“三位一体”教学模式在《燃烧学》课程的探索.doc
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1、“三位一体”教学模式在燃烧学课程的探索 为了有效提高燃烧学课程的教学效果,提出了“三位一体”的新型教学模式将教学内容所要求的知识点设计成层层递进的三个部分,匹配三种不同的教学方式,构建基于过程考核的三元评价体系方法。针对该课程教学不足,介绍了“三位一体”教学模式特点、设计及实施方法,该模式可形成一个内容方式评价的有机整体,使教师讲授教学、学生积极参与互动、科研创新训练三项活动形成互动机制,相互促进,增强成效,从而达到较好的教学效果。 目前,世界总能源的80%来自煤、石油、天然气等矿物燃料的燃烧,而且绝大部分污染物和CO2的排放也源自于燃烧。燃烧学正是研究燃料化学能向热能转换的一门专门课程,在能
2、源高效利用、污染有效控制等节能减排方面具有举足轻重的地位。1国内著名高校在能源类专业培养方案中均开设了燃烧理论课程,燃烧学不仅为能源动力类专业的骨干课程,还可服务于自动化专业、化学工程、机械工程相关领域的本科教学。国内高校通常把本课程定位为专业必修课,大约48学时。2燃烧学是一门具有复杂性和多学科交叉性的课程,特点是内容多、发展迅速、实用性强,涉及化学动力学、传热学、热力学、热化学、工程技术和高等数学等多学科知识,如何在有限的学时内完成教学任务是一个难题,特别是在教学学时不断受到压缩的情况下,教学内容和学时数之间的矛盾就更加突出了。在教学内容上,燃烧原理和燃烧技术在课程中都非常重要,如何处理好
3、它们之间的关系直接关系到教学质量和教学效果。3,4 中国矿业大学于2018年开设了本课程,课程建设目前尚处于探索阶段,在此背景下,需对燃烧理论教学内容、教学方法以及评价体系进行调整,以适应能源与动力工程等相关专业学生继续深造和就业的要求。 一、教学中存在的问题 1.从教学内容来看,由于化学热力学和热科学传递现象耦合过程过于复杂,产生了火焰结构、火焰传播速度、火焰稳定、火焰极限、点火和熄灭等诸多物理化学现象或知识,导致概念难理解、现象不直观性和理论缺乏前沿性。3(1)学生对于传递现象、Fick扩散定律方程以及Arrinus定律这些抽象模型的物理本质理解存在一定的困难。(2)学生对于层流预混火焰、
4、层流扩散火焰、液滴火焰等燃烧现象没有直观认识。(3)目前,无论是燃烧理论还是燃烧技术,仍然处于不断发展的状态。而燃烧理论课程的内容却是相对固定的,难以适应教学对象和环境的变化,自然对学生的吸引力也就降低了。 2.从教学方式来看,基本以课堂讲授为主,手段单一,通过燃烧学教师的“传道、授业、解惑”,可以使学生在短时间内了解和掌握较为系统、全面的燃烧学知识;但教师占用了太多的教学时间,课堂气氛较沉闷,学生在教学过程中处于被动接受的地位,限制了学生主观能动性的发挥,进而阻碍了学生创新精神和实践能力的形成。 3.从评价体系来说,原考核方式主要包括两部分闭卷考试成绩(占70%)和平时成绩(占30%)。这种
5、考试方式存在以下主要问题一是考试形式单一,缺乏对课程考核的过程管理,不能全面地反映学生的真实水平;二是知识考核多,能力考核少,课程考试内容局限于教材、课堂笔记、教师划定的范围和指定的重点,缺乏对学生综合能力和素质的评价。因此,很容易形成“平时不学,考前突击”的作风,教学效果不理想。 二、教学模式改革 针对燃烧学课程特点以及我校教学中存在的问题,我们在课程实践中提出“三位一体”的新型教学模式将教学内容所要求的知识点设计成层层递进的三个部分(难以理解的定义、机理、技术原理;缺乏直观认识的燃烧现象;发展中的前沿性课题),以三种与之相匹配的教学方式(多样性的课堂讲授,简短、开放、快捷、灵活、互动的大学
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