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關鍵詞：鍋爐；考核方式；課程改革
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9324（2012）03-0112-02
建筑環境與設備工程專業主要培養從事室內環境設備系統和建筑公共設施設計、安裝調試、運行管理及國民經濟各部門所需的特殊環境開發的高級工程技術人才，《鍋爐與鍋爐房設備》作為該專業的熱源設備課程，授課內容應該全面并且應該有課程設計實踐環節。但是為了培養寬口徑厚基礎的專業人才，在培養計劃中，各門課程的學時數都進行了不同程度的縮減，該課程由原來的64課時縮減為32課時，并且我校的教學計劃刪除了重要的環節――課程設計。這種培養計劃導致學生對課程內容掌握膚淺，且不能與實際應用相結合，學習只為考試及格、獲得學分。因此，必須對該課程的教學計劃、教學方法、教學手段及考核方式進行改革，才能取得令人滿意的教學效果。
一、課程教學現狀分析
建筑環境與設備工程專業《鍋爐及鍋爐房設備》作為熱源設備專業課程，主要內容包括[1]：鍋爐結構，燃料的燃燒計算，鍋爐熱平衡，鍋爐內部循環流動與汽化過程，受熱面的傳熱計算，通風計算，鍋爐房工藝布置等。通過本課程的學習，學生可進行供熱鍋爐開發設計及鍋爐房工藝設計等工作?！跺仩t與鍋爐房設備》課程概念多，設備多，原理抽象。通過講授《鍋爐及鍋爐房設備》課程，筆者深深體會到：僅僅依靠目前的教學方法，如多媒體展示教學內容、學生記筆記，很難激發學生的學習興趣，學生的注意力很難進入到教師的課堂講授中去，學生學習的目的只是為了應付考試，更別說學生綜合運用能力的培養和實際經驗的掌握。而且，該課程目前沒有安排課程設計內容，學生在畢業設計時，如果選擇鍋爐房工藝設計方面的內容，容易將曾經學的知識與目前的設計嚴重脫節，更談不上學以致用。建筑環境與設備工程專業培養計劃中安排了認識實習和生產實習。但我校認識實習和生產實習都安排在《鍋爐及鍋爐房設備》開課之前，雖然學生都去鍋爐房看過設備，進行了初步的認識，但由于還沒有進行專業知識的學習，實習的針對性不強，基本上是走馬觀花式的實踐活動，等到開始學習這部分課程的時候，實習的時候看到的東西早已經忘了，學生的動手能力和獨立思維能力不能得到很好的鍛煉。
二、課程教學改革要點
1.完善課程體系，優化知識結構?！跺仩t及鍋爐房設備》具有理論性和實踐性較強的特點，鍋爐作為供熱熱媒的來源，通過供熱管線系統被輸送到熱用戶。按目前的教學內容及實踐看，學生只能掌握鍋爐的一些基本理論，對一些需要在課程設計中掌握應用的內容，比如鍋爐房工藝布置、水力工況分析以及供熱系統的技術經濟分析不熟悉。從畢業設計中反饋出來的信息發現，學生在鍋爐房工藝設計中缺乏全局的系統觀念，空間想象能力和繪圖能力也比較欠缺，管道之間的連接沒有感性認識，繪圖都是憑空想象，很不規范。為了改善這種現狀，完善該課程的各個環節，在以后的教學中首先從改進課堂教學手段入手，在常規多媒體課件文字展示教學內容的基礎上，制作生動有趣的動畫課件，比如，針對第一章中“鍋爐的基本構造”部分，不只是簡單的文字敘述各個部件及功能，而是與Flas相結合，將鍋爐的各個部件及組裝過程生動地展示出來。同時介紹目前鍋爐發展的趨勢，把本課程最新的技術和設備內容介紹給學生，可以極大地提高課堂教學的知識含量。通過視頻及動畫手段，把“第一現場”帶到課堂，既形象又節約資金。其次，這次課程改革將增加《鍋爐與鍋爐房設備》課程設計環節，讓學生將學習內容在過程設計中得到全面的復習與鞏固，并且對課程教學中不容易闡述清楚的工藝系統及流程進行設計，通過鍋爐房工藝流程的設計及各部分的設備選型，可以讓學生將課程的各個章節融匯貫通，全面了解。
2.改革課程性質及評價機制。目前我校的《鍋爐與鍋爐房設備》為專業基礎選修課，課程成績不會影響學生的畢業績點分，所以學生對待課程的態度極不認真，認為只要能考試及格、拿到學分即可。對作業采取敷衍的態度，稍有難度的題便放棄不做。當畢業時這部分學生如果分到了鍋爐房設計的題目，便出現茫然無措，不知從何下手的現象。針對這種現狀，此次課程改革將從教學計劃調整入手，改變該課程的性質及考核方法，將該課程調整為專業必修課，從思想上讓學生重視起來，同時更新觀念，通過擴大評價內容，采取靈活的評價手段及多樣化的評價方法，來調動學生的學習積極性。并且加大平?？己说牧Χ?，將章節的重點內容進行課堂測驗，講解較為復雜的工藝系統時，開展課堂小組討論，學生可根據自己的理解做出不同的熱力系統，并將這些作為最終成績重要的一部分來考核。
3.建立校內外認識、實習基地。根據鍋爐課程的特點，在校外尋求合作，建立兩個認識、實習基地。一是與鍋爐的生產企業合作，可在課程開始后的前幾周進行一次鍋爐部件的生產觀摩，讓學生了解鍋爐設備各部件具體形狀，理解鍋爐燃燒的原理，再回到課堂上與理論相結合，加強對學習內容的掌握和理解；二是鍋爐安裝企業，讓學生了解鍋爐的各個部件是如何安裝在一起，組成鍋爐系統的，使學生對鍋爐各部分的結構及功能有個直觀深入的觀察和認識；三是充分利用校內的鍋爐房資源，與學校后勤相關部門協商，讓學生參加實際鍋爐運行，深入觀察、學習，使學生掌握鍋爐房設備運行中的各個工藝過程，為鍋爐課程設計和畢業設計奠定堅實的基礎。
《鍋爐與鍋爐房設備》課程作為建環專業的專業基礎課，教學應該根據建筑環境與設備工程專業目錄要求，結合本校實際情況，對教學方法進行探索研究，從課程性質、教學內容、教學手段與方法以及實踐教學環節幾方面進行改革，以培養素質高的應用型人才。
教學是一個系統性工程，教學改革要取得全面的、實質性的效果需要一定的過程和時間，在今后的教學實踐中，如何讓學生更全面地掌握教學內容，實現教學改革的根本目標，還需進一步探索并總結經驗。
參考文獻：
[1]吳味隆，等.鍋爐及鍋爐房設備[M].北京：中國建筑工業出版社，2006.
關鍵詞：鍋爐原理；教學改革；課程設計
作者簡介：曹玉春（1973-），男，江蘇鹽城人，常州大學石油工程學院，副教授；紀國劍（1980-），男，江蘇句容人，常州大學石油工程學院，講師。（江蘇 常州 213016）
基金項目：本文系2012年度常州大學教育教學研究課題（課題編號：GJY2012008）的研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）19-0110-02
一、新時期“鍋爐原理”課程改革的必要性
作為重要的能源轉換動力設備，鍋爐不僅常見于日常生活及工農業生產，同時也是火力發電系統三大主機之一，是各行各業動力“源”之所在，在國民經濟和社會發展中扮演著無可替代的重要角色。“鍋爐原理”課程是熱能與動力工程專業的核心主干專業課程，也是建筑環境與設備工程、過程控制及裝備等眾多專業的重要專業基礎課程和選修課程，具有較寬廣的受益專業面和眾多的受益學生人群。
在我國的能源消費結構中，一次能源中約70%來自化石燃料的燃燒轉換利用，其中大部分在鍋爐等燃燒設備中完成，這一趨勢在今后相當長的一段時期內不會改變。此外，農林生物質、城市生活垃圾、污水污泥等新型資源化利用也大量通過鍋爐設備來進行燃燒處理。
隨著社會經濟的發展和科學技術的進步，鍋爐在高效、環保方面的技術也日新月異，各種特種工業鍋爐不斷涌現，電站鍋爐正朝向大容量、高參數機組方向發展。同時，隨著能源資源的日趨緊張、全球氣候變暖及燃燒污染物排放所引起的環境污染問題日益突出，能源資源在鍋爐中的高效清潔利用已成為能源轉換與利用領域的重大課題。顯然，這些問題的解決與鍋爐技術的不斷技術革新密切相關，通過高效低污染鍋爐設備及系統不斷的優化設計、優化運行與高效管理來系統實現。因此，“鍋爐原理”課程的建設及教學對我國能源生產與轉化利用領域高級專門人才的培養具有非常重要的現實意義。
常州大學熱能與動力工程專業的“鍋爐原理”課程，已經開設有近20多年的歷史，在長期的教學實踐中，不斷學習和借鑒其他重點高校的教學方法和教學經驗，緊跟鍋爐技術發展步伐更新教學內容，綜合利用多媒體、網站等先進的教學手段，強化情景教學和實踐環節，將素質教育的觀念和思想貫穿始終，融傳授知識、培養能力和提高素質為一體，促進三者協調發展。通過一系列的教學改造和創新，為促進“鍋爐原理”課程建設和教學改革的發展和提高教學質量奠定了基礎。
二、科學定位課程和教學目標任務
常州大學是一所以培養應用型高級專門人才的省屬地方普通高校，學校的特色就是服務行業和長三角區域經濟。近年來熱能與動力專業學生就業主要面向電廠、能源、動力設備制造及安裝、運行等企業，因此我們確定“鍋爐原理”專業課在人才培養中的定位是圍繞鍋爐設計、制造和能源高效清潔利用，培養基礎理論扎實、實踐能力強、有創新精神的高素質應用型人才。課程以培養學生工程素養和理論聯系實際、分析解決實際問題的綜合素質為目的，其總體目標是通過本課程的學習，學會運用課程中的基本理論和概念分析并解決鍋爐運行中的技術問題，通過課堂教學、實際環節和課程設計三結合的方式，使學生系統地掌握鍋爐基礎理論知識，初步具備分析鍋爐運行、設計、安裝、制造等相關技術問題的能力，了解鍋爐技術最新發展趨勢，培養嚴謹務實創新的工程理念，以及為日后能勝任鍋爐、燃料與熱能利用有關的運行、設計、安裝與研究工作打下扎實的專業基礎。
三、“鍋爐原理”教學改革的創新研究
1.跟蹤鍋爐技術發展，及時更新教學內容
專業課程教學內容特點與基礎課程有所不同，專業課中的知識點與現代科學技術的發展密切相關，專業課教材的內容不斷更新，這就要求課程教學過程中應能及時地反映相關技術的發展。隨著國內鍋爐教材的不斷更新，課程組科學選取合適的最新版本的教材。同時，課程組借助教師科研上的優勢，及時收集國內外鍋爐廠家、設計院、火力發電廠和工程公司鍋爐方面的最新文獻資料，從中獲得大量鍋爐設計、制造方面信息，如超超臨界電站鍋爐、大型超臨界循環流化床鍋爐等。另外，由于鍋爐燃燒排放引起的環境問題成為公眾關注的焦點，在鍋爐控制污染排放方面的最新技術發展迅猛，課程組及時收集燃煤鍋爐脫硫、脫硝等方面的最新技術和成果融合到教學內容中。不僅如此，教師利用科研出差深入到工程一線，現場考察并拍攝了大量鍋爐及其內件的照片，為授課掌握了生動的第一手資料，并及時更新到教學的多媒體課件中，以此開拓學生的視野，培養學生對該專業課的興趣。
2.綜合利用現代化教學手段，提高學生學習興趣
設置這門課程之初，教學內容以傳統的理論為主，開設相應的實驗和課程設計。隨著教學改革的深入，本課程除了加強理論教學外，還借助實物模型、設備的三維動畫及錄像帶等音像資料、仿真實驗及研究型實驗，不斷加強實踐教學內容。教學方法和手段也從單一的黑板板書教學轉向了利用現代化多媒體教學手段的多種教學形式。
在學生學習“鍋爐原理”這門專業課之前，組織學生參觀30萬千瓦電站機組模型，通過這種直觀演示讓學生對電站鍋爐有一個初步認識，在電廠認識實習期間組織學生跟班運行，使學生對實際運行中的鍋爐有更進一步的感性認識，為接下來的課堂學習奠定了基礎。在課堂教學方面，以前主要以黑板板書教學為主。由于教學手段單一，不能充分調動學生課題學習積極性。隨著科技的進步和教學改革的發展，多媒體和網絡教學手段被逐步引入到本課程的教學中。課程組教師收集了大量鍋爐設備三維動畫、鍋爐設備現場錄像和多媒體教學課件，建立了共享多媒體資源，借助這些多媒體資料形象地講解各種設備的結構和工作原理，將過去因沒有實物對象或由于實物過于復雜而難學的抽象的工作原理、復雜的結構具體化、形象化，對幫助學生建立形象、直觀的概念，加強對理論知識的理解起到了非常重要的作用。這樣不但加深了學生對課程內容的理解，同時大大激發了學生的學習興趣，豐富了教學內容和提高了教學效果。另外，在采用多媒體手段進行教學的過程中，部分保留了黑板板書教學形式。這樣做的優點是既能發揮多媒體教學形式多樣、信息量大、形象直觀等優勢，又能保留黑板板書的親和力強、邏輯嚴密、交互性好等優點。
3.增強實踐教學環節，提升學生對課程內容的感性認識
在學校相關部門的支持下，建設了煤質分析、鍋爐綜合仿真實驗平臺、鍋爐模型室等實驗室，另外通過與校外企業合作，開辟了包括火力發電廠、能源設備廠和鍋爐設備制造等在內的多處校外實習基地，這些實踐教學環境為“鍋爐原理”的教學提供了很好的硬件條件。
結合“鍋爐原理”課程的教學改革，課程組將過去四周的生產實習分成校內實習與校外實習兩個階段，兩周校內實習結合本課程安排在校內實習基地進行，目的在于使學生對鍋爐的基本知識、基本結構及工作原理有初步的認識，校外實習則主要使學生對運行中的鍋爐有進一步的感性認識。這樣使得學生在課堂學習中能激發學習興趣，更好地掌握所學知識。另外，考慮到部分學生學有余力，開展了本科生導師制工作，將科研資源引入本科教學，為部分本科生配備了從事課題的老師作為導師，引導學生適當參加科研活動，針對課程教學中存在的問題開展深入研究，將教師的科研試驗平臺與學科建設資源轉化為實驗教學資源 ，以提升課程教學水平和質量。
4.推進課程設計環節的教學改革，更加注重學生學習實效
傳統的“鍋爐原理”課程設計教學過程是教師提供給學生鍋爐設計參數資料，在教師的組織指導下，學生按照課程設計任務書的具體要求，通過查閱資料、確定方案、設計計算、繪制圖紙、編制計算說明書等一系列工作來完成。從教學效果來看，一是課程設計往往是“孤立”地進行，即在專業課講授完后進行，與專業課的銜接性較差，造成設計內容與課堂教學內容脫節；二是課程設計題目過于單調，考慮到學生今后工作的團隊合作性，往往做同一種爐型的設計，盡管給定的燃料特性等設計數據有一定的差異，但大家做出的設計還是差別不大，不能充分考慮到學生的個性，不能兼顧不同層次學生的不同需求，甚至還可能誘發抄襲等弊端；三是對課程設計的考核方式也比較單一，教師往往在課程設計環節的成績評判上顯得為難和被動。
經過綜合考慮，課程組對“鍋爐原理”課程設計時間安排進行了調整，在“鍋爐原理”課程講解到一半左右時提前將課程設計的題目布置給學生。課程設計內容不再限于高壓煤粉爐，而是包括鏈條爐、電站鍋爐、流化床鍋爐和余熱鍋爐在內的多種爐型。這些題目的涵蓋面廣，復雜程度和難度差異較大，學生可以根據自己的能力、興趣和將來的就業意愿等選擇不同類型和不同參數的鍋爐進行設計。提前公布課程設計的題目之后，一方面由于時間充足，就只給出設計要求，由學生根據設計要求自定設計方案，這樣可以培養學生的獨立思考能力；另一方面，在課程學習過程中，學生帶著問題去學，學習的目標也更加明確，學習積極性也有所提高。
5.創新課程考核手段，科學評價學生學習效果
考試作為重要的教學環節，是學生學習的指揮棒。在“鍋爐原理“的教學中強調理論與實際密切結合，切勿死記硬背，主要是要求學生理解鍋爐燃燒的基本過程以及各組成部分的基本結構、工作原理及其特點。在最終成績評定上，充分考慮平時學習的狀況和表現，采取期末考試成績占50～60%，平時成績（含平時作業、課程設計、實踐環節表現等）占40～50%的方式，破除單一理論考試確定成績的做法，也激勵了學生平時學習熱情。在期末考試的命題環節，充分考慮“鍋爐原理”的課程特點，將理論教學與實踐教學相結合，一是保證基本的理論教學要求，二是將實踐內容納入考試命題范圍，三是保證一定量的靈活試題。實踐證明，這些措施調動了學生平時學習的積極性，保證了對課程必須掌握的知識的考核，對于一部分優秀的學生而言，可以得到發揮才能的機會，獲得好的成績，還能夠體現各類學生的學習狀況。
四、結束語
通過課程組教師多年的努力和積累，“鍋爐原理”課程教學改革不斷創新，推行了一系列教學改革和創新。通過這些改革和創新，提升了教學效果和教學質量，為培養高素質的應用型專門人才作出了貢獻。
參考文獻：
[1]王金華.我國煤炭高效潔凈利用新技術[J].煤炭科學技術，2012，40（1）：1-4，22.
[2]于廣鎖，林偉寧，梁欽鋒，等.鍋爐原理課程教學的探索與研究[J].化工高等教育，2007，24（3）：29-31.
關鍵詞：《鍋爐原理與設備》；教學方式；多樣化
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）20-0173-02
《鍋爐原理與設備》是能源與動力工程專業的主干課程，同時還是過程控制及裝備、建筑環境與設備工程等眾多專業重要的專業基礎課程或選修課，擁有極其廣泛的受益專業面和學生群體。隨著社會的發展，各種特種鍋爐不斷涌現，電站鍋爐也朝高參數、大容量方向發展[1，2]。該課程教學對我國培養能源生產及轉換利用等方面的高級專業人才有重要意義。
中國礦業大學能源與動力工程專業是火電廠為主的傳統專業。課程是以電站鍋爐為背景而設立的，授課內容圍繞電站煤粉鍋爐進行，不但涉及鍋爐結構、燃燒供給、傳熱、水循環等基礎知識，還涉及輔助系統的工作原理和組成，以及鍋爐總體設計和計算。課程知識面廣、內容豐富、綜合性強，如何在短時間內讓學生深入了解該課程是目前存在的主要難點[3，4]。
一、教學中存在的問題
《鍋爐原理與設備》課程在2012版教學大綱中定為80學時，在課程的教學與實踐中，雖然我們不斷地借鑒其他院校的教學方式，有了一定的進展和成果，但仍存在以下不足。
1.教學內容增多與學時分配減少之間的矛盾。電站鍋爐的種類較多，不同鍋爐在構造與工作運行方面有著很大差異，鍋爐知識技術的傳授與學習需花費大量時間。隨著教學改革的推進，該課程已縮減到64學時，讓學生在如此短的學時里學習掌握各種不同鍋爐的工作原理和設計方法變得十分困難。
2.鍋爐技術發展迅速與教材更新滯后之間的矛盾。近十年來，鍋爐技術快速變革，課程教材的內容大多根據前幾年或者更早之前的技術編撰的，相對滯后。同時，人們對于知識產權的維護意識也越來越高，這樣使得很多先進技術與知識都以專利的形式保護起來，讓課本知識與行業尖端內容技術有了差距。
3.課程教學難度大與教學手段單一之間的矛盾。現代鍋爐設施是一個內部復雜而又龐大的裝置，包括制粉系統、燃燒系統、煙風系統、工質流動系統、除塵設備、脫硫脫硝設備、風機、水泵和管道支吊架等部件，單純地以授課的方式很難使學生理解實際鍋爐的樣子，更別說掌握鍋爐中各部件的具體結構。
4.學生綜合能力較低與企業要求逐年提高之間的矛盾?！跺仩t原理與設備》與鍋爐課程設計、認識實習以及相關的選修課構成了密切相關的課程群，但是每種教材之間的內容互相聯系不緊密，這樣就讓學生們在知識點上難以總結，并不能提高在實際工程運用中解決問題的能力。而近年來，用人單位對熱能動力工程專業應屆本科生的技能、技術的要求逐年提高，這對專業課教師提出了新的挑戰。
二、教學模式改革
通過在上述描述中的若干點和我校內部教學中出現的問題，我們提出了把多樣化教學方式聯系到課本中：將課程目標以層層遞進的方式把所要學習的內容分為四個步驟（內容龐雜的理論知識，復雜的系統設備，發展中的前沿性課題，專業實踐），分別用與之相匹配的四種教學手段（問題導向式的課堂講授，多媒體圖片、動畫演示、模型教具等結合集中實習，探究式的科研創新訓練，專業課程設計與電廠仿真訓練）授課，構建基于過程考核的多元評價體系（閉卷考試、實習報告、現場考核、課程設計與上機成績），從而形成一個目標―內容―方式―評價的有機整體，形成互動機制，相互促進，增強成效。
以多樣化的教學方式來講授《鍋爐原理與設備》課程的內容，基本研究包括以下幾方面：（1）教學目標的設計。教學總體目標是通過對課程的了解和深入，能讓學生把鍋爐設施的理論掌握得更扎實，不僅要鍛煉和提高學生的學習積極性，能夠主動地去了解相關的知識內容，而且能夠以科學的方法去分析并解決在鍋爐設計、制造、運行和管理過程中發現的技術問題。（2）合理的分配教學內容。根據教學目標，對課程的內容進行合理的劃分，以@樣的形式既可以保證教學內容的完整性，也能夠將教師授課教學、學生集中實習、科研創新訓練、課程設計與電廠仿真訓練等活動有機的結合起來。（3）問題導向式的課堂講授。著重于對問題知識點的引導和對學生啟發式提問的方式，將板書和電腦教學設施交互使用，把復雜多元的理論知識概念化、形象化。（4）多媒體圖片、動畫演示、模型教具等結合集中教學。讓學生們對鍋爐的構造和運行流程有一個深入的了解。（5）進行探索式的創新訓練。在授課教學期間舉辦學術前沿講座，使學生們對科學發展的最新動態有一定了解，同時讓學生們去做些實用性強的教材訓練題，提高學生在學科探索中的積極性和創造性。（6）專業課程設計與電廠仿真訓練。電廠仿真軟件操作界面完全和實際電廠相同，集中在學院機房進行電廠仿真訓練，讓學生有身臨其境的感覺。（7）構造多元化的成績評定體系。在進行了不同的教學方式后，最終學生的成績就不會只定為考試成績，而是著重于過程的多項綜合成績，并用這種過程性和多元性使成績變得更加準確。
以備課、課堂教學、課下和成績評定四個階段貫徹整個教學過程。（1）備課階段中以課程內容為根據來進行調整，并對實習的內容、課程設計和科研仿真訓練內容進行規劃。教學的內容分為四部分：①以掌握課程的主要內容，即鍋爐的原理及基礎知識點為前提來進行講述；②復雜的鍋爐設備，包括：燃燒設備、換熱設備等，讓學生對鍋爐工作過程的基本情況有形象的認知；③利用合適的科研創新訓練來鼓勵學生進行探究式科研活動；④設計課程設計題目，每人一題（類型一致，但每人的參數不同），并合理選擇上機培訓內容。（2）在課堂教學階段：①在傳授課程知識點時利用視頻圖片和表格等多種形式來啟發學生；②將本來在鍋爐實習的一周時間加以利用，分別安排學生在校內電廠設備模型實驗室、火力發電廠和鍋爐制造廠學習，合理有效的把這些資源綜合起來，以動畫、圖片和模型教具等結合實際的電廠設施，讓學生對鍋爐有一個全面、系統的認識，而不是之前的走馬觀花式的“認識”；③基于前言課題讓學生們了解流化床鍋爐、新型燃燒設備以及火電廠中環境污染控制方面的最新技術；④在課程初期學習時就將課程設計題目下發給學生，在理論學習的同時一步一步把課程設計分為課后作業讓學生完成，讓理論學習與課程設計的進展同步進行，以此方法針對提高學生課題設計的目的性，保證課題設計能夠準時完成；理論學習后，安排學生到機房進行上機訓練，鞏固基礎知識，提高實踐能力。（3）在課下階段，根據不同教學方式，采用不同的考核方式，即課堂講授內容采用傳統閉卷考試，集中實習采用現場考核方式，前言課題采用提交科研論文的形式，實踐部分采用提交課程設計及上機成績的方式。（4）在最終評定學生成績階段采用基于過程的多元評價體系。以平時點名成績、論文報告成績、閉卷考試成績等因素來綜合評判，著重于過程而不是以最終考試來評判成績的多元體系。
綜上所述，《鍋爐原理與設備》課程需要開展多樣化的教學改革。本課程對學生在未來研究和工作中有很大作用，擁有良好的應用前景：（1）本課題有利于調動學生的學習積極性，培養學生自主學習習慣，使學生學習觀念從“要我學”向“我要學”轉變，加深對理論知識的理解。（2）增強學生的應用和動手能力，擴充思想和知識面，提高團隊合作和自主創新多方面的素養。（3）有利于發揮對同類課程的帶動與輻射作用。本課程可以擴展成為我校礦業、材料、化工、建筑等領域相關專業的素養課程，研究成果也可為其他專業類似課程的建設和改革提供借鑒。
參考文獻：
[1]李偉，張旭.鍋爐原理及設備教學研究探索[J].教育教學論壇，2016，（35）.
[2]王波.淺談“鍋爐原理”課程教學中的若干問題[J].中國電力教育，2011，（24）.
關鍵詞：集散控制系統；課程設計；教學體系；教學改革
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）23-0072-02
“集散控制系統”是一類分散控制、集中管理的共用控制、共用顯示的開放的儀表計算機控制系統，綜合了計算機、通信、顯示與控制等（4C）技術，并隨4C技術的發展而不斷發展。自20世紀70年代中期第一套集散控制系統誕生以來，已在國內外工業控制領域得到廣泛應用。[1]“集散控制系統”是自動化類專業（尤其是熱工過程自動化專業）的核心專業課，其教學分為課程教學與課程設計教學兩部分。從系統科學視野來看，課程教學與課程設計教學是DCS教學體系中的兩大元素，相互作用形成有機結構，根據系統科學整體性原理，1+1>2，即整體功能大于兩元素功能之和，[2]因此要提高“集散控制系統”教學效果有以下兩個途徑：一是分別改進課程教學體系與課程設計教學體系；二是加強兩者的相互作用，形成有機結構，派生出更多新功能，從而提升教學效果。為了培養符合新形勢下發電行業對熱工過程自動化專業畢業生的就業要求，本文以長沙理工大學熱工過程自動化專業為例，探討了“集散控制系統”教學體系的改革。
一、“集散控制系統”課程教學體系改革
1.修訂教學大綱
教學大綱是課程的教學綱要。經過課程教研組多次討論，結合熱工過程自動化專業的最新培養計劃，依據拓寬基礎、加強素質教育、培養創新能力和工程能力的培養思路修訂了“集散控制系統”的教學大綱，進一步明確了“集散控制系統”在整個專業課程體系中的地位和作用，指出了教學目標與期望值，規定了基本教學任務和要求。
2.編寫教案講義
教案是教師實施教學計劃與組織課程教學的方案，即為教學程序。課程教研組在教學中選用過兩種參考教材，所選課程教材內容比較全面。但是由于集散控制系統的不斷發展，所選教材的部分內容已跟不上技術的更新發展。為此，根據最新修訂的教學大綱，參考國內外有關火力發電機組最新技術和集散控制系統相關教材，結合課程組近幾年形成的教學與科研成果，編寫了“集散控制系統”課程的教案與內部講義。
3.更新教學內容
“集散控制系統”課程的內容涉及到熱工過程自動化專業的幾乎所有專業基礎課程及專業課程知識。隨著集散控制系統的迅速發展，知識與技術日新月異，要適應社會發展與需求，就必須在教學過程中關注新型集散控制系統的特點與優勢，[5]比較各廠家產品的優缺點，更新教師的知識體系。課程教學結束后召開總結討論會，根據學生學習情況及教學過程中反饋的信息，反思教學內容編排的合理性與先進性，推陳出新，保持教學內容的前沿性。同時要做到內容的開放式，注意銜接其他專業課程相關內容，將檢測技術與控制儀表、熱工過程控制系統、鍋爐原理、汽輪機原理、計算機控制技術、智能控制技術與控制系統仿真技術等課程相關知識融入到具體的集散控制系統分析和設計中，從而提高學生集散控制系統的分析與綜合能力。
4.改進教學方法與教學方式
針對具有不同特點的知識點，采取不同的教學方式方法。在對集散控制系統的基本概念與結構進行分析時，結合PPT、Flash等多媒體課件，以講授為主、討論為輔開展課堂教學，盡量活躍課程氣氛，把知識點講解的淺顯易懂，做到重點難點突出，在關鍵處設置問題，啟發學生思考。針對算法組態與人機界面內容，需要實踐動手的較多，考慮到實驗課時的有限性，安排學生自己安裝好組態王與DCS教學仿真軟件，課堂教師結合實例一邊講解一邊示范，學生一邊聽講一邊學習組態。在講授數據通信時，結合某電廠科研課題，分析與DCS通信遇到的問題及其解決方案，激發了學生的學習熱情。積極探索開發并充分利用網絡教學平臺，為學生提供靈活自主的第二課堂，拓寬了學生的視野，改善了師生的交流途徑。[3]
5.實驗教學改革
“集散控制系統”課程的所有實驗都在集散控制系統實驗教室進行，以前由實驗室教師單獨承擔，為了實現理論教學與實踐教學的無縫對接，現由實驗室教師與任課教師聯合承擔，共同編寫了實驗室指導書，指導學生獨立完成實驗。根據集散控制系統教學大綱，由于教學時間的限制，安排學生利用課外時間進行六個驗證性實驗，在和利時MACS系統上開設了四個設計綜合性實驗，[4]包括一階單容水箱對象特性測試實驗、單容水箱液位PID控制實驗、雙容水箱液位控制系統設計實驗及煤燃燒控制系統設計實驗。
二、“集散控制系統課程設計”教學體系改革
“集散控制系統課程設計”是熱工自動化專業繼“集散控制系統”課程之后一個至關重要的工程實踐教學環節，是將書本知識轉化為實際運用能力的關鍵步驟，其學時為兩周。其目的在于培養學生運用所學的集散控制系統的分析與設計理論知識解決工程實際問題的能力，進一步發掘和培養學生的創新精神與工程實踐能力，即加深學生對熱工自動化工作的認識，提升畢業入職后的工作能力。這里主要從教學大綱、課程設計指導書、課程設計選題、指導教師的團隊化等方面探索“集散控制系統課程設計”教學體系的改革。
1.教學大綱修訂
根據熱工過程自動化專業的培養方案，在修訂“集散控制系統”教學大綱的同時，修訂“集散控制系統課程設計”的教學大綱。修訂過程中，密切聯系“集散控制系統”知識點，明確課程設計目的是力爭全面應用課程所學知識進行現代電廠控制系統的設計，使得學生熟練掌握集散控制系統設計方法與基本技能。大綱規定了設計的基本要求、設計時間、選題原則、考核方式。
2.課程設計指導書與選題優化
“集散控制系統課程設計”主要圍繞當前火力發電廠主流容量機組的鍋爐自動控制系統設計，給出了爐膛壓力控制系統設計、燃燒過程控制系統設計、過熱蒸汽溫度控制系統設計、再熱蒸汽溫度控制系統設計、除氧器水位控制系統設計、除氧器壓力控制系統設計、汽包水位控制系統設計與磨煤機解耦控制系統設計等八個設計課題。且這些題目會根據電廠自動化的發展適時更新，盡量遴選能激發學生興趣具有挑戰性或前沿性的課題。一般安排5～7名學生為一課題小組，要求各小組選出一名學生任組長，將課題設計分解成若干部分，小組成員分工協作。各小組分別完成總體方案設計、硬件選型、確定軟件需求、組態圖設計、SAMA圖繪制、算法組態、編寫設計說明書和答辯等任務，進一步提升學生的綜合應用能力、獨立分析與解決問題的能力、團隊合作精神及創新能力。
3.指導教師團隊建設探索
課程設計教學過程中要體現素質教育的實施，必須強化指導教師的主導作用。因而，組建一個優秀的指導教師團隊勢在必行。指導教師必須有豐富的DCS設計經驗，對電廠自動化領域有解決實際問題的工作積累，富有創新意識、創新精神，更應具備高度的責任心。加強“集散控制系統課程設計”指導教師團隊建設，一方面組織任課教師與試驗指導教師到電廠進行工程化培訓，主要目的在于豐富教師的集散控制系統工程實踐經驗；另一方面聘請實習基地或有合作關系的電廠中的熱工自動化工程師擔任輔助指導教師。同時注重青年教師科研能力的培養，通過參與相關科研項目，把科研成果凝練成案例指導學生開展課程設計。[5]指導教師中既有理論功底深厚的任課教師、實驗知識豐富的實驗指導教師，又有工程實踐經驗豐富的熱工自動化工程師，從而逐步組建一支奮發有為的指導教師團隊。
三、強化課程設計教學與專業課教學的聯系
“集散控制系統”教學主要圍繞培養學生的工程實踐能力而展開。因而“集散控制系統”課程教學必須與“集散控制系統”課程設計教學有機融合。在課程教學階段，根據課程教研小組統一安排，把“集散控制系統”課程設計的題目及設計指導書下發給學生，從而使得課程教學基本圍繞課程設計進行。在原本枯燥的專業課教學中引進了類似“案例教學”的方式，增強了學生學習的針對性，激發了學生的學習興趣與目的，使理論與實踐能夠適時地統一起來，提高了教學效果。[6]因此，學生在理論教學階段即可基本完成“集散控制系統”課程設計的建模與算法設計部分內容，大大節省了課程設計時間，讓學生騰出寬裕的時間挖掘創造性設計潛能。通過強化“集散控制系統”課程設計教學體系與專業課教學體系的聯系，不僅可以使理論教學與實踐教學相得益彰，也促進了集散控制系統教學效果的提升。
四、總結
在近幾年的教學過程中，課程教研小組對“集散控制系統”教學體系改革進行了探索。通過集散控制系統專業課程及其課程設計教學，加深了學生對集散控制系統分析與設計理論知識的整體認識，理論知識和工程實踐實現了有機融合，提高了學生的工程實踐能力與團隊精神，提升了整體教學效果。
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摘要：建筑冷熱源是建筑環境與能源應用專業的一門主要專業課程，本文分析了現有建筑冷熱源課程體系現狀，總結了存在的不足，并從授課內容和課程結構方面提出完善本課程的建議。
關鍵詞：建筑冷熱源；課程體系
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）21-0100-02
在地方應用型本科的定位下，唐山學院建筑環境與能源應用專業的培養目標是培養德、智、體、美全面發展的，掌握建筑環境與能源應用工程方面的基本知識，主要在暖通空調、建筑熱能供應、建筑給排水等公共設施系統方面從事設計、施工、監理、安裝工程造價等技術工作的應用型高級專門人才。建筑冷熱源作為建筑環境與能源應用專業的一門主要專業課程，從專業培養方案和課程體系的設置來看，該課程的設置目的很明確，就是培養學生具備冷熱源設計、控制和運行管理的能力。但現有的課程體系在滿足學生培養目標方面存在不足，本文對此進行討論。
一、現有課程體系現狀
筑冷熱源課程的教學內容主要分為兩大部分：第一部分是制冷、熱泵、鍋爐等制冷制熱設備及基本原理；第二部分是以制冷、制熱設備為核心組成的各種系統。具體講授內容為蒸汽壓縮式制冷與熱泵的熱力學原理、主要設備，制冷劑、冷媒和熱媒的熱力性質，蒸汽壓縮式制冷機組和熱泵機組原理與性能調節，溴化鋰吸收式冷熱水機組的工作原理、性能和系統調節、燃料、燃燒計算及鍋爐的熱平衡、燃煤、燃油、燃氣鍋爐的結構特點、冷熱源的燃料系統、煙風系統和水、蒸汽系統，冷熱源的監測、控制與運行管理，冷熱源的機房設計。其中重點講解了蒸汽壓縮式制冷與熱泵的熱力學原理、冷熱源設備的工作原理、功能和特性，蒸汽壓縮式制冷機組和熱泵機組的性能調節，溴化鋰吸收式冷熱水機組的工作原理、性能調節、燃料、燃燒計算及鍋爐的熱平衡等內容、冷熱源水系統的系統形式等內容。
從課程的設計思路看，學生學完建筑冷熱源課程，應能達到如下的要求：（1）掌握蒸汽壓縮式制冷與熱泵的熱力學原理，飽和循環及改進措施，掌握冷熱源設備的工作原理、功能和特性，蒸汽壓縮式制冷機組和熱泵機組的性能調節，了解制冷技術的最新發展；（2）掌握燃料、燃燒計算及鍋爐的熱平衡計算，了解各種鍋爐的結構和燃燒方式，了解鍋爐技術的最新發展；（3）掌握冷熱源系統的燃料系統、煙風系統的組成，了解各種設備的原理，掌握冷熱源系統的水系統的類型及特點；（4）了解冷熱源的監測、控制原理與方案，掌握冷熱源系統的故障分析，了解冷熱源的選擇原則，熟悉冷熱源機房的設計[1]。
二、課程體系存在的不足
從課程講授內容和結構看，建筑冷熱源課程的設置重點是蒸汽壓縮式制冷與熱泵的熱力學原理，冷熱源設備的工作原理和結構、機組的性能調節等，而在以下幾個方面存在著不足：（1）簡單介紹了冷熱源的選擇原則，但對冷熱源的方案的確定沒有提及，對冷熱源設備的選型介紹得少之又少，相關的設計規范引入較少，不利于培養學生合理規劃冷熱源系統的初步能力。（2）單純地講授了冷熱源的原理、結構和特性調節，沒有突出建筑冷熱源課程在建筑環境與能源應用專業中的地位和作用，它與其他課程如供熱工程、空調工程之間的關系、與末端系統的連接，如熱源與供熱系統、冷源與空調系統等的連接，沒有介紹，不利于學生構建暖通空調系統的整體概念。（3）無論是蒸汽壓縮式熱泵還是吸收式熱泵，均是既可以制冷又可以制熱，但在課程中對于制冷和制熱的轉換介紹很模糊，切換時設備的連接方案演示不清楚，不利于學生理解熱泵和制冷機組的工作情況。（4）對可再生能源在暖通空調系統中的作用及原理介紹不詳細，對冷熱源系統的節能特性以及與環境的關聯闡述偏弱，無法凸顯對學生在工程實踐中針對空調系統控制、運行管理等問題進行更高層次的指導作用。
三、課程體系建設
建筑環境與能源應用工程專業是由傳統建筑環境與設備工程專業、建筑節能技術與部分建筑設施智能技術的合并而成的，更名的實質就是要求本專業學生不僅能具備系統設計、施工和運行管理的能力，還要具備節能環保意識，具體到冷熱源課程上就體現在冷熱源系統設計、施工及運行過程中的節能特性，并且考慮新能源方式的利用。
鑒于現有建筑冷熱源課程體系存在的不足和新專業對培養目標的要求，在授課過程中，注意從以下幾方面進行建設。（1）突出建筑冷熱源在建筑環境與能源應用專業的“源”作用和地位，在課程授n開始，給出大作業的題目，根據給出的建筑物的空調系統和供熱系統，設計其冷熱源，讓學生在學習課程過程中始終圍繞這個題目，理解每一部分知識在冷熱源中的作用，增強學生對知識點的理解，構建學生對暖通空調系統的整體概念。（2）引入相關規范，補充冷熱源設計選型及冷熱水系統設計。為學生后期的課程設計和畢業設計奠定基礎。同時，講解實際工程的冷熱源系統設計實例，利用多媒體播放冷熱源的動畫圖，增強學生的工程意識和實踐能力。由于課時有限，對蒸汽壓縮式制冷與熱泵的熱力學原理的介紹課時縮短，這部分內容與前基礎課工程熱力學的制冷循環部分內容有重復，故加強工程熱力學對這部分的內容的講解。（3）始終貫穿節能的觀點，向學生滲透節能的觀點和思想，做到在開發能源的同時注意環保，在利用能源的同時注意節能。重點介紹冷熱源系統的節能特性，并補充可再生能源在暖通空調系統中的作用及原理，對近幾年投入工程中的新冷源，如地源熱泵、水源熱泵及污水源熱泵進行介紹，增強學生對制冷、熱泵的理解，同時也提高學生的學習興趣。（4）加強實踐教學環節，強化學生的工程意識，重視學生實踐能力的培養，在課程設計方面，改變過去單門專業課單門課程設計的狹窄思維模式，強調建筑物內的綜合課程設計，其目的在于培養學生的整體設計觀念，了解室內設備系統的相互聯系，深化本專業工程的設計方法，增強學生的創新能力[2]。課程設計和畢業設計的選題選擇工程實際的真實案例，并應注意培養學生收集與使用專業規范的能力，指導學生正確理解規范條文，并能進行準確的應用。
另外，為完善與豐富冷熱源課程結構體系，結合實際教學需求，對熱工測量及自動化課程所講內容擴展，講解冷熱源系統的控制原理及控制方案，熱泵機組的制冷與制熱工況的轉換，彌補建筑冷熱源在這方面的不足。
四、結論
針對目前建筑環境與能源應用專業建筑冷熱源課程體系存在的問題，從授課內容和專業課程體系兩方面探討建筑冷熱源的課程體系建設，要求學生通過本課程的學習具備冷熱源設計、控制和運行管理的能力。
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收稿日期：2016-11-28
鍋爐設備及運行是高職電廠熱能動力裝置專業的一門職業技能課，是集理論與實踐于一體的必修核心課程。學生通過本課程的學習能具備高等技術應用性專門人才必備的電廠鍋爐設備和運行的基本操作技能，實現電廠鍋爐運行、安裝以及檢修工作的零距離上崗。
課題組通過教學內容、教學模式等方面調查問卷，得到了大量的本專業畢業生和在校生的反饋：枯燥、抽象的理論計算；難以理解、想象的設備結構及系統的口頭講解；鍋爐運行的操規背誦，實踐環節與理論教學脫節，培養的學生動手能力差。與本科院校學科體系下培養的學生相比，存在著理論知識不足，操作能力不強，就業處于相當的弱勢等現象。針對這些問題，一部分高職院校也做了精品課建設，進行了大量的課改工作，并取得了階段性的成果，但是由于校企合作的局限，實訓設備的不足，職業分析不到位等，整體課程設計受到影響，為了實現學生的零距離上崗，我院購置了大量的實訓設備及仿真系統，積極進行校企合作，在這些基礎上，教學團隊進行了轟轟烈烈的課改工作。
本課程改革的理念是以專業對應崗位群、任務分析為依據，與企業結合進行基于工作過程任務化的課程開發設計，以培養學生崗位職業能力為核心，以工作任務為教學內容，依托發電廠仿真實訓室、熱力設備安裝檢修實訓室的不同教學環境，進行基于過程導向項目的開發與設計，體現課程的實踐性、職業性和嚴謹性的要求。
下面筆者就從幾個方面闡述一下本課程的設計思路與實施。
一、確定課程目標
目前，職業教育課程改革的主流思想是對基于工作過程的學習領域進行系統開發，即根據職業工作內容，分析典型職業工作任務，確定行動領域、學習情境，明確學習任務。所以，我們在前期，建立專業指導委員會，通過與他們探討，總結電廠相關崗位的主要職責，所要完成的任務，并一起提煉典型工作任務，然后由企業工程師、值長等分析完成這些任務需要哪些職業能力，整合為不同的課程，其中，表1的能力整合為課程鍋爐設備及運行。所以表1中的三種能力就是本門課程的職業能力目標。
二、任務驅動教學模式下的課程內容組織
按照“校企合作、工學結合、以職業能力培養為中心、以操作實踐為主線、以具體工作任務為載體”的設計理念，考慮工作任務的實用性、典型性、可操作性以及可拓展性等因素，依據完成工作任務的需要，選擇和組織教學內容，突出工作任務與知識技能的聯系，培養學生制定工作計劃、實施工作計劃的能力。所以，課題組經過大量的探索與實踐，摸索出具體課程內容組織（見表2）。其中，模塊二中的任務來源于電廠的典型任務，模塊一的任務是為了讓學生更好地了解鍋爐設備及整體布置而生成的教學載體。
三、任務驅動教學模式的實施
在每一個學習情景中，通過教師布置任務、學生主動完成任務，使學生能夠自主學習、協作學習，通過任務的實現學到必須掌握的知識技能，有利于培養學生的創新能力和獨立分析問題、解決問題的能力，使學生在“在做中學，在學中做”，使教學向學習轉換，學生成為自我教育的人。實施過程如圖1所示：
四、考核方案
本課程采用有針對性的考核形式，具體考核形式多樣化，采用筆試、口試、情境測驗、討論、案例分析、專題報告等多種形式。評價的主體不僅有教師，還有企業技師。
采用綜合評價確定學生學習成績。綜合評價包括三個方面：
（1）實訓考核占50%。教學過程中，每個任務評價后都會得到一個成績，最終實訓考核為所有任務的平均成績，占最終評價的50%。
（2）教學過程考核占30%。以教師評價、學生評價、專題匯報等多種形式進行。主要從學習過程中的參與討論問題情況、發現分析解決問題情況、操作訓練情況、出勤等方面考查學生的知識、技能與職業素養。
（3）期末考核占20%。以卷面形式組織，主要涉及鍋爐操作工、鍋爐運行值班員技能鑒定的筆試題。
五、改革效果
過程控制是一門研究領域主要涉及工業生產過程中對于系統控制的綜合性學科，學生通過學習過程控制這門課程的理論知識和實踐內容，從而理解系統設計要求和規范。理論設計和工程實踐是過程控制課程設計的主要要求，強調理論與實際相結合，并加以工程實踐，這樣才能深化學生對于系統設計的理解，從而自主進行系統設計。但是現實中由于過程控制教學實驗平臺成本很高，大部分高校在過程控制課程設計實踐中往往只采用實例教學的演示方式，學生只能看到到例程的試驗結果，往往只有一些實驗數據，過于靜態化，學生會感到非?？菰?，學習積極性不高，學生融入不到系統設計的氛圍當中，沒有任何的參與感，這樣就達不到預期的實踐效果。因此，通過引入組態軟件并把其應用于過程控制課程設計的實踐環節中，為學生模擬一個系統設計的開放平臺，提高學生的積極性與主動性，增加學生的參與感，使得學生可以自主的選擇背景，設計各式各樣的系統。學生設計完系統，通過老師的指導，逐漸完成對系統不足之處的修改，這樣的實踐過程，充分鍛煉了學生自主進行系統設計的實踐能力，深化了學生對于過程控制理論知識的理解。組態軟件，又可稱之為“組態式監控軟件”，是一種模擬系統設計的專業軟件。學生通過組態軟件可以輕松搭建構造自己所需要的軟件功能，從而替代了傳統應用計算機語言編寫軟件程序實現軟件功能的方法。因此，降低了組態軟件的使用門檻，學生可以輕松上手操作組態軟件。學生根據各自的需求，使用組態軟件，運用類似拼圖的方法來搭建系統，并最終模擬出系統的運行流程。
2組態軟件的優點及其應用步驟
組態軟件是一種模擬系統設計的專用軟件，它與過程控制緊密聯系在一起，在模擬平臺上構建系統。組態軟件的特點主要包含以下三個方面：第一，延續性和可擴充性。當用戶需求發生改變時，由于組態軟件采取模塊化的組合方式來搭建系統，所以用戶只需小范圍修改或替換指定模塊，其他部分不做改動即可滿足需求。第二，易學易用性是組態軟件的又一個特點，學生基本不需要計算機語言基礎，甚至不需要編程技術，就可以進行系統設計。通過類似拼圖的方式就能夠實現學生要求的軟件功能。第三，通用性。組態軟件幾乎涵蓋了工業過程系統設計的方方面面，學生可以根據各自的需求，設計各式各樣的系統，并且系統都可以進行動畫效果、數據處理等功能的展示，而不受行業的限制。
3組態軟件在過程控制課程設計實踐中的應用
在過程控制課程設計實踐中，為了培養學生自主進行系統設計的能力，通過組態軟件在過程控制課程設計實踐中的應用，使得學生可以自主根據選擇的背景來設計系統，最終達到系統的差異性和獨特性，真正實現每個學生自主進行系統設計。在系統設計的過程中，學生根據自己的想法，完全自主的進行系統設計。系統設計完成后，通過與老師的交流以及老師的指導，逐步完善所設計的系統。通過這個過程控制課程設計實踐，使學生把所學的過程控制的知識充分運用到系統設計當中，提高學生自主進行系統設計的能力。因此，把組態軟件應用到過程控制課程設計實踐環節中這一方法是具有創新性的教學實踐方法。在過程控制課程設計實踐中，學生根據不同背景需求所設計出：雙沖量均勻控制系統、加料控制監控系統、船閘系統、水箱控制系統、鍋爐溫度控制系統等。通過使用組態軟件，學生很容易理解整個系統的工作原理和運行流程，加深了學生對于系統設計的理解，提高了學生自主設計系統的能力，從而顯著提高了實踐效果。在過程控制課程設計中使用組態軟件，增加了學生進行系統設計的參與感，增強了學生與指導老師的互動，顯著提高了學生的積極性和主動性。通過類似拼圖式的搭建構造系統，降低了系統設計的難度，與此同時增加了學生進行系統設計的趣味性，從而讓學生對于自主進行系統設計充滿興趣，最終提高學生自主進行系統設計的能力。
4總結
1教學內容改革探討
一本合適的教材，是教師教好課，學生學好課的基礎。目前，華北水院大氣污染控制工程的參考教材是高等教育出版社出版，郝吉明與馬廣大編著的《大氣污染控制工程》。該課程的主要內容有大氣污染氣象學、大氣擴散模式、顆粒污染物、SO2和NOX等氣態污染物的各種控制技術的基本理論知識、工作原理、設計計算等[1]。該教材由于系統性較強，在學校7年的使用過程中，反映較好。國內其他相關教材如化學工業出版社出版，姜安璽等編著的《空氣污染控制》等[2]，除了煙塵、SOX、NOX等常規大氣污染物外，還涉及有二噁英、惡臭、室內空氣污染與控制等，內容太過寬泛。近年來，隨著環境科學與技術的迅速發展，該教材出現了內容老化、更新較慢等問題。如有關大氣環境質量標準的內容，應及時查找新標準，并把《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223-2003)作為講解重點，其他相關標準可提供網址，讓學生自己查閱；關于火電廠燃煤煙氣脫硫(FGD)，由于該項技術是火力發電廠目前采用的主要的脫硫技術，而且該項技術發展非常迅速，教材又描述的非常簡略，因此教師應及時跟蹤先進技術，傳授給學生最新、最實用的知識。課程講授過程中應做到有重點、有概括。該課程的重點講解部分為大氣擴散模式、顆粒污染物、SO2和NOX氣態污染物的各種控制技術的基本理論知識、工作原理、設計計算等。揮發性有機物和城市機動車的污染控制做一簡單介紹，而大氣污染和全球氣候則可以作為自學內容，讓學生自己去查資料了解。除塵裝置部分應以火電廠主要應用的電除塵器和袋式除塵器為重點講解內容，而旋風除塵器和濕式除塵器則作一概述，提出問題讓學生通過自學來解答。另外，大氣污染控制工程課程教學僅為48學時，只有12周授課時間。實驗教學學時很少，課程實驗如二氧化硫檢測，汽車尾氣檢測，旋風除塵器性能測試等，都沒有開設。在教學內容上，大氣污染控制工程應增加實驗課時，加強學生的自學動手能力。
2教學手段改革探討
大氣污染控制工程是一門實踐性很強的工程學科。課程本身沒有任何趣味性，如果沒有有效的教學方法，很難激起學生興趣，使學生學習效果不好。目前華北水院該課程教學，主要采用課堂教授、填鴨式教學，忽視了教學過程中對學生分析思維能力和解決問題能力的培養。學生獨立思考、自主學習的余地很小，完全處于被動接受狀態。在課堂教學上，該課程應充分利用多媒體教學和板書教學的優缺點，結合環境專業的特點，采用多媒體結合板書進行課堂教學。多媒體相對直觀，在有限時間內所涵蓋的內容量大，尤其是大量的環境工程仿真視頻或在現場實錄片段，可以將各類型設備的結構以及工作狀況生動地顯示出來，調動了學生學習積極性，對于理論知識的運用和掌握，有著很大促進作用。但是，單純的多媒體教學容易使教學氣氛沉悶，過于單調，因此應該配合板書教學。如講授大氣擴散模式時，學生普遍反映公式太長，難于記憶。通過板書，一步步推導，增加課堂互動，學生容易理解記憶。除了多媒體教學和板書教學外，對于有些章節，可以讓學生自己查閱資料、分析總結，或分組討論，推薦代表發言。如大氣污染與全球氣候部分，內容容易理解，可以提前給學生準備時間，讓學生代表上臺講解。這樣可以活躍課堂氣氛，發揮學生主觀能動性，給學生提供一個廣闊的思維空間。
3實踐教學環節改革探討
實踐教學環節是課程教學體系的重要組成部分，是保證教學質量必不可少的環節，對培養學生的動手能力和應用專業理論解決實際問題的能力起到重要作用。主要包括實驗、實習、課程設計等。
3.1實驗教學改革
華北水院實驗室的使用比較封閉，學生一般在實驗課時才有機會在實驗室操作實驗儀器設備，難以滿足學生各種課外研究的需求。另外還存在學生人數多，老師少、儀器少等矛盾，一些實驗如電除塵器模擬、吸收法脫硫等不能開設。學生在遇到問題時通常依靠老師來解決，在試驗中缺乏主動性，能力得不到及時地培養和提高。為解決這些問題，實驗室應該對學生開放[3]，學生提出申請，經實驗室主任批準后，可自行使用實驗室，另外增加課程實驗，課程實驗一般占課程總學時的30~40%[4]。
3.2課程設計教學改革
大氣污染控制工程課程設計為教學的重要環節。通過課程設計，調閱大量文獻資料，能進一步消化和鞏固《大氣污染控制工程》所學內容，并使所學的知識系統化，培養運用所學理論知識進行凈化系統設計的初步能力。大氣課程設計排在第7學期，設計時間為兩周。設計題目為某燃煤鍋爐房煙氣除塵系統設計，具有一定的應用價值。設計內容包括：系統設計方案的分析確定，除塵器的比選，管網布置及計算，系統阻力計算，風機及電機的選型等，設計成果為繪制系統平面布置圖和系統圖，編寫設計說明書、計算書。該課程設計需要大量參考書，學生發現很多參考書在圖書館找不到，如陸耀慶主編的供暖通風設計手冊，航天部第七研究設計院編寫的工業鍋爐房設計手冊，煙囪設計手冊等等；在設計后期，學生需要利用計算機繪制系統圖，編寫設計說明書計算書，但機房的計算機太陳舊，經常出現死機、保存文件打不開等情況，嚴重影響了課程設計的質量。希望學校能豐富大氣污染控制工程課程設計方面書籍，提供給學生更好的上機環境，提高該課設質量。大氣課設開始時間一般在12月份，正是學生考研沖刺時期，大部分學生為了考研，花幾天時間簡單對付一下，甚至抄襲別人的成果，設計成果質量一般，沒有達到預期效果。如果將本課程排在第6學期，則能較好的避免這種情況，效果要好的多。
3.3實習
環境工程專業的實習主要有認識實習和畢業實習。在學氣污染控制工程課程之前，學生要進行認識實習。認識實習是學生明確專業培養方向、服務行業狀況的重要一環。認識實習時間為2周，參觀的地點為污水處理廠、熱電廠、垃圾焚燒廠等。通常，與大氣污染控制有關的工廠只參觀一家，認識實習時間太短，學生往往只是走馬觀花，所起作用有限。如果在進入實習場地之前，對實習場地的相關情況，涉及到課程內容的基本原理、設備、系統、流程做概括性的講解(最好采用多媒體手段進行)，使學生進入實習場地后做到心中有數，則對以后該課程的學習起到一個很好的鋪墊作用。畢業實習安排在第8學期，學生學氣污染控制工程之后。畢業實習有集中實習和分散實習兩種方式[5]。集中實習是老師帶領多數學生到不同的實習單位實習，這樣可以增加學生的見識，拓寬其知識面。分散實習的學生根據自己的特點和興趣，找到合適的實習單位，或直接到簽約的單位實習，提前熟悉工作環境。畢業實習時，因掌握了與大氣污染控制相關專業知識，通過講解人員的解說，學生能較好的將課程理論知識與實際設備、流程、基本原理等對應起來，做到融會貫通。
4考核方法改革
一直以來該課程考核都是采用傳統的筆試方式，并且大多在課程結束時進行。華北水院的課程成績為筆試成績90%，平時成績僅為10%。這就造成了學生平常沒壓力，不好好聽課，甚至逃課，做作業不積極，甚至抄襲，考前拼命突擊，死記硬背公式，對知識一知半解，不能靈活運用，還容易出現作弊現象。從學生長遠發展來看，由于缺乏主動性，知識根基不深，不能將知識轉變為能力，影響后繼學業學習乃至進一步深造，缺乏發展后勁。本課程應加強平時考核力度，增加平時成績的比重，由傳統的90%和10%轉變為70%和30%，即平時成績占30%，期末考試占70%。從單純考核知識過渡到知識、能力、素質并重。平時成績包括平時作業完成情況、參加課堂聽課情況、課堂問答表現等。
