安全工程专业“工程热力学与传热学”课程教学改革.docx

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1、安全工程专业“工程热力学与传热学”课程教学改革 摘要:“工程热力学与传热学”课程是平安工程本科专业一门重要的专业技术课程,在平安人才培育中起着重要的作用。为了提高教学质量和效果,培育适应社会须要的平安专业综合型人才,这门课程应当从课程人才培育目标动身,结合学校办学特色,从修订教学大纲、调整教学内容、深化教学改革、加强教学试验建设等方面着手进行建设。 关键词:工程热力学与传热学;教学改革;平安工程;案例教学 作者简介:林日亿(11013-),男,湖南桂阳人,中国石油高校储运与建筑工程学院,副教授,工学博士,主要探讨方向:热能利用;梁金国(1963-),男,山东昌乐人,中国石油高校储运与建筑工程学

2、院,教授,主要探讨方向:热能利用。(山东 东营 257361) 基金项目:本文系中国石油高校教改项目“平安工程专业工程热力学与传热学课程体系的改革与实践”(项目编号:BK-B202225)的部分探讨成果。 “工程热力学与传热学”课程是平安工程专业的专业基础课程之一,起着联结本专业基础课与技术课的桥梁作用。可见本课程在该专业的重要性,其教学水平干脆影响平安专业本科生的质量。中国石油高校(华东)(以下简称“我校”)自2000年起先招生平安工程专业,并于2002年开设本课程。由于是新招专业的新开课程,在专业建设和课程建设方面较其他学校的同类专业存在较大的差距。在这几年的教学实践过程中,对本课程建设方

3、面进行了一些探究,得到了一些粗浅的体会。 一、适应人才培育目标,修订课程教学大纲 1.课程的人才培育目标 任何一门学科都有自己的特点和独特的学问结构。因此,在平安工程专业教化过程中针对特别行业的平安,应当进行突出行业特点的平安工程专业教化。只有通过科学而全面的课程设置,让学生充分驾驭学科的基础学问,深化驾驭平安科技学问,培育出平安工程技术及平安管理工程人才,才能较全面驾驭平安科学理论和技术原理,对可能发生的事故进行预防性的处理,避开了阅历主义造成的事故预防滞后性和片面性的缺点。1我校的平安工程专业正是通过石油、石化行业特点开展平安教化,培育出适于该行业的高层次平安专业人才,其培育目标为:培育驾

4、驭现代石油、石化工业生产过程中平安技术和平安管理方法,从事平安技术及工程、平安科学和探讨、平安监察与管理、平安健康环境检测、平安设计与生产、平安教化与培训等方面工作的复合型高级工程技术人才。2 在专业培育目标的总体框架下,开设课程的培育目标就应与专业培育目标相符合。另外,随着社会发展和市场经济体制的完善,用人单位对人才需求提出了更高的要求,希望高校生既是懂理论又会实践的全才。在此基础上制定的“工程热力学与传热学”课程的培育目标为:通过课程的学习,学生应了解热力学的宏观探讨方法,驾驭热能与机械能之间的转换规律和能量有效利用的理论,获得热量传递规律的基础学问,能够正确运用热力学基本原理和定律分析计

5、算各种热力过程、热力循环,能够正确利用传热规律分析工程传热问题,使学生具备分析解决实际工程热问题的基本实力,初步培育平安用热的实力,并为学生学习有关的专业课程供应必要的理论基础。 课程培育目标提出了培育学生平安用热的实力,并为后续课程的学习打下基础,这与以往“工程热力学与传热学”课程目标有所不同,以往仅仅对热能转换与利用、传递现象进行分析和详细应用,而对于平安工程专业就提出了更高的要求,也符合专业培育安排和目标。 2.课程的教学大纲 依据“工程热力学与传热学”课程培育目标,在原有教学大纲的基础上,对课程教学大纲进行了修订,主要表现在以下几方面。 (1)在课程目标中增加了“培育学生分析和避开热能

6、转换与传递过程中可能产生的热平安问题的实力”,旨在培育该专业学生的平安用热实力。 (2)将教材改为高等教化出版社张学学、李贵馥编写的热工基础,并补充教学协助材料。 (3)在课程基本要求中,将“混合气体及其性质”、“气体辐射”、“非稳态传热”、“导热问题的数值解法基础”作为重要内容提出,同时要求学生“了解由于热能的转换与传递过程中可能发生的平安问题,学会避开类似问题的计算方法”。 (4)在教学内容与学时安排建议中,将工程热力学内容缩减2学时,主要删除了热力学其次定律一章中“克劳修斯不等式”和“热能的可用性即火用参数”等内容。增加2学时用于协助教学材料主要内容的讲解。 二、完善课程教学内容,调整课

7、程教学体系 1.教学内容与学校办学特色相统一 “工程热力学与传热学”课程主要阐述热能的有效利用以及与此有关的热现象的基本规律。本课程总的教学思想是:通过热力学的学习,驾驭基本热力过程与典型热力循环分析、提高循环效率的途径;通过传热学的学习驾驭导热、对流换热、辐射换热的基本规律和求解方法,驾驭限制(强化或减弱)热量传递过程的技术措施及换热器的热计算方法。 我校是2002年起先新设平安工程专业,依托我校以“石油”作为办学特色的思想,主要培育学生从事涉及石油、石化等设施系统平安方面的工作。因此,在教学内容上必需进行适当的调整,以符合学校的专业特色。基于此,对教学内容进行了补充和调整,详细有如下几点。

8、 (1)调整了部分教学重点内容:1)由于混合气体存在燃烧、爆炸的可能性,将“混合气体及其性质”作为重点教学内容提出,而将“克劳修斯不等式”和“热能的可用性即火用参数”等内容作为了解性内容讲解;2)将传热学部分的“导热”内容作为重点,这是基于工程材料受热后应力变更方面考虑,力求让学生驾驭热应力分析方法避开平安隐患。 (2)补充了教学协助教学材料:为了体现我校的石油特色且与学生毕业后的工作挂钩,补充了一些在石油开采和运输环节热能转换与传递过程中可能发生平安问题的内容作为教学协助内容,包括:热采井井筒应力数值计算、换热器管板和壳体热应力的强度分析、油池火灾热辐射下的最小平安距离、爆炸极限在油库平安中

9、的应用分析等。利用上课小专题、课后发材料给学生自学等形式进行相关内容的学习。使学生能相识该课程在专业中的重要性,同时也提高了学生学习的主动性。 2.教学内容应与专业平台建设相吻合 为了适应社会的发展和培育综合素养人才的要求,拓宽专业口径、增加就业的适应性,须要进行专业平台建设。平安专业从众多的专业课中提炼本专业共同的工程技术原理和方法,构建专业平台课程体系。3,4课程教学体系一般由基础课、专业基础课和专业课3个层次组成,新办专业必需明确哪些课程是专业基础课、哪些是专业课,以便任课老师明确课程性质,确定课程教学内容。“工程热力学与传热学”课程就是其中的专业基础课程之一,是后续专业课程中涉及热能转

10、换与传递规律和设备内容的基础和桥梁。因此,课程的起先就应根据课程体系层次支配,而不能先开设专业基础课,后开基础课。进行学科建设时,应组织召开专业教学研讨会,进行教学安排的支配和课程教学内容的调整,避开不根据课程连接依次开课,同时避开出现有些教学内容重复和遗漏等问题。 三、深化课程教学改革,加强试验教学环节 1.板书结合多媒体教学,构成立体教学结构 “工程热力学和传热学”属于专业基础课,具有较深的理论和丰富的数学表达方式,表现为理论推导多、公式多。以往的传统板书式教学方法特别适合,通过老师边写黑板边讲解的过程,学生驾驭特别简单,且印象深刻。但是,随着多媒体技术的发展,单一的板书教学形式已经不能完

11、全呈现一些教学内容,而通过多媒体技术的声、形、色及动作,能更好地将深邃的抽象内容、实际工业过程得以充分的展示,便于学生理解和驾驭,教学效果毋庸置疑。但是,多媒体教学也应避开简洁的文字描述、大量的文字排列、页面切换快、老师讲得快等不足,应利用生动的动画图像、清楚的文字注解和美丽的声音等多媒体信息将课程内容呈现出来。另外,应对教学内容进行划分,哪些内容采纳板书讲解,哪些内容采纳多媒体展示。通过传统和新型教学手段结合,能增加学生的学习爱好,促进学习的主动性,从而提高课堂教学效果。 2.教学与科研相结合,相得益彰 教学过程中要留意科研与教学的有机结合,使教学科研并举。一方面,教学能促进科研。教学过程本

12、身就是一个不断学习的过程,不仅须要看教材教参、查文献资料等进行备课,而且还要向同事、同行请教,课堂教学中学生或好或差的反映也须要我们不断思索和总结。此外,备课、讲课和答疑等环节也不断加深对教材内容的理解,刚好订正自身原来的一些对概念和问题不清楚、似是而非的理解,强化一些基本理论和基本方法的驾驭,对科研工作有所帮助。同时,在教学过程中,还会形成一些新的想法和思路,成为科学探讨的火花。另一方面,科研也能促进教学。通过参加和开展与教学内容相关的科研,就能刚好驾驭本学科最新的发展动态,精确地理解和把握本学科的特点、探讨方法及其与其他学科之间的关系,并在讲课时,将自己的科研体会、科研成果、学术动态等补充

13、到教学过程中,不仅开拓学生的视野,提高学习的动力,而且能提高教学质量。反之,就难以对所教学的内容深刻理解、融会贯穿,思路狭隘,讲起来生硬空洞,听起来索然无味,课堂死气沉沉。 3.采纳案例教学法 案例教学法5,6是平安专业最为常见的教学方法。教学过程中的典型平安事故案例一方面能囊括专业工程的全部学问点,是对专业工程的全面相识;另一方面各种经典的案例本身就是一个良好的教化典范,大部分的平安法律法规、规范都是通过血的教训总结出来的。通过案例分析法使枯燥的理论变成一个个详细的案例,提高了学生学习的爱好。同时,使学生完成查资料、探讨、分析、提出整改措施、总结阅历教训的一体化学习过程,既熬炼了学生的动手实

14、力,又激发了思维主动性。比如讲混合气体热力性质时,结合某瓦斯爆炸案例,可以给学生讲解瓦斯爆炸必需具备三个条件:肯定浓度的甲烷、肯定温度的引火源和足够的氧,从而分析混合气体配比的极限条件,如何避开等。又如讲非稳态导热问题时,可以结合某过热器管裂开案例,分析其裂开的缘由:长期超温,外表面在高温粉尘的冲刷和氧化作用下渐渐减薄,局部热应力集中导致材料屈服变形等。 4.课程试验教学建设 试验教学是课程教学的持续,也是课堂教学的协助手段。通过试验教学环节,不仅能使学生进一步理解课堂教学的理论学问,而且能提高学生的动手和实践实力。试验的开设应留意一些问题:(1)避开以往“小型、分散、积少成多”的试验室建设思

15、路。我校平安专业试验室建设起步晚,在试验室建设中应遵循“结合学科前沿和专业特色”的原则,通过邀请专家科学论证,集中资金进行建设、并实现院系试验资源的共享。(2)与教学大纲一样。新修订的教学大纲一般考虑了学科和课程的发展,试验教学也应跟上形势,不能凭借单一的仪器仪表进行,可采纳先进的科学技术手段来丰富试验教学,如采纳计算机模拟试验、可视化教学录像等。(3)防止试验和课程教学脱节。6以往的教学环节支配往往先学习理论学问,再做试验,时间跨越比较大,简单导致脱节现象。应当把试验融入到教学环节中去,利用试验环节学习理论学问,而不是巩固理论学问。 四、结束语 我校平安工程专业是结合学校行业特点开设的特色专

16、业,随着石油、石化行业科学技术迅猛发展,平安专业由于其本身的特别性和困难性,要求我们不断的探究和思索。在课程建设过程中,应顺应时代发展对人才培育的要求,不断学习、发觉和总结,才能有效的提高“工程热力学和传热学”课程的教学质量和效果,才能培育出符合时代精神的人才。 参考文献: 1翟小伟,邓军.突出行业特点的平安工程专业教化探讨J.中国平安科学学报,2022,18(1):90-94. 2中国石油高校(华东)教务处.本科生培育方案.2022:92-96. 3付祥钊.建筑环境与设备工程专业本科教化设置平台课程的探讨J.高等建筑教化,2004,13(3):58-59,62. 4林日亿.热质交换原理与设备课程建设的思索J.中国石油高校学报(社会科学版),2022(S1):67-69. 5葛秀坤,邵辉,赵庆贤.高素养平安工程专业人才培育的探讨J.江苏工业学院学报,2022,9(3):113-115. 6陈川.关于平安专业教学的若干思索J.管理视察,2022,(2):148-149. (责任编辑:苏宇嵬) 第10页 共10页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页