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绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇热能与动力工程论文，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
作者简介：曹丽华（1973-），女，黑龙江齐齐哈尔人，东北电力大学能源与动力工程学院，教授；李勇（1964-），男，辽宁本溪人，东北电力大学能源与动力工程学院，教授。（吉林 吉林 132012）
基金项目：本文系2010年吉林省高等教育省级教学研究课题——能源动力类专业本科生研究性学习和创新能力培养的研究与实践的研究成果。
中图分类号：G642.477 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）02-0133-02
研究性学习，即改变原有的“填鸭式”教学方式，变学生“被动”学习为“主动”学习，教师根据学科知识的特点，引导学生主动学习的过程。从广义理解，它是一种学习的理念、策略、方法，适用于学生对所有学科的学习。[1]开展研究性学习可以激发学生的好奇心，让其思维发生变化，对所学内容产生兴趣。同时，还能培养学生发现问题、研究问题和解决问题的创新意识。研究性学习的核心是要改变学生的学习方式，强调一种主动探究式的学习，是培养学生创新精神和实践能力，推行素质教育的一种新的尝试和实践。[2，3]
热能与动力工程专业的毕业设计要求理论和实践相结合，既有已学专业知识的使用过程，又有对专业知识的创新过程，非常适合以这种“研究性学习”的方式开展教学工作。该学习方法能通过让学生自主学习来不断激励学生，并为教师提供了与学生建立相互关系的独特机会。
一、热能与动力工程专业毕业设计的目的与要求
热能与动力工程专业毕业设计的目的是培养学生利用所学知识分析与解决实际问题（或工程实践问题）的能力或理论推理能力；培养学生调查研究、查阅中外文献和收集资料的能力；培养学生理论分析、制定设计或试验方案的能力；培养学生设计、计算和绘图的能力；培养学生实验研究和数据处理的能力；培养学生综合分析、总结提高、编制设计说明书及撰写科技论文的能力；培养学生外语、计算机应用能力等，使学生在创新和实践方面得到一次系统的基本训练，达到从事科学研究的初步能力和实践性人才的培养目标。
研究性学习强调基于问题、面向实际，凸显自主探究、合作互动，重点体现在“提出问题、自主研究、讨论互动、批判改进”等核心环节。[4]研究性学习是一种学习方法体系，按照学习专题的内容的性质和学习方式划分，其主要形式有基于问题的探究式学习、基于案例的讨论式学习和基于项目的参与式学习。[4]因此，在毕业设计中进行研究性学习，可以很好地实现毕业设计的目的和要求，充分调动学生学习的积极性、主动性和独立性，实现毕业生的培养目标和培养标准，以培养高素质、创新型人才。
二、毕业设计题目的设定和学生的选题
第一，毕业设计题目设定的基本要求是遵循毕业设计教学大纲，符合热能与动力工程专业的培养目标。
第二，毕业设计题目的设定要理论联系实践，既有理论研究又有工程实际，体现出教学和科研相结合的原则，用以增强学生的兴趣和知识的实际应用。让学生能够学以致用，从而调动学生的积极性，增强学生对生产实际、理论学习和科学研究相辅相成的认识。
第三，毕业设计题目的设定要因学生个体的差异难易结合，因材施教，使所有学生都能感到所学知识的有用之处，又能在原有基础上有所提高、有所创新。
第四，毕业设计题目的设定范围和深度应符合学生及本专业的实际情况，但又不失对本专业知识的实际应用。
第五，毕业设计题目的设定一般可分为理论研究、实验研究、工程设计（实践）和综合等类型。本专业学生结合工程实践类课题的比例应不少于80％，首先保证基本工程训练，并在此基础上做一些提高性的、拓展性的研究专题；其次结合实际任务进行的毕业设计，应选择那些能满足教学要求，并有实际意义的课题。
第六，毕业设计题目设定后，学生可根据自己的兴趣爱好选取课题，然后根据自选与分配相结合的办法进行最后的确定。在指导教师的指导下，学生可根据选取的毕业设计课题进行研究性的毕业设计，但目标要明确、工作量要适当。
第七，学生除了选择指导教师设定的毕业设计题目外，也可根据本专业特点和自己的兴趣，选择学习和生活中遇到的与专业相关的实际问题，然后请指导教师审定后确定毕业论文的题目。
三、在毕业设计中开展研究性学习的目标、组织与实施
1.研究性学习的目标
热能与动力工程专业毕业设计的目的是为了培养学生学以致用的能力。其学习目的非常明确，就是利用大学所学的知识去解决导师所设计的问题，不但要学会查找资料、归纳总结，还要选取恰当的方法、手段，学会和导师交流，学会思考和创新。在毕业设计中开展研究性学习的目的就是根据学生个体的特点，有目的、有差异、有选择的设定毕业设计题目，既做到理论联系实际，又能使学生在研究中有所创新，培养其独立思考和解决问题的能力。
2.毕业设计的研究性学习过程
毕业设计采取个人独立研究的方式。指导教师根据毕业设计题目的设定要求，注重理论联系实际的设定若干个题目，由学生自由选择感兴趣的题目。然后指导教师给出题目具体的研究目标和要求，指导学生相对独立的开展研究，用17周的时间完成整个毕业设计，撰写毕业设计论文一本。毕业设计具体的研究性学习过程见图1。
3.毕业设计的具体实施过程
（1）对毕业设计题目的理解。指导教师应帮助学生就研究题目的意义、所涉及的知识及存在的争议去理解毕业设计题目。鼓励学生从多种角度认识、分析该毕业设计题目所涉及的问题，有批判的去思考，大胆的去创新。
（2）搜集、分析、整理资料。查找与毕业设计题目设定的任务相关的国内外资料，深入理解毕业设计的任务，掌握国内外的发展现状和研究手段。
（3）开展调查研究和拟定研究方法。学生可根据个人理解对课题进行初步的研究，提出主要要解决的问题和思路，以及拟采用的方法和手段，撰写开题报告。
（4）讨论与修正。学生将初步研究的结果，在指导检查时或课余时间，与指导教师和同学进行讨论，汲取他人意见和建议，及时修正部分毕业设计内容的研究方法，体验研究性学习的快乐与收获。
（5）开展深入研究。学生根据之前对课题的理解和拟定的初步思路，对毕业设计内容进行深入研究，利用以往所学的知识去解决实际的问题。在此过程中，还可能遇到新的问题，或提出新的问题，教师应鼓励其进行独立研究，开展研究性学习，培养学生发现问题、解决问题和开拓创新的能力，客观地、辩证地去分析和思考，以达到毕业设计的目的。
（6）撰写毕业论文。让学生按照毕业设计的撰写规范来汇报自己的结论，甚至可以鼓励学生在学术刊物上发表自己的研究成果以扩大影响。撰写毕业设计大论文可以培养学生归纳、总结、概括、推理和论述能力，学会展示自己的工作和成果，总结和反思自己的研究工作，不断提高自己的科研水平。将自己所研究的感兴趣的课题，通过查资料、钻研、质疑、解决的过程，最后以毕业论文的形式总结出来，对他们以后参加工作进行专业性的总结有很大的帮助。
四、在毕业设计中开展研究性学习时对教师的要求
研究性学习的过程应该是教师与学生平等对话、相互合作、共同探索真理的过程。[4]因此，教师应转变观念，平等地与学生进行交流互动，平等地参与毕业设计题目的研究，启发引导、鼓励和支持学生在毕业设计中开展研究性学习，做学生的启发者、引导者、激励者、支持者和合作者。尤其要注意在与学生相处时应尊重学生的人格和自由；与学生交换和分享各自对知识、生活的认识时，应尊重、理解和包容学生的不同看法，甚至允许学生对教师的思想和观点进行批评。
1.宽广的知识面和较强的知识交叉应用能力
研究性学习的性质使得学生在毕业设计中开展研究性学习时，所涉及的知识远远超过某些固定的范围，学生需要教师指导和帮助的问题也与传统的毕业设计不同。这就要求教师具有宽广的知识面和知识的交叉应用能力，才能解答学生的质疑和困惑。
2.丰富的研究成果和工程实践经验
这是在毕业设计中开展研究性学习的重要基础。指导教师在对学生的指导过程中，要剖析题目的研究思路、比较研究的方法，以及相关的工程实践。如果自身没有相关的研究成果，没有这个领域的工程实践，对学生的指导就缺少了说服力，也就不能激起学生进行研究性学习的兴趣，培养其解决问题能力、创新能力及启发式思维。
3.工作的热情和教学的投入
在毕业设计中开展研究性学习具有针对性和启发性。这就要求指导教师要做好研究性学习的教学，要热爱教学和投入教学，要研究学生的需求、思维的方式和个体的差异，要有针对性的进行指导，要注重学生获取、应用和创造知识的过程，而不是最后的结果。
4.毕业论文撰写指导
撰写毕业论文是学生对整个毕业设计题目研究情况的归纳与总结。教师要使学生了解毕业设计论文的撰写格式，引导学生了解研究成果的表现形式和交流形式。同时，指导学生总结在毕业设计中开展研究性学习所得到的收获，包括心理上的成长。在毕业设计的答辩中去展示成果，让学生的创新才智在进一步的思辩争论中得以发展。
五、结论
在毕业设计中开展研究性学习不但能培养学生综合应用所学知识的能力，还能培养学生质疑、解疑、创新、总结和交流的能力，真正实现毕业设计的预期目标，同时也是进行教学方法改革创新的一个体现。本文的研究内容为在毕业设计中开展研究性教学提供了参考和借鉴。
参考文献：
[1]闫守发.开展研究性学习 培养创新能力[J].辽宁师专学报，2005，7（1）.
[2]刘长风，刘学贵，冯静薇，等.研究性学习在环境工程专业课教学中的应用[J].科技情报开发与经济，2005，15（20）.
关键词热能与动力机械基础；课堂教学；考核方式
中国分类号：G642.421
基金项目：上海市高职院校085重点学科建设，项目编号：B-5107-11-0001。
“热能与动力机械基础”是热能与动力工程的一门专业必修课，总共40学时。本课程是热能与动力机械专业本科生的重要技术基础课，其任务是使学生基本认识和系统了解能源动力工程中主要机械、设备、装置的组成、结构、工作原理和性能，同时对新能源和可再生能源的利用有所了解，获得热能与动力机械方面的技术基础以及新发展的技术基础知识，为继续深入学习专业知识和适应毕业后工作的需要奠定基础[1]。
上海海洋大学食品学院的热能与动力工程专业是以制冷与空调工程为基础、以食品冷冻冷藏为特色的学科。该专业的毕业生有的进入制冷与空调行业进行设备的研发，空调系统的设计和其它相关行业，有的进入食品冷冻冷藏行业进行研究或应用方面的工作。该课程的开设为本科生奠定了热力机械方面的基础，学生毕业后无论是向热能类的专业转行或者是进一步深造，都具备了一定的基础。
作者自2008年开始教授本课程，已经有近四年的教学实践和体会，结合学生学习过程中的接受情况，对本课程的问题有较深的认识。具体而言，针对本校的专业特点和学生的学习情况，主要有以下几点体会。
一、 教材的选用和教学内容的选择
《热能与动力机械基础》主要内容包括热能的基础知识、锅炉结构及原理、涡轮机及喷气发动机、热力发电与核电、内燃机动力系统与装置、制冷与空调、新能源与可再生能源利用（含太阳能、风能、生物质能、地热能、水能、氢能与燃料电池）、换热与蓄热装置、热能与动力系统辅助机械等。
如果单纯采用一本教材，则教学内容过于宽泛，每章的内容相对比较独立，关联度不大，深度不够。目前本课程选用王中铮编著的《热能与动力机械基础》（机械工业出版社，2008年2月第2版）作为教材，以及蔡兆麟主编的《能源与动力装置基础》（中国电力出版社，2004年6月第1版）、翁史烈主编的《热能与动力工程基础》（北京：高等理工出版社，2004年第1版）、蒋德明主编的《内燃机原理》（机械工业出版社，1994第1版）作为辅助教材。然而以上教材均存在教学内容上不合理的问题：王中铮版的教材内容过于宽泛，面面俱到，深度上不够；蔡兆麟版教材内容过于深，不适合我校的热能专业学生，翁版和蒋版的教材是专门针对内燃机专业的学生所编著，也不适合我们制冷专业。综合考虑后，选用王中铮编的教材作为教学的主要教材，其它教材作为有机的补充，在需要深入的地方，采用补充讲义的方式。
二、 教学活动的组织
1） 多媒体教学与黑板板书相结合
随着国家对教育经费的投入越来越大，高校的教育条件也逐步在改善。目前，大部分高校已经可以实现多媒体教室的普及化。然而，并不是所有的课程都适合多媒体教学。本课程对于第一章热能的基础知识部分和锅炉的燃烧部分采用以板书为主的讲解方法，而对于锅炉的结构、内燃机的工作原理的演示以及发电系统的讲解，则利用多媒体结合FLASH来进行讲解。
教学结果表明，原理的部分采用板书，可以让学生有时间对所讲内容进行消化吸收，还可以激发学生思考的积极性。多媒体教学则容易激发学生的学习热情，让学生有更直观的感受，同时，采用多媒体教学时，还应该做黑板上提纲挈领的对说讲的主要内容、重点、难点等进行强调，让学生建立起比较好的全局观和条理性[2]。
2） 书本理论知识与实物模型相结合
对于比较复杂的设备和系统，即使采用多媒体教学，学生还是很难有实际的体会。而本课程以讲授主要设备和系统为主，如果对所学的系统能有机会进行实际操作和观摩则对于学生的学习和理解具有很大意义。为此，实验室采购了锅炉、发电系统、蒸汽轮机等教学模具，在授课过程中，在先讲解完理论部分后，会把学生带到实验室，一边演示一边讲授，让学生获得更直观的感受，大大提高和讲课效果和效率。学生均能达到一讲就透，一操作就明白。
3） 教师课堂讲授与学生兴趣小组相结合
为了进一步激发学生学习的能动性和参与性，采用教师课堂教授与学生兴趣小组结合的方式。本课程讲授采用课时内以教师讲授为主，课下以学生讨论和讲解为辅的教学手段。由于学时的限制，课堂上教师对所讲课程的主要内容进行讲解，课下会组织和鼓励学生对自己感兴趣的内容进一步进行深入和展开。学生可以通过查资料、文献对自己想了解的内容进一步进行深化，并以PPT的形式在兴趣小组内进行报告和讨论，教师也参与其中。考察学生的学习情况，并对学生的表现酌情计入平时成绩。
实践表明，学生积极性很高，参与度也很高。
三、 考核方式灵活多样
课程的考核采用期末闭卷考试和其中PPT和小论文相结合的手段，发挥学生的能动性和课堂上的参与性，给学生选择的空间，提升其学习的积极性。
期末考核方式打分如下：
结果证明，较单纯的闭卷考试考核方式相比较，学生更具有学习的动力和积极性，同时，对所学的内容印象深刻，也培养了学生初步的查阅科技文献、做报告和写科研小论文的能力。
参考文献
关键词：热能与动力工程专业；毕业设计；工程设计能力
作者简介：陈伟鹏（1974-），男，蒙古族，内蒙古包头人，内蒙古科技大学能源与环境学院，副教授；武文斐（1964-），男，内蒙古包头人，内蒙古科技大学能源与环境学院，教授。（内蒙古 包头 014010）
中图分类号：G642.477 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）23-0101-02
毕业设计是工科学生将所学专业知识与实际工作相结合的重要环节，是学生走向工作岗位之前的必要训练，是当前理工科院校本科教学改革的重要方向。因此，如何在有限的时间内，使学生受到严谨的毕业设计训练，是专业课教师应该认真研究的课题。
内蒙古科技大学热能与动力工程专业为品牌专业。毕业生主要服务于电力和钢铁两大行业，大部分学生进入生产一线进行技术管理工作，因此对于毕业生工程实践能力要求较高。内蒙古科技大学热能与动力工程专业毕业设计时间为16周，是培养本科毕业生工程实践能力的一项重要教学环节。
一、毕业设计存在的问题
内蒙古科技大学热能与动力工程专业是一个新专业，毕业设计工作开展时间短、技术资料积累少，在工作中有许多不足。例如：热能专业有电厂热能和冶金热能两个方向，在设计难度和评分标准方面对学生要求有所不同；由于缺少资料，部分教师在指导设计时只要求学生做系统示意图；部分教师布置工作量不饱满，而另外一些教师布置工作量较大，很难在规定时间完成；在布置设计任务和指导设计时偏重于书本理论知识，对于实际工程知识涉及较少。如工程图纸不规范，热工设备设计中只计算理论热量和产量等，不涉及炉体、炉墙耐火材料等。
以上问题不可避免的都会对毕业设计教学质量产生负面影响。为了提高毕业设计教学质量，相关教师针对毕业设计教学环节进行了大量的改革和实践研究。
二、毕业设计教学改革需要解决的关键问题
1.建立毕业设计指导教师的工作能力考核和培训
本科毕业设计对指导教师的理论知识和实际工作经验要求较高。因此，需要对指导教师进行较严格的考核和培训，只有具备了指导本科毕业设计能力的教师才能从事毕业设计指导工作。
（1）毕业设计指导教师的工作能力考核方法。主要从以下几个方面考核毕业设计指导教师的工作能力：
首先，指导教师必须具备中级以上技术职称。技术职称是衡量教师工作能力和技术水平的一项重要指标。根据相关规定，中级以上职称的教师本科毕业后一般具有五年以上的教学和工作经验，基本可以担任毕业设计指导教师。
其次，要求指导教师必须收集3套以上完成的工程设计资料。工程设计是一项复杂的工作，有其自身的工作方式和特点，参考现有的工程图纸和设计资料是必不可少的，任何一项好的工程设计都离不开对前人工作经验和成果的继承和发展。因此，指导教师在承担毕业设计指导工作前应收集大量工程技术资料，特别重要的是应有几套完整的工程设计资料。
最后，指导教师在独立承担毕业设计指导任务前，必须有一年以上的毕业设计助教工作经历，并且经过考核才能承担毕业设计指导工作。在助教过程中要求年轻教师与学生一起完成相关毕业设计，将设计过程和相关资料充分掌握，并组织专门的考核来确认年轻教师是否能承担毕业设计指导工作。
（2）毕业设计指导教师的工作能力培训。当今世界工程技术发展很快，无论青年教师还是具有多年工作经验的老教师都需要不断学习先进的工程技术。在这方面教研室主要采取“请进来”和“送出去”的方法来提高教师的工程实践能力。所谓“请进来”，是指请相关设计院的专家来指导教师进行毕业设计工作，可以采用设计方法讲座、带领教师一起指导毕业设计等工作方式。所谓“送出去”，是指将教师派往设计院、设计公司等单位与专业设计人员一起工作。教研室与多家相关设计单位建立了良好的合作关系，定期选派相关教师到专业设计单位从事设计工作，并且要求教师至少参与完成一项完整工程设计工作（包括可行性研究、初步设计、施工图设计和现场服务）。
2.加强毕业设计过程中的指导和监督
内蒙古科技大学热能与动力工程专业毕业设计时间为16周，几乎占用大四最后一个学期。在如此长的一个时间段中，完全靠指导教师和学生自己把握工作进度是不合适的，因此教研室制定了毕业设计总体进度表，以便于学生和指导教师统一安排工作进度，具体见表1。指导教师根据表1安排的各组的毕业设计任务，在各工作阶段最后一周检查每个学生的阶段性工作成果，对于没有达到要求的阶段性成果给出评价意见，要求该学生进行修改。
学生在毕业设计过程中不可避免的出现各种问题，需要指导教师定期指导。由于学生出现的问题比较零散，同时指导教师在承担毕业设计工作以外还有其他多项工作，因此不可能每天都到设计教室指导设计工作。教研室在征求指导教师和学生意见的基础上，制定了指导教师工作时间安排，要求每位指导教师每周定期安排2个半天的时间指导本组学生。每次指导间隔为半周，可以充分发挥学生的主动性来自己解决问题，并且可以培养学生带着问题来完成工程设计的能力。因为在实际的工程设计过程中不可能所有的问题都能够马上得到解决，如其他专业资料提供不及时、局部设计方案没确定、部分参数不知道等问题。
当出现部分问题不能马上解决时，正常的设计工作不能停止，而是在设法解决相关问题的同时继续开展后续的设计工作，当问题解决后再来完成相关工作。只有这样才能保证按期完成设计工作，不会因为一个局部问题影响整个设计进度。
3.建立公正合理的毕业设计评价体系
（1）规范各设计方向的工作内容和工作量。热能与动力工程专业毕业设计题目分别涉及热力发电厂、锅炉和冶金加热炉三部分内容。毕业设计题目的分配主要是根据就业意向由同学们自主选择。由于每个设计方向特点、工作内容有较大区别，在评价毕业设计工作时较难有统一标准。
教研室针对热能与动力工程专业毕业生将来的工作需要制定了毕业设计应涉及到的重点内容。首先毕业设计应完成一个完整的工业项目，可以是工厂整体设计，也可以是锅炉或冶金加热炉整体设计。设计说明书要包括如下内容：完整工艺流程设计、热平衡计算、燃料与燃烧计算、空气和燃气管道计算、炉体钢结构和耐火材料选择等。特别是部分指定教师布置的题目为工厂整体设计时，除了进行全厂工艺设计外，还要求指导教师必须选取工艺中某一热工设备单独设计，来保证同学们在热平衡计算、燃料与燃烧计算、空气和燃气管道计算、炉体钢结构、耐火材料选择等方面得到锻炼。
（2）遏制毕业设计抄袭现象。针对毕业设计抄袭问题，教研室做了大量的防范工作。首先要求每位指导教师最多带10位同学。要求指导教师在布置设计任务时要尽量做到每人一题，如果题目大体相近，也必须做到主要技术参数不同，并且严格要求每个学生都按照指导教师布置的题目和技术参照进行设计和绘制施工图，其设计结果必须与指定参数一致。通过以上方法，可以保证每个学生设计的结果都与其他同学不同，进而遏制毕业设计抄袭现象。
（3）建立公正合理的毕业设计评分体系。毕业设计的最终成绩是对即将毕业的同学16周工作的主要评价，并放入学生档案跟随学生一起进入工作岗位。很多企业领导都会查阅学生档案，根据毕业设计成绩来考虑如何培养和使用新员工。因此每位即将毕业的学生都应重视自己的毕业设计成绩。如何公正、合理的评价学生的毕业成绩是摆在指导教师面前的重要问题。
在毕业设计成绩评定过程中有两个相互矛盾的问题。首先指导教师都希望本组学生取得好的成绩，这样他们不但可以顺利毕业，同时在走上工作岗位后会给领导产生一个好印象；但是如果没有原则的给每位学生都评定为较好的成绩，就不能起到鼓励优秀学生、鞭策落后学生的目的。特别是对低年级学生会产生不好的影响，使他们失去认真完成毕业设计的动力。长此以往，会使用人单位对本专业产生不信任，不利于本专业的长期发展。因此，教研室规定总体成绩中优秀占15%，良好占25%，中等占40%，及格和不及格占10%。
对于毕业设计的成绩评定主要考虑三方面成绩：一是平时成绩。由指导教师根据阶段性工作结果的完成情况评定。二是毕业设计说明书和工程图纸完成质量评定。由指导教师以外的其他教师评定，该教师有教研室指定。三是答辩成绩。答辩分为自己讲述和教师提问两部分，答辩组的五位教师根据该学生的讲述和回答问题情况给出评分，由答辩秘书取平均值作为答辩成绩。
学院会在每组学生中随机选取部分学生进行二次答辩，来检查教师答辩过程中是否公正、公平，同时检查指导教师的工作结果是否符合学院要求。
三、结束语
内蒙古科技大学热能与动力工程专业教研室针对本科毕业设计开展了大量的实践和研究，建立了一套较完整的毕业设计指导和评价制度，重点加强了指导教师的工作能力考核和培训，加强了毕业设计过程中的指导和监督，建立了公正合理的毕业设计成绩评价体系。通过两年的实践发现毕业设计质量明显提高，同学们的工程设计能力明显增强。
参考文献：
[1]赵斌.热能与动力工程专业的毕业设计指导[J].中国冶金教育，
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[2]李晓梅，张永春.毕业设计（论文）全程质量监控的研究与实践[J].南京理工大学学报（社会科学版），2004，14（7）：86-86.
[3]孙政荣.提高工科院校学生毕业设计质量的措施[J].浙江理工大学学报（社会科学版），2005，22（27）：200-203.
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[5]王命平，王瑞萍，郭鹏.以施工图设计深度为目标指导毕业设计[J].中国冶金教育，2007，（3）：32-38.
关键词：燃烧；燃烧技术；教学内容；热能与动力工程
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）21-0055-02
目前，化石燃料在世界各国能源中占有主导地位，约占全球能源消费的87%，而且在未来可以预见的时期内，全球能源结构仍是以化石燃料为主，其他新型能源为辅的格局。随着社会和科技的发展，对能源的需求越来越多，能源短缺已成为一个全球各国共同面临的现实问题。由于化石燃料的大规模使用，其所带来的环境污染问题也日趋严重。目前，节能减排已成为世界各国当前和未来的重要发展目标。研究和开发高效、低污染燃烧装置，提高燃料燃烧能量利用率，减少对环境的污染，是目前世界各国迫切需要解决的重大关键技术。
哈尔滨工程大学基于当前对节能减排的迫切需求，自2006年起，在动力与能源工程学院热机专业本科教学计划中，开设了“燃料与燃烧”课程；自2007年起，分别在硕士研究生和博士研究生相关专业培养计划中开设了“高等燃烧学”和“燃烧学的理论方法及应用”等课程。
一、“燃料与燃烧”课程定位
哈尔滨工程大学作为工业和信息化部直属学校，其动力与能源工程学院热能与动力工程专业是国家级特色专业，同时拥有工信部教学中心和黑龙江省级教学示范中心。作为燃烧机械的基础，“燃料与燃烧”与大学普通物理、工程热力学和流体力学等多门基础课程密切衔接，课程在科学理论指导下，密切联系实际工程应用。通过课程学习，可以拓宽学生专业眼界，了解燃烧学科发展前沿和发展重点，培养学生综合运用知识的能力和动手能力。“燃料与燃烧”课程对于培养学生的独立思考能力、创新能力和团队合作能力具有重要作用[1，2]。自2006年设课以来，“燃料与燃烧”一直作为本科热能与动力工程专业的骨干基础课程。
“燃料与燃烧”课程的教学水平直接影响我校热机各专业方向的学生素质和教学质量。对“燃料与燃烧”课程进行教学内容改革，提高其教学质量，对于提升哈尔滨工程大学热能与动力工程专业在国内的影响和地位具有重要意义。
二、“燃料与燃烧”课程教学内容设计
除基础理论部分外，“燃料与燃烧”课程中工程应用部分教学内容更新很快。随着科学技术的不断发展，燃烧技术不断进步，燃料及燃烧装置不断推陈出新，相应教学内容也需不断随时更新，要求授课教师有坚实和广阔的理论基础，掌握国内外燃烧理论和技术的最新发展。
哈尔滨工程大学是我国进行船舶动力装置研究和培养该领域高层次创新人才的重要基地，近年来对高性能船舶动力装置进行了大量深入的研究，承担完成了包括工信部高技术船舶项目、省市部委项目和各级基金项目等多项课题研究，对发动机预混燃烧、扩散燃烧、均质燃烧、稀薄燃烧和低温燃烧等燃烧模式均有深入的研究，取得了多项具有国内外先进水平的研究成果，发表了大量的相关论文和专利。这些科研成果为“燃料与燃烧”课程教学和师资平台搭建提供了丰富的资源，对“燃料与燃烧”的教学改革起到了很大的推动作用。
随着燃料技术、燃烧技术和燃烧装置的不断发展和进步，为满足教学需求，及时反映燃烧技术的最新进展，我校教学团队编写了《燃料与燃烧》本科教材。该教材是根据船舶动力装置燃烧的特点，基于我校“三海一核”教学和学科的研究特色编写的。《燃料与燃烧》教材系统阐述了燃烧的基本原理和理论；详细讲述了燃料动力学燃烧的计算方法，详细论述了燃烧热力学和燃烧化学反应动力学，着重介绍了船舶动力装置涉及的预混燃烧和油滴蒸发控制的扩散燃烧；最后，为及时反映燃烧技术的研究进展，增添了新型船舶动力装置所采用的高效低排放燃烧技术[3]。在教材的编撰过程中，大量引用了我校燃烧理论和燃烧装置研究领域相关教师及硕博研究生的研究成果和国内外最新研究进展。教材内容丰富新颖、专业针对性强，可为我校及其他院校热能与动力工程专业各研究方向本科生奠定系统的专业理论知识。通过课程学习，使学生在掌握扎实理论知识的同时，获取燃料与燃烧相关工程应用知识。教材强调了“燃料与燃烧”课程教学内容的系统性、理论性以及工程应用性，编写过程中注重了教学内容的易懂性，和培养学生应用所学知识、实际动手实验以及团队合作的能力。
通过“燃料与燃烧”课程的教学，使学生对燃料性质、燃烧现象的本质以及燃烧基本理论有一定的认识，进而掌握燃烧技术中所必须的热化学、燃烧动力学及燃烧过程的基本知识与基本理论。掌握动力机械中气态、液态和固态燃料的相互关系和区别，以及它们的特性、燃烧特点和规律，包括闪点、着火点和自燃点，不同燃料闪点、着火点和自燃点的变化规律，以及着火的形式和条件、火焰的传播、燃烧产物的生成机理等。课程侧重预混气的爆震、层流预混燃烧、气体扩散燃烧和燃料液滴燃烧等与动力机械密切相关的燃烧理论[3]。
国内外对动力装置节能减排的要求实质上推动了燃料、燃烧理论及燃烧装置的快速发展，为确保“燃料与燃烧”课程教学内容能充分反映相关理论和技术的发展，最新国内外燃料技术、新型燃烧技术及燃烧装置应作为课程教学的重点更新内容。“燃料与燃烧”课程先后介绍了燃料及燃料特性、化学反应动力学、燃烧理论和燃烧装置等，涵盖了燃料、燃料的燃烧计算、燃烧化学动力学、燃烧反应系统的守恒方程、着火理论和燃烧界限、预混燃烧、扩散燃烧、液体燃料的燃烧、固体燃料燃烧、燃烧排放控制和燃烧装置等方面的教学内容。课程各教学模块内容主要包括：（1）燃料，主要包括燃料的来源、种类、组成，燃料性质、参数及变化规律，燃料物性计算方法；（2）燃烧过程的物质平衡与热平衡，包括生成焓、反应焓、燃烧焓，固体燃料、液体燃料和气体燃料的理论空气需求量，实际空气供给量和空气过量系数，完全燃烧产物生成量、成分和密度，不完全燃烧产物及燃烧过程的质量检测，燃烧温度和热离解对燃烧温度的影响；（3）燃烧与化学平衡，重点为化学反应速度及化学平衡，反应度与平衡常数的关系；（4）化学反应动力学，内容包括基元反应、质量作用定律、反应级数，化学反应速率及其影响因素、各种级的单步化学反应，链锁反应；（5）燃烧系统守恒方程，分子传输方程，基本守恒方程，流动边界与热边界层；（6）着火和燃烧界限，热自燃理论、强迫着火、熄火、着火爆炸与熄火现象为化学动力学控制的燃烧问题，燃烧界限的影响因素；（7）预混气的燃烧，重点为燃烧波及其区别、瑞利公式、雨果尼奥曲线、雨果尼奥曲线上熵的分布、爆震波后已燃气的速度与当地声速的比较、查普曼-焦格特爆震波速度的确定、爆震波的速度、开爆震性和化学反应动力学决定的爆震极限；（8）层流预混火焰，主要包括热理论，参数对火焰传播速度的影响，火焰驻定原理，火焰淬熄；（9）层流扩散燃烧，主要内容为伯克和舒曼理论的基本假定和求解方法、燃料射流的唯象分析（层流火焰高度和湍流火焰高度）和层流扩散火焰射流（层流射流的混合和有化学反应的层流射流）；（10）气体湍流燃烧，重点为湍流火焰的唯象方法；（11）液体燃料的扩散燃烧，主要包括单油滴的蒸发及质量燃烧速度，气流中的燃料液滴，火焰的位置、燃料蒸汽、氧气、产物及温度的分布、喷雾燃烧及油滴群燃烧；（12）固体燃料的燃烧，内容包括固体燃料的燃烧过程、固体碳粒的燃烧（扩散燃烧、动力燃烧和过渡燃烧）、碳粒燃烧的化学反应（碳和氧的反应、碳和二氧化碳的反应、碳和水蒸汽的反应、一氧化碳的分解反应）、多孔性碳粒的燃烧、二次反应对碳粒燃烧的影响、碳粒燃烧速率及燃尽时间、灰分对碳燃烧的影响、固体燃料的燃烧方式和燃烧装置；（13）燃烧排放控制，包括燃烧过程中NOx、SOx和颗粒等污染物的生成机理，影响污染物生成的因素，控制污染物排放的技术措施（改变燃烧途径的措施和后处理措施）；（14）液体和气体燃烧技术及燃烧装置，主要包括船舶动力装置（船舶柴油机、船用锅炉和船用燃气轮机等）的燃烧技术。
三、结论
“燃料与燃烧”是当今国内能源动力类本科专业前沿课程之一。作为哈尔滨工程大学动力与能源工程学院热机专业方向的一门核心基础课程，“燃料与燃烧”在我校热能与动力工程本科教学体系中扮演着重要角色。通过对““燃料与燃烧”课程教学内容设计的探讨，确定了以船舶动力装置共性燃烧理论作为基本的教学内容，用国内外最新燃料与燃烧技术的发展更新课程教学内容，以期夯实学生的专业理论知识、扩展学生的眼界、提高学生的综合素质。根据燃料和燃烧应用技术的发展，尤其是船舶发动机行业燃烧技术的发展，及时更新、丰富和优化课程教学内容，是实现课程教学目标、培养创新型人才的关键。通过教学内容的设计和改革，我校近几年的教学实践表明，“燃料与燃烧”课程教学取得了良好的效果。
参考文献：
[1]苏磊.《燃烧学》教学有感[J].中国科教创新导刊，2009，（34）：134.
关键词：实践教学；创新；能源动力工程；改革
作者简介：代元军（1978-），男，河南正阳人，新疆工程学院电力工程系，副教授；孙玉新（1982-），女，吉林蛟河人，新疆工程学院电力工程系，讲师。（新疆 乌鲁木齐 830091）
中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）29-0102-02
能源是世界发展的重要资源和动力，能源的科学开发和优化配置，是当今各国现代工业以及国民经济和社会发展乃至富民强国的必由之路。新疆有着极为丰富的能源资源。据统计，新疆的石油、天然气和煤炭预测资源量，分别占全国陆地预测资源量的30%、34%和40%，光、热、风等资源也在全国占有较大份额，这为新疆建设国家能源战略基地奠定了坚实的基础。
在新疆如此丰富的特色资源下，新疆本科院校能源与动力本科专业如何在实践教学环节中结合新疆特色和学校特色，改革和创新层次分明、知识和能力逐级递增的实践教学体系，是摆在能源与动力工程教育工作者面前的难题。
一、分层次建立能源与动力工程专业基础教学实验中心
分层次建立能源与动力工程专业基础教学实验中心，将“工程流体力学”、“工程热力学”、“传热学”三门能源与动力工程专业基础技术课程的相关实验组合起来，并提出把“工程流体力学”、“工程热力学”、“传热学”课程所涉及的相关实验设置成四个层次的教学实验方案。
第一层次实验：基础性教学实验。主要是指与课堂教学内容紧密联系的实验（验证性实验），其中包括实验方法、实验技术的基本训练。例如在“工程流体力学”课程中设置了两个专项实验：雷诺实验、伯努利能量方程实验。在雷诺实验中，主要让学生观察水流的流态，即层流和紊流现象，然后测定上、下临界雷诺数，最终使学生了解流态与雷诺数的关系。在伯努利能量方程实验中，主要是观察流体流经能量实验管时的情况，并对实验中出现的现象进行分析，从而加深对能量方程的理解，并最终掌握测量流体流速的原理。在“工程热力学”课程中，设置CO2临界状态观测及P-V-T关系测定实验，通过该实验了解CO2临界状态的观测方法，增加对临界状态概念的感性认识，以及对课堂所讲的工质热力状态、凝结、汽化、饱和状态等基本概念的理解，掌握CO2的P-V-T关系的测定方法，学会用实验测定实际气体状态变化规律的方法和技巧。
第二层次实验：“工程流体力学”、“工程热力学”、“传热学”中所涉及主要物理参数的测试手段和方法的实验。主要是指温度、压力、流量、比热、流速、传热系数、传热温差及数据采集等测试手段和方法的训练。例如在“工程热力学”课程中，设置气体定压比热测定实验。该实验让学生了解气体比热测定装置的基本原理和构思，熟悉本实验中测温、测压、测热、测流量的方法，掌握由基本数据计算出比热值和求得比热公式的方法，分析本实验产生误差的原因及减小误差的可能途径。在“传热学”课程中，设置综合传热性能实验。该实验通过测定不同表面状态及气流条件下管道的综合传热系数，观察和分析影响传热的各种因素，从而对传热过程有一个直观的了解。
第三层次实验：实现设计目标的综合性实验。主要是指以实现某一功能为目的，构建工程性、设计性实验，培养学生构想、设计、解决问题的能力。例如换热器结构改造的传热性能对比测试实验。该实验的测试对象为学生设计的换热器外表面不同形状的肋片，通过实验测试其传热系数，找到最佳的肋片形状。
第四层次实验：知识延展性实验。主要是指通过互联网、多媒体、可视化技术介绍新知识、新技术、新发展，以期延伸和拓展学生知识视野和相关专业知识面。
通过以上四个层次的实验训练，能够培养能源与动力工程专业学生的流体及热工实验的实验方法、实验设计、实验技术等实验能力，为进一步开展专业课学习和专业性实验打下坚实的基础。
二、分级建立能源与动力工程专业实验基地及教学实验中心
1.初级为专业基本实验
主要培养学生掌握能源动力工程领域常用的实验方法，使用常用仪器、仪表，学会处理数据，具有规范、熟练、准确的实验操作技能，重在学知识、练技能，属于专业学习中的初级水平。专业基本实验主要包括“公差与金属材料”组建2个实验台位，“自动控制原理”组建2个实验台位，“热工过程检测技术”组建2个实验台位。
2.中级为专业综合实验
以专业方向课程设置为主线分别以热电工程模块、制冷空调工程模块、新能源工程模块三部分构建专业平台实验。
热电工程模块包括锅炉实验平台、汽轮机实验平台、热工过程自动化实验平台；制冷空调工程模块包括制冷原理及设备实验平台、空气调节实验平台、供热工程实验平台、食品冷冻冷藏原理与设备实验平台；新能源工程模块包括风能利用与控制技术实验平台、太阳能利用与控制技术实验平台。
3.高级为设计、创新实验
在三大专业方向模块综合实验的基础上，依据自主专业创新教学环节和毕业设计课题，组织大三、大四学生参加专业大赛或者参与教师科研项目。教师拟定实验大纲、提出问题让学生自行思考、分析、设计、优选，重在锻炼科学思维，发展创新能力，培养学生自主学习、大胆创新的学习习惯。这种设计创新实验是基于专业教学和科学研究之间的实验，主要结合专业大赛和毕业设计来进行。
三、建立能源与动力工程专业校内仿真实习基地，改革传统生产实习模式
生产实习教学环节是为了加强学生对所学专业理论课程的理解、增强对所学专业的感性认识，培养学生综合分析问题和解决问题的能力。在这一重要实践环节的实施过程中存在诸多问题，实习质量难以达到预期。以能源与动力工程专业方向之一的热电工程为例，能源与动力工程专业学生在电厂实习花费较大；电厂企业出于安全和经济效益的考虑，和学校很难建立起长期稳定的校外实习基地。由于电厂岗位工作的资质要求，实习学生不能上岗操作，生产实习只能是走马观花，流于形式，实习效果得不到保证。
为了解决以上问题，在自治区煤炭煤电煤化工实训基地建设工程的不断推进下，新疆工程学院能源与动力工程专业将传统的单纯的在电厂企业生产实习模式改为校内仿真实习与校外实习相结合，并逐步过渡到以校内仿真实习基地为主的生产实习模式。能源与动力工程专业的学生在新疆工程学院的300/600MW火电厂仿真实验室开展与实际电厂 1∶1仿真的运行操作和故障处理的训练。
在仿真实习中，学生主要熟悉、掌握锅炉机组及其主要附属设备的结构、工作原理和运行特性；熟悉锅炉机组各系统，如煤粉制备系统、风烟系统、疏水排污系统等的运行方式，运行监控系统及自动控制系统概况；熟悉锅炉机组正常运行中监视、调节的主要内容（参数）及其调节方法，如负荷、给水、燃烧、汽温等的调节和监视；熟悉锅炉机组起动前的准备内容，起动程序及起动过程中的有关注意事项；对锅炉机组的几种停运方式、停炉程序、停炉后的冷却和养护等熟练操作；掌握锅炉机组的事故预防和处理方法，学会分析有关事故，如给水、汽温、管子爆破、煤粉爆炸、熄火等，以及事故发生原因、预防处理的方法；熟悉考核锅炉运行的主要经济指标。生产实习模式的改革改进了学生的思维模式，强化了学生的工程意识，提高了学生参与实习的主动性、积极性，强化了学生的动手能力和综合能力，培养了学生严谨的科学作风。
四、改进能源与动力工程专业毕业设计，培养学生创新能力
毕业设计是能源与动力工程专业学生在毕业前关键性的综合性实践教学环节，是在教师的指导下学生独立完成的工程设计或者论文。通过该综合性实践教学环节的锻炼，复习和巩固本专业学生的专业基础知识和专业知识，培养学生对已学知识和未学知识的综合学习与运用能力。改进能源与动力工程专业的毕业设计，对培养学生的实践能力、创新能力和适应社会要求的能力具有重要意义。
毕业设计所涉及的内容，专业课程的任课教师应该在授课过程中加强讲授和训练，让学生尽早掌握毕业设计的理论知识。要根据专业方向和现有的新技术和新方法提出贴近生产一线的毕业设计题目，并且要保证题目的多样化，使得学生能尽量根据毕业后的工作方向确定题目，以便毕业后能够尽快适应工作岗位的专业要求。在毕业设计过程中，应该加强检查指导工作，保证学生能够按时按质的完成毕业设计。严格对毕业设计进行考核，通过考核评定出不同的等级，表彰设计过程中的优秀学生，以此来督促和提高学生做好毕业设计工作。
五、结束语
在新疆经济大发展的推动下，新疆工程学院热能与动力工程教研室通过积极调研和深入思考，对能源与动力工程专业实践教学环节进行了改革，并在实施过程中加以修订和调整，最终取得了较好的效果。
参考文献：
[1]秦春艳，才博.新疆新能源产业发展现状及对策研究[J].安徽农学通报，2009，15（22）：3-5.
[2]程远，俞端仪，吴重光.建立校内仿真实习基地 改革传统生产实习模式[J].高等工程教育研究，1997，（3）：32-36.
[3]新疆工程学院.2013级本科专业培养方案[Z].2013.
[4]李华彦，董丽娜.热能与动力工程专业毕业设计改革与探讨[J].中国电力教育，2010，（27）：140-141.
【关键词】燃料；燃烧；课程教学；教学效果；教学改革
【基金项目】本文系2013年哈尔滨工程大学教学改革项目“基于创新型人才培养的《燃料与燃烧》教学模式改革研究与实践”（JG2013YB09）的研究成果。
【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）18-0057-02
现代社会能源主要来源于化石燃料的燃烧，能源短缺已成为世界各国面临的迫切问题，寻求新型燃料以及研发高效低污染燃烧装置已成为各国面临的重大任务。 “燃料与燃烧”是一门研究化石燃料及其燃烧规律的传统学科，同时又是一门反映最新燃料及燃烧技术，并与之保持同步的新学科。
作为高等院校热能与动力专业方向的重要专业基础课，“燃料与燃烧”以“高等数学”、“大学物理”、“大学化学”、“工程热力学”、“传热学”和“流体力学”等传统基础课程的知识为基础，由于涉及学科多，应用知识繁复，与其他基础课程相比，具有课程理论难度大、跨度大、知识点多且零散和对数学要求高等特点[1，2]。为此，针对我校热能与动力工程专业人才培养特点和要求，结合多年教学实践经验，对“燃料与燃烧”课程教学内容的制订及教学手段的选择提出自己的建议。
一、课程内容及特点
1.课程内容
“燃料与燃烧”包括燃料、化学热力学、化学动力学、燃料的着火理论、火焰的传播与稳定理论、预混燃烧理论和扩散燃烧理论等基础理论，液体燃料、固体燃料的燃烧过程及其经典的模型等教学模块；课程主要包含：（1）燃料、（2）燃烧过程的物质平衡与热平衡、（3）化学反应动力学、（4）燃烧系统守恒方程、（5）着火和燃烧界限、（6）预混气的燃烧、（7）层流预混火焰、（8）层流扩散燃烧、（9）气体湍流燃烧、（10）液体燃料的扩散燃烧、（11）固体燃料的燃烧、（12）燃烧污染与防治、（13）船舶动力装置的燃烧等教学内容。
2.课程特点
实际燃烧过程涉及质量、动量和能量的交换和变换，涉及燃料和氧化剂之间的化学反应，具体过程十分复杂。“燃料与燃烧”课程知识点多、理论性强、学科交叉性强。因此，一方面，该课程的学习要求学生很好地掌握前期“大学物理”、“大学化学”、“工程热力学”、“传热学”和“流体力学”等专业基础课程的内容；另一方面，该课程的学习又可以促进了学生对上述课程知识点的理解。
“燃料与燃烧”课程理论性强、知识涉及面广，是一门典型的理论和实验相结合的学科。由于燃烧过程的复杂性，截至目前，燃烧科学的研究仍然以实验研究为主。先进诊断技术的不断出现使得燃烧实验获取的数据更加可靠、准确[3]。20世纪以来，着火模型、火焰传播理论、反应流体力学和计算流体力学等的建立使燃烧理论有了长足的发展。并且，随着大型计算机的出现，使得采用数值模拟方法研究燃烧过程已经成为发展趋势[4]，这些都有力地促进了燃烧技术的发展。但这些理论模型对于本科生而言很难理解。这就要求授课老师探索适合本科生知识结构及认知水平的教学内容和教学手段。
二、教学方法
1.教材的选择
“燃料与燃烧”这门课程知识点多、理论性强、概念抽象，如何上好这门课，选择适合的教材是非常重要的环节。好的教材有利于制订合理的教学内容和教学计划，可以有效促进教师的教学和学生的学习。目前市面上发行的教材主要有国外教材的国内翻译版和国内教材两类，比如Kuo. Kenneth K.的《Principles of Combustion》和Turns. S. R.的《An Introduction to Combustion》以及国内顾恒祥编著的《燃料与燃烧》教材和严传俊的《燃烧学》等，这两类教材各有特点。合适的教材应该能够与学生的知识结构及认知能力相适应，与该课程的教学目标相适应[5]。
针对本课程的特点，教材的内容要全要新，应能够较好地反映当前燃烧理论发展水平及技术发展现状。教材内容应当包括燃料、化学热力学、化学动力学、燃烧物理基础、预混燃烧及扩散燃烧、液体及固体燃料的燃烧等。由于是面向本科生的教材，应当内容简单易懂、表述深入浅出、实例丰富直观、结构逻辑清晰，能有效衔接理论分析与工程实例，这样才能提高学生学习兴趣。目前国内出版的《燃料与燃烧》教材要么理论性太强，要么涵盖内容不全面，要么内容深度不够，总之都存在这样或那样的问题。为此，根据我校本科热能与动力工程专业方向学生培养的目标和特点，我校“燃料与燃烧”课程组的老师编写了适合我校学生使用的《燃料与燃烧》教材，该教材系统地阐述了燃烧的基本原理和理论；详细讲述了燃料动力学燃烧的计算方法，详细论述了燃烧热力学和燃烧化学反应动力学，着重介绍了船舶动力装置涉及的预混燃烧和油滴蒸发控制的扩散燃烧；最后，为及时反映燃烧技术的最新研究进展，增添了新型船舶动力装置所采用的燃烧技术[6]。在教材的编撰过程中，大量引用了我校教师及研究生们的研究成果。教材针对性强、内容新颖，强调了“燃料与燃烧”课程的理论性和工程应用性，培养了学生学以致用、理论联系实际的能力和素养。
2.教学内容设计
“燃料与燃烧”课程教学内容应该具有目标性、实效性、科学性、启发性，为此在其教学内容的设计过程中，应该注意以下几点：
①内容要重点突出。“燃料与燃烧”课程内容包括化学热力学、反应动力学基础、着火理论、火焰传播与稳定理论、液体燃料及固体燃料的燃烧等部分，但在各部分内容的讲解上要有重点。课程中化学热力学和化学动力学基础是整个课程的理论基础，讲解内容包括化学平衡、热化学、化学反应速率、质量作用定律、反应级数、活化分子碰撞理论及链锁反应理论等。其中，化学反应速率、质量作用定律、阿累尼乌斯公式和链锁反应理论可作重点讲解。关于着火理论，授课重点放在闭口系统着火理论模型的建立和结果分析上，并分析燃烧放热量和散热量随温度的变化曲线，确定着火温度与初始温度、物理化学因素和散热强度的关系。对于火焰传播与稳定理论，授课的重点在火焰传播概念、气体的动力燃烧与扩散燃烧及火焰稳定的基本原理与方法的讲解。对于预混燃烧，授课的重点在瑞利公式、郎肯-雨果尼奥公式的推导，以及爆震波、缓燃波的性质，并分析层流火焰的传播速度。对于扩散燃烧和液体燃料的燃烧，重点在伯克-舒曼理论、燃料射流的唯象分析、液体燃料的雾化、蒸发模型及液滴的质量燃烧速率。对于固体燃料的燃烧，碳的燃烧化学反应及碳粒的燃烧速度可作为授课重点。
②理论与实践相结合。“燃料与燃烧”是一门理论性及实践性都很强的学科。课程涉及的相关理论模型比较抽象，不易掌握。因此，该课程的教学内容必须与工程或生活实践紧密结合。在课程教学内容设计过程中必须将理论与具体工程案例或燃烧相关生活案例相结合，以具体案例作为切入点，将复杂抽象的理论概念穿插到生动、具体的案例中进行讲解。对于热能与动力专业的本科生，笔者结合船舶柴油机，利用燃烧学理论讲解燃烧室结构设计、燃油燃烧过程、过量空气系数、着火等这些具体设计方案背后的理论依据，从而强化对燃烧理论的理解；结合汽油机和柴油机，讲解点燃和压燃，讲解不同燃烧方式对汽油机和柴油机的影响，讲解烃类燃料着火点和自燃点的区别；结合家用燃气灶台，讲解燃料的扩散燃烧。通过以上措施，使学生课本理论与实践统一。
3.教学方法设计
①采用启发式教育。在“燃料与燃烧”课程教学过程中从学生的知识结构及认知能力出发，结合具体的教学内容和教学目标，采用提问、讨论和案例分析等多种方式，让学生参与教学过程，激发学生的学习热情，使他们在活跃、开放的教学氛围中理解掌握燃料与燃烧相关的知识点，并逐步掌握应用相关知识点分析解决实际问题的能力和提升团队合作能力。
②多媒体与板书的有机结合。随着计算机技术的发展，多媒体技术已成为课堂教学的重要手段。多媒体教学课件图文并茂、内容丰富、信息量大。就“燃料与燃烧”而言，燃烧过程细节可以被生动地显示出来，危险实验也可被充分地展示出来，使学生能够更加深刻、有效地理解相关燃烧理论和燃烧过程。但是，使用多媒体技术授课，老师讲课速度加快，课程信息量增加，学生课堂紧张度增加，易造成学生的思维跟不上授课速度，影响教学效果。板书比较灵活，便于控制授课节奏，适合于讲解复杂理论模型，教师在授课过程中，可以通过板书引领学生的思维，进行详细的讲解和推导，学生易于理解和融会知识。但是，板书速度慢、效率低。因此，在“燃料与燃烧”课程教学过程中，将多媒体教学与传统板书有机结合，扬长避短，充分发挥各自优势，以达到最佳的教学效果。
③多种考核手段的结合。在教学过程中，采用多样化的考核手段，了解学生对课程知识点的掌握情况，督促学生的学习。平时成绩、课堂提问、课后作业、案例分析、阶段考试和小论文等都可以作为考核手段。但无论采用何种形式的考核手段都应当从激发学生的学习热情、提高学生的学习效果和增加学生对本课程本专业的认识出发。
三、结论
综上所述，“燃料与燃烧”融合了“大学物理”、“工程热力学”、“传热学”、“流体力学”、“气体动力学”和“高等数学”等课程的知识。在教学过程中应点面集合，重点突出，理论联系实际，加强对学生实践能力、团队合作能力和创新能力的培养，不断更新教学内容。同时，作为老师，需要不断学习，及时掌握该课程新的知识点，及时更新教学内容。
参考文献：
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[2]苏磊. 燃烧学-教学有感[J]. 中国科教创新导刊，2009（34）：134.
[3]Kuo， Kenneth K. Principles of Combustion
[4]严传俊， 范玮. 燃烧学[M]. 西安： 西北工业大学出版社， 2008.
[5]王保文， 王为术， 高传昌. 电厂热能动力工程专业“燃烧学”教学内容设计[J]. 中国电力教育， 2010， （30）：100-102.
[6]周松，孙凤贤.燃料与燃烧[M]. 哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，2015（即将出版）.
关键词：专业综合改革;实践教学;热能与动力工程;理论研究
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）33-0042-02
近些年来，教育部针对教学质量工程建设，开展了系列的质量工程项目，如精品课程、教学团队、国家精品资源共享课程、特色专业以及“卓越工程师”计划等等。教育部在2012年1月批准了53个高校180个专业实施新的“高等学校本科教学质量与教学改革工程”建设项目――高校实施专业综合改革试点项目。主要目的是推进高校教育教学改革，提高教育教学质量，结合学校办学定位及学科特色，明确专业培养目标和建设重点，优化人才培养方案，通过自主设计建设方案，推进培养模式、教学团队、课程教材、教学方式、教学管理等专业发展重要环节的综合改革，促进人才培养水平的整体提升，形成一批特色更加鲜明的专业点。
专业综合改革是为了适应社会经济的发展和区域经济发展以及行业需求为导向，建立一个适应自身办学特色的专业培养模式，该培养模式要求实际操作性强，而且能达到与企业对接，培养合适的专业人才。近年来，一些不同的高等学校或专业从自身建设出发分析专业综合改革的特点。[1-4]郭晓丽[5]以教学管理角度，从打造优良师资、强化制度建设、深化教学改革、加强档案建设四方面进行了论述对专业综合改革的思考。邵霞等[6]以江苏大学工程热物理专业为例介绍了该专业的专业综合改革做法。下面以郑州轻工业学院（以下简称“我校”）能源与动力工程专业（制冷与低温工程方向）在实施省级专业综合改革项目中具体操作方法为对象，从人才培养模式、师资队伍建设、实践和创新教学和毕业设计等方面进行阐述专业综合改革的必要性与可行性，以期对类似的专业综合改革提供一些建设思路。
一、人才培养模式改革与实践
人才培养模式作为教育教学改革的核心问题，是人才培养的顶层设计，是办学指导思想和教育目标的具体体现，也是专业综合改革所提出来建立面向地区发展的人才培养模式，突出区域发展特点，建立特色鲜明的人才培养模式。河南省是制冷产业的大省，有较多的中小型企业，目前有开封空分集团、格力电器（河南）有限公司、郑州科林车用空调有限公司、三力制冷设备实业有限公司、河南冬宫制冷工程有限公司、郑州中南科莱空调设备有限公司以及在商丘市民权制冷产业聚集区等一批制冷相关企业，同时河南也是冷冻食品的大省，有三全、双汇、思念等知名企业。我校能源与动力工程专业是河南省较早的本科专业，是国家级特色专业和国家级“卓越工程师计划”试点专业，有几十年的发展过程，坚持办学特色，服务地方经济。通过长期的建设，我校与省内相关企业、产业建立了良好的产学研合作关系，并在相关企业建立了产学研合作基地和本科生教学实习、实践基地等，每年我校能源与动力工程专业的本科生在这些企业进行生产见习、实习、毕业设计等培养。根据这些特点，我校能源与动力工程专业建立了如图1所示的培养模式。
针对刚入校的学生，在低年级主要学习基本的理论知识和专业技能，培养专业兴趣，夯实专业基础。这一培养环节基本以理论课程讲授为主，专业技能的培养也基本由教师承担。针对中高年级学生，专业课将由教师和工程师共同指导和讲授，工程师从学院签约的共建单位引进，毕业设计的题目主要从企业实际需求出发，按照教学过程安排设计时间和设计环节，达到学习和锻炼的目的。这样一方面能够按照教学要求完成相应的课程内容和理论讲授，另一方面又可以让学生在课堂教学的同时感受到实际项目的特点和适应的过程。
二、师资队伍建设
郑州轻工业学院作为教学型院校，主要是培养本科层次应用型人才。应用型人才的培养需要一批即懂专业又要懂企业产品生产、制造、设计及研发的师资队伍，因此我校于2012年出台了《郑州轻工业学院关于加强高水平工程教育师资队伍建设的若干意见》，建设目标是建设一支工程实践能力强，教学经验丰富，集教学、科研和工程开发应用为一体的专业师资队伍。各工科专业教师应具备一定年限的工程实践经历，其中部分教师应具备一定年限的企业工作经历，到2015年，各工科专业教师到企业工程岗位工作一年以上的比例达到50%以上。根据学校的总体安排，结合专业实际情况，我校能源与动力工程专业是国家级特色专业和国家级“卓越工程师计划”试点专业，学校在人才引进方面给预予了很多政策，因此要求具有博士学历的教师要去企业从事半年以上的研究开发工作或与企业合作进行产学研开发，有条件的也可以去企业进行博士后研究;同时引进在企业工作过的具有高学历人才充实专业教师队伍。近两年分别从开封空分集团和新飞电器引进高层人才2名，1名博士去广东志高空调有限公司从事博士后研究并已出站。另外有5名教师分别与郑州科林车用空调有限公司、广东中宇集团、郑州长城科工贸有限公司等企业从事产学研合作项目的研究与开发工作。通过近五年的建设，该专业的教师大部分具有从事企业产品研究开发能力，提升了专业教师的工程素养。
教师的主要职责是教书育人，近些年引进的人才都具有博士学位，知识面及水平都很高，但是如何上好一门课，做一个合格的教师，需要进一步的培养。能源与动力工程专业作为国家级特色专业，充分发挥具有丰富教学经验的老师的带头作用，对青年教师做好教学环节的培训工作。我校青年教师的培养分为4个阶段：一是入职培训。主要是由人事处组织一批学校教学名师对每年入职的青年教师进行教学集中培训。二是助课。第一学年青年教师必需助课1～2门次。三是教研室试讲。由教研室主任组织教学经验丰富的教师组成评委对其教学进行试讲，并进行点评，检查教案。四是二级学院试讲。由二级学院组织对学院的青年教师的讲课进行试讲。通过考核才能独立进行教学。在教学过程中，二级学院近五年入职的青年教师参加由二级学院组织的青年教师教学技能竞赛，并推优参加学校的教学技能竞赛。同时学校每年至少组织近五年入职的教师参加由学校定期组织的教育教学方法的培训、精品课程的师资培训等一些培训会，提升老师的教育教学水平。通过近些年来的学校、学院以及教学团队负责人的精心培养与组织，能源与动力工程教学团队2013年获得河南省优秀教学团队。
三、实践和创新教学环节
实践教学是地方工科院校人才培养中至关重要的环节，也是地方工科院校教育教学改革的着力点和重点，更要突出实践教学体系在人才培养过程中的重要性。能源与动力工程专业分别与格力电器（河南）有限公司、郑州科林车用空调有限公司、三力制冷设备实业有限公司、河南冬宫制冷工程有限公司、郑州中南科莱空调设备有限公司、郑州长城科工贸有限公司、山东小鸭零售设备有限公司、郑州凯雪冷气设备有限公司等省内外企业建立了学生实习基地，承担本科生的认知实习、生产实习和暑假实习等。安排高年级学生到生产单位进行实践，在生产第一线亲身体会工程师的工作。在这一环节，学生的学习以企业单位为主体，学校则作为配角协助企业完成对学生工程实践能力的培养。同时近几年投入近500万元，按国家标准建成了焓差实验室、压缩机综合测试实验室、换热器综合测试实验室、冷冻冷藏设备等实验室，作为本科生的实验、实训实验室。
同时在广泛建立本科生实践基地的同时，以大学生创新性实验和学科竞赛为载体，完善实践教学体系，从而确保人才培养质量的提高。近些年积级地组织学生参加各类创新大奖赛，每年学生承担的国家级、省级和校级创新实践、实训和创业类项目10余项。组织本科生参加全国节能减排大赛、机械创新大赛、河南省国家大家科技园怀科技创新大赛等，获得奖励多项。通过大赛锻炼学生的动力能力、创新能力和运用所学知识解决问题的能力。
四、毕业设计（论文）环节
毕业设计是教学过程的最后阶段采用的一种总结性的实践教学环节。通过毕业设计，能使学生综合应用所学的专业基础理论知识和专业知识，从事该专业的相关产品的设计与开发或利用所学知识从事专业相关的研究。我校能源与动力工程类本科生主要是企业相关产品的设计与开发，部分考入研究生的同学可选做毕业论文。[7，8]毕业设计的指导老师为：学校的教师或企业的高级工程师。毕业设计的题目主要是制冷设备的设计，如：制冷机组的设计、小型制冷产品的设计等。在企业从事毕业设计的同学，由企业导师与学校导师共同指导，以企业导师为主。实践表明，校企结合的毕业设计模式，充分利用企业资源，这种方式尤其适合于工科专业的学生，因此很受学生欢迎，激发了学生的学习兴趣，培养了学生解决实际问题的能力。
五、结论
专业综合改革试点是教育部正积极推进的一项教育改革工程。我校结合中原经济区建设的实际需求为出发点，以我校的实际情况，突出办学特色，结合我校能源与动力工程专业人才培养模式、师资队伍建设、实践和创新教学和毕业设计具体做法，强化专业特色，增加实践教学环节的内容和方式，以培养高素质工程技术人才为目标，开展了专业综合改革的探索和实践，提升专业教师的工程背景和增强校企结合的人才培养模式，提升学生的动手能力和解决实际问题的能力，从而培养出真正的“厚基础、宽口径、强能力、高素质的创新性人才”。
参考文献：
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[2]朱长江，何穗，徐章韬.数学与应用数学专业综合改革目标、方案与实施[J].中国大学教学，2013，（2）：30-33.
[3]方波，白政民，张元敏.应用型本科电气工程及其自动化专业综合改革探索――以许昌学院为例[J].中国成人教育，2013，（14）：150-152.
[4]刘全忠，王洪杰.能源与动力工程专业卓越工程师培养模式研究与实践[J].黑龙江教育学院学报，2013，32（12）：40-42.
[5]郭晓丽.高等学校“专业综合改革试点”教学管理问题研究[J].中国电力教育，2012，（32）：38-39.
[6]邵霞，潘剑锋，唐爱坤，等.突出能力培养的工程热物理专业综合改革[J].中国电力教育，2012，（23）：38，51.
关键词：工程热力学；教学方法；教学手段；教学改革
作者简介：裘薇（1976-），女，浙江临安人，上海电力学院能源与环境工程学院，讲师；朱群志（1972-），男，浙江台州人，上海电力学院能源与环境工程学院，教授。（上海?200090）
基金项目：本文系上海市教育委员会重点课程建设项目（编号：20105302）的研究成果。
中图分类号：G642?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）21-0062-02
工程热力学是研究热能和其它形式能量（特别是机械能）相互转换规律以及提高能量转换效率的一门学科，是热能与动力工程专业的一门必修的主干专业基础课程，也是学生开始接触的第一门和热能工程有关的课程。工程热力学不仅为学生学习相关的专业课程提供必要的基础理论知识和基本技能，也为学生日后从事热能利用、热设计、热管理和热控制等方面的专业技术和科学研究工作打下必要的理论基础。
近几年，随着学校的不断发展，上海电力学院先后开设了“热动卓越工程师班”、“电厂自动控制”、“电厂测控”、“电厂核电”新专业和获得了“热能工程”硕士点的授予权。为了适应新时期人才培养及“085工程”的需要，教师除了继续承担“热动专业”的“工程热力学”教学任务外，还将面向“电专业”和研究生开设不同层次内容的工程热力学课程，因此，为了提高本课程的教学质量，有必要对“工程热力学”课程教学方法及手段开展更高层次的研究工作。
一、教学目标
根据专业人才培养的需要，“工程热力学”课程的教学目标是通过本课程的学习，应使学生掌握工程热力学的基本理论和基本知识，受到较强的基本技能训练，能正确进行热力过程和热力循环的分析和计算。教学方向定位于基础科学理论与工程实际之间的桥梁，着重培养学生应用基础知识解决工程实践问题的能力，为后续专业课的学习奠定坚实的理论基础。课程的特点是：将工程热力学作为一个整体来组织教学，并借助于现代教育手段、密切结合实验与专业课程，进行完整、系统的教学。
二、教学改革采取的措施
教学方法和教学手段的改革是服务于课程体系和教学内容的改革，它是实现教学目标的重要措施。”工程热力学”课程的逻辑性很强，各部分内容又交叉渗透，一环扣一环，而且概念抽象，是一门难教难学的课程，所以在教学的过程中，需要注意教学的方法和手段，使学生能较好又容易地理解教学内容。
1.教学方法的改革
（1）开展教学研讨活动，理解教学思路。通过开展多次教师试讲活动，对本课程的教学目标、教学要求、教学方法等有比较清楚的认识。教学目标要从学生专业课的学习以及职业发展的需求考虑。基础课不只是为后续课程服务，为专业的学习服务，更重要的是培养学生的科学素质和科学思维方式，提高他们分析问题和解决问题的科学研究能力，使学生眼光远、层次高、后劲足。教学上需要控制教学内容的难度。注意将教学内容及习题的难度控制在适当的水平，难度太大的习题，会过度加大学生的负担，不提倡作为作业而布置。教学中需要清楚讲述知识点产生的背景和来龙去脉，争取用一条主线将各章节的内容穿起来，避免对知识点的孤立讲授，避免学生孤立地理解知识。教学中需要介绍本学科在工业、民用及高新技术领域的一些应用实例，加深学生对基础知识的理解，使学生充分认识本门课程的重要性，提高学习的兴趣和积极性。
（2）注重学生应用能力和创新能力培养。在课程教学过程中注意理论联系实际，注重工程应用。以往学生反映“孤立系统熵增原理和作功能力损失”这部分内容抽象难懂。在教学中可举一个工程实例：大气环境温度为-10℃，为保持计算机房内20℃，需每小时向机房供热7500kJ。若采用三种方式供热：（1）电热器；（2）电动机带动热泵；（3）温度为80℃的热水供暖，让学生分析三种情况的熵增和作功能力损失。使用这种工程例子好处是：学生接触的概念和原理不再枯燥空洞，而是富有工程背景和实用价值，可以使学生加深对这部分内容的理解。同时从实例的比较中，学生自己也可领悟出一个道理：对能量应从量和质两方面综合评价，才能真正找到节能途径。
讲述教材内容和工程实践有机联系。例如：制冷循环的原理与制冷装置、冷藏库、家用空调、电冰箱的联系，湿空气的相关知识在空气调节、电厂冷却塔中的应用，郎肯循环与火力发电厂实际循环等。通过介绍这种内在联系，使课堂教学内容生动，帮助学生理解所学知识和原理在实际中运用。
改变以往全部由教师做习题点评的方式，请学生上讲台讲演自己的解题方法，其他同学评判和讨论。通过各抒己见，对比分析，最后达到“明辩是非”。教学实验表明：采用这种做法，激发了学生学习兴趣，学生的解题方法明显增多，有些学生的解题思路相当活跃。
鼓励同学撰写生活中应用工程热力学知识解决实际问题的小论文。指导学生关心身边的热力学现象，引导学生利用所学知识分析实际问题，鼓励学生构思的创新性。通过这一环节使学生充分理解热力学的方法，引起对相关领域的浓厚兴趣，加强对学生理论联系实际、提高科学素质，并且学生与老师互动、老师通过课外指导来因材施教。在2009年的试验过程中，绝大多数学生撰写了相关论文，达到了预期效果。
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