duì)性的進(jìn)行輔導(dǎo)。

4.4加強(qiáng)儀器設(shè)備維修管理，保證實(shí)驗(yàn)設(shè)備的正常工作

據(jù)了解，“一次性”已是現(xiàn)代高校應(yīng)用的教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備普遍存在一個(gè)特點(diǎn)，很多實(shí)驗(yàn)設(shè)備只使用一次，就失靈了，或者隨著實(shí)驗(yàn)室的調(diào)整搬遷就無(wú)法正常運(yùn)行了。加上儀器設(shè)備生產(chǎn)廠家的售后服務(wù)不完善，所以就需要我們自己要加強(qiáng)對(duì)儀器設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)，保持其良好的運(yùn)行狀態(tài)，保障實(shí)驗(yàn)課程順利進(jìn)行。

4.5加強(qiáng)教學(xué)管理，改革考核方式，提高綜合素質(zhì)

實(shí)驗(yàn)成績(jī)，以往都是主要看實(shí)驗(yàn)報(bào)告，而這是有失偏頗的，應(yīng)當(dāng)把學(xué)生分析、解決問題的能力以及實(shí)際操作的能力作為考核的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，此考評(píng)評(píng)價(jià)才更全面合理。我校的實(shí)驗(yàn)考核記錄表中實(shí)驗(yàn)成績(jī)分為預(yù)習(xí)、紀(jì)律、操作技能實(shí)驗(yàn)結(jié)果、儀器整理與衛(wèi)生及實(shí)驗(yàn)報(bào)告這五部分，這樣就可以避免學(xué)生不認(rèn)真動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)而仍可以獲得高分?jǐn)?shù)的現(xiàn)象，這種分配方式也更有利于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

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