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    能源與動力工程專業(yè)實驗教學(xué)改革研究

    2019-12-17 08:14姜萍梁曉玲徐靖田瑞嬌
    知識窗·教師版 2019年10期
    關(guān)鍵詞:實驗教學(xué)改革

    姜萍 梁曉玲 徐靖 田瑞嬌

    摘要:本文探究了皖江工學(xué)院能源與動力工程實驗室的現(xiàn)狀,企圖通過改革傳統(tǒng)實驗教學(xué)及擬建仿真實驗室來改變現(xiàn)狀,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課程的興趣,提高學(xué)生的創(chuàng)造能力。

    關(guān)鍵詞:能源與動力工程專業(yè)? ?實驗教學(xué)改革? ?仿真實驗室

    皖江工學(xué)院能源與動力工程專業(yè)開設(shè)于2014年,有明確、合理的教學(xué)方案,目前該專業(yè)已建成熱工基礎(chǔ)實驗室和流體力學(xué)實驗室。在本科教育教學(xué)過程中,教師運用實驗教學(xué)能提高學(xué)生動手操作的能力、解決問題的能力、實踐應(yīng)用及綜合創(chuàng)新的能力。

    一、實驗教學(xué)現(xiàn)狀

    能源與動力工程實驗室承擔(dān)著三年級和四年級約三百多名本科生的實驗教學(xué)任務(wù),主要以演示性實驗和驗證性實驗為主,所以教師要綜合訓(xùn)練學(xué)生使用各種實驗儀器的能力,以及實驗數(shù)據(jù)的分析處理能力。近年來,實驗室取得了若干教學(xué)成果,但仍存在一些問題。第一,實驗設(shè)備數(shù)量有限。皖江工學(xué)院能源與動力工程專業(yè)是新開設(shè)的學(xué)科,投入的經(jīng)費有限,目前實驗室的實驗設(shè)備數(shù)量有限,尤其是專業(yè)類實驗設(shè)備更是不足,這對學(xué)生的認知與學(xué)習(xí)具有很大影響。第二,實驗室硬件條件落后。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步,實驗設(shè)備更新迅速,有些實驗設(shè)備價格昂貴,實驗室的經(jīng)費有限,難以采購,這也影響了學(xué)生專業(yè)課程理論學(xué)習(xí)和運行操作的實踐。第三,實驗設(shè)置模式上不合理。皖江工學(xué)院的實驗課通常是一個班約35人一起上課,而實驗設(shè)備數(shù)量有限,導(dǎo)致學(xué)生不重視實驗環(huán)節(jié),缺課、抄襲預(yù)習(xí)報告、應(yīng)付檢查等現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生,實驗教學(xué)不能取得預(yù)想的效果。

    二、實驗教學(xué)的改革

    為了提高學(xué)生參與實驗的積極性,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性,鼓舞學(xué)生的創(chuàng)造性,能源與動力工程專業(yè)的實驗教學(xué)改革勢在必行。下面,筆者提出了一些改革措施。

    1.傳統(tǒng)實驗教學(xué)的改革

    (1)科學(xué)安排實驗時間,改變傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模型

    在條件允許的情況下,教師應(yīng)盡量進行小班教學(xué),讓每個學(xué)生都能全面理解實驗設(shè)備,熟悉儀器的原理,掌握儀器的使用方法。在實驗完成以后,教師應(yīng)及時檢查學(xué)生記錄的數(shù)據(jù),引導(dǎo)學(xué)生反思實驗。

    (2)創(chuàng)新實驗教學(xué)機制,用項目引導(dǎo)學(xué)生做實驗

    在實驗教學(xué)中,教師要結(jié)合大學(xué)生節(jié)能減排大賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽等各類科技競賽活動,將創(chuàng)新思維與課堂教學(xué)內(nèi)容結(jié)合起來。在競賽活動過程中,教師要給學(xué)生提供實驗平臺,引導(dǎo)并鼓勵學(xué)生獨立設(shè)計實驗步驟,自主完成實驗,寫實驗報告,處理數(shù)據(jù),鍛煉學(xué)生的獨立思考能力、動手操作能力和創(chuàng)新創(chuàng)造能力。

    2.擬建能源與動力工程專業(yè)仿真實驗室

    仿真技術(shù)在航空領(lǐng)域、生物制藥、石油化工、核能等領(lǐng)域發(fā)揮著不可或缺的作用,由于它有極好的可移植性、利用率高、易維護等諸多優(yōu)點,吸引了很多高校教育者及科研人員的關(guān)注。皖江工學(xué)院能源與動力工程專業(yè)實驗室從數(shù)值模擬方面考慮擬建仿真實驗室。

    數(shù)值模擬主要是針對能源與動力工程專業(yè)的流動和傳熱等物理現(xiàn)象進行仿真,模擬其復(fù)雜的物理過程,并得到合理的結(jié)果。如在探究鍋爐燃燒的過程中,教師和學(xué)生可選用FLUENT軟件,在探究制冷空調(diào)中傳熱傳質(zhì)問題時選用Matlab軟件。利用軟件建模仿真,可以彌補實驗室設(shè)備不足的問題,節(jié)省教師和學(xué)生的實驗時間,節(jié)約實驗成本,有利于學(xué)生多次嘗試不同的實驗方案。同時,學(xué)生可以對新設(shè)備、新現(xiàn)象進行建模仿真,教師提供開放式實驗室環(huán)境,激發(fā)學(xué)生的科研興趣,幫助學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握科學(xué)方法,為以后成為科研人才打下良好的基礎(chǔ)。

    三、結(jié)語

    教學(xué)改革永無止境,實驗教學(xué)也應(yīng)與時俱進。目前,皖江工學(xué)院正在進行傳統(tǒng)實驗教學(xué)的改革,并取得了不錯的成果。如在數(shù)值模擬方面,已經(jīng)建成溶液除濕系統(tǒng)的仿真模型,其他方向的仿真模型正在建立。筆者相信,能源與動力工程實驗室最終形成基礎(chǔ)實驗與仿真實驗項目均衡發(fā)展的實驗教學(xué)體系,對提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和動手能力,實現(xiàn)素質(zhì)教育的目標都會起到積極的促進作用。

    參考文獻:

    [1]嚴大煒,鄒琳江,許詩雙.能源動力類專業(yè)實驗教學(xué)改革探究與實踐[J].安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報,2015,(3).

    [2]肖田元,范文慧,楊明,馬萍.仿真科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的人才培養(yǎng)與社會需求[J].系統(tǒng)仿真學(xué)報,2009,(17).

    ※本文系安徽馬鞍山皖江工學(xué)院探究項目“能源與動力專業(yè)實驗教學(xué)的探索與研究”,項目編號:zl201743。

    (作者單位:皖江工學(xué)院)

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