淺談電廠能源與動力工程專業(yè)“燃燒學(xué)”教學(xué)內(nèi)容設(shè)計

王何龍　武昱鑫

摘要：“燃燒學(xué)”是電廠能源與動力工程專業(yè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程，在學(xué)生的專業(yè)知識學(xué)習(xí)中，起著承上啟下的銜接作用，非常重要。但由于燃燒學(xué)發(fā)展迅速、內(nèi)容豐富。本文以開設(shè)“燃燒學(xué)”課程為例，從“燃燒學(xué)”課程的定位、國內(nèi)外燃燒學(xué)教材內(nèi)容設(shè)計，“燃燒學(xué)”課程的陳述，以期對電廠能源與動力工程專業(yè)燃燒學(xué)教材建設(shè)和教學(xué)改革起到一定的推動作用。

關(guān)鍵詞：電廠能源與動力工程專業(yè);燃燒學(xué);教學(xué)內(nèi)容設(shè)計

引言

燃燒過程在電力生產(chǎn)、鋼鐵煉制、水泥煅燒、工業(yè)加熱、建筑采暖、運(yùn)輸驅(qū)動、火災(zāi)防護(hù)、材料合成等諸多方面都有著廣泛的應(yīng)用，而燃燒學(xué)就是研究燃燒過程的一般規(guī)律和應(yīng)用的一門學(xué)科，在提高燃料利用率和燃燒過程的效率、推動燃燒技術(shù)的發(fā)展、設(shè)計經(jīng)濟(jì)高效的燃燒裝置、控制并減少各類燃燒污染物的排放以及規(guī)避預(yù)防火災(zāi)等不利燃燒事件中都非常重要。燃燒學(xué)內(nèi)容豐富、發(fā)展迅速、學(xué)科交叉性強(qiáng)，涉及到熱力學(xué)、化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)、流體力學(xué)、傳熱傳質(zhì)學(xué)、高等數(shù)學(xué)等諸多學(xué)科門類，是電廠能源與動力工程、航天動力、推進(jìn)技術(shù)、能源與環(huán)境、消防以及安全等工程專業(yè)的一門重要的理論和技術(shù)基礎(chǔ)課程。因此在上述相關(guān)專業(yè)開設(shè)“燃燒學(xué)”課程非常必要，對于學(xué)生回顧深化所學(xué)過的“工程熱力學(xué)”、“流體力學(xué)”和“傳熱學(xué)”等專業(yè)基礎(chǔ)課程，深入學(xué)習(xí)掌握后續(xù)專業(yè)課程，培養(yǎng)鍛煉學(xué)生利用所學(xué)理論知識分析、解決實際燃燒問題的能力，都有著非常重要的作用。

1“燃燒學(xué)”課程定位

在對“燃燒學(xué)”課程內(nèi)容體系進(jìn)行設(shè)計前，需要對本門課程進(jìn)行準(zhǔn)確定位。首先，從學(xué)科角度講，認(rèn)識到“燃燒學(xué)”課程的銜接和過渡作用，本課程向上承接“工程熱力學(xué)”、“流體力學(xué)”、“傳熱學(xué)”等專業(yè)基礎(chǔ)課程，是對上述基礎(chǔ)課程內(nèi)容的拓展和深化;向下則與“鍋爐原理”、“汽輪機(jī)原理”等專業(yè)課程緊密相連，為學(xué)生理解掌握相關(guān)專業(yè)知識奠定基礎(chǔ)。而就電廠能源與動力工程專業(yè)而言，“燃燒學(xué)”課程以鍛煉培養(yǎng)學(xué)生的工程思維意識、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程的熱情、提高學(xué)生理論聯(lián)系實際、解決工程實際問題的能力。

2電廠能源與動力工程專業(yè)“燃燒學(xué)”課程設(shè)計

基于“燃燒學(xué)”課程的“橋梁”作用和工程化要求，對電廠能源與動力工程專業(yè)“燃燒學(xué)”課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了廣泛調(diào)研、合理取舍，采取多種有效措施加以設(shè)計，具體如下。

2.1當(dāng)前“燃燒學(xué)”教材調(diào)查

從18世紀(jì)由俄國科學(xué)家羅蒙諾索夫和法國化學(xué)家拉瓦錫揭示燃燒的本質(zhì)開始，燃燒學(xué)經(jīng)過數(shù)百年的發(fā)展，在各種現(xiàn)代科學(xué)以及先進(jìn)實驗技術(shù)手段的使用和推動下蓬勃發(fā)展、不斷深入，顯示了旺盛的生命力和廣闊的應(yīng)用前景。這些內(nèi)容也在國內(nèi)外的燃燒學(xué)教材中得到一定程度的體現(xiàn)，使得國內(nèi)外的教材內(nèi)容顯示出了不同編著思路和專業(yè)傾向。

首先就教材的編著思路和風(fēng)格而言，國內(nèi)外教材差異明顯。國外原版教材以及相應(yīng)的中文翻譯版本，內(nèi)容上都體現(xiàn)了工程化的特點，以國內(nèi)較為常見汪真、馬其良、張振東等人編著的教材為例，突出優(yōu)點在于內(nèi)容淺顯易懂、實例豐富、編排合理、講解細(xì)致、由淺入深，而且大都經(jīng)過至少一次的修訂，充分反映了當(dāng)前學(xué)科的最新發(fā)展動向和研究成果。而就教材的內(nèi)容取舍和編排而言，內(nèi)容主要包括燃燒概論、工程燃燒計算、燃燒理論基礎(chǔ)、氣體燃料燃燒所形成的不同火焰類型（包括層流預(yù)混和擴(kuò)散火焰、湍流預(yù)混和擴(kuò)散火焰）、液滴以及固體的燃燒，熱機(jī)燃燒技術(shù)及背景，最后還對燃料燃燒所排放的污染物的危害及預(yù)混和擴(kuò)散燃燒過程中所排放的污染物進(jìn)行了簡單的介紹。因此，從內(nèi)容上體現(xiàn)了專業(yè)的寬泛性，適合于熱能動力工程專業(yè)，也適用于航天動力、能源環(huán)境工程等專業(yè)。

2.2電廠熱能動力工程專業(yè)“燃燒學(xué)”課程設(shè)計準(zhǔn)則

基于以上對國內(nèi)外燃燒學(xué)教材編排思路和內(nèi)容特點的調(diào)研分析，基于電廠能源與動力工程專業(yè)學(xué)生知識特點和就業(yè)趨向的分析，對“燃燒學(xué)”課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計時，實行“立體化”設(shè)計思路，制定了以下四個設(shè)計準(zhǔn)則，即不同課程之間聯(lián)系緊密化、課程本身不同知識點之間設(shè)計有序化、課程本身知識點總量設(shè)計精練化、課程具體知識點設(shè)計層次化。

2.3電廠能源與動力工程專業(yè)“燃燒學(xué)”課程設(shè)計內(nèi)容

最后，基于電廠能源與動力工程專業(yè)“燃燒學(xué)”課程的定位、國內(nèi)外相關(guān)燃燒學(xué)教材內(nèi)容和編排風(fēng)格的調(diào)研分析以及課程內(nèi)容設(shè)計準(zhǔn)則，對“燃燒學(xué)”課程具體內(nèi)容進(jìn)行了合理設(shè)計。具體內(nèi)容主要由燃燒概論、工程燃燒計算、燃燒理論基礎(chǔ)、以氣體燃料為主并輔助一定的以煤為典型固體燃料的燃料著火理論、燃燒火焰的傳播理論和穩(wěn)定方法以及燃燒污染物的形成機(jī)理和控制方法六部分組成。

3結(jié)束語

“燃燒學(xué)”課程在電廠能源與動力工程專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程中，起著承上啟下的銜接作用，非常重要。但由于燃燒學(xué)發(fā)展迅速、內(nèi)容豐富，編排適合我校具體情況的教學(xué)內(nèi)容和體系實屬不易，本文介紹開設(shè)“燃燒學(xué)”課程的實踐為例，從“燃燒學(xué)”課程的定位、國內(nèi)外燃燒學(xué)教材的調(diào)研、“燃燒學(xué)”課程教學(xué)內(nèi)容的編排準(zhǔn)則三個方面進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，最后對“燃燒學(xué)”課程的教學(xué)具體內(nèi)容進(jìn)行了陳述。總之，“燃燒學(xué)”課程的內(nèi)容和教學(xué)體系設(shè)計從總體上思路清晰、脈絡(luò)連貫、內(nèi)容充實、層次分明，很好地完成了“燃燒學(xué)”課程的既定目標(biāo)和要求。

參考文獻(xiàn)

[1]曹玉春，吳金星，焦森林.熱能動力工程專業(yè)“燃燒學(xué)”課程的教學(xué)改革與創(chuàng)新[J].中國電力教育，2010，（4）：69-71.