王珂 張保生 趙鵬飛

摘要：為了有效提高燃燒學(xué)課程的教學(xué)效果，提出了“三位一體”的新型教學(xué)模式：將教學(xué)內(nèi)容所要求的知識點(diǎn)設(shè)計(jì)成層層遞進(jìn)的三個(gè)部分，匹配三種不同的教學(xué)方式，構(gòu)建基于過程考核的三元評價(jià)體系方法。針對該課程教學(xué)不足，介紹了“三位一體”教學(xué)模式特點(diǎn)、設(shè)計(jì)及實(shí)施方法，該模式可形成一個(gè)內(nèi)容—方式—評價(jià)的有機(jī)整體，使教師講授教學(xué)、學(xué)生積極參與互動、科研創(chuàng)新訓(xùn)練三項(xiàng)活動形成互動機(jī)制，相互促進(jìn)，增強(qiáng)成效，從而達(dá)到較好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：燃燒學(xué)；教學(xué)模式；探討

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）26-0209-02

目前，世界總能源的80%來自煤、石油、天然氣等礦物燃料的燃燒，而且絕大部分污染物和CO2的排放也源自于燃燒?！度紵龑W(xué)》正是研究燃料化學(xué)能向熱能轉(zhuǎn)換的一門專門課程，在能源高效利用、污染有效控制等節(jié)能減排方面具有舉足輕重的地位。[1]國內(nèi)著名高校在能源類專業(yè)培養(yǎng)方案中均開設(shè)了《燃燒理論》課程，《燃燒學(xué)》不僅為能源動力類專業(yè)的骨干課程，還可服務(wù)于自動化專業(yè)、化學(xué)工程、機(jī)械工程相關(guān)領(lǐng)域的本科教學(xué)。國內(nèi)高校通常把本課程定位為專業(yè)必修課，大約48學(xué)時(shí)。[2]《燃燒學(xué)》是一門具有復(fù)雜性和多學(xué)科交叉性的課程，特點(diǎn)是內(nèi)容多、發(fā)展迅速、實(shí)用性強(qiáng)，涉及化學(xué)動力學(xué)、傳熱學(xué)、熱力學(xué)、熱化學(xué)、工程技術(shù)和高等數(shù)學(xué)等多學(xué)科知識，如何在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)完成教學(xué)任務(wù)是一個(gè)難題，特別是在教學(xué)學(xué)時(shí)不斷受到壓縮的情況下，教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)數(shù)之間的矛盾就更加突出了。在教學(xué)內(nèi)容上，燃燒原理和燃燒技術(shù)在課程中都非常重要，如何處理好它們之間的關(guān)系直接關(guān)系到教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。[3，4]

中國礦業(yè)大學(xué)于2008年開設(shè)了本課程，課程建設(shè)目前尚處于探索階段，在此背景下，需對《燃燒理論》教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及評價(jià)體系進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)能源與動力工程等相關(guān)專業(yè)學(xué)生繼續(xù)深造和就業(yè)的要求。

一、教學(xué)中存在的問題

1.從教學(xué)內(nèi)容來看，由于化學(xué)熱力學(xué)和熱科學(xué)傳遞現(xiàn)象耦合過程過于復(fù)雜，產(chǎn)生了火焰結(jié)構(gòu)、火焰?zhèn)鞑ニ俣?、火焰穩(wěn)定、火焰極限、點(diǎn)火和熄滅等諸多物理化學(xué)現(xiàn)象或知識，導(dǎo)致概念難理解、現(xiàn)象不直觀性和理論缺乏前沿性。[3]（1）學(xué)生對于傳遞現(xiàn)象、Fick擴(kuò)散定律方程以及Arrinus定律這些抽象模型的物理本質(zhì)理解存在一定的困難。（2）學(xué)生對于層流預(yù)混火焰、層流擴(kuò)散火焰、液滴火焰等燃燒現(xiàn)象沒有直觀認(rèn)識。（3）目前，無論是燃燒理論還是燃燒技術(shù)，仍然處于不斷發(fā)展的狀態(tài)。而《燃燒理論》課程的內(nèi)容卻是相對固定的，難以適應(yīng)教學(xué)對象和環(huán)境的變化，自然對學(xué)生的吸引力也就降低了。

2.從教學(xué)方式來看，基本以課堂講授為主，手段單一，通過燃燒學(xué)教師的“傳道、授業(yè)、解惑”，可以使學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)了解和掌握較為系統(tǒng)、全面的燃燒學(xué)知識；但教師占用了太多的教學(xué)時(shí)間，課堂氣氛較沉悶，學(xué)生在教學(xué)過程中處于被動接受的地位，限制了學(xué)生主觀能動性的發(fā)揮，進(jìn)而阻礙了學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的形成。

3.從評價(jià)體系來說，原考核方式主要包括兩部分：閉卷考試成績（占70%）和平時(shí)成績（占30%）。這種考試方式存在以下主要問題：一是考試形式單一，缺乏對課程考核的過程管理，不能全面地反映學(xué)生的真實(shí)水平；二是知識考核多，能力考核少，課程考試內(nèi)容局限于教材、課堂筆記、教師劃定的范圍和指定的重點(diǎn)，缺乏對學(xué)生綜合能力和素質(zhì)的評價(jià)。因此，很容易形成“平時(shí)不學(xué)，考前突擊”的作風(fēng)，教學(xué)效果不理想。

二、教學(xué)模式改革

針對《燃燒學(xué)》課程特點(diǎn)以及我校教學(xué)中存在的問題，我們在課程實(shí)踐中提出“三位一體”的新型教學(xué)模式：將教學(xué)內(nèi)容所要求的知識點(diǎn)設(shè)計(jì)成層層遞進(jìn)的三個(gè)部分（難以理解的定義、機(jī)理、技術(shù)原理；缺乏直觀認(rèn)識的燃燒現(xiàn)象；發(fā)展中的前沿性課題），以三種與之相匹配的教學(xué)方式（多樣性的課堂講授，簡短、開放、快捷、靈活、互動的大學(xué)生微視頻為形式的自主式互評活動和探究式的科研創(chuàng)新訓(xùn)練），構(gòu)建基于過程考核的三元評價(jià)體系（閉卷考試、微視頻材料、科研報(bào)告），從而形成一個(gè)內(nèi)容—方式—評價(jià)的有機(jī)整體，使教師講授教學(xué)、學(xué)生積極參與互動、科研創(chuàng)新訓(xùn)練三項(xiàng)活動形成互動機(jī)制，相互促進(jìn)，增強(qiáng)成效。該教學(xué)模式由淺入深，讓學(xué)生掌握所需要的知識點(diǎn)，有利于進(jìn)一步提高學(xué)生的積極性和主動性，也有利于就一些前言性問題對學(xué)生進(jìn)行合理引導(dǎo)，達(dá)到既加深學(xué)生對理論知識的理解，又提高學(xué)生的綜合思維能力和分析能力，從而培養(yǎng)適應(yīng)新世紀(jì)我國現(xiàn)代化建設(shè)需要的具有創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力的高素質(zhì)人才。

1.課程設(shè)計(jì)。以《燃燒學(xué)》課程內(nèi)容為基礎(chǔ)，開展多樣化的教學(xué)形式，構(gòu)建綜合評價(jià)體系。（1）教學(xué)內(nèi)容的合理分配。根據(jù)三項(xiàng)教學(xué)方式的特點(diǎn)，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分配，這樣一方面可以保證課程內(nèi)容的完整性，另一方面可以實(shí)現(xiàn)教師講授教學(xué)、學(xué)生積極參與互動、科研創(chuàng)新訓(xùn)練三項(xiàng)活動的有機(jī)結(jié)合，獲得更好的教學(xué)效果。（2）多樣性的課堂講授。采用問題驅(qū)動的知識引入、啟發(fā)式的提問方法及板書和多媒體工具的交叉應(yīng)用，將枯燥和抽象的理論與概念形象化。（3）以大學(xué)生微視頻為形式的自主式互評方式。微視頻短則30秒，長則不超過20分鐘，內(nèi)容廣泛，視頻形態(tài)多樣，“短、快、精”是其最大的特點(diǎn)。它已經(jīng)成為大學(xué)生社會交往和表達(dá)的重要方式。這部分教學(xué)實(shí)行團(tuán)隊(duì)制度，即6～8人自由組成一個(gè)團(tuán)隊(duì)參與研討活動，在視頻制作過程中，教師要起到引導(dǎo)作用，還要積極主動對評價(jià)過程實(shí)行有效的監(jiān)督和控制。（4）探究式的科研創(chuàng)新訓(xùn)練。通過開展課程內(nèi)學(xué)術(shù)前沿講座讓學(xué)生了解學(xué)科發(fā)展的最新動態(tài)，進(jìn)一步設(shè)計(jì)難度適中、應(yīng)用性強(qiáng)、趣味性強(qiáng)的科研訓(xùn)練題目，引導(dǎo)學(xué)生積極主動進(jìn)行創(chuàng)新訓(xùn)練，是一項(xiàng)具有實(shí)踐性的研究課題。（5）多元評價(jià)體系的構(gòu)建。由于實(shí)行多種教學(xué)方式，這樣學(xué)生成績就不僅僅依賴于考試成績，而是一個(gè)基于過程的包括多項(xiàng)成績在內(nèi)的綜合成績，從而實(shí)現(xiàn)評價(jià)體系的過程性和多元性，以獲得一種更準(zhǔn)確的評價(jià)結(jié)果，同時(shí)可以改善某些學(xué)生“平時(shí)不學(xué)，考前突擊”的不良學(xué)習(xí)風(fēng)氣。

2.課程實(shí)施。根據(jù)教學(xué)過程可分為備課階段、課堂教學(xué)階段、課下作業(yè)階段和成績評定階段。（1）在備課階段，根據(jù)課程內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，并對微視頻內(nèi)容及科研訓(xùn)練課題進(jìn)行設(shè)計(jì)。教學(xué)內(nèi)容調(diào)整為三個(gè)部分：第一部分為難以理解的定義、機(jī)理、技術(shù)原理等知識，掌握這些知識是完成后兩部分的前提和基礎(chǔ)；第二部分為挑選和設(shè)計(jì)容易制作微視頻的直觀燃燒現(xiàn)象，并介紹制作微視頻的預(yù)備知識，讓學(xué)生對微視頻的基本情況作一個(gè)初步了解，從而引出所要進(jìn)行的微視頻的內(nèi)容；第三部分為選擇適宜的科研創(chuàng)新訓(xùn)練前言課題，激勵(lì)學(xué)生進(jìn)行探究式科研活動。同時(shí)，注意添加一些趣味性的知識點(diǎn)：在“燃料”這一章補(bǔ)充一些新奇的燃料，諸如吃火鍋用的固體酒精、海底的綠藻、南極的可燃冰等。（2）在課堂教學(xué)階段：①采用視頻展示、圖片展示、表格對比等多樣性的教學(xué)手段進(jìn)行啟發(fā)式課堂講授，引入一些生活中常見的燃燒現(xiàn)象來解釋一些抽象的燃燒理論。例如：例用家用多孔燃?xì)庠顏碓敿?xì)解釋擴(kuò)散預(yù)混火焰；在講解活化能這個(gè)概念時(shí)，可利用origin軟件詳細(xì)講解活化能的求解過程。②以大學(xué)生微視頻為形式的自主式互評方式開展教學(xué)活動，應(yīng)盡可能地采用師生互動的方式，營造一種會話式教學(xué)氛圍，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，可設(shè)計(jì)一些學(xué)生感興趣的熱點(diǎn)話題，引導(dǎo)學(xué)生展開談?wù)?，教師?yīng)注意把握“啟發(fā)激勵(lì)、掌握進(jìn)程、突出主題、加強(qiáng)引導(dǎo)”的原則，保證過程的活躍性和可控性。③讓學(xué)生了解最新的燃燒技術(shù)（如富氧燃燒技術(shù)、化學(xué)鏈燃燒技術(shù)），脫硫、脫硝以及二氧化碳減排和儲存方面的最新技術(shù)，并引導(dǎo)學(xué)生從燃燒原理角度對這些新技術(shù)進(jìn)行解釋。（3）在課下作業(yè)階段，實(shí)施基于團(tuán)隊(duì)合作的微視頻及科研訓(xùn)練準(zhǔn)備工作。根據(jù)各自要求，積極引導(dǎo)學(xué)生如何收集資料、理清思路、準(zhǔn)備視頻、撰寫報(bào)告，如何進(jìn)行匯報(bào)，如何分工合作。在增強(qiáng)學(xué)生綜合能力的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神和創(chuàng)新能力。（4）在成績評定階段，構(gòu)建基于過程的多元評價(jià)體系。采用綜合評判的方式，綜合點(diǎn)名成績、自主式互評成績、研究報(bào)告成績、閉卷考試成績等因素，構(gòu)建一種基于過程而不僅僅是考試成績的多元評價(jià)體系。

綜上所述，燃燒學(xué)教學(xué)如何提高教學(xué)效果，解決學(xué)生難學(xué)、教師難講的問題，是目前多數(shù)青年教師一直思索的問題?！叭灰惑w”教學(xué)模式符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，有利于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣，有利于拓寬學(xué)生的知識面，培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力、團(tuán)隊(duì)精神、合作意識、勇于創(chuàng)新等多方面的綜合素質(zhì)。

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