反应堆热工课程设计研究论文

反应堆热工课程设计研究论文（推荐6篇）

反应堆热工课程设计研究论文 篇1

关键词：任务驱动法；反应堆热工；课程设计

引言

近年来，核电技术的迅速拓展及深入对高校核电技术人才培养提出了更高的要求。培养学生实践创新能力已成高校人才培养的主要目标。课程设计是提高学生实践创新能力的重要途径。我校针对核工程与核技术专业反应堆工程方向开设反应堆热工课程设计，该课程以我校核能与核技术工程国家级虚拟仿真实验教学中心为依托，是我校培养核专业学生实践能力和创新精神的重要手段。传统反应堆课程设计教学是以教师为主的手把手式的教学模式，不能充分激发学生的创造潜能。采用任务驱动教学法，明确“任务”的目标性和教学情境的创建，使学生带着真实任务在探索中学习，从而培养出独立探索、勇于开拓进取的自学能力。

一、反应堆热工课程设计的任务

“反应堆热工课程设计”是我校在《反应堆热工》理论课程学习后开展的一门独立课程。该课程的任务主要包含以下几点：其一，以反应堆相关理论知识为基础，建立符合课程设计任务要求的热工模型；其二，强调利用数学思维解决问题，引导学生学习先进数值模拟方法，其三，以我校国家级核能与核技术虚拟仿真实验教学中心为依托，利用各种编程语言开发求解程序，完成题目内容、分析对比、撰写报告。以“压水堆堆芯单通道稳态热工分析”为例，其主要任务包含：利用压水堆堆芯单通道相关理论知识，建立堆芯单通道稳态模型，采用数值计算方法如四阶龙格库塔方法求解模型方程组，最后开展计算分析并撰写报告。目的是培养学生综合运用反应堆热工相关知识，提高学生解决实际问题的能力，培养研究性思维和创新能力，获取新的知识和经验。

二、任务驱动法的实践

“任务驱动法”教学是“以任务为主线，以学生为主体，教师为辅，全程参与”的教学模式，改变了以往以教师为主的手把手式的教学模式，创造以任务定目标，学生主动参与，自主学习的新型教学模式。

（一）科学设计任务

要科学建立课程设计任务，就必须彻底打破学科“各自为政”的课程设计思路，增强课程设计内容与能力要求的相关性。要求在设计任务时必须考虑如下几点：

1.任务目的的科学性。反应堆热工课程设计的教学目标包含认知目标和操作目标两个层面。认知目标主要是要求学生理解掌握反应堆热工的基础知识；操作目标主要是要求学生学会利用计算机技术和先进数值计算方法，熟练开展反应堆热工设计，能够发现自己的错误并予以改正。

2.任务的实践性和可操作性。课程设计的实践性和可操作性是完成设计任务的必要前提。教师在进行任务设计时，一定要注重任务的实践性和任务的可操作性，尽可能设计一些通过设计操作完成的教学任务的案例。比如“压水堆堆芯单通道稳态热工分析”这一任务，先通过分组，开展单通道建模及模型求解，然后开展小组内讨论，及时纠正问题，然后进行小组比赛，最后通过小组互评和教师评价得出最后的名次，这样的任务具有可操作性、趣味性、激励作用。

3.任务层次感分明。由于学生学习能力存在差异，因此设计任务时应注重层次，即把一个大“任务”转换成一个个小“任务”，同时考虑这些“任务”之间是循序渐进、层层深入的，只有这样，学生才能更好、更快地掌握这项技能，才能用已经掌握的“任务”作铺垫，学习其他更深层次的“任务”。例如“压水堆堆芯单通道稳态热工分析”这一任务，需要计算堆芯单通道内的温度场，包括燃料芯块温度、包壳温度及冷却剂温度。在已知稳态轴向功率分布的情况下，通过建立堆芯稳态单通道模型，依次求解得到冷却剂温度、包壳温度、燃料芯块温度。

（二）合理设置实施方案

确定好设计任务后，需要明确实施方案。在反应堆热工课程设计教学中，通过以下几个步骤开展实施方案：第一步，查阅资料。学生可以利用学校图书馆及互联网数据库查阅收集与课程设计相关的资料，抓住课程设计任务的本质，从而可以为下一步作准备，便于能够独立地进行每一个工作步骤。同时，也可以将收集到的信息以个人或小组的形式准备对课程设计任务的分析。在这一教学环节结束时，教师将每人准备的答案贴在黑板上，引导学生展开讨论和交流各自的依据，明确设计任务的本质。第二步，制定计划。围绕课程设计任务制定完成设计任务的计划，包括具体工作的日程安排。通常以书面的形式拟定工作计划。第三步，决策实施。采用师生相互交流的方式开展讨论，就所拟定的计划是否适合学生的实际水平、提出的解决方案是否可行以及所选择的工具是否合适等问题交换意见，作出较为合理的决策。在执行决策中，工作与检验互相交替，不断反馈，调整进度和修订方案。以小组的形式工作，要求学生既要学会独立思考，又要有较好的团队合作精神。第四步，检查分析。从两个大的方面开展检查分析，一是在整个实施过程中需要建立正确的数学模型，并制定可行的计算流程，在编制程序中要确保程序中结构逻辑的正确性；二是在实施终结时，将最后的计算结果进行组内互查，及时发现自己的错误，再在小组之间进行互查和老师检查。

（三）有效优化评价体系

以最终的分析报告作为学生评分的最终依据的传统评分方式，评价过程简单、评价方法单一，这种评价方式无法全面考察被评价者在动态的、真实的背景中的综合能力。因此，优化课程设计评价体系意义重大。可以通过采用发展性课程评价方式，提倡评价方法多样化和融合性的方式完善评价体系。评价内容主要包括对前几个步骤的评价、任务完成的成果的评价和学生行为的评价，如工作态度、责任心等评价。通过评价学生学到必要的技术规范，学会对自己行为做出公正的评价，同时激发他们的学习热情。最后教师要通过学生完成任务的情况、本节应用到的知识、技能进行总结和点评，让学生理清思路，让层次较低的学生得到提高。比如：根据规定的评价指标，采用小组互评和教师评价两种方式评定小组成绩和学生个人成绩，并由教师综合小组互评和教师评价的结果给出“小组最终成绩”和“学生最终成绩”肯定优点，作为宝贵的经验。发现问题，查找原因，提出预防措施和改正方案。不同的评价方法相互结合、取长补短，优势互补，使评价结果更加客观、公正、准确。

三、结束语

以我校核能与核技术工程国家级虚拟仿真实验教学中心为依托，采用任务驱动法开展对“反应堆热工课程设计”课程教学方法的实践探索，取得了良好的教学效果，但在采用任务驱动法开展其他专业内容的教学时，还需必须结合实际情况灵活选择，以达到教学质量和教学效果的最优化。

参考文献

反应堆热工课程设计研究论文 篇2

起源于美国的翻转课堂作为一种全新的教学理念和教学手段, 因其独特的优势及对传统教育方法的颠覆, 受到越来越多人的关注。

一、翻转课堂的优势

翻转课堂 (Flipped Classroom) 又称反转课堂 (Inverted Classroom) , 简称FCM, 包括知识的传递和知识的内化两个过程。授课老师首先结合动画、ppt等技术将知识点做成教学视频, 学生利用课下时间观看教学视频自学新的知识点, 完成知识传递的过程;学生在观看视频后, 自主完成在线测试, 进而对新知识进行吸收内化, 之后再带着学习过程中的疑问去课堂上参与师生、生生之间的互动交流、合作、共享与讨论, 实现其对新知识的完全理解和熟练掌握, 从而完成知识的内化过程[1,2]。

传统的教学模式是教师首先在课堂上进行知识讲解, 然后学生在课下通过完成作业及复习来完成知识的内化及运用。在课堂上, 教师处于主宰地位, 控制着教学的方向、进度及难度, 而学生只能跟着教师的进度来学习, 处于被动接受者的地方。而在翻转课堂中, 教师将教学内容做成视频, 学生通过观看视频自学, 完成自测题, 找出自己的问题所在, 教师收集学生自测出现的问题, 在课堂上进行讲解, 还可以将学生分组进行进一步的讨论, 使学生更好的消化巩固知识, 完成知识的内化。

二、信息技术的发展

智能手机、平板电脑、电子书等电子设备的普及应用, 为翻转课堂的实施提供了技术信息条件。另外, 以高校精品课程为代表的高等教育课程资源建设也取得了前所未有的巨大成果。时任教育部高教司司长的张尧学曾对此评价说, “我们 (精品课程) 现在是走在他们 (MITOCW) 前面的, 构思也比他们好。因为他们上网仅仅强调课件, 我们不仅仅是课件, 还有实验, 还有教材, 还有队伍, 是名师指导下的课件、实验、教材”。这些为翻转课堂的实施创造良好的资源环境[3]。

三、设计

1. 设计思路。

在教学中, 教师首先将每一节的重点知识浓缩制作成20~30分钟的视频。传热、传质现象在生活及工程应用中非常普遍, 将这些现象及应用根据教学内容通过动画、声音、ppt等融入教学视频中, 可以激发学生学习的积极性, 加深学生对知识点的理解。比如, 在讲传热学绪论部分时, 可以讨论为什么水烧干了之后水壶容易烧坏, 为什么下雪不冷化雪冷等, 可以给学生介绍石油行业中传热传质的运用实例:油的加热输送、煤油汽油等石油产品的生产过程、稠油热采等;在介绍圆筒壁温度场计算的时候, 可以结合井筒温度场的计算;在介绍传质现象时, 可以给学生介绍页岩气中气体的扩散、二元聚合物驱扩散现象等。学生在观看教学视频后, 需要完成在线测试题, 以供教师评估学生自学情况。然后, 教师根据学生在线自测的情况和学生提出的问题在课堂上进行讲解答疑, 并进一步引导学生和教师的交流互动, 在讨论中继续拓展知识点的深度和广度。将学生分成5~8人一组 (由班级总人数决定) , 每组成员进行内部讨论。在此过程中, 教师要巡视查看各组学生的讨论情况, 及时引导、纠正讨论过程中出现的问题。在完成分组讨论后, 各组选出代表对该组的讨论结果进行汇报展示, 然后教师和学生对汇报情况共同进行评价打分, 作为课程最终成绩的一部分。最后, 教师就汇报讨论结果进行点评, 并对学生出现的问题进行讲解。

2. 实例。

教师首先将该节的知识点制作成25分钟左右的ppt。首先, 通过提出生活中的一些常见问题或常识来引出本节内容:“为什么冬天下雪不冷化雪冷?”“为什么泰坦尼克号里面Jack冻死了而Rose没有?”“为什么电脑主机里面要安装风扇?”……以上问题都涉及到对流换热现象, 为了找出答案开始本节内容的讲解。用20分钟左右讲解对流换热的5个影响因素:流动的原因, 流态, 流体的热物理性质, 相态变化及换热面几何形状位置。最后给学生提出以下自测试题:生活中有哪些强迫对流现象?为什么强迫对流换热的效果比自然对流换热好?流态的判据是什么?为什么水冷的效果比空冷的效果好?为什么有相变的换热效果比单相换热好?换热面几何形状位置对对流换热效果有影响的根本原因是什么?

(2) 课堂答疑及讨论汇报。学生在观看视频进行自主学习后完成自测试题, 教师及时跟踪学生自测的反馈情况和提出的疑难问题, 在课堂上进行集中讲解释疑。然后, 将学生进行分组, 就以下问题进行进一步的讨论:通过这一节的学习, 可以找到哪些增强传热的措施并举例?对流换热系数跟哪些具体的参数有关?讨论结束后, 每组组长就该组的讨论结果进行总结汇报。最后, 由教师总结点评大家的讨论结果, 并提出问题“无相变对流换热系数函数关系式h=f (u, tw, tf, β, λ, ρ, μ, cp, l) 中变量太多, 怎样才能简便、准确的找出具体的函数关系式?”引出下一小节的内容。

四、结语

《国家中长期教育改革和发展规划纲要》提出:要“更新人才培养观念, 树立多样化人才观念, 尊重个人选择, 鼓励个性发展, 不拘一格培养人才”。为了创新人才培养模式, 纲要更进一步提出:“注重学思结合, 倡导启发式、探究式、讨论式、参与式教学, 帮助学生学会学习”。翻转课堂的应用可以充分激发学生的求知欲, 发挥学生的主观能动性, 为热工系列课程的突破和改革指引了新的方向。

参考文献

[1]张金磊, 王颖, 张宝辉.翻转课堂教学模式研究[J].远程教育杂志, 2012, (8) :46-51.

[2]崔艳辉, 王轶.翻转课堂及其在大学英语教学中的应用[J].中国电化教育, 2014.11:116-121.

反应堆热工课程设计研究论文 篇3

【关键词】 水泥热工基础；教学改革；职业能力

【中图分类号】 G643.23【文献标识码】 A【文章编号】 2095-3089（2016）36-0-01

1、引言

目前高职教育面临这很多困境和挑战，像“进口”学生质量越来越差，基础差、底子薄、对学习缺少兴趣、缺少学习方法、缺少创新精神，而“出口”企业对学生的要求越来越高，需求的是具有专业能力、方法能力、社会能力、发展能力等综合素养的高素质技能型人才。这就要求高职教育要由传统教育转向现代教育，要办出特色，要办出生机和活力，要主动适应现代教育和市场经济的需求，要抓住被教育者的特点，结合社会对高职人才的需求，以服务为宗旨，以就业为导向，以综合素质为基础，以能力为本位，培养适应生产、建设和管理、服务第一线需要的高素质技能型人才。

课程的设计是针对企业生产的工作过程进行分析，得出其教学过程，围绕其专业对应岗位需求而来设计实施。课程的目标要以职业能力培养为导向，课程的内容要以实践性知识和相应经过选择的理论知识为主（理论知识要支撑其实践性知识），课程教学的组织要以任务作引领；教学方式要注重教学做一体化，教学过程要以学生为主体，以工作情景为载体，教学考核要形成性考核和终结性考核相结合。

2、以往教学存在的问题和改革的方向

材料工程技术专业的《水泥热工基础》课程是一门专业基础课，课程的特点是理论性强，计算量大，运用传统的教学模式，学习难度大，学习起来枯燥，且学生学习后不知如何运用。根据课程的特点将课程改革的重点放在了教学与企业的实际生产过程相联系，注重以学生为主体，运用多种教学手段，从而充分发挥学生的主观能动性，调动学生的积极性。

基于职业能力导向对《水泥热工基础》课程进行了课程的重构和设计。《水泥热工基础》课程改革以校企合作为契机，找准课程定位。课程的整体设计根据其工作岗位的能力需求，确立了合理的学生能力培养目标，以培养学生应用热工知识职业能力为主线，以具体的工作项目和工作情景为引领，充分运用前接课程的知识，注重联系同期开设课程，采取多元化、综合化手段评价课程质量来设计课程教学模式，培养学生的职业能力，使之能为后续课程服务【1-2】。

3、基于职业能力导向的课程开发

3.1课程内容设计

对原有的知识体系进行重新解构，结合企业的生产过程和岗位能力需求，将原有的知识要点直接转化为生产过程的知识运用，确定了五个工作任务：熟料煅烧中烟气的流动过程分析、窑和分解炉内燃料燃烧分析和控制、窑的传热分析和控制、烘干机内物料干燥分析和控制、熟料煅烧过程各设备参数的分析。

在课程的项目设计过程中，注重生产过程的连续性、完整性，例如“窑和分解炉内燃料燃烧分析和控制”项目的学习，从燃料煤进厂开始直至煤燃烧后的去向做全程分析，包括原煤的成分和热值分析、基准换算、煤的粉磨过程和方式、煤在生产过程中燃烧的设备和方式、风煤的配合、燃烧温度的控制、煤灰和废气的去向等，使学生在学习过程中能联系水泥生产过程，由点到面，知识辐射，从而培养学生各方面的能力。（见下图）

3.2课程教学组织设计

课程的教学组织以学生为主体，采取分组管理、组长负责制，以点带面，教师在教学中起引导、指导作用。每个工作情境教师根据设计采用实验、绘图、计算、方案设计等形式，引导学生参与其中，通过查找资料、讨论汇报、方案设计、总结等方式让学生自己学习、领会、分析、合作、行动、反思，从而培养学生的各方面能力，除专业能力，同时培养了学生的团队协作精神、沟通协调能力、组织能力、自学能力、查找和收集资料的能力、分析问题的能力、总结能力。

3.3课程教学手段的运用

根据课程内容选择不同的教学手段，借助计算机三维模拟技术模拟水泥生产过程，配合图片、动画、录像、PPT等，以声感、形感、动感直接作用于学生的感官，提高课堂教学信息量，丰富学生学习内容，增强课堂教学直观感，营造直观、动感的学习环境，提高学生学习兴趣和学习质量，学生通过完成工作任务，获得职业岗位所要求的知识和基本技能。

在教学过程中，根据不同的教学内容选择合适的项目做引领，以计算、实验、分析和方案设计等多种组织形式，实现教学做一体化。在项目实施之前，预先使学生了解该项目在生产过程中的地位和作用、需要解决生产中的那些问题以及应用于生产岗位中的那些反面等问题，使学生明确学习目标，了解知识、能力与岗位需求的关系，以提高学生学习积极性。

3.4课程的考核

课程考核采取过程性考核和终结性考核相结合，过程性考核包括组内自评、团队互评、教师评价，考核中注意对学生的激励，注重培养学生的职业能力、方法能力、社会能力。终结性考核的内容贴近实际生产过程，注重考核学生运用所学知识分析问题、解决问题的能力。

4、结论

基于职业能力导向的《水泥热工基础》课程教学改革，课程定位坚持“面向企业，兼顾学生”；课程目标符合企业的生产过程和企业对生产人员培养需求要求；课程设计满足生产实际的需要；课程内容紧跟水泥生产技术的发展；课程测评手段先进；人才培养体现了高职教育的职业性和应用性。通过《水泥热工基础》课程的改革，有效的促进学校教学与企业需求的融合度。

参考文献：

[1]张红霞.“任务驱动”教学法在《热工基础》课程中的实践与思考[J].职业技术，2011（5）

反应堆热工课程设计研究论文 篇4

热工控制系统课程包含两部分教学内容:第一部分是自动控制系统的基础知识, 包括自动控制系统的概念、组成、工作原理、品质指标, 控制对象的特性, PID调节器的特性, 单回路和复杂控制系统的结构、工作原理、工程整定等;第二部分是火电厂主要的热工模拟量控制系统, 包括汽包锅炉的给水、蒸汽温度、燃烧过程控制系统, 直流锅炉的负荷控制, 汽轮机DEH系统, 单元机组协调控制系统等。

在本课程传统的教学模式中, 理论课和实验课是分开的, 实验课主要依赖MATLAB/SIMULINK仿真软件进行。这种教学模式对于偏理论性质的公共基础课和专业基础课比较适用, 对于偏应用性质的专业课则受到很大限制, 尤其是本课程的火电厂热工控制系统部分, 其教学内容和生产现场直接相关, 采用传统的教学模式, 学生普遍反映枯燥乏味, 和现场工作需求脱节, 因此学习积极性不高, 对学生毕业后工作中所提供的帮助也非常有限。

二、理实一体化教学模式的提出

被称为“现代教育之父”的美国著名实用主义哲学家、教育家和心理学家约翰·杜威 (John Dewey) 提出了从实践中学习 (或译从做中学) 的实用主义教育思想, 反对传统的灌输和机械训练的教育方法, 主张从实践中学习, 其目的是要让学生在学习中不仅用脑, 而且要让心、手共同参与学习, 提高学生的实践行为能力。①

基于工作过程的理实一体化教学模式将理论教学和实践教学融为一体, 教学场所直接安排在实验实训室。教师引导学生围绕一个工作任务开展学习活动, 学生通过自主学习、互相讨论和团队协作, 共同制定工作方案并完成方案的实施。通过理论学习指导实践, 再利用实践操作深化对理论知识的理解, 同时也提高了动手能力和独立分析、解决问题的能力。

三、理实一体化教学改革的实施

本课程的理实一体化教学改革, 在教学模式、教学内容、教学方法和考核方式等多个环节采取了改革措施, 突出了学生在学习活动中的主体地位, 教师只起到引导和辅助作用。

(一) 改变传统教学模式, 采用理论教学和校内、外实训基地相结合的方法

本课程理实一体化的教学模式改革, 主要体现在两个方面:一是理论课和实验课相结合, 学生的上课地点设在实训室, 学习过程也不再是理论先行, 而是将尽量多的理论知识巧妙融入到实验操作中, 让学生为了“做”而学, 不学则无从下手;二是理论知识和生产现场相结合, 这种结合不像传统教学那样举几个现场实例, 而是通过拍摄生产现场的照片和视频, 从控制系统的整体结构、硬件设备和连接方式, 到上层控制室的系统组态, 让学生从外到内、由表及里地认识实际的控制系统是怎样实现和工作的。此外, 通过协调校外的实训基地, 让学生亲自走进生产现场, 了解生产一线的员工是怎样对系统进行组态和维护的。这样, 通过理论教学和校内、外实训基地的密切配合, 充分利用生产现场的教学资源, 实现专业知识教学与生产现场的接轨, 也极大激发了学生的学习兴趣, 达到了专业课的学习目的。

(二) 整合教学内容, 依据生产流程合理设置学习情境

本课程传统的教学内容, 包括教材章节的设置, 多是按照引言部分的两大块内容, 先介绍自动控制系统的基础知识, 再介绍其在火电厂的应用。这样划分有一定的合理性, 由浅入深、循序渐进, 但是也存在一些弊端, 比如两部分内容有所交叉, 学生不易建立火电厂热工控制系统的整体结构和各级系统之间的关系等。为此, 在一体化教学改革中, 对教学内容进行了拆分和重新组合, 按照工艺流程和生产现场人员的设备分配情况, 设置了适合理实一体化教学的学习情境。

情境一:水箱水位单回路控制系统的构建与调试。该情境主要学习自动控制系统的基础知识, 依靠水箱水位动态特性的测取与控制实物教学装置及相关软件, 设置了自动控制系统的认知、水位对象动态特性的测取、单回路控制系统的构建与工程整定几个工作任务。与传统教学内容不同的是, 这部分不再学习复杂控制系统的相关知识, 因为后续火电厂热工控制系统的学习已经综合了几类复杂系统的工程应用, 这样就能避免前后内容的交叉重复。

情境二:单元机组协调控制系统。该情境以整个单元机组为控制对象, 介绍机组在对外响应电网负荷和对内实现稳定运行两方面, 锅炉和汽轮发电机如何协调配合。传统的教学内容一般把这部分放在最后一章, 这样学生不易建立单元机组控制系统的整体结构, 搞不清楚炉侧和机侧子系统与协调系统之间是如何工作的。因此, 把该情境作为火电厂部分的第一个学习情境, 就能避免上述问题的出现。

情境三:汽包锅炉自动控制系统。该情境以汽包锅炉为控制对象, 按照生产工艺流程, 设置汽水系统、燃料系统和风烟系统三个子情境, 汽水系统包括汽包水位的控制和蒸汽温度的控制, 燃料系统主要是制粉系统的控制, 风烟系统包括一次风量、送风量和引风量的控制。与传统的教学章节相比, 其学习内容并无增减, 只是子情境的设置与生产过程和DCS操作员站的系统界面相吻合。这样设置不仅与生产现场接轨, 也有利于在DCS仿真系统上开展一体化教学。

情境四:直流锅炉控制系统。该情境以直流锅炉为控制对象, 主要介绍直流锅炉的燃料控制和给水控制。

情境五:汽轮机数字电液控制系统DEH。该情境以汽轮发电机为控制对象, 介绍DEH的组成、功能和运行方式, 以及DEH如何对转速和负荷进行控制。上述两情境的设置与传统教学内容并无大差别, 此处不再赘述。

(三) 创新教学方法, 着重突出学生的主体地位

传统教学是以教师的讲解为主的, 即使教师采用各种各样新颖的教学方法来吸引学生的注意力、增加课堂互动, 教师依然是教学活动的主体。理实一体化教学强调学生的主体地位, 而要想主次互换, 必须从根本上改变“教师讲”这种形式。为此, 本课程采取了一系列以学生为主体的教学方法改革。

第一, 引导文教学法。本课程的每个学习情境均设置子情境或工作任务, 引导文就是根据工作任务给学生下发任务工单, 包括这一部分要学习的知识、技能以及达到的目标, 重点和难点问题提示, 工作任务的介绍和实施过程中的注意事项, 教材和相关参考资料、现场照片、视频文件的说明等。引导文是对学生自学的指导和对工作实施过程的引导, 在引导文的帮助和教师的指导下, 学生通过自学、小组成员互相讨论制定任务实施方案, 经过教师点评和方案修正后, 小组协作配合完成方案实施, 最后进行自我总结和评价。

第二, 角色互换法。角色互换是指教师和学生的角色互换, 学生在引导文的帮助下制定任务的实施方案后, 小组推选代表为大家讲解和说明。在这个过程中, 小组成员不仅要梳理主要知识点, 还要分析任务的实施步骤、可能出现的问题及解决方法、注意事项等。总结就是升华的过程, 而讲解更能锻炼学生的勇气、语言组织和表达能力。之后, 再由教师简短点评, 包括知识点的查漏补缺和任务实施方案的修正等。

第三, 现场体验法。本课程除情境一之外, 其他学习情境均是和火电厂生产过程密切相关的。在任务方案的制定和实施过程中, 小组成员扮演电力企业的员工, 小组长担任班组长, 负责协调组员制定和实施工作方案, 组内常规事务的管理和必要的工具设备管理等。同时, 在学校教学中引入企业文化, 学生进入工作现场必须穿着工作服, 对工具设备进行标准化定位管理等。

(四) 优化考核方式, 从各个教学环节全面考查学生

在理实一体化教学的考核评价中, 采用过程考核与期末考试相结合的综合评价方式, 学生本课程成绩=过程考核成绩 (60%) +期末考试成绩 (40%) 。其中, 学生所有工作任务的加权成绩为过程考核成绩, 期末考试以笔试或操作考核的方式对本课程主要的理论和技能知识点进行考查。过程考核的具体实施办法如下:

1. 考核方法

过程考核主要对学生的自学能力, 在工作过程中的计划、决策、实施、总结等实践操作能力和方法能力, 学习态度、工作积极性、小组成员协作等社会能力进行综合评价。每项工作任务的满分为100分, 所有工作任务的加权成绩乘以权重60%, 即为学生的过程考核成绩。

2. 评价指标和分值

(1) 教师评价:学生考勤, 满分为5分;对学生的自学情况、任务实施方案的制定情况等进行评价, 满分为20分;能够正确操作工作任务所要求的各个步骤并做好相关记录, 满分为25分;对工作任务进行全面细致的总结, 包括知识和技能的收获、出现的问题和解决情况、注意事项等, 满分为20分。

(2) 小组成员互评:评价小组成员的自学情况、所承担的工作任务份额以及完成任务的质量、工作的主动性和积极性、团队协作能力等, 满分为30分。

3. 评价结果记录 (见表) 。

四、一体化教学改革的效果分析

本课程实施了理实一体化教学改革后, 极大激发了学生的学习兴趣, 教学效果得到了明显改善。

第一, 通过合理设置学习情境, 大量引进生产现场的学习资料 (现场照片、视频、培训资料等) , 以及校内实训设备 (水箱水位动态特性的测取与控制实物教学装置和DCS仿真系统) 和校外实训基地的密切配合, 使学生在校内仿真环境中学习的基础上, 亲自到生产现场参观学习。这样学生对专业知识就不再感到抽象和模糊, 而是有血有肉、生动鲜活的, 学生不仅愿意学、主动去学, 而且学完之后印象深刻、掌握牢固, 明显改善了学习效果。

第二, 教学过程基本上遵循“六步教学法”, 突出学生的主体地位。六步教学法中主要知识点的学习, 任务方案的制定和实施, 以及学生的自我总结和评价等环节, 都是靠学生的自学、思考、互相讨论和协作配合完成的, 教师只起到引导和必要的指导、演示作用。这种教学模式学生刚开始并不适应, 但是当学生通过自己的努力完成了一项工作, 并从中学到了知识和技能后, 就会产生很大的成就感和满足感, 因此逐渐适应并喜欢上这种学习过程, 从被动的接受转变为主动的学习。

第三, 采用合理的考核激励机制, 引导学生将学习的重心分散到整个课程的学习过程中, 而不是只重视期末考试。以往有很多学生平时学习不认真, 只在期末考试前突击, 而采用“过程考核 (60%) +期末考试 (40%) ”的综合评价方式后, 学生的突击学习形式已经不起作用, 只有平时踏踏实实的学习才能取得好成绩。这就从根本上遏制了学习过程的不正之风, 真正实现考核过程中引导和激励的目的。

五、存在的问题和建议

本课程的理实一体化教学改革在具体实施过程中, 出现了一些问题, 经过总结和改进后, 给出如下建议。

第一, 主讲教师在各个学习情境和工作任务的设置过程中, 要尽量多的融入理论知识点, 有些内容无法进入操作环节, 也可以通过设置问题、阶段测验等方式引导学生学习, 避免出现学生知其然却不知其所以然的情况。此外, 要注意学生知识体系的完整性, 让学生找出各学习情境之间的内在联系。

第二, 这种教学模式需要充足的课时保证, 要注意课内和课外时间的合理分配。课内学生往往会因为操作过程中遇到疑难问题而延误时间, 因此要预留足够的课上时间, 这就要求充分调动学生的课外时间自学和制定任务方案等。所有的环节都放在课内完成是不可能的, 也会顾此失彼, 影响学习效果。

第三, 学生对于新的教学模式和考核方式需要一个适应过程, 在这中间不排除一部分学生有抵触情绪, 教师一定要耐心指导, 给予积极的鼓励和充分的肯定, 才能增强学生的自信心, 提高学生的学习兴趣。

第四, 教师要对火电厂的生产过程、主要设备、热工控制系统的软硬件等比较熟悉, 才能为学生讲解现场图片、视频以及带领学生到现场参观学习, 这就要求主讲和指导教师具有一定的电厂实践经验, 最好有下厂实践的经历。

六、结论

在高职院校工学结合、校企合作的人才培养模式指导下, 针对热工控制系统专业课的性质、特点以及传统教学模式的弊端, 笔者开展了基于工作过程的理实一体化教学改革, 在教学模式、教学内容、教学方法和考核方式等环节采取了一系列以学生为主体的改革措施, 充分利用校内实训设备和生产现场的学习资源, 实现专业知识的学习与现场接轨, 极大激发了学生的学习积极性和主动性, 取得了很好的教学效果。同时, 针对教学改革过程中出现的问题, 给出了相应的改进建议。

摘要：在高职院校工学结合、校企合作的人才培养模式指导下, 热工控制系统课程开展了基于工作过程的理实一体化教学改革, 采取了改变教学模式、整合教学内容、创新教学方法、优化考核方式等一系列措施, 弱化了教师的讲授作用, 突出了学生的主体地位, 寓教于做, 寓教于乐, 极大提高了学生的学习兴趣, 明显改善了的教学效果。同时, 针对教学改革过程中出现的问题, 给出了相应的改进建议。

关键词：理实一体化,教学改革,学生主体地位,热工控制系统课程

参考文献

[1]魏娜.“理实一体化”教学模式在电气控制技术课程中的应用[J].中国轻工教育, 2011 (5) .

[2]徐健.职业学校理实一体化教学设计探析[J].当代职业教育, 2012 (1) .

[3]樊开青, 汤锦如.基于工作过程导向的高职课程改革——以高职环境类专业《水污染控制技术》课程为例[J].职业技术教育, 2011 (26) .

[4]曾令全.汽车技术服务与营销专业理实一体化人才培养模式探讨[J].当代职业教育, 2012 (10) .

[5]李付亮, 仇新艳.基于工作过程导向的“水电站继电保护应用与设计”课程设计[J].中国电力教育, 2011 (24) .

反应堆热工课程设计研究论文 篇5

关键词：热工基础,教学改革,课程建设

《热工基础》主要是讲授热能与其他形式能量的转换规律的一门课,热工基础课程主要由工程热力学和传热学两部分组成,在工科很多专业中占有基础和重要地位。传统的热工基础备课方式是一节一节地教学,这使课程进程较慢,并且把握不到重点,存在很多问题,因此必须要对热工基础课程现状与原因进行思考,提出热工基础课程改革与建设的措施。

一、当前热工基础课程存在的问题

(一)热工基础课程对不同学科没有针对性。热工基础课程作为工科类的基础课程,每个专业的学生必须学好。由于各专业对热工基础课程内容的侧重点不同,对每部分知识的掌握与了解程度也有不同的要求。但当前热工基础课程在各专业的课本、教学内容与教学方式上区别并不明显,没有针对性,不能满足各个专业的学习需要,这导致教师在上课过程中没法根据专业特点进行讲解、因材施教。

(二)课程内容与知识不能紧跟技术的进步。当今时代发展飞速,科学技术也在时刻发生着变化,当前热工基础课程的内容没有紧跟时代的发展,未及时进行与热工基础课程内容相关的新技术,无法反映社会中各行业的工作要求。如经济性高和环保性的超临界和超越临界循环在目前的课本中表达较少,诸如此类的内容在课本上没法表达充分,传统教学课程跟不上时代更新的要求。

(三)创新型教学缺乏。当前热工基础课程教学中仍然采用传统的教师在课堂教授的方式,即使设置了研究性实验,实验方式也十分传统。引导学生发挥创新型思维的实验也十分少,而且方式不够先进。另外,热工基础课程不能只学习理论课程,要多动手实践,才能真正掌握相关知识,在实践中学习。但热工基础课程中设置的实训计划十分少,而且设计性实验不多,这使学生在热工基础课程的学习中不能达到学以致用的效果。

(四)教学方法单一。热工基础课程仅采用传统教学方法,形式比较单一。当前科技的快速发展对热工基础课程提出了新的要求,要求教学采用多元化教学方式,从多个方面提高学生的学习能力。另外,热工基础课程的课时是固定的,一般不能根据具体情况进行调整。热工基础课程有时采新的教学方法,但使用不够熟练,没有较好地与教学进行衔接,并且使用频率较少。

二、热工基础课程改革建设的着重点与过程

(一)根据教学内容,调整教学目标。教师在进行热工基础课程讲授之前必须要提前了解教学内容,分析教学内容是否符合当前社会的要求,是否符合学科的特点。教学内容中是否重要的是要考虑热工基础课程与其他专业课程进行联系,保证教学内容互相渗透。另外,教学内容要展现当前相关的新技术与新成果,同时要保证热工基础课程中知识在实际工作的实用性,通过调整教学目标,改革课程学习方式,促进学生学以致用。

(二)利用新资源,提高获取信息效率。教师要引导学生利用新时代的各种新资源,如校园的图书馆及网络图书馆及论坛、互联网、热工基础的网站等进行信息获取。这样可以减少在课堂中获取知识较少的弊端,发散学生的思维,增强对热工基础知识的深入了解。

(三)促进老师与学生进行学习交流。在进行热工基础课程的学习过程中,教师与学生的交流是十分重要的,学生可以及时向老师反馈,老师可以根据学生的学习情况及时调整教学方案。因此,教师在教学过程中要建立交流平台,对学生的学习进行指导,使每个学生都能很好地掌握热工基础课知识。

三、热工基础课程教学改革与建设的措施

(一)对热工基础课程教学内容进行改革与建设。热工基础课程的内容多、设计的概念与公式较多,因此要对教学内容进行改革与建设,帮助学生更好地掌握知识。首先,在进行教材选择时要根据教学目标与教学任务精选教材,要求教材内容符合学生的认知、符合专业的发展,能激起学生学习的兴趣,激发学生学习的主动性,激励学生发挥创造能力。如果现存的教材不能满足要求,教师可以进行校本课程开发,编写新教材和习题册。其次,教师要重点教授一些新思想和新技术,更新学生的认识,鼓励学生发现新知识,提高创新思维能力。

(二)对热工基础课程教学方式进行改革与建设。根据热工基础课程的性质、内容与学生学习的特点,改革热工基础课程教学方式是当前对热工基础课程改革与建设的重要任务。教师要多采用启发式的教学方式,引导学生独立思考,要采用问答法,由浅入深地引导学生分析问题,采用小组讨论的方式,发展学生合作、探究能力。另外,采用先进的教学方式,如多媒体教学等,使教学内容丰富有趣。

(三)对热工基础课程成绩考核进行改革与建设。对热工基础课程的考核是检测学生学习水平的重要措施,它决定着学生对热工基础课程教学目的的认识。

结语

综上所述,随着时代的发展和科学技术的日新月异,热工基础课程的内容与教学方式也需要与时俱进。根据教学的目标和专业要求对热工基础课程教学进行改革和建设势在必行,学校及教师必须从课程内容、教学方式和成绩考核等方面进行创新。

参考文献

[1]李桂芬,朱亚珠.热工基础课程教学改革与建设的思考[J].廊坊师范学院学报(自然科学版),2008,03:94-95+98.

[2]章国芳.机械专业“热工基础”课程教学改革的实践与思考[J].中国电力教育,2011,11:119-120.

[3]王红艳,唐婵.热工基础类课程模块教学改革初探[J].中国电力教育,2011,17:75-76.

反应堆热工课程设计研究论文 篇6

一、课程设计理念

(一) 学情分析

1.理论基础知识薄弱, 学习积极性不高。 一般而言, 高职院校学生主要来源于应届和历届高考落榜生, 职业高中毕业生、中专技校毕业生的文化基础知识较差;再加上由于高考失利及社会对高职院校的负面评价, 使他们在思想上背上了沉重的包袱, 总觉得不如别人, 因此学习没有动力, 有些自暴自弃;对于自己确定好的方向, 一旦学习受挫或感觉难以完成, 就容易放弃。

2.注重动手能力。 高职高专学生学习情绪化, 对感兴趣的东西学习积极性较高, 而对于枯燥内容则学习效率较低, 学生对实践性环节的学习兴趣明显高于理论课程学习。

(二) 课程特点分析

工程热力学部分内容的特点是:内容多而且理论性较强、概念多且抽象难理解、公式较多且应用条件复杂[4]。 传热学部分内容的特点是:三种传热方式有不同的传热机理、表现, 自成体系, 所以内容连贯性和系统性较差, 但又有一定的规律可循[5]。

(三) 课程设计理念

本课程面向的职业岗位群体有:锅炉、汽机运行值班员;锅炉、汽机设备安装工;锅炉、汽机设备检修工、集控运行值班员等。 在学情分析和课程特点的基础上, 通过调研和职业岗位群能力分析, 根据具体职业岗位工作任务所需能力要素设计课程标准中的具体理论部分和实践部分内容, 并形成突出职业能力培养为目标的教学模式。

(四) 课程设计思路

结合岗位特点, 构建模块化的课程内容。 根据本专业人才培养目标, 通过电厂调研, 与电厂司炉、集控运行值班员、专工等一起分解毕业生就业岗位需求及与前后续课程的衔接, 将工程热力学和传热学两门课程进行优化整合, 明确本课程的重点及难点, 对理论推导部分进行适当删减, 补充适当的工程实践内容, 如各类换热器的拆装实训等。

二、课程实施

(一) 课程内容组织

重组教学内容, 放弃传统逐章逐节的讲授, 经课程内容整合为7大模块:绪论;热力学基本概念;热力学第一、第二定律;理想气体和水蒸气;蒸汽动力循环;热传递基本规律;传热及换热器。 在换热器部分开设6-8个实训课, 完成换热器的拆装实训, 目的是让学生清楚了解各类换热器的结构。

(二) 培养学生的学习兴趣

模块一为绪论, 着重讲火力发电厂的生产过程, 第一次课安排在与我们深度合作的企业, 让学生身临其境地体会电厂的真实生产过程。 第二次课安排在仿真机房上课, 首先让学生感受汽包水位高低报警, 让学生充分体会该课程介绍的热力设备都是电厂中实际的东西, 它们的运行直接影响电厂生产的安全性和经济性, 影响到学生到电厂工作后的人身安全和奖金。

(三) 多元化的教学方法

1.仿真教学法:讲到状态参数时, 可以让学生看仿真系统上的各个参数, 了解哪些参数是状态参数, 然后讲解, 效果非常好;讲到蒸汽动力循环时, 可以先让学生看小机组的仿真系统, 了解朗肯循环的流程。

2.多媒体教学法:由于学生缺乏工程实践知识, 教学中加强学生的感性认识相当重要, 采用多媒体使内容更加形象化、讲解更加生动化。 如对于管壳式换热器中流体的流动、水蒸气的定压加热过程等利用黑板、 挂图等难以将细节表达清楚的问题, 应适时采用三维动画演示, 将教师的抽象讲解转变为学生的感性观察, 学生观看后反应很好。

3.案例教学法:教师要经常利用案例教学法, 不仅能提高学生的学习兴趣, 而且有利于学生举一反三能力的训练, 如讲到导热率时, 可以提问:冬天用手摸铁块和木块, 感觉那个更凉, 为什么? 也可以问:天气晴朗干燥时, 晾晒后的棉衣或被褥使用时会感到暖和, 如果晾晒后拍打拍打效果就会更好, 为什么? 这些是生活中的常识, 但学生无法解释清楚, 这些问题式案例不仅能使学生思考问题, 还能使学生带着问题听课, 从而激发学生的学习兴趣, 达到事半功倍的效果。

4.启发式教学法: 讲解中适时提问, 引导学生思考, 吸引学生注意力。 通过教师与学生互动, 活跃课堂气氛, 增强教学效果。 讲复合传热时, 列举分析暖气片供暖由对流、导热和辐射三部分组成的原理, 由于采用启发式, 这样的实例对学生来说直观、熟悉, 提高学生的学习兴趣, 把教学和实践有机结合起来, 使课堂教学更加生动、实用。

5.讨论交流法:因为本课程较抽象, 理论知识比例很大, 教师应经常使用讨论交流法。 通过部分学生的讨论交流带动不爱学习的学生一起参与讨论。 例如:关于一个问题的讨论:夏天吹电风扇为何感到凉快? 空气的温度升高或降低? 为什么;机组正常运行过程中, 保持凝汽器汽侧不含不凝结气体的原因[6]。 在大家讨论过程中, 老师随堂观察, 不仅能了解学生的学习情况, 而且能了解学生听课的问题所在, 从而因地制宜、因材施教。

6.理实一体教学法:讲到换热器时, 有时单凭三维动画演示, 学生不能全面了解换热器的结构、大小等, 通过实训室中换热器的拆装实训了解换热器的结构、大小。 通过理论与实践相结合的方式, 激发学生学习兴趣。

三、9课2程改革的7效0果分析

通过这对样照班的课程改8革5, 学生学习63兴趣激发很30快, 学生在课堂上精神高度集中, 尤其讨论问题时, 全员参与, 为了给自己组的成员加分而做出各种努力, 而他们努力的过程恰恰使他们学习了更多内容。 而且学生学习后续课程时, 教师不用再给学生不断补习热工知识。

参考文献

[1]王伟.仿真技术在《单元机组集控运行》职业教育中的应用[J].山东电力高等专科学校学报, 2013VOL16 (4) :54-57.

[2]国家精品课程资源网[EB/OL].http://www.jingpinke.com/.

[3]陈明付.高职高专“热工理论及应用”课程教学探讨[J].中国电力教育, 2012 (236) :61-62.

[4]曾冬琪, 林小闹.提高“工程热力学”教学质量的方法漫谈[J].中国电力教育, 2010, (16) .

[5]吴怡, 雒婧“.传热学”教学方法探讨[J].中国电力教育, 2011, (7) .