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      熱能與動力工程專業創新教學體系構建

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      熱能與動力工程專業創新教學體系構建

      摘要:

      文章基于國內熱能與動力的實際情況,以華北電力大學相關教學機構為案例,結合北京市熱學與動能實驗教學示范中心的經驗為藍本,對實驗教學中心的教學特點和相關優勢進行介紹說明。對其構建與提高熱能與動力工程專業實驗教學體系的方法進行簡單探討,能夠對有關院校的同類專業,在實驗教學上提供一定的指導與參考。

      關鍵詞:

      熱能與動力;構建;教學體系

      為了加快高校實驗室的實驗教學改革,推進素質教育資源的整合與共享,加強學生的實踐能力和創新能力的培養,與當前高校的教學水平和質量的提高,教育部了《教育部關于開展高等學校實驗教學示范中心建設和評審規則的通知》,旨在利用實驗教學示范中心的建成,來促進中國高等學校對傳統的教學內容和方式方法的提高。實驗教學示范中心的建立秉承以學生為中心,知識教學為目的,以能力培養和素質教育協調發展為理念,建立能夠有效提高當代大學生實踐與創新能力的新型實驗教學,打造能夠滿足現代實驗教育需要的高素質教研團隊。為此,需要建設設備先進、資源共享發展、服務開放的實驗教學環境,而高效的現代管理機制的建立,能夠全面提高當前實驗教學的水平,從而推動高校實驗教學的發展。

      1熱能與動力工程專業實驗教學體系的建立

      熱能與動力工程專業是華北電力大學的熱門專業,也是華北電力大學里極具實力的專業。該專業在教學中采用的就是理論知識加上實驗教學,雙管齊下進行科學指導。該專業實驗室由教研室管理,按照學科課程對學生開放。因此,該專業在實驗室的開放性和共享資源等方面做得不是很到位。對現在的高等教育所需求的實驗環境,有點跟不上節奏。為此,在2003年學校整合了熱工基礎實驗室、熱能動力工程、電站仿真實驗室,設立“熱能與動力工程實驗教學中心(以下簡稱中心)”,集中管理實驗室設備和實驗室技術員。由實驗中心和教研室負責協調安排實驗教學、由專業教師和負責實驗的專業技術人員對其負責,來實現資源的開放共享,改變實驗教學與理論教學的傳統關系,完成了理論教學與實驗教學的規劃與協調發展,高校實驗教學平臺也成功構建。目前,由于大學生數量的不斷增加,往年學校安排的實習電廠,也無法滿足學生的應用要求,導致學生在此接受知識的難度越來越大,實踐效果不理想。所以在2004年中心申報“電廠實踐教學中心”,其中包括電力生產過程發電設備的房間模型,多媒體播放室及動力設備拆裝三個部分。該實驗中心包含了從感性認識到實際操作創建、設備系統、層次化、模塊化的實踐基地,方便了學生在學習理論知識的同時培養實踐能力。同時,中心依托教育部重點實驗室,開發設計了一些能夠提高大學生動手能力的專業內容,來幫助大學生提高專業水平和動手能力。當前的中心實驗室是一個包含工程訓練、能力培養于一身的全能型實驗教學示范中心,2007年已在北京市申請示范教學中心,九月成功獲得批準。

      2熱能與動力工程專業實驗教學體系的特點和優勢

      2.1全方位的公共實驗平臺

      作為公共能源與動力學院的公共實驗平臺,熱能與動力工程實驗教學中心,不僅承擔著專業基礎實驗、專業課程實驗和電廠專業認識實習和實踐基礎課程等多重教學任務,而且形成了層次化、專業化的教學方式和體系,構建了全面創新的實踐教學模塊系統。另一方面,中心為廣大學生開放,以方便學生進行專業認識和實驗,從而大大豐富了華北電力大學的“四模塊”(即基本實驗教學模塊、校內實踐教學模塊、仿真教學模塊、校外工程實踐教學模塊)等實踐教學體系的內容,體現了學校對學生培養“重實踐、強能力”的特色教學模式。

      2.2先進的實驗手段和鮮明的“電力特色”

      作為學校的實踐基地,電廠實踐教學模塊成功將物理技術和數字技術的仿真技術相結合,通過對電廠相關的模型、視頻、三維動畫、設備拆卸、火電廠仿真機運行過程和操作等內容進行參觀訪問,創建了一個模擬的電力生產過程,具有濃重的“電力特色”。對全校師生開放,各個專業的學生可選擇相關專業的內容完成實踐教學的內容與任務。即加強實踐也促進了理論教學的發展,對當代大學生的實踐能力與創新思維能力都起到了促進作用,同時也節約了培訓成本。

      2.3在實踐教學中貫徹“四結合”的實踐教學模式

      (1)實踐形式和內容相結合。電廠實踐教學模塊是多種形式和內容的集中體現,其形式多樣,內容豐富,從淺到深,整體與局部合理搭配,可以完成不同的實踐內容,可以對不同水平的學生進行指導。新生入學時,也可以通過教育實踐教學中心來了解所屬專業,對自己的學習和工作起到一個先瞻的作用;低年級學生可以通過模型,訪問多媒體數據回放,這樣就能夠清楚看到電力的生產過程,從而加強對電廠運轉的感性認識,激發專業學習的積極性;高年紀學生可以通過實際設備的拆卸、單元操作模擬等,對機組運行過程進一步熟悉,能夠有效培養學生的獨立工作能力和創新思維。(2)理論教學與實踐教學相結合。對于教學中學生不容易了解的設備結構和工作原理等知識,教師可以控制模型和真實場景教學。另一方面由于開放實驗室,學生可以方便快捷在中心通過模型或者實物來對課題內容進行比對,甚至可以自己動手進行操作和拆卸工作,進一步增強對知識的認知,能夠有效開闊學生的眼界,從而激發對學習的興趣。另外,在實踐中發現的未知問題,還可以跟老師一起回到教室討論。這樣,通過理論與實踐的結合,實現了實踐教學與課堂教學兩者之間的相互促進,能夠有效提高教學水平,從而達到實踐教學促進理論教學的目的。(3)校內實習基地與校外實習基地相結合。學校的認識實習是各專業必修的實踐內容,通過對學校實習基地,與校外的實習基地兩者的資源進行相互整合,更好地發揮各自的學習資源,互相配合。學校基地注重的是學生的基礎理論和學生動手能力的培養。而校外的基地起到一個增長見聞,開闊眼界的作用。學校的基地主要是對機械構造、功能應用等方面的學習,而校外的實習,主要是對實際的工作環境和實際工作狀況等方面的學習,有利于提高學生日后參加工作時的起點。而校內實習提高了日后校外實習的起點,從而縮短了校外的實習時間和內容,這也使得實習的流程、目的都更加明確,從而充實學習內容,提高學習效果。(4)動手操作與現代模擬仿真相結合。熱能與動力工程專業主要培養的是發電企業需要的安裝、運行、維護、管理等方面的各種人才。根據上述情況可以發現,實踐教學中心,本著按需培訓的原則,以具體市場的需求來對學生進行針對教育,有效地將實物與仿真機相結合。通過在仿真機上的演練,使學生能夠快速掌握相關技術知識;通過反復練習使學生熟悉設備的構造和拆卸組裝工藝;通過動手操作練習,使學生掌握機組的運行理論,從而擁有一定的維修檢查能力,以便能夠快速適應崗位和工作環境。

      3尚需改進與完善的地方

      (1)當前的教學實驗室中,在實驗指導和技術方面,還需要不斷地提升和改進,從而對提高學生的創新能力有更大的幫助。而實驗室的仿真實驗等一系列模塊,還需不斷加強完善,對增強學生個人素質和實踐能力帶來有效提升。(2)對實驗中心的后續使用還需進一步的探索和完善,從而實現以學生教育為目的,以提高學生能力、鼓勵學生進行探討實驗為理念,建立一個新型的更加適合當代學生的學習方式和實驗模塊,來進一步幫助學生提升個人能力。

      4結語

      為了適應中國目前對能源和電力發展的要求,對全新的創新型和技能型人才的需求,熱能與動力工程實驗教學示范中心依據科學指導和系統特點,對傳統實驗平臺和實驗室進行優化整合,以先進的儀器與先進的教育模式,來為廣大企業提供更多的技能型人力和創新型人才。

      參考文獻

      [1]章立新,余敏,楊茉.關于熱工實驗教學改革的實踐與思考[J].中國電力教育,2002,(4):100-103.

      [2]李旭,許佩瑤綜合性實驗教學對學生綜合能力培養初探[J].中國電力教育,2006,(S4):446-447.

      [3]劉德文.實驗室管理[M].西安:西北大學出版社,1986.

      [4]王蘇明.實驗室能力驗證實踐[M].北京:中國標準出版社,2006.

      作者:趙若焱 單位:陜西國防工業職業技術學院

      文檔上傳者

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