關於鍋爐原理實驗教學研究探討
論文摘要：實驗教學是鍋爐原理教學過程中不可或缺的部分，加強並改進鍋爐原理實驗教學是對熱能與動力工程專業本科生進行能力培養的有效途徑之壹。根據鍋爐原理實驗教學實踐中的心得體會，研究探討了在實驗教學過程中對傳統的教育理念進行改革，從教學目標、教學內容、教學和考核方法上全方位引入現代的教育理念，以培養創新型人才的具體措施。
論文關鍵詞：鍋爐原理；教學研究；實驗?
鍋爐是火力發電廠三大主機之壹，是工業企業的動力之源，在國民經濟發展中發揮著極其重要的作用。“鍋爐原理”是為熱能與動力工程專業本科生開設的主要專業課程之壹。“鍋爐原理”的教學目標是讓學生全面和系統地認識鍋爐本體和輔助裝置的構造，掌握鍋爐工作原理的相關知識，並培養學生分析工程問題、進行鍋爐設計計算和鍋爐試驗的實踐能力。該課程工程性強、內容多、難點多，僅依靠理論教學難以實現教學目標，與工程實際緊密結合的實驗、實習、課程設計等實踐環節是鍋爐原理教學中不可或缺的部分。
高校的實驗室是理論與實踐相結合，培養大學生工程實踐能力和創新能力的重要場所。加強並改進實驗教學，是對大學生進行能力培養的有效途徑之壹。實驗在鍋爐原理實踐教學環節中占有重要地位。筆者作為從事鍋爐原理實驗教學的教師，在教學過程中對傳統的教育理念進行改革，從教學目標、教學內容、教學和考核方法上全方位引入現代的教育理念，使教學效果得到明顯改善。
壹、鍋爐原理實驗的教學目標
鍋爐原理實驗教學的基本出發點是通過提供大量模擬鍋爐有關現象的裝置和系統，以幫助學生更好地理解課程內容，掌握鍋爐的基本原理、常用測試方法和運行技術，加強鍋爐設計計算和鍋爐試驗的實踐能力。傳統的教育以傳授知識為教學目的，教師考慮的是如何把知識灌輸給學生，而忽視學生能力的培養。現代社會的發展需要高校培養壹批高知識、強能力的創造型人才。為適應這壹需求，高校應註重學生能力的培養。
鍋爐原理實驗教學中，應發揮教師在教學中的主導作用和學生在學習中的主體作用，使學生在預習實驗指導書，動手操作實驗設備和儀器，動腦思考實驗現象，通過團隊合作解決實驗中出現的問題，記錄和整理實驗數據，撰寫報告，完成實驗思考題的過程中，自身的學習能力、實驗技能、動手能力、獨立思考能力、團隊合作精神、組織能力、分析和解決工程實際問題的能力、自主創新的能力得到全面地鍛煉和提高。
利用精心設計的實驗內容，將“鍋爐原理”課程的知識點與專業基礎課程“工程熱力學”、“傳熱學”、“流體力學”、“熱工測試技術”，以及專業課程“大氣汙染監測技術”、“大氣汙染控制工程”、“潔凈煤發電技術”相結合，通過對多門學科知識的有效遷移和綜合，以達到舉壹反三、融會貫通的教學效果，既可以鞏固和加深學生對前期專業基礎課的理解，又加深了學生對所學專業知識體系的認識，激發了學生學習後續課程的興趣和積極性，培養了學生科學思維的能力，從而為後續課程的學習和將來從事工程設計、科學研究奠定堅實的基礎。
二、鍋爐原理實驗的教學內容
實驗課程的教學內容關系到實驗教學的組織實施，是規範實驗教學過程、檢查實驗教學質量和進行實驗室建設的基礎。鑒於鍋爐原理涉及內容多、實踐性強，相關課程多，我們將實驗部分剝離出來，單獨設課，同時確保實驗教學內容設計與前期專業基礎課程及後續專業課程的密切聯系。在教學內容上，力求從本課程實際出發，不失時機地向其他課程滲透和綜合，為學生創建壹個系統的熱能與動力工程知識體系平臺，改變了只從單個課程傳授分散知識的傳統教學模式。
結合“鍋爐原理”理論教學的授課主線“燃料—燃燒及熱平衡計算—受熱面—自然循環鍋爐水動力學—鍋爐的啟停與運行—鍋爐汙染物排放監測與控制”，建立了“煤質分析”、“並聯管組流量分配”、“自然循環鍋爐水動力特性”、“燃燒與環境監測”、“燃燒源汙染物排放控制”五個實驗室。
“煤質分析”實驗室開設了“煤的工業分析”、“煤的發熱量測定”兩個實驗，使學生能夠掌握煤質分析、發熱量測定的原理和方法，認識煤的質量對鍋爐性能的影響。
“並聯管組流量分配”、“自然循環鍋爐水動力特性”實驗室各配備有兩套自行設計搭建的實驗系統。前者能夠使學生對電站鍋爐中過熱器、再熱器管組的進、出口集箱的引入與引出方式布置不當引起的流量分配不均問題有清晰的感性認識；後者使學生對自然循環鍋爐水動力特性及提高水循環安全性的措施有更深刻的理解。
“燃燒與環境監測”實驗室基於自主研發的“能源島熱電聯產系統”，開設了“程序點火及火焰監測顯示”、“燃燒調整及燃燒效率測定”、“鍋爐熱平衡”、“鍋爐煙塵測定”、“煙氣成分分析”、“氣態汙染物排放監測”六個實驗。“程序點火及火焰監測顯示”實驗能夠使學生了解鍋爐安全操作程序及燃燒過程；通過設在鍋爐的觀察孔，直接觀察到火焰形狀以及運行參數對火焰形狀的影響，大大加深了對書本知識的理解。“燃燒調整及燃燒效率測定”實驗使學生對各種因素對燃燒效率的影響有直接的感性認識，同時學到測取鍋爐效率有關數據、計算燃燒效率的方法。通過“鍋爐熱平衡”實驗，加深學生對鍋爐熱平衡原理的理解，培養學生的鍋爐熱平衡實驗測試技能，使學生能夠分析造成各項熱損失的原因，學會診斷鍋爐存在的問題。“鍋爐煙塵測定”實驗使學生熟悉國家標準、掌握固定汙染源排氣中顆粒物的排放濃度、折算濃度和排放總量的測定原理和方法。“煙氣成分分析”實驗使學生掌握奧氏煙氣分析儀的.工作原理和使用方法。“氣態汙染物排放監測”實驗使學生掌握氣態汙染物排放測量的電化學法的原理和EUROTRON MK2 8851煙氣分析儀的使用方法。通過這壹系列的實驗為學生從事鍋爐設計、運行和研究打下基礎。
“燃燒源汙染物排放控制”實驗室配有四臺除塵裝置（旋風除塵器、袋式除塵器、電除塵器、濕式除塵器）和壹臺噴射鼓泡式煙氣脫硫裝置、壹臺選擇性催化還原煙氣脫硝裝置，可進行除塵器性能測定和氣體汙染凈化兩大類型、六個項目的實驗教學，可使學生系統地了解並掌握汙染控制的基本知識、基本原理、主要設備和典型工藝等，培養學生分析和解決日益嚴重的燃燒源汙染物排放問題的基本能力，為學生從事相關的工程設計、技術管理等工作提供必要的基礎。