燃料燃燒與污染控制課程建設(shè)及思考

時(shí)間:2022-04-10 03:06:59

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燃料燃燒與污染控制課程建設(shè)及思考

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(guò)程中教學(xué)思想要與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)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.dias-ktv.com/lunwen/jsztlw/jxjslw/201404/569886.html" target="_blank">燃料燃燒污染控制課程建設(shè)與改革的指導(dǎo)思想主要基于以下兩點(diǎn):一是提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力;二是深化學(xué)生對(duì)燃燒基本理論及污染的認(rèn)識(shí),為以后學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。“燃料與燃燒學(xué)”及“熱動(dòng)力裝置污染與控制”原為兩門(mén)獨(dú)立開(kāi)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(shí),開(kāi)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(dòng)力裝置污染與控制”為考查課,1.5學(xué)分24學(xué)時(shí),開(kāi)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(shí)掌握的不理想,針對(duì)這一問(wèn)題,將兩門(mén)課程進(jìn)行合理整合,即整合為“燃料燃燒與污染控制”一門(mén)課程,設(shè)為考試課,3學(xué)分48學(xué)時(shí),開(kāi)設(shè)于第五學(xué)期。根據(jù)幾年來(lái)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,重新編寫(xiě)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(guò)程中能夠更好地做到理論與實(shí)踐相結(jié)合,提高學(xué)生對(duì)理論應(yīng)用的認(rèn)識(shí)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(gè)方面來(lái)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?jī)?nèi)容主要包括兩個(gè)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(kuò)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(guò)程的機(jī)理;另一方面是燃燒技術(shù),如對(duì)現(xiàn)有燃燒方法進(jìn)行分析和改進(jìn),對(duì)新的燃燒方法進(jìn)行探索和實(shí)踐,提高燃料利用范圍和利用效率,實(shí)現(xiàn)對(duì)燃燒過(guò)程的控制,控制燃燒過(guò)程中污染物質(zhì)的生成和排放等等[3-4]。“熱動(dòng)力裝置污染與控制”的研究?jī)?nèi)容主要包括四個(gè)方面,燃燒污染物的形成與分類(lèi)、燃燒時(shí)污染物的產(chǎn)生與分解,鍋爐、內(nèi)燃機(jī)及燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣污染與控制,以及噪聲污染及控制等等。從兩門(mén)課程的主要研究?jī)?nèi)容可以清晰地看出,“燃燒與燃燒學(xué)”主要講述理論知識(shí)與應(yīng)用,而“熱動(dòng)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(wèn)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(dòng)力裝置污染與控制”的有機(jī)地整合為“燃料燃燒與污染控制”一門(mén)課程,必然要涵蓋兩門(mén)課的主要內(nèi)容,不僅在精簡(jiǎn)學(xué)時(shí),還要通過(guò)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(shí)與實(shí)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(lèi)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(guò)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(shí)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(jī)、燃油鍋爐和燃?xì)廨啓C(jī)等;固體燃料燃燒方面的燃煤鍋爐、垃圾焚燒等。同時(shí)結(jié)合當(dāng)前學(xué)科研前沿發(fā)展,及時(shí)地補(bǔ)充一些前沿的學(xué)科知識(shí),譬如微尺度燃燒技術(shù)、微重力燃燒技術(shù)等。并對(duì)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(jī)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(shí)[5]。課程事例前后的具體教學(xué)內(nèi)容設(shè)置與學(xué)時(shí)分配詳見(jiàn)表1、表2、表3。

(二)改進(jìn)教學(xué)方法

結(jié)合幾年來(lái)課程的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置,在教學(xué)過(guò)程中還需要注重教學(xué)方法的改革與實(shí)踐。在教學(xué)方法上,應(yīng)該注重理論聯(lián)系實(shí)際,尤其是在講解“燃燒與燃燒學(xué)”部分中的抽象理論的時(shí)候,應(yīng)該從易到難,逐步的深入講解,必要的時(shí)候選取一些比較有代表性并且比較經(jīng)典的實(shí)例進(jìn)行細(xì)致的分析,如對(duì)于一些非常重要的理論知識(shí)點(diǎn)燃料燃燒熱化學(xué)、化學(xué)動(dòng)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(guò)程中產(chǎn)生的污染物的成分、含量及形成機(jī)理都有所不同,特別是污染物形成機(jī)理[6],在講解過(guò)程中難度深度要安排合理,重點(diǎn)內(nèi)容在講解的過(guò)程中應(yīng)深入細(xì)致,占用學(xué)時(shí)數(shù)要多一些,讓學(xué)生最大限度的掌握知識(shí)要點(diǎn),為以后的工作學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。為了進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生們的獨(dú)立思考能力,使知識(shí)融會(huì)貫通,讓學(xué)生感受到知識(shí)的實(shí)用性,也必須注重將書(shū)本中的抽象理論和實(shí)際相聯(lián)系。如學(xué)習(xí)著火和熄火理論時(shí),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(guò)程污染物排放和控制時(shí),讓學(xué)生們了解當(dāng)代燃煤鍋爐、燃油內(nèi)燃機(jī)及燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)等在脫硫、脫硝以及二氧化碳減排和儲(chǔ)存方面的最新技術(shù),并引導(dǎo)學(xué)生從燃燒原理角度對(duì)這些新技術(shù)進(jìn)行解釋?zhuān)鹊取A硗?,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(jiǎn)單的小實(shí)驗(yàn)。如給學(xué)生演示打火機(jī)、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(shí)對(duì)這些差異進(jìn)行解釋;通過(guò)小實(shí)驗(yàn),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(shí)際問(wèn)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(dòng)畫(huà)的多媒體教學(xué)課件。為了加強(qiáng)師生之間在課堂上的互動(dòng),在多媒體教學(xué)的同時(shí)有機(jī)結(jié)合了傳統(tǒng)板書(shū)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(duì)復(fù)雜抽象的課程內(nèi)容應(yīng)該盡可能采用Flash動(dòng)畫(huà)的形式進(jìn)行講解,詳細(xì)且生動(dòng)地展示給學(xué)生,從而將感性認(rèn)識(shí)和理性認(rèn)識(shí)相結(jié)合,促進(jìn)了學(xué)生對(duì)復(fù)雜抽象課堂內(nèi)容的理解和掌握[7]。課程經(jīng)過(guò)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(guò)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(duì)學(xué)生有很強(qiáng)的啟迪作用。通過(guò)多媒體技術(shù)和傳統(tǒng)板書(shū)相結(jié)合的教學(xué)方式,為學(xué)生營(yíng)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(jī)采用多樣化的考核方式,即平時(shí)成績(jī)和期末考試成績(jī)加權(quán)的方法。平時(shí)成績(jī)(包括作業(yè)習(xí)題、出勤率、小測(cè)驗(yàn)等)占總成績(jī)的30%,其中作業(yè)成績(jī)占總成績(jī)的10%;小測(cè)驗(yàn)的成績(jī)占總成績(jī)的10%;出勤占總成績(jī)的10%,對(duì)于無(wú)故遲到、早退及曠課的學(xué)生,出勤成績(jī)要適當(dāng)扣分,同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)造性思維開(kāi)發(fā)和激勵(lì)機(jī)制,對(duì)于在學(xué)習(xí)過(guò)程中有創(chuàng)造性地解決相關(guān)問(wèn)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(jī)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(shí)間地點(diǎn),這種考核方式能更加真實(shí)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(jiǎn)答及計(jì)算題。填空、選擇及判斷題可以考核學(xué)生對(duì)基本燃燒理論及污染控制的掌握情況,分析簡(jiǎn)答題考核了學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力,而計(jì)算題則考核了學(xué)生對(duì)燃料燃燒的工程計(jì)算的掌握情況。并在教學(xué)過(guò)程中通過(guò)逐漸積累,建立相應(yīng)試題庫(kù)。通過(guò)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(shí)不上課、考試臨時(shí)突擊的現(xiàn)象。

三、結(jié)語(yǔ)

“燃料燃燒與污染控制”作為能源動(dòng)力類(lèi)專(zhuān)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(mén)重要課程,課程建設(shè)過(guò)程中通過(guò)對(duì)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(huì)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(guò)程中污染物的形成與控制的理論知識(shí),學(xué)有所用。通過(guò)實(shí)踐對(duì)課程的理論與實(shí)踐各環(huán)節(jié)的合理設(shè)置和實(shí)施,必將提高學(xué)生的理論水平及工程實(shí)踐能力和素質(zhì),同時(shí)也為相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程的教學(xué)改革與實(shí)踐,提升專(zhuān)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(jià)值。

本文作者:呂雪飛甘樹(shù)坤工作單位:吉林化工學(xué)院