對改進(jìn)熱工測量技術(shù)課程教學(xué)的思考*

朱紅霞

南京工程學(xué)院 南京 211167

作者：朱紅霞，博士在讀，講師。

熱工測量被譽為熱力系統(tǒng)運行人員的眼睛，也是構(gòu)成自動控制和保護(hù)裝置的基礎(chǔ)。隨著火力發(fā)電機(jī)組迅速向大容量、高參數(shù)方向發(fā)展，對熱工過程參數(shù)檢測與控制的要求愈發(fā)嚴(yán)格，同時隨著計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通信、材料和控制等技術(shù)的大力發(fā)展，新型儀表和先進(jìn)的測量技術(shù)不斷出現(xiàn)[1]。如何跟蹤專業(yè)技術(shù)的發(fā)展，提高熱工測量技術(shù)課程教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)出基礎(chǔ)扎實、知識面廣、能力強、素質(zhì)高、具有創(chuàng)新精神的應(yīng)用型、復(fù)合型人才，已成為當(dāng)務(wù)之急。筆者結(jié)合多年教學(xué)經(jīng)驗，立足課程建設(shè)與改革，就如何提高能源與動力類專業(yè)熱工測量技術(shù)課程的教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行分析和探討。

1 課程特點

1）內(nèi)容多且零散。涉及的熱工測量參數(shù)類型多，包括溫度、壓力、流量、物位、物質(zhì)成分、機(jī)械量等，且相互聯(lián)系不緊密，知識點零散，系統(tǒng)性不強。

2）涉及方面廣，與其他課程聯(lián)系緊密。相關(guān)課程主要有熱工基礎(chǔ)、工程流體力學(xué)、電路、電子技術(shù)基礎(chǔ)等，還涉及材料技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、信號處理技術(shù)等多學(xué)科方向知識。

3）與現(xiàn)場聯(lián)系緊密，實踐性強。各種熱工參數(shù)測量儀表與測量技術(shù)廣泛應(yīng)用于各種實際生產(chǎn)過程，學(xué)生只有通過足夠的實驗與實踐鍛煉才能達(dá)到學(xué)以致用。

4）發(fā)展迅速、內(nèi)容更新快。各種高性能的微型化、智能化、多功能化的新型儀表和軟測量等新測量技術(shù)在測量領(lǐng)域中不斷出現(xiàn)。

2 教學(xué)現(xiàn)狀與存在問題

熱動專業(yè)學(xué)生的熱工測量技術(shù)課程教學(xué)課時為40個學(xué)時，其中包括4個學(xué)時的實驗課，有限的學(xué)時與日益增加的教學(xué)內(nèi)容之間沖突不斷加劇，在已往的教學(xué)中存在一些問題。

1）教材內(nèi)容不完善。目前可用于熱工測量技術(shù)課程教學(xué)的國內(nèi)相關(guān)教材不少，但并非都盡善盡美：有些教材內(nèi)容相對較陳舊，知識需要更新；有些教材內(nèi)容廣泛，但重點不突出；有些教材實例太少；大部分教材在各章節(jié)末沒有完整的思考題和習(xí)題。

2）教學(xué)模式單一，需要改進(jìn)教學(xué)方法與手段。理論教學(xué)一般都采取傳統(tǒng)的課堂講授的方法，以注入式教學(xué)為主，沒有體現(xiàn)出學(xué)生是主體、教師是主導(dǎo)的地位，學(xué)生學(xué)起來感到枯燥，教學(xué)效果不夠理想。同時，由于教學(xué)以教師為中心，對一些新知識、新問題，教師可以選擇不學(xué)、不講，缺乏有效的激勵監(jiān)督機(jī)制，因而也不利于教師業(yè)務(wù)水平的提高。

3）實踐環(huán)節(jié)少，不利于學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)。由于學(xué)時限制，該門課程只能開設(shè)2個課內(nèi)實驗，實驗內(nèi)容也以驗證性為主。由于缺少鍛煉，很多學(xué)生實踐動手能力薄弱，不能將課堂所學(xué)知識融會貫通。因而需要充分利用和開發(fā)現(xiàn)有實驗設(shè)備，增加課外實驗，特別是增加綜合性、創(chuàng)新性實驗，同時增加形式多樣的課外實踐活動。

4）考核形式單一。一直采用理論筆試為主、實驗成績?yōu)檩o的考核方式。筆試內(nèi)容主要由任課教師出題，實驗成績由實驗教師依據(jù)實驗報告評定，沒有很好地發(fā)揮出通過考核來激勵學(xué)生學(xué)習(xí)的作用。

3 提高課程教學(xué)質(zhì)量的方法

3.1 教學(xué)內(nèi)容的改進(jìn)

1）優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容，突出重點和難點。針對該課程內(nèi)容廣而多，難易程度不一的特點，可精選教學(xué)內(nèi)容。把教學(xué)內(nèi)容分為精講內(nèi)容與選學(xué)內(nèi)容，精講內(nèi)容應(yīng)該是在生產(chǎn)一線得到廣泛應(yīng)用的各種儀表相關(guān)知識，對于它們的基本原理與方法要講深講透；而在目前生產(chǎn)過程中應(yīng)用相對較少但前景發(fā)展較好的測量方法可定為選學(xué)內(nèi)容，可粗略介紹后安排學(xué)生自學(xué)。對于難點內(nèi)容，要從“提出問題—分析問題—解決問題”入手，讓學(xué)生理清思路。

2）注重教學(xué)內(nèi)容擴(kuò)充與更新。此課程與多學(xué)科交叉，它自身的內(nèi)容又是飛速發(fā)展的，教材的編寫往往跟不上技術(shù)的進(jìn)步。因此，教師在講授時不能拘泥于教材內(nèi)容的限制，要及時補充更新一些具有良好應(yīng)用前景的新方法、新技術(shù)。知識常講常新，有助于開闊學(xué)生的視野、提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和培養(yǎng)其創(chuàng)新意識。

加強教學(xué)內(nèi)容中的應(yīng)用部分，結(jié)合國內(nèi)外有關(guān)廠家產(chǎn)品資料，補充一些教材中未提及但工程實際應(yīng)用中需要用到的知識。例如，各類儀表的型號、使用范圍和所受的限制條件等在教材中很少反映，而這些正是儀表選型中最實際的問題。

補充課外習(xí)題和思考題，引導(dǎo)學(xué)生在課余進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，使得課外學(xué)習(xí)的知識比課內(nèi)多。該課程的教材各章節(jié)后一般不設(shè)習(xí)題和思考題，如果課后學(xué)生不主動復(fù)習(xí)，課前又缺少預(yù)習(xí)，則授課及學(xué)習(xí)效果就相對較差?？梢栽诿看握n后根據(jù)教材，結(jié)合工程實際，設(shè)計布置一些習(xí)題作為課后作業(yè)，同時把下一次課的主要內(nèi)容以思考題的形式布置給學(xué)生，要求學(xué)生去自學(xué)。由于有思考題做引導(dǎo)，學(xué)生明確了自學(xué)方向，其自學(xué)的積極性可大大提高。

3.2 創(chuàng)新課堂教學(xué)方式，采取多模式教學(xué)，充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段

1）教學(xué)方式從以往單純的教師講授轉(zhuǎn)變?yōu)榻處熣n堂教學(xué)、學(xué)生自學(xué)并參與教學(xué)相結(jié)合。在授課計劃中安排1～2次課讓學(xué)生參與到教學(xué)過程中來。每個學(xué)生準(zhǔn)備的內(nèi)容圍繞一個獨立的知識點展開，講授時間控制在10～15分鐘。學(xué)生在講授前，需要廣泛搜集相關(guān)資料，精心準(zhǔn)備授課內(nèi)容，并制作幻燈片，這個準(zhǔn)備過程就是一種自主學(xué)習(xí)、主動理解并掌握知識的過程。通過參與教學(xué)，學(xué)生還能鍛煉表達(dá)能力、增強自信心。而教師在這個過程中主要起到引導(dǎo)、解疑、歸納總結(jié)的作用。

2）采取實物教學(xué)、案例教學(xué)等多種教學(xué)模式。實物教學(xué)是將各種儀表、器件、裝置等作為實物教具在課堂上展示、拆卸、講解, 進(jìn)行生動直觀的教學(xué)。例如，講解溫度測量時可將熱電偶、熱電阻實物拿到課堂上，介紹水位測量時可將電接點這些容易攜帶的重要部件帶給學(xué)生觀摩。這種教學(xué)模式直觀、形象，學(xué)生很容易熟悉并掌握相關(guān)儀表的原理和結(jié)構(gòu)特點。案例教學(xué)是將生產(chǎn)一線的測量實例拿到課堂上給學(xué)生講授。例如，在介紹某電廠鍋爐汽包水位測量案例時，當(dāng)學(xué)生得知需要在汽包上安裝3種不同類型的水位計時就會有疑問：為什么不能只采用一種？通過分析該案例的求解思路和實現(xiàn)方法，把枯燥的原理融于精彩的實例中進(jìn)行講解,可以充分激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，誘導(dǎo)學(xué)生勤于思考。達(dá)到善于思考。

3）充分利用多媒體課件、網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)等現(xiàn)代教育手段。傳統(tǒng)以板書為主的講授方式不能適應(yīng)該課程課時少、內(nèi)容多的特點，而采取以多媒體課件為主、板書講授為輔的講課形式，既能保留黑板板書與學(xué)生交互性好的優(yōu)點，又可充分發(fā)揮多媒體教學(xué)信息量大、形象直觀等優(yōu)勢。在制作和使用多媒體課件時，要注意它不同于電子教科書，要精于教材，且能結(jié)合教材增加更多有利于開闊思路、掌握教材內(nèi)容的輔導(dǎo)材料，力求具有創(chuàng)新性和前瞻性。每節(jié)課要把課程的重點歸納總結(jié)出來，否則，大容量的多媒體課件會使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中把握不住教學(xué)的重點。此外，還可以充分利用校園網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢進(jìn)行輔助教學(xué)，教師制作網(wǎng)絡(luò)課件、虛擬實驗室、網(wǎng)上答疑系統(tǒng)，學(xué)生可通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程、自主的輔助學(xué)習(xí)。

3.3 加強實踐性教學(xué)，創(chuàng)造“開放性”“做中學(xué)”的學(xué)習(xí)環(huán)境

應(yīng)用型高校在人才培養(yǎng)過程中必須堅持“知識傳授和能力培養(yǎng)相結(jié)合”[2]。通過采取融開放式實驗、研究性實踐和科技訓(xùn)練為一體的實踐教學(xué)新模式，強調(diào)在知識建構(gòu)的過程中訓(xùn)練學(xué)生的應(yīng)用能力、科研能力和創(chuàng)新能力。

1）加強實驗教學(xué)，建立開放性實驗室。實驗課是驗證理論、應(yīng)用理論、鍛煉學(xué)生實踐能力的重要環(huán)節(jié)。由于學(xué)時的限制，要根據(jù)培養(yǎng)計劃對課內(nèi)實驗內(nèi)容進(jìn)行精選，盡可能為學(xué)生提供綜合性的實驗。將熱工測量實驗室變?yōu)殚_放實驗室，供學(xué)生利用課余時間進(jìn)行設(shè)計與創(chuàng)新實驗，并配備教師進(jìn)行輔導(dǎo)，讓學(xué)生通過自主設(shè)計實驗方案、搭建實驗系統(tǒng)、處理實驗數(shù)據(jù)等環(huán)節(jié)的鍛煉，能夠?qū)λ鶎W(xué)知識綜合應(yīng)用、融會貫通。

2）充分利用現(xiàn)場實習(xí)機(jī)會。通過認(rèn)識實習(xí)和生產(chǎn)實習(xí)，讓學(xué)生深入電廠生產(chǎn)一線，與現(xiàn)場運行人員直接交流，使學(xué)生對檢測元件、測量儀表安裝及使用過程中會出現(xiàn)的問題等知識有更深入的了解。

3）開展“創(chuàng)新實踐”活動。以知識和實踐技能方面的設(shè)計或競賽活動為主要內(nèi)容，如學(xué)生科技創(chuàng)新活動、實驗操作技能競賽等，利用課余時間開展與本課程相關(guān)的形式多樣的課外實踐活動，學(xué)生在這些活動中可以得到較全面的實踐鍛煉和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。

4）重視畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)。畢業(yè)設(shè)計是實踐教學(xué)的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，可以將學(xué)生科技創(chuàng)新項目進(jìn)一步深化，引入到畢業(yè)設(shè)計中或結(jié)合工程實際項目選擇相關(guān)畢業(yè)設(shè)計課題。例如為學(xué)生提供類似“基于LabVIEW的溫度傳感器（或壓力、流量儀表）校驗系統(tǒng)的設(shè)計與研究”“大型火電機(jī)組高溫（或中低溫、壓力、流量、轉(zhuǎn)速和振動）檢測系統(tǒng)設(shè)計”等與熱工測量課程密切相關(guān)的畢業(yè)設(shè)計題目，學(xué)生通過完成這些課題，能進(jìn)一步加深對相關(guān)測量儀表的認(rèn)識，學(xué)以致用，工程應(yīng)用能力和專業(yè)素質(zhì)得到全面提高。

3.4 加強試題庫建設(shè)，采用多種形式的考核方式

要強調(diào)過程評價與成果評價相結(jié)合[3]、理論考試與實踐考核相結(jié)合。

1）要編制開放式、多元化試題庫。要實現(xiàn)“教”與“考”分離，必須有完善的試題庫。試題庫的建設(shè)要始終與課程的教學(xué)與實驗環(huán)節(jié)緊密相連；要增加實驗內(nèi)容的考核；要結(jié)合該課程應(yīng)用領(lǐng)域中最新的研究動態(tài)，及時優(yōu)化、更新題庫；建設(shè)的試題庫要可實現(xiàn)科學(xué)、合理的組卷；要提高題庫的使用率，平時課堂測驗、作業(yè)可以從中進(jìn)行選題。

2）要靈活運用多種考核方式，把筆試、實驗考核、小論文、平時表現(xiàn)成績有機(jī)結(jié)合起來。在筆試考核中，要突出對學(xué)生分析、綜合等能力的考核，適當(dāng)加大主觀性試題的比重。在實驗考核中，要注重課內(nèi)實驗過程中學(xué)生的動手能力，不能只憑實驗報告給成績，要鼓勵學(xué)生進(jìn)行課外實驗，表現(xiàn)突出的學(xué)生給予加分。期中與期末布置兩篇階段性的小論文或讀書報告，并作為考試成績的一部分，以此了解學(xué)生知識的掌握程度、擴(kuò)展情況以及創(chuàng)新思維的發(fā)展情況。平時表現(xiàn)成績可根據(jù)課堂測驗與作業(yè)來評定，必要的課堂測驗?zāi)芎芎玫丶顚W(xué)生及時復(fù)習(xí)鞏固所學(xué)知識。

4 結(jié)束語

本文分析了熱工測量技術(shù)課程的特點及傳統(tǒng)教學(xué)中存在的一些問題，探討了提高該課程教學(xué)質(zhì)量的一些途徑和方法：優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容、突出重點，注重教材的補充與教學(xué)內(nèi)容的更新，改進(jìn)實驗教學(xué)內(nèi)容；創(chuàng)新課堂教學(xué)方式，采取多模式教學(xué)，充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段；加強實踐性教學(xué)，創(chuàng)造“開放性”“做中學(xué)”的學(xué)習(xí)環(huán)境；加強試題庫建設(shè)，采用多種形式的考核方式。熱工測量技術(shù)是一門綜合性的學(xué)科，同時又是不斷發(fā)展的學(xué)科，提高其教學(xué)質(zhì)量是一項長期、艱巨的工作，任課教師要在教學(xué)過程中不斷探索新的教學(xué)方法，不斷總結(jié)，開拓創(chuàng)新。

[1]丁軻軻.自動測量技術(shù)[M].北京:中國電力出版社,2004.

[2]岳愛臣.論應(yīng)用型高校人才培養(yǎng)的原則[J].高等工程教育研究,2008(5):101-103.

[3]袁祖望.教學(xué)與創(chuàng)新人才培養(yǎng)四議[J].高等工程教育研究,2007(6):128-130.