[出处] 教育教学论坛_2022年第34期

杜学森，陈艳容，蒲 舸，闫云飞

（重庆大学 能源与动力工程学院，重庆 400000）

“电站锅炉原理”是能源动力类专业的一门专业必修课，主要包括锅炉整体系统及工作原理、炉内燃烧理论与设备、水动力特性、锅炉运行方式与调节、热力计算等内容，课程内容覆盖面广、实践性强。燃煤电站是电力生产的压舱石及主力军，随着锅炉研究新成果和新技术的发展，迫切需要提高教学内容的先进性。因此，改革“电站锅炉原理”课程的教学内容和教学方法，强化“电站锅炉原理”课程建设，提高学生学习兴趣，为相关专业学生从事锅炉设计制造和运行工作打下良好的理论和实践基础，对提升人才培养质量具有重要意义。

一、课程特点与教学现状

“电站锅炉原理”课程内容涉及传质、传热、燃烧及先进材料等多个学科领域的交叉研究，学习本课程前，要求学生首先掌握本专业基础课程的理论知识，如工程热力学、流体力学、传热学、燃烧学等。同时，本课程与后续“燃烧污染物排放与控制”“动力工程前沿技术”等专业选修课程密切关联，具有承上启下的重要作用。由于课程涉及专业理论知识多而广，在课时有限的情况下，教师如何强化相关理论知识的关联、把握重点内容的讲授，学生如何理解并灵活运用所学基础知识和专业知识，进一步提高实践应用能力，对教师和学生都提出更高要求。

在传统授课模式下，课堂上教师以讲授课件为主，学生被动听课，授课方式比较单一且枯燥。对于理论性较强的课程，由于课程难度大，关联的知识较多，且大部分学生没有提前预习，很难跟上教师授课节奏，导致学生学习积极性不高，不利于学生创造性的发挥。同时，由于课程内容涉及面广，学生对各个知识模块的关联性及教学目标缺乏整体性理解，难以将相关理论知识和实践应用贯通运用。

在课程考核方式上，基本采用作业考核和闭卷考试的方式。作业内容和考试内容以理论知识为主，客观题比例占80%以上，学生通过死记硬背的方式取得的成绩，不能反映学生真实的学习成效。传统的考核方式缺少对学生分析工程问题和综合实践能力的评估手段，对实现教学目标不能起到有效的推动作用。

“电站锅炉原理”课程具有较强的系统性，理论性和实践性结合紧密，针对教学模式和考核方式中存在的问题，本课程采用研讨式教学和多元化课程考核方法相结合的方法，在研讨式教学中引入分层次研讨的教学方法，鼓励学生广泛参与学习与研究，以期获得更为理想的教学效果。

二、研讨式教学方法概述

（一）研讨式教学方法概述

研讨式教学法是一种现代教育教学方法，打破了传统的教师讲、学生听的授课方式，变“灌输式”为研讨式，变一言堂为群言堂。在教学过程中，教师转变角色，不以讲授者为主，而主要对学习过程起组织作用，并对学生学习和问题讨论起引导作用；学生变被动为主动，获取知识的方法以自主学习为主。该模式不仅激发了学生的学习欲望，也提高了学生发现问题、分析问题，以及创新、团结协作等能力，有利于提高学生的自主学习能力和教学效果，培养素质全面的工程应用性人才。

研讨式教学能否取得成功，研讨问题的有效性和合理性是关键因素。对于研讨问题的选择需要注意三个方面：第一，研讨问题要有现实意义，要与实际生产过程密切相关，并具有一定实用价值，能够激发学生解决问题的兴趣；第二，研讨问题要有明确目标，学生通过分析探讨、动手实践等手段，可以得出具体或有效的结论，从而使学生在解决问题的过程中收获成就感；第三，研讨问题要有一定的先进性，要针对生产过程中的重点问题，结合技术进步及国家方针政策，引导学生关注行业发展趋势，提高学生的创新能力。总之，要以兴趣为导向，以效果为目标。

（二）研讨式教学的组织过程

为保证教学效果，研讨式教学组织过程宜采用循序渐进的方式进行。在教学组织过程中，第一阶段教师介绍相关的理论知识，使学生对问题涉及的知识点有初步的了解和掌握，对后期解决问题具有很好的指导和借鉴作用；第二阶段，结合生产过程中的典型问题或案例提出问题，组织学生以小组为单位进行分析探讨，学生通过查找资料、实地考察等方法，自主制定解决方案；第三阶段，各小组介绍解决方案，并回答问题、展开辩论，引导学生对各种解决方案进行分析比较，得到合理或最优的方案；通过归纳总结进一步加深学生对典型案例或生产过程中关键技术的理解，从问题分析和解决的过程中总结相应的知识规律，拓展和强化对理论知识的理解。第四阶段，通过过程评价，学生能够进一步明确学习的目的和意义，强化对知识的牢固掌握。研讨式教学组织流程如图1所示。

图1 研讨式课程教学流程

三、研讨式教学在“电站锅炉原理”课程教学实践中的应用

（一）研讨式教学的“电站锅炉原理”课程内容重组

在研讨式教学中，教学内容重组是一个重要的环节。教学内容既要引申和拓展相关知识，又要充分考虑原有教学内容的系统性和完整性。在充分考虑学生现有的知识结构和认识水平的基础上，采用循序渐进的教学方式，通过合理重组教学内容，引导学生不断从“旧知”中引入“新知”，以便达到预期的教学效果。例如，在讲解锅炉燃烧设备之前，教师可以提前讲解燃料的特性、燃料燃烧计算，对燃烧理论基础知识进行复习，达到温故而知新的目的。在讲解锅炉热力计算和整体布置时，教师可以先安排实践环节，让学生参观锅炉实验室增强学生的感性认识，在教学中辅以仿真教学软件并结合实际工程案例，通过合理重组和安排教学内容，对部分原理性较强或较为枯燥的授课内容，多结合工程实例，以介绍实际装备、讲故事等多种方式调动学生的积极性，使学生更容易理解复杂的锅炉设备与系统及一些抽象的工程问题。

（二）研讨问题或案例的选择

在选择研讨的工程案例或研讨主题时，注重“电站锅炉原理”教学内容和工程实际问题的结合，便于学生建立理论知识学习与实践运用的联系。例如，在课程教学中，教师可以通过专题讨论的方式，引入最新的科研成果，如我国电站锅炉污染物排放现状及超低排放标准、电站锅炉的发展趋势和低NO煤粉燃烧技术等，将产业和技术的最新发展方式引入教学过程，从而突出新工科教学的前沿性、创新性和学科交叉性。另外，在保证研讨问题和相关专业理论知识紧密结合的基础上，制定一个比较宽泛的选题范围，让学生自主确定研讨题目，提高学生的主动性和积极性。如针对煤粉火炬的稳燃技术问题，可以引导学生从燃料特性、燃烧器结构特性、锅炉结构特性、锅炉负荷及运行调节方式等多个方面，自行确定研讨题目。在这个过程中，学生应广泛学习相关的专业理论知识，以问题为导向进行探讨和思考，利用资料检索、计算分析等多种方法和手段，以及小组成员之间的合理分工合作，逐步深入分析和探讨，最后制定出问题优化方案。

将教学内容和工程实际问题密切联系，以生产过程中关注的问题或技术为导向，并结合学生的兴趣确定研讨问题，使学生踊跃地加入研讨项目，进一步引导学生就重点关注的技术问题展开讨论；同时通过小组成员的互相帮助，学生能勇于发表自己的见解。例如，针对燃烧设备的授课内容，鼓励学生从层燃炉、煤粉炉、流化床锅炉的区别，以及大型临界机组的特点及新技术的应用等多方面进行讨论。由于研讨问题涉及的知识面较广，学生可以从科普性和技术性等多方面对问题进行深入讨论，从自己感兴趣的方向找到问题讨论的切入点。

（三）分层次研讨及考核方式

研讨式教学即采用分层次研讨方式，在整个教学过程中逐层深入，广泛调动学生的参与热情，促使学生成为学习、思考、设计和动手的主体。结合图1进行分阶段研讨设计，主要包含以下几个方面：知识铺垫阶段的学习重点是学习已有典型系统中的相关理论知识及解决问题的方法和技术；课堂研讨阶段的学习重点是以问题为导向，运用所学理论知识和技能，结合实践过程进行问题分析与讨论；归纳总结阶段的学习重点是对研讨过程中零散知识内容进行归纳和整合，完成知识的优化整合。

研讨式教学通常以小组为单位进行，在制定课程研讨成绩的评定标准和方法时，既要考虑团队协作及表现，又要考虑小组成员的个人表现，因此，在成绩评定时应考虑多方面因素。合理的成绩评定方案能够激发学生的内驱力，保证研讨教学顺利开展并取得良好效果。除教师主导外，小组评定应参考各小组之间的互评，个人评定应参考研讨小组意见。对于课程研讨过程中表现突出的团队和学生应给予适当的激励。在征集学生意见的基础上，课程研讨成绩评定以等级划分，教师评价和小组互评各占50%。

四、多元化的课程考核方式

课程的考核方式与课程教学的实施效果密切相关，为圆满完成教学目标，需要对课程考核方式进行合理改变，科学制定考核综合成绩的构成要素及相应比例分配，充分调动学生的学习积极性和主动性，对学生专业知识学习、工程实践能力培养等综合学习效果进行科学评估。

针对“电站锅炉原理”课程教学目标及教学过程的特点，制定“电站锅炉原理”课程考试评价体系，构建全过程和多元化的考核评价方式。通过平时性过程考核、项目研讨过程考核、实验过程考核和期终考核四个考核模块，进一步强化过程性考核和成果性考核相结合、理论知识评价和实践技能评价相结合、基础知识掌握能力与创新能力考核相结合的考试体系。

平时性过程考核的评价依据主要是学生的出勤率和课后作业等；项目研讨过程考核的评价依据包括问题研讨过程中的资料收集、过程分析、方案确定及知识拓展等；实验过程考核的评价依据包括学生的理论知识掌握及动手实践能力等；期终考核内容既要考查学生对理论知识的掌握程度，又要考查学生综合应用所学理论知识的能力。目前，四个课程考核模块的分配比例为2∶2∶1∶5。在实践过程中也会根据实际情况调整各模块分配比例。多元化的课程考核方式发挥了课程考核的牵引作用，不断提高了教学质量。

结语

采用研讨式与多元化课程考核相结合的教学方法，通过优化、整合、重组“电站锅炉原理”课程内容，教学内容紧密贴合现代锅炉技术发展趋势，与实际联系更加密切，使学生的学习目的更为明确、更有系统针对性；研讨方式根据教学过程特点而变化，教学过程循序渐进，不断深入实际，可以激发学生的参与热情和积极性；以实践为导向、教师为主导、学生为主体，培养能源变革环境下的创新型人才，提升学生表达能力、批判性思维与团队合作能力。