热能与动力工程论文精品(七篇)

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篇(1)

关键词：热能与动力工程；科技创新；策略

随着市场化经济的不断发展，创新已经成了社会对各领域的主要要求，同时也成了各领域竞争力提高的关键。对于热能与动力工程而言同样如此，加强科技创新能够使工程整体技术水平得到提高，这对于其功能的发挥以及人民生活质量的提高能够起到十分积极的促进作用。

一、热能与动力工程概述

将热能转化为动能，从环境保护以及资源节约的角度实现动力供给，即所谓的热能与动力工程。根据可持续发展理念的要求，各行业的发展都必须本质环境保护以及资源节约的理念来实现，以此促进人与自然的和谐发展。动能与热力工程与上述理念的要求相符合，因此得到了国家以及全社会的重视。就目前的情况看，热力发电是热能与动力工程的主要代表，除此之外，社会其他行业都与这一工程存在着千丝万缕的联系。如何将热能最大程度的转化为动能是当前社会研究的主要方向，同时也是该工程发展的主要趋势，从长远的角度看，这对于我国环保以及生态问题的解决具有重要价值，同时也能够达到提高产业经济发展速度与合理性的目的。

二、热能与动力工程科技创新的重要性

热能与动力工程科技创新的重要性主要体现在以下方面：

（一）是市场化经济的主要要求

经济全球化的深入使得市场化经济成了我国经济的主要类型，随着市场化经济的发展，各行业开始将综合实力以及竞争力的提高作为了发展中的重点，在当今时代，创新性已经成了人们评价企业实力以及未来发展方向的关键因素，因此，热能与动力工程必须加大力度实施科技创新，这样才能使工程本身在市场中立足。

（二）是工程水平提高的重要保证

加强科技创新能够使热能与动力工程本身的技术水平得到提高，随着而来的便是生产效率的提高以及经济利润的增加，这对于热能与动力工程水平的提高十分有利。除此之外，创新还能够达到竞争力以及对于资源的吸引力，以此为基础，工程规模的扩大必定成为可能，这同样是工程水平提高的主要体现。

三、热能与动力工程科技创新策略

热能与动力工程的科技创新可以从能源转换各环节入手，提出相应的优化措施来实现。

（一）调节节流技术创新

热能与动力工程本身属于环保工程，而调节节流技术的应用同样是生态与环境保护的主要措施，因此，在科技创新过程中，有必要将调节节流技术的创新作为重点。以火电厂为例，其发电过程需要依靠汽轮机来实现，因此，这一设备的工作效率以及技术创新性便成了决定火电厂的能源是否可以得到有效节约的关键因素。如何减少温度的变化对生产的影响是改善汽轮机运行状态的主要措施，而上述措施的实施则与调节节流的实现存在联系。为使调节节流能够有效地实现，将计算机以及自动控制技术应用到汽轮机的运行过程中十分重要，如此，在其运行过程出现突发状况时，自动调节则能够成为可能，这能够有效地保证调节节流的实现。

（二）燃烧方式创新

同样以火电厂为例，作为其火力发电的主要燃料，煤是否能够充分燃烧决定着火电厂的经济效益能否得到最大程度的提高，根据煤种的不同，其质量也有所不同，这会对燃烧的充分程度造成影响，除此之外，对燃烧方式的选择也会影响到燃烧效果。为了使煤能够得到更加充分的燃烧，必须对燃烧方式进行创新。根据不同的煤种，要选择不同的燃烧方式，以提高其合理性，同时不同质量的煤能够得到最大程度的燃烧。另外，燃烧过程中的氧气含量也会影响燃烧效果。对此，加强对氧气含量的优化控制能够起到一定的效果。总的来说，燃烧方式的创新要从不同的角度出发来实现，要综合考虑燃烧过程中面临的种种因素，合理选择燃烧方式，以使其能够更加符合火电厂锅炉的燃烧特点与需求，最终达到提高燃烧效率以及充分程度的目的。上述措施的实施不仅能够使煤资源得到有效的节约，同时也能够减少火电厂的运行成本，从使其经济效益得到提高。

（三）湿气损失的减少汽轮机

在工作过程中会出现蒸汽膨胀，这是到这湿气损失问题存在的主要原因。无论从理论或实际的角度看，湿气损失问题都无法被完全解决或避免，只能通过一定手段，使其得到最大程度的减少，进而使火电厂的成本得到控制。为达到这一目的，做好技术创新工作十分重要，轴流动式汽轮机的应用是减少湿气损失的关键手段，而这一类型的汽轮机的运行原理则以热能与动力工程为主。由此可见，在火电厂中引入这一类型的汽轮机不仅能够达到减少湿气损失的目的，同时还能够使火电厂的运行更加符合环境保护与资源节约的要求，这是与可持续发展理念相适应的一种措施，对于热能与动力工程整体科技水平的提高能够起到较大的促进作用。

四、结语

热能与动力工程是基于可持续发展理念而提出的一项工程，以火电厂为主要代表，这一工程技术水平的提升对于各领域环保水平的提高以及资源的实现意义重大。调节节流技术创新、燃烧方式创新与湿气损失的减少是以火电厂为主的热能与动力工程科技创新的关键内容，对此，必须将上述技术的提升作为重点加以重视，以使工程的整体发展水平能够得到有效提升。

参考文献：

[1]张红光,马国远,刘忠宝,吴斌,叶芳,郭航.注重培养创新精神的热能与动力工程实验教学示范中心建设[J].实验技术与管理,2011,03:11-14+19.

[2]宋文武,符杰,李庆刚,王桃.关于构建“热能与动力工程”大专业多方向课程体系的思考——基于培养复合型应用人才的视角[J].高等教育研究(成都),2011,04:44-48+71.

[3]张璟,吴小华,李爱琴,俞接成,邹玉.热能与动力工程专业实验教学方式改革探讨[J].中国电力教育,2013,20:90-91.

篇(2)

关键词：热能系统分析；最优化；课程建设；教学改革

作者简介：张艾萍（1968-），男，内蒙古兴和人，东北电力大学能源与动力工程学院，教授；张炳文（1953-），男，天津人，东北电力大学能源与动力工程学院，教授。（吉林 吉林 132012）

基金项目：本文系东北电力大学教学改革研究项目的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）22-0083-02

教育部2003年发出了《关于启动高等学校教学质量与教学改革工程精品课程建设工作的通知》，力图通过精品课程建设，推进高校课程建设，提高整体教学水平。[1]具有较高综合素质基础的应用型、复合型人才的培养，体现了东北电力大学（以下简称“我校”）办学的基本特色，这是我校课程建设工作的出发点。我校根据社会人才需求，依托学校原有优势着力在相关学科的交叉结合部开拓新专业方向，培养社会急需的复合型人才。[2]

当前我国火电厂每年烟尘排放量约360万吨，占全国工业烟尘排放量的35%，火力发电厂又是二氧化硫等有害气体的主要排放源，排放的有害气体进入大气，形成酸雨等有害物质，造成大气污染，使大气环境日益恶化。热能与动力工程专业作为火电厂生产的主要专业，深知自己的使命“在满足供电供热的前提下，尽量减少煤炭消耗、降低环境污染”，选择了自己的发展方向“应用基础研究不断深化，描述愈来愈定量化、精确化，节能减排成为电力规划建设和电站运行的努力目标”。基于此并为满足“一实两创”人才培养的需要，我校从2002年开始，为热能与动力工程专业本科生开设了“热能系统分析与优化”课程。该课程的设置主要为了使学生掌握火力发电厂节能减排的理论基础，同时也为具有综合素质的复合型技术人才的培养提供理论支撑。本文针对“热能系统分析与优化”课程的建设和教学改革进行了初步探索。

一、“热能系统分析与优化”课程建设和教学方法改革的必要性

“热能系统分析与优化”课程综合了热能与动力工程专业多门专业课程（工程流体力学、工程热力学、传热学、汽轮机原理、锅炉原理、泵与风机、热力发电厂）的知识点，以及现代运筹学理论和微机编程技巧，以火力发电厂节能减排、减少消耗的若干决策问题为训练科目，培养本科生解决本专业决策问题的实际动手能力。

“热能系统分析与优化”课程的内容和人才培养目标符合国家节能减排、减少消耗的总方针，符合热力发电厂“以安全发电供热为条件，以降低消耗减少污染为目标”的设计、运行基本原则。所以，将“热能系统分析与优化”课程建设成为精品课程，对该课程的教学方法和手段进行改革，使其更适合学生对知识的掌握，有利于学生深入认识本专业各门课程相互关联的实质内涵，有利于学生早日完成从理论学习到实际应用的跨越，有利于学生上岗后早日成为节能减排工程师，是培养“一实两创”人才的需要，是国家节能减排事业的需要。

人才培养目标主要是通过课程教学实现的。课程建设水平的高低及课程体系的合理性、科学性是实现人才培养目标的基本保证。[3]为了更好地实现人才培养目标，达到课程设置的目的，对“热能系统分析与优化”课程进行精品化建设和进行必要的教学方法、手段改革是非常必要的。

二、“热能系统分析与优化”课程建设

课程是由一个或几个学科的若干内容按一定的体系与结构组成的教学基本单位。课程建设包括形成和决定课程质量的各种条件和内涵建没：教学文件建设、教材建设、实验室建设及师资队伍建设等。精品课程是具有一流师资队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程。[4，5]

1.切实加强教师队伍建设

教师在课程建设中起着关键的作用，学生获取知识的主要来源是教师。从长远来看，教学团队在未来的课程建设中将扮演极其重要的角色，随着远程网络技术、多媒体技术的发展以及教学联合体、学分互认的发展，学生选课时可选择各学校精品课程，通过网络学习最适合他的课程，因此各学校教学团队的激烈竞争将不可避免。

有了明确的教学目标和良好的教学条件，能否实现教学目标，教师起着决定性的作用，这是课程建设的关键。因此要建设一支结构合理、水平高、素质好，团结合作，并有学术带头人的师资队伍。这支队伍应该是由治学严谨、知识渊博、德高望重的老教师把关，由经验丰富、思想成熟、学有专长、教有成效的中年教师作中流砥柱，由年轻力壮具有教学科研良好素质的青年教师冲锋陷阵的合理匹配的有机整体。其职称和年龄结构，主讲教师的高、中职比和任课率，教学和科研工作量比，科研成果率等均能达到结构合理，既能满足教学的要求，又具有相当的科研能力和水平。

2.重视教学内容和课程体系改革

融合多门课程知识，提高综合应用能力，关联节能减排。在热力发电领域，无论是设备制造、工程设计还是电站运行，到处存在着“以安全发电供热为条件，以降低能耗为目标”的决策问题，直接关联着国家的节能减排目标。在多年的教学过程中，本课程组一直为将“热能系统分析与优化”课程建设成为培养节能减排工程师的培养平台而努力。结合火电厂在节能减排中的基本任务，精心编排了教学内容，融合了包括汽轮机原理、锅炉原理、泵与风机、集控运行、工程流体力学、工程热力学、传热学、高等数学、运筹学在内的多门课程的知识点，引导学生对热能系统或设备进行深入分析，指导学生针对火电工程实际决策问题建立数学优化模型，并编制微机程序求解，提高学生解决实际决策问题的能力。

3.重视教材建设

国内已经有一些关于火电厂热能系统综合分析与节能减排技术方面的教材，但是，都存在着某方面的不足：主要介绍其他行业的热能系统，火电厂的内容很少；主要针对小机组介绍，不能满足当前超临界600MW及1000MW机组的需要；原则多，应用少，只能作为一般的概念了解，不便于使用操作；由于峰谷差别日益加大，600MW机组也参加调峰调频，给定功率是多数机组的运行方式，例如有些教材中假设“余下的排挤抽汽（1-α1-2）将直达凝汽器”，在给定功率的运行方式下，必然引起发电功率的变化，调节汽门将关小，以改变蒸汽量，维持给定的功率。

本课程组编写的教材将克服上述同类教材的不足和缺点，达到教材建设目标。本教材的特色是“融合多门课程知识，提高学生综合应用能力”，创新点是“学生作业内容关联节能减排”。

本教材建成后，将成为：融合了汽轮机原理、锅炉原理、泵与风机、集控运行、热力发电厂、工程流体力学、工程热力学、传热学、高等数学、运筹学、微机编程等多门知识点的综合性教材用书；火电厂热能系统分析工具书和节能减排工作手册，其内容包括火电厂和热电厂的各种装机方案。

本教材将在人才培养中起到如下作用：各门课程知识点得到多次强化和应用训练；提高学生对复杂系统的综合分析能力和建立数学优化模型的能力；提高学生使用电脑编程求解的水平；提高学生参加热力发电节能减排工作的技能和意识。

4.理论教学与实践教学并重

采用的练习题都是每个火电工程实际存在的优化决策问题，以下举两个编程练习的例子：

编程练习一：以优化运行减少消耗为题材，与学生林志峰共同发表了论文《给定出力660MW机组最佳真空确定方法》（《汽轮机技术》2008年第5期）。该论文介绍了功率控制方式下单元机组最佳循环水量的寻找方法。传统的最佳循环水量寻找方法，也是目前教材中介绍的方法，是在汽轮机入口参数和调节门开度不变的前提下，寻找使供电功率达到最大的循环水量。这种方法不适合于功率控制方式下的单元机组。为此，本练习建立了全面的单元机组资源消耗数学模型，其C程序可以在1～2秒钟内求解得出给定发电功率下使资源消耗最低的最佳循环水量，能够为机组的在线优化运行提出合理建议。这里，资源消耗包括燃料费、水费和排污费。编程练习一的资源消耗数学模型符合汽轮机原理的有关定性结论，其微机程序给出的优化结果符合运行常识，学生得到了达到或接近实用水平的训练。

编程练：考虑更多因素的单元机组冷端优化设计参数。《火力发电厂水工设计技术规定》指出，新建火力发电机组，要根据当地气象条件变化规律和循环水管道系统布置方案，对于冷端设计参数（凝汽器换热面积、循环水量、冷却塔淋水面积、凝汽器管材规格、凝汽器管长度、循环水管道规格、循环水泵扬程、循环水温度）在一定的变化范围内进行多方案的优化计算。但是，目前火力发电设计单位没有包含上述多变化因素的优化计算方法和微机程序，手工进行优化计算又难以达到要求。为此，本练习建立了全面的单元机组冷端优化设计数学模型，考虑到有离散变量，采用枚举法求解，编制调试了Auto Lisp实用程序，计算结果符合正常规律，优化计算时间为1.5～2小时，为火力发电设计单位提出一个合理可行的优化设计工具。

三、“热能系统分析与优化”课程教学改革

教学方法和教学手段是实现教学目标，落实人才培养模式，提高教学质量的直接、具体实施环节，也是“热能系统分析与优化”课程教学改革的重头戏。

第一，开展研究性学习，提高工科学生素质。课程组在指导学生完成编程作业的教学过程中，鼓励学生探究解决实际问题的思维过程，鼓励学生进行研究性学习，提高学生独立深入思考的能力和习惯。

第二，建设课程教学网站。在“热能系统分析与优化”课程现有QQ群的窗口内扩建成课程教学网站，内容包括教学大纲、授课计划、教案、推荐教材、参考教材、参考文献、动态习题集、QQ在线答疑。教学网站内容与课程组教师授课内容一致，课程组教师也使用相同的授课计划和教案，于是，教学网站的投入使用，不但方便了学生，也扩大了课程组的教学容量。

第三，将培养学生思维能力和应用能力放在教学目标的第一位。对主要方法，要讲清思维本质、应用原则与其他方法的联系，要强调方法的科学性和灵活性等。教学中要特别注意引导学生抓住对所学知识的阅读、理解、分析和总结环节，勤于动脑和动手，提高计算的准确性，推理的逻辑性和表达的数学性。

第四，开发应用CAI课件，迈出教学手段现代化的步伐。

第五，通过教学改革，使学生受益。根据个体学生的不同类型，学生受益可以从以下两个方面分析：其一，综合性实用性的规划教材、随时可用的教学网站、老师实时在线的亲切感觉，为积极向上、勤奋好学的学生创建了良好的、温馨的自主学习环境；其二，对于死记硬背、不习惯于研究学习的学生，动态习题集是通过考试的捷径。

四、结论

通过对“热能系统分析与优化”课程设置的目的、师资队伍的建设、教学内容和教材的改革和建设以及教学方法和手段的改革等进行分析，得到如下结论：

“热能系统分析与优化”课程的设置主要为了使学生掌握火力发电厂节能减排的理论基础，同时也为具有综合素质的复合型技术人才的培养提供理论支撑，对该课程建设和教学改革是非常必要的。

“热能系统分析与优化”课程建设的内容包括师资队伍建设、教材建设、理论教学与实践训练并重，注重理论联系实际，培养学生的实践能力。

在教学方法改革方面采取了研究性教学、网络辅助教学等方法，并引进了多媒体、QQ群答疑等现代化教学手段，取得了良好的效果。

“热能系统分析与优化”课程的建设和改革为热能与动力工程专业的发展和其他类似课程的建设提供了思路。

参考文献：

[1]黄德群.高校精品课程建设研究特点、问题与趋势[J].中国电化教育，2010，（5）：64-68.

[2]范宝忠.加强课程建设，深化教学改革[J].辽宁高等教育研究，1998，（2）：89-90.

[3]雷炜.高校课程建设现状分析与对策研究[J].高等工程教育研究，2008，（1）：103-106.

[4]夏晓烨，段相林.课程建设的内涵、目标及相互关联[J].中国大学教学，2007，（9）：59-60.

篇(3)

论文关键词：锅炉原理 实践训练 教学

论文摘要：为适应创新型国家发展战略，教育创新应贯穿大学课堂理论教学和课程实践训练教学。针对“锅炉原理”课程实践训练教学，重点探讨了华北水利水电学院“锅炉原理”课程实践训练的目标定位、教学内容的设计和实施方法，以期对电厂热能与动力工程专业实践能力训练方面起到一定的推动作用。

锅炉是用以生产热水或蒸汽的设备，在国民经济中具有异乎寻常的重要作用，电站锅炉是火力发电系统三大主机之一，对火电的高效、洁净和安全生产及其重要，因此，“锅炉原理”是热能与动力工程专业最核心专业课程之一。“锅炉原理”课程主要讲授锅炉的基本工作原理，包括锅炉的炉内燃烧原理及燃烧设备、锅炉的传热过程、锅内水动力、受热面外部工作过程和先进锅炉技术的发展等内容，要求学生掌握锅炉工作过程的基本理论及锅炉设备的相关知识，并培养学生分析工程问题、锅炉设计计算和锅炉试验的实践能力。

为适应创新型国家发展战略，高等教育要实现从知识型向创新型培养目标转变，具体到“锅炉原理”的课程教学中，创新应贯穿课堂理论教学和课程实践训练教学。对“锅炉原理”课程的理论教学内容设计、教学手段、教学方法等方面已有较多的探讨和实践研究，[1-4]本文从“锅炉原理”课程实践能力的培养出发，重点讨论华北水利水电学院（以下简称“我校”）“锅炉原理”课程实践训练的目标定位、教学内容的设计和实施方法。

一、“锅炉原理”课程实践训练教学的定位

“锅炉原理”课程实践训练教学的定位必须符合我校热能与动力工程专业定位，应全面贯彻党的教育方针，遵循大学教育教学规律，秉承我校办学理念，实施“基础、实践、创新”三位一体的培养模式，在教育教学中，坚持夯实基础、强化实践、注重创新的思想，培养吃得苦、下得去和用得上的专业技术人才。应以“宽基础、强能力、高素质”为培养人才的宗旨，注重学生的动手能力、创新意识与能力的培养，加强实践性教学环节，优化教学方法与教学手段。专业实践能力培养始终围绕“强化实践教学、提高学生素质、培养创新意识、重在实际应用”的教学指导思想，从人才培养目标、实验教学体系、实验教学内容和方法、实验教学队伍、实验环境条件和实验室管理体制等方面进行了全方位的改革与建设，探索实现基础性验证实验、测定试验、创新性科研训练实验和拓宽知识面的演示实验的“四级实验”教学体系，实现教育创新。“锅炉原理”课程实践训练教学应实施从理论到实际、从传统到创新、从课堂到工程项目的工程化实践教学思想，围绕动脑想方案、动手做试验、动嘴讲成果、动笔写报告等“四动”能力，达到加深理论知识的掌握和应用，在实践训练中切实培养学生处理工程问题，进行锅炉设计计算和锅炉试验的实践能力。

二、“锅炉原理”课程实践训练教学内容的设计

“锅炉原理”课程实践训练教学内容尚无可参考材料，根据我校热能与动力工程专业人才培养和“锅炉原理”课程大纲的要求，基于我校的专业师资、实验室和实习资源以及用人单位和历届毕业生的建议，科学制定“锅炉原理”课程实践训练教学内容。

1.“锅炉原理”课程实践训练教学内容设计原则

对我校“锅炉原理”课程实践训练教学内容进行设计时，实行“工程化”设计思路，并遵循四个原则，即实践训练内容以“锅炉原理”为中心、内容进程科学有序化、内容设计层次化和实施方式多元化。

（1）以“锅炉原理”为中心，多课程之间紧密联系化。鉴于“锅炉原理”是热能与动力工程专业的最重要专业课，处于前期的专业基础课程以及后续课程之间的中心地位，因此在设计“锅炉原理”课程实践训练教学内容之前，先对我校“流体力学”、“工程热力学”、“传热学”和“燃烧学”等基础课以及后续专业选修课程比如“大型锅炉运行”、“单元机组集控运行”和“循环流化床燃烧技术”等课程的教学大纲、实验大纲、知识点讲授情况以及实践实验训练情况进行详细调查、分析和总结，做到了然于胸，确保“锅炉原理”课程实践训练教学内容设计与前期专业基础课程及后续专业选修课程的紧密联系，力求通过该课程实践训练，既可以巩固和加深学生对前期专业基础课的理解，加强对所学基础知识的实践应用，将所学的热工学知识、燃烧学知识在电站锅炉中加以应用，达到学生对锅炉原理中炉内燃烧、锅内传热及水动力和烟风阻力知识融会贯通、举一反三，为灵活应用打下坚实基础，又能激发学生学习后续专业选修课程的欲望和热情，培养学生学习后续课程的好奇心、主动性和积极性。

（2）实践训练课程内容进程科学有序化。“锅炉原理”课程本身知识点之间的顺序决定了课程实践训练教学内容的设计次序，要由浅入深、层层推进、由易到难，脉络清晰。因此，训练内容应严格按照锅炉原理本身的发展进行设计。内容主要包括客观认识实践、原理性演示验证实践和工程实践训练三大内容。

客观认识实践主要是对锅炉实物、锅炉机组整体模型、锅炉重要设备的直观认识，如在开设“锅炉原理”课程前进行电厂认识实习，对锅炉的实物直观认识，在“锅炉原理”课程第一节绪论课和锅炉组成课讲解后进行模型实验，通过模型参加实验、拆装模型和动画模型模拟巩固加深锅炉机组系统及组成知识。

原理性演示验证实践。笔者通过几年的“锅炉原理”教学发现，锅炉的水循环内容是该课程的难点之一，学生往往难以理解和掌握，通过课程原理性演示和实践可以帮助学生理解和掌握水循环等难点。该部分主要是对自然循环原理、直流锅炉原理等的演示验证实践内容。

工程实践试验主要是对锅炉的三大计算能力的训练实践，包括锅炉辅助计算、热力计算、水动力计算、烟风阻力计算和强度计算的实践训练、锅炉热平衡的实验和锅炉机组运行仿真实验训练。

（3）实践训练课程内容设计层次化。内容设计要贯穿层次化的思路，内容的难易程度要进行层次化设计，对训练中的每一个内容根据其在课程中的总体地位和重要程度按照“了解、理解、掌握”等不同层次进行分级定位；同时，根据学生个体水平的差异，对同一内容也要进行层次化设计，在满足分级定位要求和大部分学生学习基础上，对那些学有余力的学生进行进一步的拓宽设计。比如锅炉的计算，对于普通的学生则只要会进行锅炉的辅助计算、各受热面热力计算和简单的水循环计算即可，而对于部分学有余力的学生，则可更进一步进行较复杂的水动力计算、强度计算和烟风阻力计算，并完成一些计算程序的编制。 转贴于 　（4）实施方式多元化。课程实践训练教学是实践性课程，因教学学时、实验室资源等多方面的因素，决定教学实施的方式必须多元化，即课堂、实验室和企业生产三位一体，课堂演示、实验室参观验证实践和电厂实践构成全方位多层次的实践训练。传统与现代先进技术结合，实践训练中采用比如计算机程序模拟、动画设计模拟实践、锅炉事故仿真模拟等先进技术手段实施实践训练。

2.“锅炉原理”课程实践训练教学具体内容设计

我校“锅炉原理”课程计划学时64学时，其中实验6学时。其前期基础课程包括“流体力学”、“工程热力学”、“传热学和燃烧学”，还开设了后续课程“锅炉运行”和“单元机组集控运行”。“锅炉原理”课程内容多、难点多、实践性强，“锅炉原理”课程通常设置有锅炉原理课程设计，我校“锅炉原理”课程设计时间为1.5周。实际上，仅靠课程设计和6学时的实践训练难以达到学生牢固掌握锅炉原理理论知识、灵活运用所学解决实际问题的目标。“锅炉原理”课程实践训练教学包括锅炉原理6学时实验课、1.5周课程设计、16学时单元机组集控运行实验，但主要利用学生的课余时间进行。教学过程贯穿第5至第8学期，延续2年时间，实践训练教学包括13个内容，90小时。具体内容和建议学时如下。

电站锅炉机组实物模型和虚拟模型实践，2学时。标准煤样工业分析验证性实验，4学时。混合煤工业分析测试实验，4学时。煤的发热量测定实验，2学时。自然循环锅炉工作原理实验，1学时。多管水循环验证实验，1学时。直流锅炉工作原理实验，1学时。锅炉综合测试项目设计实验，13学时。锅炉原理课程设计训练，32学时。锅炉水循环计算训练，10学时。锅炉烟风阻力计算训练，6学时。锅炉启停仿真训练，8学时。锅炉运行仿真训练，8学时。

三、“锅炉原理”课程实践训练教学实践

我校“锅炉原理”课程实践训练教学课题在2008提出，在2006、2007和2008年级开始实施，实践证明，通过“锅炉原理”课程实践训练教学，激发了学生学习专业知识的热情，巩固和加深了锅炉原理知识的理解，提高了学生的专业素质，培养了学生动脑想方案、动手做试验、动嘴讲成果、动笔写报告等“四动”能力。我们对2006和2007年级的学生进行锅炉实践能力的调查分析发现，无论是研究生复试（锅炉及锅炉相关知识的笔试和面试），还是就业面试（热工学和锅炉等口试）过程中，学生对锅炉相关考题从容自如，安之若素。当然，在教学内容设计方面还需进一步改进，实施的方式还需更科学合理。

参考文献

[1] 于广锁，林伟宁，梁钦锋.锅炉原理课程教学的探索与研究[J].化工高等教育，2007，(3):29-31.

[2] 赵雪峰.“电厂锅炉原理及设备”课程教学研究探讨[J].中国电力教育，2010，(22):97-98.

篇(4)

一、毕业设计题目的设定和学生的选题

第一，毕业设计题目设定的基本要求是遵循毕业设计教学大纲，符合热能与动力工程专业的培养目标。

第二，毕业设计题目的设定要理论联系实践，既有理论研究又有工程实际，体现出教学和科研相结合的原则，用以增强学生的兴趣和知识的实际应用。让学生能够学以致用，从而调动学生的积极性，增强学生对生产实际、理论学习和科学研究相辅相成的认识。

第三，毕业设计题目的设定要因学生个体的差异难易结合，因材施教，使所有学生都能感到所学知识的有用之处，又能在原有基础上有所提高、有所创新。

第四，毕业设计题目的设定范围和深度应符合学生及本专业的实际情况，但又不失对本专业知识的实际应用。

第五，毕业设计题目的设定一般可分为理论研究、实验研究、工程设计（实践）和综合等类型。本专业学生结合工程实践类课题的比例应不少于80％，首先保证基本工程训练，并在此基础上做一些提高性的、拓展性的研究专题；其次结合实际任务进行的毕业设计，应选择那些能满足教学要求，并有实际意义的课题。

第六，毕业设计题目设定后，学生可根据自己的兴趣爱好选取课题，然后根据自选与分配相结合的办法进行最后的确定。在指导教师的指导下，学生可根据选取的毕业设计课题进行研究性的毕业设计，但目标要明确、工作量要适当。

第七，学生除了选择指导教师设定的毕业设计题目外，也可根据本专业特点和自己的兴趣，选择学习和生活中遇到的与专业相关的实际问题，然后请指导教师审定后确定毕业论文的题目。

二、在毕业设计中开展研究性学习的目标、组织与实施

1.研究性学习的目标

热能与动力工程专业毕业设计的目的是为了培养学生学以致用的能力。其学习目的非常明确，就是利用大学所学的知识去解决导师所设计的问题，不但要学会查找资料、归纳总结，还要选取恰当的方法、手段，学会和导师交流，学会思考和创新。在毕业设计中开展研究性学习的目的就是根据学生个体的特点，有目的、有差异、有选择的设定毕业设计题目，既做到理论联系实际，又能使学生在研究中有所创新，培养其独立思考和解决问题的能力。

2.毕业设计的研究性学习过程

毕业设计采取个人独立研究的方式。指导教师根据毕业设计题目的设定要求，注重理论联系实际的设定若干个题目，由学生自由选择感兴趣的题目。然后指导教师给出题目具体的研究目标和要求，指导学生相对独立的开展研究，用17周的时间完成整个毕业设计，撰写毕业设计论文一本。

3.毕业设计的具体实施过程

（1）对毕业设计题目的理解。指导教师应帮助学生就研究题目的意义、所涉及的知识及存在的争议去理解毕业设计题目。鼓励学生从多种角度认识、分析该毕业设计题目所涉及的问题，有批判的去思考，大胆的去创新。（2）搜集、分析、整理资料。查找与毕业设计题目设定的任务相关的国内外资料，深入理解毕业设计的任务，掌握国内外的发展现状和研究手段。（3）开展调查研究和拟定研究方法。学生可根据个人理解对课题进行初步的研究，提出主要要解决的问题和思路，以及拟采用的方法和手段，撰写开题报告。（4）讨论与修正。学生将初步研究的结果，在指导检查时或课余时间，与指导教师和同学进行讨论，汲取他人意见和建议，及时修正部分毕业设计内容的研究方法，体验研究性学习的快乐与收获。（5）开展深入研究。学生根据之前对课题的理解和拟定的初步思路，对毕业设计内容进行深入研究，利用以往所学的知识去解决实际的问题。在此过程中，还可能遇到新的问题，或提出新的问题，教师应鼓励其进行独立研究，开展研究性学习，培养学生发现问题、解决问题和开拓创新的能力，客观地、辩证地去分析和思考，以达到毕业设计的目的。（6）撰写毕业论文。让学生按照毕业设计的撰写规范来汇报自己的结论，甚至可以鼓励学生在学术刊物上发表自己的研究成果以扩大影响。撰写毕业设计大论文可以培养学生归纳、总结、概括、推理和论述能力，学会展示自己的工作和成果，总结和反思自己的研究工作，不断提高自己的科研水平。将自己所研究的感兴趣的课题，通过查资料、钻研、质疑、解决的过程，最后以毕业论文的形式总结出来，对他们以后参加工作进行专业性的总结有很大的帮助。

三、在毕业设计中开展研究性学习时对教师的要求

研究性学习的过程应该是教师与学生平等对话、相互合作、共同探索真理的过程。[4]因此，教师应转变观念，平等地与学生进行交流互动，平等地参与毕业设计题目的研究，启发引导、鼓励和支持学生在毕业设计中开展研究性学习，做学生的启发者、引导者、激励者、支持者和合作者。尤其要注意在与学生相处时应尊重学生的人格和自由；与学生交换和分享各自对知识、生活的认识时，应尊重、理解和包容学生的不同看法，甚至允许学生对教师的思想和观点进行批评。

1.宽广的知识面和较强的知识交叉应用能力

研究性学习的性质使得学生在毕业设计中开展研究性学习时，所涉及的知识远远超过某些固定的范围，学生需要教师指导和帮助的问题也与传统的毕业设计不同。这就要求教师具有宽广的知识面和知识的交叉应用能力，才能解答学生的质疑和困惑。

2.丰富的研究成果和工程实践经验

这是在毕业设计中开展研究性学习的重要基础。指导教师在对学生的指导过程中，要剖析题目的研究思路、比较研究的方法，以及相关的工程实践。如果自身没有相关的研究成果，没有这个领域的工程实践，对学生的指导就缺少了说服力，也就不能激起学生进行研究性学习的兴趣，培养其解决问题能力、创新能力及启发式思维。

3.工作的热情和教学的投入

在毕业设计中开展研究性学习具有针对性和启发性。这就要求指导教师要做好研究性学习的教学，要热爱教学和投入教学，要研究学生的需求、思维的方式和个体的差异，要有针对性的进行指导，要注重学生获取、应用和创造知识的过程，而不是最后的结果。

4.毕业论文撰写指导

撰写毕业论文是学生对整个毕业设计题目研究情况的归纳与总结。教师要使学生了解毕业设计论文的撰写格式，引导学生了解研究成果的表现形式和交流形式。同时，指导学生总结在毕业设计中开展研究性学习所得到的收获，包括心理上的成长。在毕业设计的答辩中去展示成果，让学生的创新才智在进一步的思辩争论中得以发展。

四、结论

篇(5)

关键词：拼接复原；二值化处理；Matlab；边缘矩阵

中图分类号：TP391.41

将破碎的文件拼接复原一般需要提取每一个破碎文件的关键信息，然后根据信息相似度来确定破碎文件之间的联系。这里的关键信息指能反映文件大部分信息的数据文件。传统上，拼接复原工作需由人工完成，准确率较高，但效率很低。特别是当碎片数量巨大，人工拼接很难在短时间内完成任务。为了提高拼接的效率，需要应用计算机技术开发出碎纸片的自动拼接技术以提高拼接复原效率。目前有许多学者研究图片碎片的拼接技术[1-2]，给出了许多思想与算法。

为此本文中的方法为首先从每一个破碎纸片中提取相关信息，然后根据信息的相似度排出顺序。即基于纸张碎片的边缘性状等特征，搜寻到最可能匹配的纸张碎片对。

1 图像二值化处理

将k条规则矩形碎片复原。k条碎纸片对应k个图片，为了获取每一个图片的信息需要将图片转化为数值矩阵Akm×n。aijk是数值矩阵Akm×n的元素，对于黑白像素点像素值aijk介于0-255之间。

数值矩阵Akm×n的阶数是由分辨率决定的。论文针对分辨率为m×n的碎图片研究，即每一条水平线上包含有m个像素点，共有n条线。

假设我们处理的为灰度数字图像，则每个像素只有一个采样颜色的图像，只含亮度信息，不含色彩信息的图像。纯白代表了该色光在此处为最高亮度，亮度级别是255；纯黑代表亮度级别为0，其余亮度级别介于该两值之间。

为了易于计算机处理灰度图片，将其二值化处理。黑色的区域（像素值为“0”）与白色的区域（像素值为“1”）由封闭的边界相区分。

3 结束语

本论文提出了依次通过数值化、二值化和边缘信息提取将图片处理成二值图像矩阵的方法，其中对于规则破碎文件在二值化处理中应用全局阈值法。

具体方法：首先找出矩阵最上、最下二值矩阵，根据元素矩阵为1矩阵放置在首和尾。然后根据列矩阵分类。接着取出第一个行某个矩阵的最右边列向量依次与其他该行的矩阵最左边列向量两两比较，得到相似度最高的矩阵连在一起。用同样方法依次比较，左右相连，上下相连，必要时人工干预，最终获得排列好的矩阵顺序，进而获得整张纸的图像。

参考文献：

[1]侯舒维.一种图像自动拼接的快速算法[J].基金项目论文，2005（15）：70-72.

[2]Hei Wang Chan，Evan Gillespie，Delfino Leong，Design and Implementation of a Paper De-shredder[J].ECE 412 Term Project Report，2010.

[3]张庆英.基于边界特征的图像二值化方法应用研究[J].武汉理工大学学报，2005（02）：56-57.

[4]冯杰.数学建模原理与案例[M].北京：科学出版社，2007.

篇(6)

机械工程学院在学校的领导下，全院教职工几代人坚持不懈地努力，深化教学改革，勇于教学探索，在本科教育的专业建设、师资队伍建设、教学专项建设、实验室建设等方面，都取得了一定成绩。

在专业改造、专业建设方面，我院的“机械工程及自动化”、“热能与动力”两大专业日趋成熟，并具有特色。从2002年开始，这两个专业又各自形成两个方向。机械工程及自动化系在“机械电子工程”方向的基础上，形成了“机械制造”方向，为我院今年申办“数控技术与装备”本科莫定了基础。热能与动力工程系在“热能与动力工程”方向的基础上，派生了“建筑环境与设备工程”方向，并且正在做明年申办本科的准备。我院参加了“热能工程”、“材料加工工程”、“载运工具(汽车)运用工程”三个硕士点的申报工作，而且已经做了“机械电子工程”硕士点申报的全部前期工作。

在教师队伍建设方面，机械学院与能源所实现了互相支撑、紧密结合，使我院教职工总数达到48人。几年来，我院不断引进人才，吸收新教师。教师中现有教授6名、副教授(高工)16名、讲师12名;博士3名、硕士19名;40岁以下高级职称5名。这使教师队伍年龄、职称、学历结构都较为合理。

在教学建设方面，结合修订本2002级培养计划工作，我院对各专业教学内容进行了整合提升，完成了教学大纲、课程简介的制定，现正在制定2003级本科学分制指导性培养计划。2002年《机械设计》经复评后继续保留校一类课程，《机械原理》也评为校一类课程。2002年我院承担了市教委.、校课程建设项目共8项，2003年又承担了4项。

在实验室建设方面，我院现有总额约60万元的实验装备固定资产。机械基础实验室通过了上海高校基础课程实验室地区评估。机电一体化技术实验一直具有特色，屡次获得同行好评，使我们培养合格的专业人才有了扎实的硬件基础。体现在学生培养质量提高上，可以由两个数据得到反映。一个是毕业生获奖数，自1997年举办上海市大学生机电一体化毕业设计大奖赛以来，我院连续六年获奖(累计14人次)，获一等奖1名，二等奖3名，三等奖2名。此外，2002年我院毕业生还荣获上海市的Sohdworks，ERP奖。另一个是毕业就业率(见表D，据近几年的统计，我院本科毕业生就业率始终占据校内前三名位置。

1.我院认真贯彻教育部(2001)4号文件(教育部关于印发《关于加强高等学校本科教育工作提高教育质量的若干意见》的通知)和市教委(2。02)4。号文件(上海市教育委员会关于印发《关于加强上海高校本科教学质量管理工作的若干意见》的通知)。根据学校“十五”发展纲要，以及我院2002年首次民主管理大会通过的“学院行政工作报告”和“机械工程学院2001一2005年发展纲要”所规定的目标，踏踏实实开展了工作，加强学科建设，加强学术梯队建设，并始终把本科教学质量放在全院工作第一位，才使我院教学工作不断取得进步。

2.我院有一支优良的教师队伍，教师们非常敬业。在教学、科研任务相当繁重的情况下，全身心地投人教学而无怨无悔。我院教师、思政老师的教学经验丰富，对待教学工作认真负责，并且始终站在教学第一线。可以说，即使与上海一些著名高校相比，我们有些给本科生上课的第一线老师的学术水平、教学水平，并不比他们逊色，而我们付出的努力可能就更多。

3.重视教学工作。我院重视开展教学研究活动，学院、各系(室)都有学期教研活动预安排，按计划有效地开展教研活动。我院重视教学工作的“五大建设”，在教学内容、教学方法、教材、实验室建设，都下了很多功夫，有‘套办法，逐渐形成特色。我院重视日常教学管理，比如毕业设计，近几年每届都有160多名毕业生，各系在第七学期末就布置题目，确定指导教师，组织毕业设计小组。在毕业设计中，从开题、前期检查、中期检查到预答辩、答辩(评比优秀毕业设计还要进行全院集中答辩)，细抓了过程管理，所以毕业设计环节教学效果一直较好。

二、我院在本科教学工作中存在的主要问题

1.教师队伍结构还需改进。按照学校对我院的要求，硕士以上教师比例、博士比例、40岁以下高级职称教师比例，都有待提高。特别是考虑到硕士点建设，能担任学科带头人的正高职教师非常缺。教师的学术水平、教学水平也有待进一步提高。

2.在落实教育部“高等学校教育质量和教学改革工程”方面，还有很多工作要做，比如专业设置的改造，教学内容的整合，教学方法的更新等。在使用近三年出版新教材、多媒体教学、双语教学方面，都有一定的差距。

3.实验教学方面，教育部要求改革实验教学的形式和内容，鼓励开设综合性、创新性和研究性试验，鼓励本科生参加科研活动。我院在这方面也有相当的差距。

4.教学是教师和学生的双向活动。现代教育理论尤其强调学生是教学过程的主体。由于我院新生人学报考第一志愿比率与人学最低分数较低，学生的确存在对专业不了解、不热爱、学风不踏实等问题。表现在四级英语水平考试通过率、学士学位获得率都不是很理想(见表2)。

三、全面提高我院办学水平与教学质量的思路

我院专业教学系、室将于2005年3月(2003级第二学年下学期)进人松江大学校区。需要面对三种变化:(l)学分制教学管理制度的实行;(2)我院在校生人数预计由840人增至1350人，班级由现在的27个班增至36个，每年招生数由250人增到330人;(3)由于松江大学城校区可以跨校选课，大学城内各校、各专业，乃至教师之间的竞争日益凸现。面对这些新情况，机械工程学院全面提高办学水平和教学质量的思路是:

1.师资队伍建设是根本除了引进人才外，现有的中青年教师的迅速成长具有重大意义。学院通过在岗培训，攻读学位，坚持新进青年教师的导师制，以及鼓励教师参加学术梯队的教学、科研实践，使中青年教师较快成长为学术骨干。对于实行学分制后开设的专业特色课、专业选修课、学科基础课的教师岗位，以及2003年、2004年开设新专业急需的教师岗位，学院要提前做好人才储备，定向培养。为了2005年申报“机械电子工程”硕士点，还要引进教授。学院鼓励教师参加国际或国内高水平的学术、科研会议。定期组织学院的学术、教学报告会。各系室要按计划有效地开展教研活动。每个老师要确立自己的学术方向，积极组建学术团队，不断更新知识结构，保证教给学生先进的科学知识。学院要求专任教师每学年能讲授两门以上课程，也希望每门主干课有两名以上教师能够讲授。

篇(7)

关键词：研究生；高水平；课程建设；实践

中图分类号：G643 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）43-0140-04

研究生的培养质量是衡量一个国家经济和科技发展水平的重要标志。华中科技大学是教育部直属重点大学，是首批列入国家“211工程”和国家“985工程”重点建设的高校之一，因此，一直肩负着培养高质量研究型人才的光荣使命。研究生的培养主要体现在教学和科研两个方面，在持续提高研究生科研素质的同时，我校还在研究生课程建设方面进行了一系列创新性探索。为进一步提高研究生课程教学质量，全面提升研究生课程体系的国际化程度，我校从2010年开始启动了高水平研究生课程的建设工作。根据《关于开展研究生课程体系建设和高水平课程建设的通知》，课程建设的主要目标是，按照各学科研究生培养的目标要求，借鉴国际国内一流同类学科的研究生课程设置，形成适应国家科技、教育、经济、社会发展对高层次人才要求的课程体系。课程体系建设“要对本学科或专业原来的课程体系进行评估和再设计，综合考虑本科的课程，体现本、硕、博不同层次课程的区别与衔接，优化整合部分内容陈旧或重复的课程”。工作方式的突出特点是将研究生高水平课程建设自下放各研究生培养单位，要求各单位将高水平国际化课程建设纳入本单位研究生课程体系建设与优化中统筹考虑，全面建设，分步实施。全英文课程和国际一流水平课程是学校研究生高水平课程的建设重点，“各院（系、所）应根据本学科或专业的特点，结合学生的实际情况，开展高水平课程建设”。能源与动力工程学院积极响应学校全面建设研究生高水平国际化课程的号召，通过广泛调研，并结合学科、专业特点，承建了一批具有鲜明特色的高水平国际化课程。经过近四年的教学实践，获得学生的广泛好评，取得了良好的效果。本文重点介绍了热能工程专业高水平全英文课程《Carbon Capture，Utilization and Storage》（碳捕集、利用与封存，以下简称CCUS课程）的建设规划及教学实践，以期为国内同行提供参考。

一、课程建设规划

华中科技大学是国内最早形成热能工程学科的高校之一，本学科从20世纪50年代初开始培养本科生，60年代初开始培养研究生，70年代至80年代逐渐建立了完整的学科体系。自1981年以来，本学科先后被批准为首批博士、硕士点，首批国家重点学科，1988年获准建设煤燃烧国家重点实验室，是“211”工程重点建设学科。经过长期发展，已经形成以煤燃烧国家重点实验室、热能工程学科平台、热能与动力工程实践教学基地等为支撑的创新性学科体系。对于这样一个传统优势学科，如何从教学上进一步提高研究生的培养质量，是进行高水平课程建设首先要考虑的问题。根据学校通知精神，高水平课程建设可从两方面入手，一方面可对原有的课程体系进行优化整合，另一方面可根据学科发展需要设置新的研究生课程。笔者根据当前国际能源与环境技术的发展趋势，并结合自身的知识结构、研究领域以及依托单位的资源优势，提出围绕二氧化碳的排放控制建设一门新的全英文研究生课程，即CCUS课程。众所周知，二氧化碳是引起全球气候变化的罪魁祸首，而化石能源（尤其是煤炭）的利用是重要的二氧化碳排放源，因此，为控制二氧化碳排放而提出的各种碳捕集、利用与封存（简称CCUS）技术成为国际上一个新兴而前沿的研究领域。我国已经超过美国，成为世界上最大的二氧化碳排放国，迫于严峻的国际政治形势，我国正承受着前所未有的二氧化碳减排压力，因此，CCUS成为应对全球气候变化的重要技术选择，已经被列入“十二五”国家碳捕集利用与封存科技发展专项规划。在此形势下，开设CCUS课程具有十分重要的现实意义，可为培养从事CCUS技术研究及应用的专门人才做出积极贡献。笔者所在的煤燃烧国家重点实验室是国内最早开展相关研究的科研机构，从20世纪90年代开始碳捕集技术研究至今，已经建成国内第一台0.3MW中试规模富氧燃烧综合试验台、中国首套具有世界先进水平的3MW富氧燃烧碳捕集试验系统，目前，10万吨级别的富氧燃烧二氧化碳捕集示范工程正在积极建设中。实验室还制定了从0.3MWt，3MWt，35MWt，到100MWe的富氧燃烧二氧化碳规模捕集技术的发展规划和放大路线，在国内富氧燃烧碳捕集技术领域起着十分重要的引领作用，被能源领域顶级期刊《Progress in Energy and Combustion Science》评为“世界上最具影响力的15个低碳富氧燃烧研究团队”。与此同时，实验室还大力发展二氧化碳的利用技术，并对二氧化碳封存过程中关键科学问题开展了创新性研究。总之，煤燃烧国家重点实验室在CCUS技术前沿领域开展了长期而富有重要国际影响的科学研究，无论是在知识储备还是在科研平台上均可为CCUS课程的建设提供强有力的资源支持。CCUS课程的教学方案设计紧紧围绕二氧化碳的捕集技术、利用技术及封存技术，通过介绍技术的源起、各自的优势及不足、国际发展趋势，使学生重点了解CCUS技术的特点及发展中存在的前沿科学问题，培养兴趣以吸引优秀学生投身相关研究。同时，通过本课程，使学生对二氧化碳的环境影响有更深刻的认识，从而增强学生的碳减排意识。基于研究生培养经验，我们发现学生的专业英语水平普遍较低，在与国际同行交流中往往词不达意，不能获得很好的沟通效果，从而影响到前沿知识及创新思维的获取，因此有必要采用全英文教学，以提高学生的英语听说水平。教学团队由煤燃烧国家重点实验室的3名骨干青年教师组成，团队成员分别在二氧化碳的捕集技术、利用技术及封存技术方面具有学术专长，并长期工作于科研一线，对于相关技术的最新发展趋势能够很好地把握，从而保证了知识传播的及时性和前沿性。此外，团队成员全部拥有博士学位、副教授以上职称，并具有国外学习或工作的经历，具备较高的专业英语水平，能够保证全英文教学的效果。考虑到CCUS课程主要面向热能工程专业硕士研究生，以对国际前沿技术的通识教育为核心目标，预期课堂规模不会很大，因此设定32学时，共计2个学分。由于9月份是新生入学的时间，为兼顾其选课需求并及时传递最新知识，决定每年秋季开课。CCUS涵盖了较多的技术领域，目前尚未发现合适的英文教材，因此主要采用专题讲座的形式，同时辅以具有较高评价的国外英文参考书，这样既保证了知识的全面性、前沿性，又兼顾了知识的系统性。

二、教学实践

教学实践是实现人才培养目标的重要环节，也是对高水平课程建设思想及举措的科学性、合理性的主要检验手段之一。CCUS课程设置以传授前沿知识为目标，因此，传统的课堂教学仍然是教学实践活动的重点。不仅如此，我们还根据本课程的特点及学生的课堂反馈，在具体实践中及时调整教学形式，实施了一些创新性举措，具体包括：（1）采用教师讲授与课堂研讨相结合的教学形式；（2）邀请国际学术权威或著名学者开展专题讲座；（3）安排学生开展课外参观学习。研究生虽然属于广义的“学生”范畴，但与本科生存在本质的不同。一般来讲，本科生仍然以学习新知识为主，而研究生则是研究新知识的人，因此在课堂教学形式上理应做出相应的调整。当研究生进入学习阶段，对自身定位已有清晰的认识，即所有的学习活动都应该围绕着具体的研究课题而开展，借此以获得专门的知识以及培养获得专门知识的能力。教师课堂讲授是获取知识的主要途径，但在有限的教学时间内很难就某些主题进行深入阐述。我们的做法是，首先由教师根据教学大纲对主体内容进行系统综述，逐步介绍技术的源起、现状、国际发展趋势以及亟待解决的关键科学问题，随后，安排时间就学生感兴趣的主题开展深入的课堂研讨。课堂研讨主要围绕教学内容，主题源于学生对教师授课内容、参考材料学习及其在具体科研活动中的疑问、心得或体会，采用教师引导、学生演讲与课堂讨论相结合的形式。具体过程是，遴选感兴趣的主题，安排学生就主题内容进行较系统的学习与调研，准备课件并进行课堂演讲，随后进行课堂讨论。采用这种教师讲授与课堂研讨相结合的教学形式，取得了较好的效果：（1）主讲教师对相关技术的国际发展趋势具有较全面的了解，通过课堂集中教学，保证了知识传授的系统性；（2）课堂演讲促使学生进行广泛的自主学习，使其对感兴趣的特定主题具有更深入、全面的理解；（3）学生通过课堂演讲和讨论既增强了交流沟通能力，又提高了专业英语听说水平；（4）课堂研讨降低了传统“填鸭式”教学所带来的疲劳感，对学生研究性学习能力、创新精神的培养具有重要促进作用。与国际同行的学术交流是学生获取前沿知识的另一个重要途径，但是由于操作上的困难（如教学时间固定、国外学者费用等问题），在教学过程中却常常被忽略。为进一步提升CCUS课程的国际化水平，我们充分利用煤燃烧国家重点实验室的国际合作资源，邀请国际著名学者结合自身研究优势开展专题讲座，为学生介绍CCUS技术的最新知识及国际发展动态。例如，在美国犹他大学化工系主席教授Jost Wendt博士访问实验室之际，邀请他给学生做了关于富氧燃烧二氧化碳捕集技术的专题讲座。Jost Wendt博士是2004年度AIChE环境领域“Lawrence K. Cecil”奖的获得者、美国化工学会Fellow，曾任美国环保局EPA高级访问科学家，迄今在Nature等权威期刊上发表有重要影响的学术论文200多篇，曾担任国际燃烧学会固体燃烧分会主席。Jost Wendt博士是富氧燃烧技术研究领域的国际权威，他为学生介绍了该技术的起源、前景及其在二氧化碳控制应用中所面临的挑战，同时，还结合其科研兴趣介绍了阶段性研究成果，为学生提供了既宏观又具体的前沿知识。又如，我们还邀请澳大利亚昆士兰大学Bo Feng博士为学生做了关于二氧化碳利用技术的专题讲座。Bo Feng博士是2004年Pergamon Carbon Prize获得者，是国际著名期刊Energy & Fuels，Bioresource Technology，Fuel，Chemical Engineering Science，Chemical Engineering Journal，AIChE Journal等的评委，还是澳大利亚和挪威研究委员会的评委，迄今发表重要期刊论文近90篇。Bo Feng博士为学生介绍了国际上正在兴起的各种二氧化碳利用技术，重点介绍了他对于这些技术应用前景的思考和评价，极大地开拓了学生的视野。这些国际著名学者的专题讲座不仅传授了关于CCUS技术的最新知识，同时也为学生了解国际同行的科学思维及科研方法提供了很好的媒介。除课堂教学之外，我们还增设了课外实践环节，主要采用参观学习的方式。煤燃烧国家重点实验室自20世纪90年代中期开始进行CCUS技术的相关研究，已经建成一批具有国际水平的实验系统及装备。我们在教学的过程中，及时安排部分学时，用于学生对相关系统及装备的参观学习。例如在介绍富氧燃烧二氧化碳捕集技术时，带领学生参观了位于实验室的0.3MW中试规模富氧燃烧综合试验台，使学生对于富氧燃烧技术的原理及工艺过程有了更直观的了解。同时，还安排学生参观了中国首套具有世界先进水平的3MW富氧燃烧碳捕集试验系统，使其不仅对富氧燃烧技术的规模化应用，还对氧气分离、二氧化碳净化和压缩等工艺过程，都有了更为感性的认识。为加深对二氧化碳光催化还原制取甲醇技术的理解，还带领学生对实验室规模试验系统进行了参观学习，取得了预期效果。所有这些课外实践活动极大地提升了学生的认知水平，并加深了其对课堂知识的理解与掌握。

三、教学效果

由于CCUS课程采用了一系列创新性举措，如采用教师讲授与课堂研讨相结合的教学形式、邀请国际著名学者开展专题讲座、安排课外参观学习等，学生普遍反映教学方式灵活、互动性强，学习兴趣明显高于一般课程；通过理论结合实践、与国际学者的直接对话，获得了最新知识及创新思维；同时，自主学习能力、英文听说水平等都得到相当程度的提高，从课堂参与度的提高也可以看出学生具有较高的积极性。迄今，CCUS课程开课两次，学生人数从25人增加到31人，课程考试平均成绩从80.28分提升到88.97分，充分说明课程设置及教学方式为学生所广泛认同。对学生的跟踪调查发现，课程结束后有约1/2的研究生选择了从事CCUS相关研究，他们均表示通过CCUS课程的学习培养了研究兴趣，对于后续研究方向的选择具有重要引导作用。