導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇鍋爐課程設計總結，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

中圖分類號：G642.3 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）09-0071-02

一、課程設計的目的

“建筑環境與能源應用工程專業”是與實際工程緊密相關的專業學科，學生僅僅通過在校期間理論知識的學習，對于本專業知識的理解和應用是遠遠不夠的。課程設計這一教學環節的設置意在指導學生將理論知識與實際工程相結合，將自己所學知識融會貫通；與此同時，結合實際的工程設計，了解設計的內容、方法和步驟，增強收集資料、理論聯系實際的能力。最后，以小組的方式進行的課程設計，能夠在培養學生獨立分析和解決工程實際問題的能力的同時，也培養學生的創新精神和團隊合作意識，提高對未來工作的適應能力。

二、課程設計的教學組織

北京工業大學建環專業本科生課程設計安排在大四上學期第四周至十六周共14周，成績總計分。課程設計內容主要以“空氣制冷”、“供熱鍋爐”課程的教學內容為基礎，要求學生以小組形式分工合作，完成從冷熱源到末端的供暖空調系統的設計。

（一）課程設計步驟

（1）布置設計任務。北京工業大學建環專業的教師團隊共同商討確定課程設計的題目以及內容要求，針對以往同學們出現的問題進行改進，細化設計任務，制定詳細的綜合課程設計指南及任務書，并且為學生們提供必要的設計參數，設計對象為某高校辦公樓供暖空調系統設計。

（2）授課講座答疑。在課程設計過程中，針對學生在課設中出現的問題，圍繞課程設計的重點、難點，分階段集中不定期安排幾次專題講座，如典型建筑暖通空調設計方法、計算機輔助軟件應用、工程案例剖析等。通過專題講座解決學生設計過程中存在的問題，引導學生將理論知識貫穿在整個設計過程中，并能熟練使用標準、規范和設計手冊等資料。

（3）導師監督考核。為了做到因材施教，努力發揮學生的積極性并且及時解決問題，提高設計效率，同時鍛煉良好的團隊合作精神，采取分組導師制度，每位教師負責3～4名學生。

（4）課程設計答辯。課程設計答辯時間安排在第11周以及第17周，分別進行供暖和空調設計答辯，答辯方式為集中答辯，所有教師分組根據學生答辯情況提問，獨立給分，最后全體教師匯總給出綜合答辯成績。

（二）課程設計講座與內容

為了使學生了解整個課程設計時間安排并且增加對內容的了解，由課程設計負責老師安排一次課程設計動員及任務布置，選擇兩名研究生作為助教，由于他們對本專業內容熟知，并且熟悉課程設計流程以及內容，易于引導學生更快的從理論知識轉化成實踐設計中，建立學生與教師之間有效地溝通機制。具體的授課講座內容分為以下五個部分。

（1）采暖空調系統設計引論。綜述本科生在前三年里學習的專業知識以及相關的專業課程，針對暖通空調設計基本常識，讓學生講理論知識轉化為實踐中，同時介紹在設計中基本注意事項，避免出現設計失誤。

（2）采暖負荷計算及常規設備選型。首先回顧學過的《供熱工程》等相關課程，提出設計必須遵循行業規范，讓學生逐步從學習轉向設計，講座教師介紹采暖設計步驟，為學生們詳細講解采暖中走廊、衛生間、樓梯間等供暖常見問題，避免學生走進誤區。

（3）鍋爐房設計。結合《鍋爐與鍋爐房設備》課程以及鍋爐房設計規范，從鍋爐容量、循環泵流量、揚程確定、軟化水系統、補水系統、定壓系統以及送引風系統等各個方面介紹鍋爐房設計的步驟。

（4）空調系統設計及設備選型。結合《空氣調節》課程，以及前面關于供暖設計的相關講座，學生獨立完成空調系統的設計，讓學生在設計中體會到設計與理論知識的不同，設計中應當結合建筑中各領域的要求，融合到一起，完成設計要求。

（三）課程設計考核方式

課程設計的考核方式分為導師考核和集體答辯兩個方面，各個設計階段的考核，由各位指導教師靈活安排、分工負責。集體答辯分為兩個部分：供暖設計以及空調設計。組織全學科部教師分組答辯，每次答辯每位學生限時15分鐘，學生匯報8分鐘，教師提問7分鐘。最終的考核成績總分為100分，學分為分。

三、課程設計的效果分析

通過一學期的課程設計，學生在各個方面都有了很大的提高，主要表現有：

（1）學生能將自己的專業知識與理論進行有效的結合。在課程設計初期，學生由于沒有經驗，對于工程會犯一些常識性問題，比如管道的設計中，沒有考慮閥門的分類和使用。經過鍛煉，學生能夠很好的更加全面的考慮問題，考慮實際工程的需要，將自己的理論知識與實際工程更好的結合。

（2）自主學習以及分析問題解決問題的能力提高。學生在校期間學習的理論知識都是書本上的，而實際的項目中會遇到許許多多的意想不到的問題，學生通過自己動手，通過收集資料，查閱規范，與同學探討等方式，不僅僅加深了對專業知識與行業規范的了解，更加加強了自己獨立分析和解決問題的能力。

（3）培養了團隊合作能力與教師的溝通能力。得益于團隊合作的教學方式，學生通過團隊合作，使得學生能夠更好的培養團隊意識；教師的直接指導，加強了學生與老師之間的交流，使得學生與教師共同學習，交流，增強了他們的表達能力。

四、問題分析及解決方法探討

通過本次的課程設計，可以看出大部分同學能夠對整個暖通設計的流程及基本的設計問題有比較清晰的認識和把握，但從平時的答疑、課程設計講座的提問及答辯的情況來看，很多同學的課程設計還是存在著一些不足，現主要提出以下幾點：

（1）設計手冊及節能規范的熟知度不夠。工程設計手冊及國家、地方行業規范、標準作為暖通工程設計的基本依據，理應是最為重要的參考資料，理論教學難以涵蓋工程設計的各個方面，需要從這些參考資料中尋求答案。由此看出，面對諸多暖通行業的參考資料，在理論教學中進行適當的解讀與學習很有必要。

（2）系統方案的確定缺乏深入的思考和有力的依據。供暖、空調系統形式的確定是整個課程設計中最重要的環節。很多同學在系統形式確定這一環節只懂得選用而不懂得比較。從最終課程設計的結果可以看出，在方案確定這一環節，不同方案的思考與評比這一內容還有待完善。

（3）水力計算部分有所不足。風系統及水系統合理的水力計算不僅關系到冷熱源部分所輸出的冷熱量能否按需分配到末端用戶，更關系到整個系統的運行是否穩定、有效、節能。水力計算的理論學習往往是最難掌握的部分，一個簡單的小系統就需要很大的計算量，不同的系統形式往往有多種不同的計算方法，并且計算步驟繁雜，雖然很多同學的水力計算部分能夠完成，但其中的步驟并不明晰。如何尋求理論設計與軟件輔助設計的平衡變得極為重要。

（4）分類設計理念不強。同一建筑往往有不同形式、不同使用功能的房間，尤其對于綜合性建筑，很多房間的使用時間不一，所以，對不同的房間、空間，應有不同的分類，同時應劃分不同的系統。通過本次課程設計的情況來看，系統劃分單一。另外，對各類型房間的供暖、空調的形式不明確，對特殊類型空間如走廊、樓梯間、衛生間、地下車庫、門廳的設計知識缺乏，是普遍存在的又一問題。無論在參考書籍還是在理論教學中，往往重視供暖、空調的共性而忽視適用于不同類型空間的個性。所以，此方面理論的學習與指導還有待加強。

（5）對系統的認識缺乏整體性。無論是空調系統還是供暖系統，都是與冷熱源機房相連。所以，冷熱源側與用戶側是不可分割的整體，系統設計應該有整體的理念。但很多同學只知道供暖系統需要補水定壓而不知鍋爐房需要有補水定壓裝置，只知道供暖系統需要補水定壓而不知空調系統需要補水定壓，只知道用戶側需要水力計算而不會機房側的管路平衡與確定。多數時候，理論教學教授的是共性的知識，但往往，這種共性沒有推廣到個性中去，這同樣是理論教學有待完善的重要內容。

五、結語

通過專業課程設計的學習，學生不僅僅對于專業知識有了更深的了解，同時對于將來從事的行業，有了更近一步的認識，根據課程設計過程中反映的問題，教學工作還需要從以下幾方面進行改進：

（1）在平時的教學中，注重將實際與理論相結合。學生在課程設計中，尤其對于工程知識，會犯一些常識性錯誤。這就要求在平時的教學過程中，教師能夠針對一些重要的工程常識性問題進行歸納總結和講解。

（2）在課程設計過程中，給予及時有效的指導。學生對于一個完整的設計，缺乏整體的認識，指導老師應當給予及時有效的指導。這需要指導教師和學生能夠進行密切的聯系，良好的溝通，使老師能夠及時了解學生的問題，并給與恰當的指導。

（3）課程設計完成后，及時進行總結。由于課程設計中會遇到很多意想不到的問題，學生需要多次進行修正和完善，這就需要在每一個階段學生和指導老師都需要進行設計的總結，通過總結，學生能夠學會如何更好的解決問題，避免類似錯誤的出現，老師能夠總結經驗，對今后的教學進行更好的指導。

參考文獻

[1]陳超，藺潔，李俊梅，等.課程設計?畢業設計指南（第二版）[M].江蘇鳳凰出版傳媒股份有限公司，2013.

篇2

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）20-0173-02

《鍋爐原理與設備》是能源與動力工程專業的主干課程，同時還是過程控制及裝備、建筑環境與設備工程等眾多專業重要的專業基礎課程或選修課，擁有極其廣泛的受益專業面和學生群體。隨著社會的發展，各種特種鍋爐不斷涌現，電站鍋爐也朝高參數、大容量方向發展[1，2]。該課程教學對我國培養能源生產及轉換利用等方面的高級專業人才有重要意義。

中國礦業大學能源與動力工程專業是火電廠為主的傳統專業。課程是以電站鍋爐為背景而設立的，授課內容圍繞電站煤粉鍋爐進行，不但涉及鍋爐結構、燃燒供給、傳熱、水循環等基礎知識，還涉及輔助系統的工作原理和組成，以及鍋爐總體設計和計算。課程知識面廣、內容豐富、綜合性強，如何在短時間內讓學生深入了解該課程是目前存在的主要難點[3，4]。

一、教學中存在的問題

《鍋爐原理與設備》課程在2012版教學大綱中定為80學時，在課程的教學與實踐中，雖然我們不斷地借鑒其他院校的教學方式，有了一定的進展和成果，但仍存在以下不足。

1.教學內容增多與學時分配減少之間的矛盾。電站鍋爐的種類較多，不同鍋爐在構造與工作運行方面有著很大差異，鍋爐知識技術的傳授與學習需花費大量時間。隨著教學改革的推進，該課程已縮減到64學時，讓學生在如此短的學時里學習掌握各種不同鍋爐的工作原理和設計方法變得十分困難。

2.鍋爐技術發展迅速與教材更新滯后之間的矛盾。近十年來，鍋爐技術快速變革，課程教材的內容大多根據前幾年或者更早之前的技術編撰的，相對滯后。同時，人們對于知識產權的維護意識也越來越高，這樣使得很多先進技術與知識都以專利的形式保護起來，讓課本知識與行業尖端內容技術有了差距。

3.課程教學難度大與教學手段單一之間的矛盾。現代鍋爐設施是一個內部復雜而又龐大的裝置，包括制粉系統、燃燒系統、煙風系統、工質流動系統、除塵設備、脫硫脫硝設備、風機、水泵和管道支吊架等部件，單純地以授課的方式很難使學生理解實際鍋爐的樣子，更別說掌握鍋爐中各部件的具體結構。

4.學生綜合能力較低與企業要求逐年提高之間的矛盾。《鍋爐原理與設備》與鍋爐課程設計、認識實習以及相關的選修課構成了密切相關的課程群，但是每種教材之間的內容互相聯系不緊密，這樣就讓學生們在知識點上難以總結，并不能提高在實際工程運用中解決問題的能力。而近年來，用人單位對熱能動力工程專業應屆本科生的技能、技術的要求逐年提高，這對專業課教師提出了新的挑戰。

二、教學模式改革

通過在上述描述中的若干點和我校內部教學中出現的問題，我們提出了把多樣化教學方式聯系到課本中：將課程目標以層層遞進的方式把所要學習的內容分為四個步驟（內容龐雜的理論知識，復雜的系統設備，發展中的前沿性課題，專業實踐），分別用與之相匹配的四種教學手段（問題導向式的課堂講授，多媒體圖片、動畫演示、模型教具等結合集中實習，探究式的科研創新訓練，專業課程設計與電廠仿真訓練）授課，構建基于過程考核的多元評價體系（閉卷考試、實習報告、現場考核、課程設計與上機成績），從而形成一個目標―內容―方式―評價的有機整體，形成互動機制，相互促進，增強成效。

以多樣化的教學方式來講授《鍋爐原理與設備》課程的內容，基本研究包括以下幾方面：（1）教學目標的設計。教學總體目標是通過對課程的了解和深入，能讓學生把鍋爐設施的理論掌握得更扎實，不僅要鍛煉和提高學生的學習積極性，能夠主動地去了解相關的知識內容，而且能夠以科學的方法去分析并解決在鍋爐設計、制造、運行和管理過程中發現的技術問題。（2）合理的分配教學內容。根據教學目標，對課程的內容進行合理的劃分，以@樣的形式既可以保證教學內容的完整性，也能夠將教師授課教學、學生集中實習、科研創新訓練、課程設計與電廠仿真訓練等活動有機的結合起來。（3）問題導向式的課堂講授。著重于對問題知識點的引導和對學生啟發式提問的方式，將板書和電腦教學設施交互使用，把復雜多元的理論知識概念化、形象化。（4）多媒體圖片、動畫演示、模型教具等結合集中教學。讓學生們對鍋爐的構造和運行流程有一個深入的了解。（5）進行探索式的創新訓練。在授課教學期間舉辦學術前沿講座，使學生們對科學發展的最新動態有一定了解，同時讓學生們去做些實用性強的教材訓練題，提高學生在學科探索中的積極性和創造性。（6）專業課程設計與電廠仿真訓練。電廠仿真軟件操作界面完全和實際電廠相同，集中在學院機房進行電廠仿真訓練，讓學生有身臨其境的感覺。（7）構造多元化的成績評定體系。在進行了不同的教學方式后，最終學生的成績就不會只定為考試成績，而是著重于過程的多項綜合成績，并用這種過程性和多元性使成績變得更加準確。

以備課、課堂教學、課下和成績評定四個階段貫徹整個教學過程。（1）備課階段中以課程內容為根據來進行調整，并對實習的內容、課程設計和科研仿真訓練內容進行規劃。教學的內容分為四部分：①以掌握課程的主要內容，即鍋爐的原理及基礎知識點為前提來進行講述；②復雜的鍋爐設備，包括：燃燒設備、換熱設備等，讓學生對鍋爐工作過程的基本情況有形象的認知；③利用合適的科研創新訓練來鼓勵學生進行探究式科研活動；④設計課程設計題目，每人一題（類型一致，但每人的參數不同），并合理選擇上機培訓內容。（2）在課堂教學階段：①在傳授課程知識點時利用視頻圖片和表格等多種形式來啟發學生；②將本來在鍋爐實習的一周時間加以利用，分別安排學生在校內電廠設備模型實驗室、火力發電廠和鍋爐制造廠學習，合理有效的把這些資源綜合起來，以動畫、圖片和模型教具等結合實際的電廠設施，讓學生對鍋爐有一個全面、系統的認識，而不是之前的走馬觀花式的“認識”；③基于前言課題讓學生們了解流化床鍋爐、新型燃燒設備以及火電廠中環境污染控制方面的最新技術；④在課程初期學習時就將課程設計題目下發給學生，在理論學習的同時一步一步把課程設計分為課后作業讓學生完成，讓理論學習與課程設計的進展同步進行，以此方法針對提高學生課題設計的目的性，保證課題設計能夠準時完成；理論學習后，安排學生到機房進行上機訓練，鞏固基礎知識，提高實踐能力。（3）在課下階段，根據不同教學方式，采用不同的考核方式，即課堂講授內容采用傳統閉卷考試，集中實習采用現場考核方式，前言課題采用提交科研論文的形式，實踐部分采用提交課程設計及上機成績的方式。（4）在最終評定學生成績階段采用基于過程的多元評價體系。以平時點名成績、論文報告成績、閉卷考試成績等因素來綜合評判，著重于過程而不是以最終考試來評判成績的多元體系。

綜上所述，《鍋爐原理與設備》課程需要開展多樣化的教學改革。本課程對學生在未來研究和工作中有很大作用，擁有良好的應用前景：（1）本課題有利于調動學生的學習積極性，培養學生自主學習習慣，使學生學習觀念從“要我學”向“我要學”轉變，加深對理論知識的理解。（2）增強學生的應用和動手能力，擴充思想和知識面，提高團隊合作和自主創新多方面的素養。（3）有利于發揮對同類課程的帶動與輻射作用。本課程可以擴展成為我校礦業、材料、化工、建筑等領域相關專業的素養課程，研究成果也可為其他專業類似課程的建設和改革提供借鑒。

參考文獻：

[1]李偉，張旭.鍋爐原理及設備教學研究探索[J].教育教學論壇，2016，（35）.

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論文摘要：為適應創新型國家發展戰略，教育創新應貫穿大學課堂理論教學和課程實踐訓練教學。針對“鍋爐原理”課程實踐訓練教學，重點探討了華北水利水電學院“鍋爐原理”課程實踐訓練的目標定位、教學內容的設計和實施方法，以期對電廠熱能與動力工程專業實踐能力訓練方面起到一定的推動作用。

鍋爐是用以生產熱水或蒸汽的設備，在國民經濟中具有異乎尋常的重要作用，電站鍋爐是火力發電系統三大主機之一，對火電的高效、潔凈和安全生產及其重要，因此，“鍋爐原理”是熱能與動力工程專業最核心專業課程之一。“鍋爐原理”課程主要講授鍋爐的基本工作原理，包括鍋爐的爐內燃燒原理及燃燒設備、鍋爐的傳熱過程、鍋內水動力、受熱面外部工作過程和先進鍋爐技術的發展等內容，要求學生掌握鍋爐工作過程的基本理論及鍋爐設備的相關知識，并培養學生分析工程問題、鍋爐設計計算和鍋爐試驗的實踐能力。

為適應創新型國家發展戰略，高等教育要實現從知識型向創新型培養目標轉變，具體到“鍋爐原理”的課程教學中，創新應貫穿課堂理論教學和課程實踐訓練教學。對“鍋爐原理”課程的理論教學內容設計、教學手段、教學方法等方面已有較多的探討和實踐研究，[1-4]本文從“鍋爐原理”課程實踐能力的培養出發，重點討論華北水利水電學院（以下簡稱“我校”）“鍋爐原理”課程實踐訓練的目標定位、教學內容的設計和實施方法。

一、“鍋爐原理”課程實踐訓練教學的定位

“鍋爐原理”課程實踐訓練教學的定位必須符合我校熱能與動力工程專業定位，應全面貫徹黨的教育方針，遵循大學教育教學規律，秉承我校辦學理念，實施“基礎、實踐、創新”三位一體的培養模式，在教育教學中，堅持夯實基礎、強化實踐、注重創新的思想，培養吃得苦、下得去和用得上的專業技術人才。應以“寬基礎、強能力、高素質”為培養人才的宗旨，注重學生的動手能力、創新意識與能力的培養，加強實踐性教學環節，優化教學方法與教學手段。專業實踐能力培養始終圍繞“強化實踐教學、提高學生素質、培養創新意識、重在實際應用”的教學指導思想，從人才培養目標、實驗教學體系、實驗教學內容和方法、實驗教學隊伍、實驗環境條件和實驗室管理體制等方面進行了全方位的改革與建設，探索實現基礎性驗證實驗、測定試驗、創新性科研訓練實驗和拓寬知識面的演示實驗的“四級實驗”教學體系，實現教育創新。“鍋爐原理”課程實踐訓練教學應實施從理論到實際、從傳統到創新、從課堂到工程項目的工程化實踐教學思想，圍繞動腦想方案、動手做試驗、動嘴講成果、動筆寫報告等“四動”能力，達到加深理論知識的掌握和應用，在實踐訓練中切實培養學生處理工程問題，進行鍋爐設計計算和鍋爐試驗的實踐能力。

二、“鍋爐原理”課程實踐訓練教學內容的設計

“鍋爐原理”課程實踐訓練教學內容尚無可參考材料，根據我校熱能與動力工程專業人才培養和“鍋爐原理”課程大綱的要求，基于我校的專業師資、實驗室和實習資源以及用人單位和歷屆畢業生的建議，科學制定“鍋爐原理”課程實踐訓練教學內容。

1.“鍋爐原理”課程實踐訓練教學內容設計原則

對我校“鍋爐原理”課程實踐訓練教學內容進行設計時，實行“工程化”設計思路，并遵循四個原則，即實踐訓練內容以“鍋爐原理”為中心、內容進程科學有序化、內容設計層次化和實施方式多元化。

（1）以“鍋爐原理”為中心，多課程之間緊密聯系化。鑒于“鍋爐原理”是熱能與動力工程專業的最重要專業課，處于前期的專業基礎課程以及后續課程之間的中心地位，因此在設計“鍋爐原理”課程實踐訓練教學內容之前，先對我校“流體力學”、“工程熱力學”、“傳熱學”和“燃燒學”等基礎課以及后續專業選修課程比如“大型鍋爐運行”、“單元機組集控運行”和“循環流化床燃燒技術”等課程的教學大綱、實驗大綱、知識點講授情況以及實踐實驗訓練情況進行詳細調查、分析和總結，做到了然于胸，確保“鍋爐原理”課程實踐訓練教學內容設計與前期專業基礎課程及后續專業選修課程的緊密聯系，力求通過該課程實踐訓練，既可以鞏固和加深學生對前期專業基礎課的理解，加強對所學基礎知識的實踐應用，將所學的熱工學知識、燃燒學知識在電站鍋爐中加以應用，達到學生對鍋爐原理中爐內燃燒、鍋內傳熱及水動力和煙風阻力知識融會貫通、舉一反三，為靈活應用打下堅實基礎，又能激發學生學習后續專業選修課程的欲望和熱情，培養學生學習后續課程的好奇心、主動性和積極性。

（2）實踐訓練課程內容進程科學有序化。“鍋爐原理”課程本身知識點之間的順序決定了課程實踐訓練教學內容的設計次序，要由淺入深、層層推進、由易到難，脈絡清晰。因此，訓練內容應嚴格按照鍋爐原理本身的發展進行設計。內容主要包括客觀認識實踐、原理性演示驗證實踐和工程實踐訓練三大內容。

客觀認識實踐主要是對鍋爐實物、鍋爐機組整體模型、鍋爐重要設備的直觀認識，如在開設“鍋爐原理”課程前進行電廠認識實習，對鍋爐的實物直觀認識，在“鍋爐原理”課程第一節緒論課和鍋爐組成課講解后進行模型實驗，通過模型參加實驗、拆裝模型和動畫模型模擬鞏固加深鍋爐機組系統及組成知識。

原理性演示驗證實踐。筆者通過幾年的“鍋爐原理”教學發現，鍋爐的水循環內容是該課程的難點之一，學生往往難以理解和掌握，通過課程原理性演示和實踐可以幫助學生理解和掌握水循環等難點。該部分主要是對自然循環原理、直流鍋爐原理等的演示驗證實踐內容。

工程實踐試驗主要是對鍋爐的三大計算能力的訓練實踐，包括鍋爐輔助計算、熱力計算、水動力計算、煙風阻力計算和強度計算的實踐訓練、鍋爐熱平衡的實驗和鍋爐機組運行仿真實驗訓練。

（3）實踐訓練課程內容設計層次化。內容設計要貫穿層次化的思路，內容的難易程度要進行層次化設計，對訓練中的每一個內容根據其在課程中的總體地位和重要程度按照“了解、理解、掌握”等不同層次進行分級定位；同時，根據學生個體水平的差異，對同一內容也要進行層次化設計，在滿足分級定位要求和大部分學生學習基礎上，對那些學有余力的學生進行進一步的拓寬設計。比如鍋爐的計算，對于普通的學生則只要會進行鍋爐的輔助計算、各受熱面熱力計算和簡單的水循環計算即可，而對于部分學有余力的學生，則可更進一步進行較復雜的水動力計算、強度計算和煙風阻力計算，并完成一些計算程序的編制。 轉貼于 　（4）實施方式多元化。課程實踐訓練教學是實踐性課程，因教學學時、實驗室資源等多方面的因素，決定教學實施的方式必須多元化，即課堂、實驗室和企業生產三位一體，課堂演示、實驗室參觀驗證實踐和電廠實踐構成全方位多層次的實踐訓練。傳統與現代先進技術結合，實踐訓練中采用比如計算機程序模擬、動畫設計模擬實踐、鍋爐事故仿真模擬等先進技術手段實施實踐訓練。

2.“鍋爐原理”課程實踐訓練教學具體內容設計

我校“鍋爐原理”課程計劃學時64學時，其中實驗6學時。其前期基礎課程包括“流體力學”、“工程熱力學”、“傳熱學和燃燒學”，還開設了后續課程“鍋爐運行”和“單元機組集控運行”。“鍋爐原理”課程內容多、難點多、實踐性強，“鍋爐原理”課程通常設置有鍋爐原理課程設計，我校“鍋爐原理”課程設計時間為1.5周。實際上，僅靠課程設計和6學時的實踐訓練難以達到學生牢固掌握鍋爐原理理論知識、靈活運用所學解決實際問題的目標。“鍋爐原理”課程實踐訓練教學包括鍋爐原理6學時實驗課、1.5周課程設計、16學時單元機組集控運行實驗，但主要利用學生的課余時間進行。教學過程貫穿第5至第8學期，延續2年時間，實踐訓練教學包括13個內容，90小時。具體內容和建議學時如下。

電站鍋爐機組實物模型和虛擬模型實踐，2學時。標準煤樣工業分析驗證性實驗，4學時。混合煤工業分析測試實驗，4學時。煤的發熱量測定實驗，2學時。自然循環鍋爐工作原理實驗，1學時。多管水循環驗證實驗，1學時。直流鍋爐工作原理實驗，1學時。鍋爐綜合測試項目設計實驗，13學時。鍋爐原理課程設計訓練，32學時。鍋爐水循環計算訓練，10學時。鍋爐煙風阻力計算訓練，6學時。鍋爐啟停仿真訓練，8學時。鍋爐運行仿真訓練，8學時。

三、“鍋爐原理”課程實踐訓練教學實踐

我校“鍋爐原理”課程實踐訓練教學課題在2008提出，在2006、2007和2008年級開始實施，實踐證明，通過“鍋爐原理”課程實踐訓練教學，激發了學生學習專業知識的熱情，鞏固和加深了鍋爐原理知識的理解，提高了學生的專業素質，培養了學生動腦想方案、動手做試驗、動嘴講成果、動筆寫報告等“四動”能力。我們對2006和2007年級的學生進行鍋爐實踐能力的調查分析發現，無論是研究生復試（鍋爐及鍋爐相關知識的筆試和面試），還是就業面試（熱工學和鍋爐等口試）過程中，學生對鍋爐相關考題從容自如，安之若素。當然，在教學內容設計方面還需進一步改進，實施的方式還需更科學合理。

參考文獻

[1] 于廣鎖，林偉寧，梁欽鋒.鍋爐原理課程教學的探索與研究[J].化工高等教育，2007，(3):29-31.

篇4

二、統籌兼顧構建教學體系

針對“鍋爐設備及檢修”課程的特點，要求授課教師在該課程授課之前，在做教學計劃時，就要求教師要精選教學內容，要求授課教師在結合教學大綱要求的同時，能根據高職學生的教學特色，一方面照顧知識面的廣度，另一方面要注重基本概念和基本原理的深度，同時要兼顧任務驅動式教學方法中的師生互動，培養學生對該課程的興趣。“鍋爐設備及檢修”的重點和難點是制粉系統和燃燒系統，教學計劃中應該相應增加學時數量。當學生首次接觸到熱力系統，由于熱力系統中各種設備較多，結構復雜，功能多樣，管線連接密如織網，不容易記憶，教師在上課時一定要借助相關的教學軟件，采用多媒體課件教學，針對各種設備結構及功能比較以及對系統和系統之間比較進行講解，從而加深學生的理解。為了合理利用多媒體手段輔助教學，教師在備課時一定要把收集到的和在電廠拍攝到的許多圖片反映到課件里，收集大量的圖片、動漫和視頻，制做內容豐富、通俗易懂、重點突出，詳略得當的多媒體課件，這樣就可以很形象地講解電廠鍋爐原理和關鍵設備結構，在教學中取得了很好的效果。課件的另一個優點是可以很方便地及時進行更新，我們可以不斷地把從電廠得到的最新技術動態和設備圖片添加到課件中，或針對不同電廠的鍋爐設備特點進行有針對性的內容調整，從而使教學更有針對性。雖然多媒體教學能夠有效擴充和豐富教學內容，但仍然有“站在鍋爐旁不知道鍋爐在哪里的現象”。其原因在于電廠鍋爐設備龐大，教學過程中學生很難把握住整體與局部的關系。模型教學的直觀性則可以有效地提高學生的感性認識，增強教學效果，是提高該課程教學的有效途徑。熱能動力實驗室陳列典型的教學模型有：200MW熱電聯產全廠模型、300MW鍋爐模型、全廠模型和600MW鍋爐模型等，因此，為了讓讓學生能從不同角度、不同層次了解和掌握鍋爐的結構、功能。教師上課不一定要局限于教室，有時可以選擇在模型室。在授課時間和實驗室開放時間，學生可隨時參觀模型。還有很重要的一點，盡量多提供讓學生到電廠實踐學習的機會。比如，我們學院前后安排了本專業學生的電廠認識實習和生產實習，并安排上該課程的專業老師帶領，這樣，在學生實習過程中，隨時解答學生的提問，幫助學生及時理解和掌握相關知識，這對于學生來講是一個很寶貴的機會。這樣實質性的實習，不僅可以讓課本理論與實踐相結合，使學生能夠感受到具體東西，實實在在的鍋爐及其他的輔助設備等等。還可以增強學生的認知能力，同時也為未來的工作打下一定的崗位基礎。有了這樣的經歷，學生就不再感到老師在講“天書”，天馬行空，不著邊際。紙質教材、多媒體課件、模型教學和電廠實踐學習構成了較為完整的教學體系，充分保證了這門課程的教學質量和學習效果。

三、動手動腦注意知識點的聯系和鞏固

作為專業課程，“鍋爐設備及檢修”課程的教材各章節后一般不附思考題和計算題，學生在課后的練習機會很少。如果課后學生不主動復習，課前又缺少預習，則容易出現授課及學習效果都比較差的情況。講授內容難以鞏固成為學生掌握知識的瓶頸，更別說學以致用，理論聯系實際了。針對這種情況，教師可以在每次課后把下一次課的主要內容以思考題的形式發給學生，要求學生自學，這是督促學生課前預習、提高學生自學能力的重要手段。為了增強預習效果，可在課堂講授前針對上次課預留的思考題進行探討，必要時可以采用提問檢查等手段。由于有思考題做引導，學生的自學積極性一般都比較高，自學方向也比較明確。講授時，教師可根據思考題，配合教科書，結合工程實際，有選擇、有重點地作一些講解，從而加深學生對基本概念的理解和掌握。如果應用得當，學生配合積極，則可以起到花費課時少而講授內容多、課堂容量大。針對課后練習少的情況，應由授課教師適當增加課后計算題。例如在講授完第二章燃料及燃料燃燒計算，針對不同基準的換算關系、煤的高低位發熱量的關系、折算水分、折算灰分、折算硫分、理論空氣量、過量空氣系數、鍋爐漏風系數、理論煙氣量、實際煙氣量、煙氣焓計算等知識點，安排一次2學時的習題課，習題課結束后，針對習題課的內容，留一部分課后作業，批改完之后，針對典型的錯誤，進行講解，鞏固學生們所學的知識。在各個章節盡量多地給出前沿研究方向，并與階段性的小論文或讀書報告相結合。階段性的小論文或讀書報告是教學活動的實際體現，它要求既要有教學理論知識又要有工程實際應用的例證，并提出自己的觀點與修正意見。在保證完成基本教學任務與作業后，期中與期末布置兩篇階段性的小論文或讀書報告，階段性的小論文或讀書報告體裁不限，可以是階段性的學習心得、總結、綜述、專題等。把有代表性、有特色的文章在課堂上宣讀。以小論文或讀書報告的形式來反映學生知識的掌握程度與擴展情況以及創新思維的發展，并以此作為期終考試成績的一部分。這種方法既考察了學生的學習情況，增加練習，同時為畢業設計和實踐教學打下堅實的基礎。在全課程預定內容講授完后，進行全面系統的復習，可以使學生對電廠鍋爐有一總體概念，這樣可以鞏固所學知識，并為隨后的課程設計和畢業設計打下堅實基礎。“鍋爐設備及檢修”課程基本概念多，涉及到的知識面廣，學生難免會出現邊學邊忘的現象，抓好期末復習，是保證教學效果的重要一環。

四、嚴格要求，定理定義務必要牢記

對于工程類教材，“鍋爐設備及檢修”課程教材和規范中條文描述抽象，學生學習時易感覺枯燥，難以理解、記憶。針對這種情況，教師應改變傳統的在黑板上板書講授方式，多用多媒體及電子教案，從而節省出板書時間，用于解釋條文和規定的背景及相關知識，使學生理解條文的來龍去脈，加深記憶。可用圖形、動畫、照片或者視頻資料等多媒體手段來表達條文的具體內容，更直觀，便于學生理解。在開課之初的緒論部分，要講清楚電力工業在我國國民經濟中的重要作用。電力工業從一個側面反映了國家經濟實力的強弱，由此作為切入點激發學生的學習熱情，提高學生的敬業精神和愛國熱情。鑒于本課程在電廠中所處的地位與作用，教學工作者必須具有嚴謹的工作態度、扎實的基礎理論知識和實際應用能力。因該課程涉及以前所學的各門專業課程，如“熱工基礎”、“泵與風機。因此，教師在上課時應該注意在講授時與學生的互動中了解學生對以前所學知識的掌握程度，授課方式也應相對靈活，要幫助學生復習和回憶已學專業知識，否則沒有相對堅實的專業基礎，要掌握該課程的內容也很困難。

五、任重道遠，授課效果對學生的影響深遠

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課題組通過教學內容、教學模式等方面調查問卷，得到了大量的本專業畢業生和在校生的反饋：枯燥、抽象的理論計算；難以理解、想象的設備結構及系統的口頭講解；鍋爐運行的操規背誦，實踐環節與理論教學脫節，培養的學生動手能力差。與本科院校學科體系下培養的學生相比，存在著理論知識不足，操作能力不強，就業處于相當的弱勢等現象。針對這些問題，一部分高職院校也做了精品課建設，進行了大量的課改工作，并取得了階段性的成果，但是由于校企合作的局限，實訓設備的不足，職業分析不到位等，整體課程設計受到影響，為了實現學生的零距離上崗，我院購置了大量的實訓設備及仿真系統，積極進行校企合作，在這些基礎上，教學團隊進行了轟轟烈烈的課改工作。

本課程改革的理念是以專業對應崗位群、任務分析為依據，與企業結合進行基于工作過程任務化的課程開發設計，以培養學生崗位職業能力為核心，以工作任務為教學內容，依托發電廠仿真實訓室、熱力設備安裝檢修實訓室的不同教學環境，進行基于過程導向項目的開發與設計，體現課程的實踐性、職業性和嚴謹性的要求。

下面筆者就從幾個方面闡述一下本課程的設計思路與實施。

一、確定課程目標

目前，職業教育課程改革的主流思想是對基于工作過程的學習領域進行系統開發，即根據職業工作內容，分析典型職業工作任務，確定行動領域、學習情境，明確學習任務。所以，我們在前期，建立專業指導委員會，通過與他們探討，總結電廠相關崗位的主要職責，所要完成的任務，并一起提煉典型工作任務，然后由企業工程師、值長等分析完成這些任務需要哪些職業能力，整合為不同的課程，其中，表1的能力整合為課程鍋爐設備及運行。所以表1中的三種能力就是本門課程的職業能力目標。

二、任務驅動教學模式下的課程內容組織

按照“校企合作、工學結合、以職業能力培養為中心、以操作實踐為主線、以具體工作任務為載體”的設計理念，考慮工作任務的實用性、典型性、可操作性以及可拓展性等因素，依據完成工作任務的需要，選擇和組織教學內容，突出工作任務與知識技能的聯系，培養學生制定工作計劃、實施工作計劃的能力。所以，課題組經過大量的探索與實踐，摸索出具體課程內容組織（見表2）。其中，模塊二中的任務來源于電廠的典型任務，模塊一的任務是為了讓學生更好地了解鍋爐設備及整體布置而生成的教學載體。

三、任務驅動教學模式的實施

在每一個學習情景中，通過教師布置任務、學生主動完成任務，使學生能夠自主學習、協作學習，通過任務的實現學到必須掌握的知識技能，有利于培養學生的創新能力和獨立分析問題、解決問題的能力，使學生在“在做中學，在學中做”，使教學向學習轉換，學生成為自我教育的人。實施過程如圖1所示：

四、考核方案

本課程采用有針對性的考核形式，具體考核形式多樣化，采用筆試、口試、情境測驗、討論、案例分析、專題報告等多種形式。評價的主體不僅有教師，還有企業技師。

采用綜合評價確定學生學習成績。綜合評價包括三個方面：

（1）實訓考核占50%。教學過程中，每個任務評價后都會得到一個成績，最終實訓考核為所有任務的平均成績，占最終評價的50%。

（2）教學過程考核占30%。以教師評價、學生評價、專題匯報等多種形式進行。主要從學習過程中的參與討論問題情況、發現分析解決問題情況、操作訓練情況、出勤等方面考查學生的知識、技能與職業素養。

（3）期末考核占20%。以卷面形式組織，主要涉及鍋爐操作工、鍋爐運行值班員技能鑒定的筆試題。

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2.1設計原始資料 ................................................ 3 2.2燃燒組分計算 ................................................ 4 2.3理論空氣量和煙氣量的計算 .................................... 4 3 袋式除塵器結構設計計算............................................ 5

3.1除塵效率的計算 .............................................. 8 3.2工況下的煙氣流量 ............................................ 6 3.3計算總過濾面積 .............................................. 6 3.4濾袋尺寸的計算 .............................................. 6 3.5除塵器外形尺寸的計算 ........................................ 7 3.6灰斗的相關計算 .............................................. 7 4 管道的相關計算.................................................... 8 5 煙囪的設計計算.................................................... 8

5.1煙囪高度的確定 .............................................. 8

5.1.2煙氣在管道中的溫度降 .................................. 9 5.1.3煙氣在煙囪中的溫度降 ................................. 13 5.1.4系統總溫度降?t....................................... 13

5.1.5煙氣熱釋放率QH的計算 ................................ 13

5.1.6煙氣抬升高度ΔH的計算 ............................... 14 5.1.7煙囪的有效高度H ..................................... 14 5.1.8校核 ................................................. 14 5.2煙囪直徑的計算 ............................................. 15

5.2.1出口內徑 ............................................. 15 5.2.2底部直徑 ............................................. 15

6 風機的力的計算................................................... 16

6.1管道阻力的計算 ............................................. 16

6.2煙囪阻力的計算 ............................................. 16 6.3風機的阻力 ................................................. 17 6.4系統總阻力的計算 ........................................... 17 7 風機的選擇計算................................................... 18

7.1風量的計算 ................................................. 18 7.2風壓的計算 ................................................. 18

7.2.1標況下的風壓的計算 ................................... 18 7.2.2工況下的風壓 ......................................... 19 7.3電機功率的計算 ............................................. 19 7.4風機的選擇 ................................................. 20

8總結 ............................................................. 20 9致謝 ............................................................. 21 參考文獻........................................................... 19

摘 要

隨著環境保護要求的日漸提高，全世界對環境保護的要求都愈來愈嚴，要達到較高的凈化效果，使用多管旋風除塵器或普通的濕式除塵器就有困難了，為此必須安裝高效的除塵器。布袋除塵器屬高效除塵器。從凈化效率來看，布袋除塵器除微細粒塵的效率最好。

本次設計的是QXS65-39型火電廠鍋爐后的煙氣袋式除塵系統，在設計中利用已知給出的無煙煤的成分首先計算出鍋爐燃燒產生的煙氣量，煙塵和二氧化硫濃度。其次是分析確定凈化系統設計方案，包括凈化設備的工作原理及特點；運行參數的選擇與設計；凈化效率的影響因素等。再次是袋式除塵設備結構設計計算，計算出過濾面積，過濾袋數，濾室長度和寬度，排氣管直徑和灰斗高度等。第四是煙囪設計計算，計算出煙囪登幾何高度，煙囪的抬升高度，即可得到煙囪的有效高度，計算出煙囪的出口直徑和底部直徑。第五是管道系統設計，阻力計算，風機電機的選擇；阻力有摩擦壓力損失，煙囪阻力，局部阻力損失， 即可得到系統總阻力；根據風壓和風量選定9-19鍋爐引風機。

1設計概要

1.1袋式除塵器的應用狀況

自20世紀六、七十年代開始，隨著各國對環保要求的提高，袋式除塵器逐漸得到了廣泛的運用。國外如澳大利亞90%的燃煤機組均采用袋式除塵器，從早期的小機組發展到660MW的大機組。歐盟的大部分燃煤機組也都采用袋式除塵器。國內的電廠、水泥行業的高濃度粉塵的處理等也都有采用袋式除塵器的實例，粉塵的排放濃度一般在20mg/Nm3以下,最大不超過35mg/Nm3。目前國內的袋式除塵器在高濕度、高粉塵濃度、高溫度工況下的運行已趨于成熟。如臺泥集團的袋式除塵器運行時濕度高達20%；水泥行業窯尾粉塵濃度多在1000g/Nm3左右，最高可達1400g/Nm3，袋式除塵器仍能正常運行，排放濃度都可控制在50mg/Nm3下。袋式除塵器當前主要研究領域有：高溫、高濕度、高濃度含塵氣體的凈化；高細粉塵污染的控制以及分離捕集有害氣體。可以肯定，隨著袋式除塵器在橡塑工業中的長

期應用和理論研究的不斷深入，如設計參數、過濾機理、濾料性能、設備結構和清灰方法等工作的進一步研究，袋式除塵器在橡塑工業的生產和環境保護中將發揮更大的作用。 1.2袋式除塵器的原理

袋式除塵器是含塵氣體通過濾袋（簡稱布袋）濾去其中的顆粒的分離捕集裝置，是過濾式除塵器的一種。袋式除塵是一種較老的除塵技術，早在18世紀80年代就開始應用。當時只是使用一些掛袋，工作效率較低。1881年德國Betch工廠的機械振動清灰袋除塵器開始商業化生產。1954年HJHersey發明了逆噴型吹氣環清灰技術，使得袋式除塵器實現了除塵、清灰連續操作，處理量提高數倍，濾袋壓力較穩定。特別是1957年TVReinauer發明的脈噴型（脈沖）袋式除塵器，被認為是袋式除塵技術的一次重大發現，它不但操作和 清灰連續，濾袋壓力損失更趨于定，處理氣量進一步增大，而且內部無運動部件，濾布壽命更長且結構簡單。20世紀70年代以后，袋除塵器技術向大型化發展。美、日、澳及歐州等國家，結合大規模工業生產，相繼開發了大型袋式除塵器應用于燃煤電站、干法水泥口轉窯窯尾和電爐除塵。單臺過濾面積超1000m3的不在少數。 1.3 袋式除塵器的優點

(1)除塵效率高，特別是對微細粉塵也有較高的除塵效率，一般可達99％。如果在設計和維護管理時給予充分注意，除塵效率不難達到99.9％以上。

(2)適應性強，可以捕集不同性質的粉塵。例如，對于高比電阻粉塵，采用袋式除塵器比電除塵器優越。此外，入口含塵濃度在一相當大的范圍內變化時，對除塵效率和阻力的影響都不大。

(3)使用靈活，處理風量可由每小時數百立方米到數十萬立方米。可以做成直接安裝于室內、機器附近的小型機組，也可以做成大型的除塵器室。

(4)結構簡單，可以因地制宜采用直接套袋的簡易袋式除塵器，也可采用效率更高的脈沖清灰袋式除塵器。

(5)工作穩定，便于回收干料，沒有污泥處理、腐蝕等問題，維護簡單。

(6)應用范圍受到濾料耐溫、耐腐蝕性能的限制，特別是在耐高溫性能方面，目前滌綸濾料適用于120—130℃，而玻璃纖維濾料可耐250℃左右，若含塵氣體溫度更高時，或者采用造價高的特殊濾料，或者采取降溫措施。這會使系統復雜化，造價也高。

(7)不適宜聯結性強及吸濕性強的粉塵，特別是含塵氣體溫度低于露點時會產生結露，致使濾袋堵塞。

(8)處理風量大時，占地面積大，造價高。

(9) 濾料是袋式防塵器中的主要部件，其造價一般占設各費用的10％一15％左右，濾料需定期更換，從而增加了設備的運行維護費用，勞動條件也差

1.4凈化系統的方案

本系統是采用袋式除塵器對鍋爐產生的煙氣進行除塵，由所給參數可知，由鍋爐產生的煙氣的溫度有160攝氏度，對濾料可能產生不利影響，所以對于產生的煙氣要進行降溫措施。所以在進入除塵器前加換熱器，使降溫到120度。在除塵器的濾料的選擇上就要用適合這種溫度的材料，所以采用的是滌綸。本人設計的是高壓脈沖清灰袋式除塵器。在出口外要設置引風機和電支機作為動力補償，最后從煙囪中排出。 1.5 袋式除塵器的參數

按鍋爐大氣污染物排放標準（GB13271－2001）中二類區標準執行； 標準狀態下煙塵濃度排放標準：150mg/m 排放狀態下二氧化硫排放標準：900mg/m

33

2 鍋爐燃燒的相關計算

2.1設計原始資料

鍋爐型號：QXS65-39 即，強制循環室燃爐（煤粉爐），蒸發量65t/h，出口蒸汽壓力39MPa

設計耗煤量：8.5t/h

設計煤成分：CY=64.5% HY=3% OY=4% NY=1% SY=1.5% AY=15% WY=11%； VY＝15％；屬于中硫煙煤

排煙溫度：160℃ 空氣過剩系數＝1.25 飛灰率＝29％

煙氣在鍋爐出口前阻力900Pa

污染物排放按照鍋爐大氣污染物排放標準中2類區新建排污項目執行。 連接鍋爐、凈化設備及煙囪等凈化系統的管道假設長度250m，90°彎頭50個。

2.2燃燒組分計算

設有1000g該成份的煤，假設N的產物全部轉化生成N2,S全部轉化生成SO2。由質量百分比組成確定其摩爾組成

表2.1

成分

C H N S O A V W

質量(g)

645 30 10 15 40 150 150 110

摩爾數(mol) 需氧量（mol） 產物名稱 53.75 30 0.71 0.47 2.5 - - 6.11

53.75 7.5 0 0.47 -1.25 - - 0

CO2 H2O N2 SO2 - - - H2O

產物量(mol) 53.75 15 0.355 0.47 - - - 6.11

2.3理論空氣量和煙氣量的計算

煙氣的主要成分是CO2,SO2,H2和H2O

理論需氧量V??53.75?7.5?0.47?1.25?60.47mol/kg煤

假定干空氣中氫和氧的摩爾比(體積比)為3.78,則1kg油完全燃燒所需的理論空氣量為

60.47?(3.78?1)?289.05mol/kg煤 在理論煙氣條件下煙氣的組成（mol）為 CO2:53.75 H2O:15+6.11

SO2:0.47 N2:60.47?3.78+0.355

則理論煙氣量Vfg?53.75?21.11?0.47?228.93?304.26mol/kg煤 0

?304.26?即 Vfg

22.4

?6.82m3/kg煤 1000

空氣過剩系數?=1.25,則實際通入煙氣量為 6.82?6.47?0.25?8.44m3/kg煤 煙氣中SO2的濃度為 900mg/kg) 2.4實際煙氣量的計算

煙氣中煙塵的重量為1000?15%?29%=43.5g/kg煤,即煙塵的濃度為43500/8.44=5154.03mg/m3(已超標)

則鍋爐的煙氣量: 8.44m3/kg煤?8500kg/h?71740m3/h

0.47?64

?3563.98mg/m3(已高于最高允許排放濃度8.44

3 袋式除塵器結構設計計算

本設計采用下進上排外濾式除塵，用脈沖噴吹方式清灰。脈沖清灰的吹氣流速VF=2.0～4.0m/min,取VF=4m/min 3.1除塵效率的計算 計算公式 ??(1?

Cs

)?100% (3-1) C

式中 η----除塵效率

C----標準狀態下煙氣含塵濃度，mg/m

3；

CS---標準狀態下鍋爐煙塵排放標準中規定值，mg/m。

200

)?100%?96.12% 5154

3

則 ??(1?

3.2工況下的煙氣流量

計算公式 Q′=QT′/T(m/h) (3-2) 則 Q"?71740?3.3計算總過濾面積

120?273

?103274.1m3/h?28.69m3/s 273

3

計算公式 A?

Q

(3-3) 60VF

Q103274.1

??430.3m2 60VF60?4

A?

3.4濾袋尺寸的計算

本設計采用圓形濾袋，這種圓形濾袋直徑通常在0.1～0.4m之間。袋長為 2～6m,袋間距一般為0.05～0.07m。

取 直徑D＝0.4m， 袋長l＝6m， 袋間距d=0.05m (1)每條濾袋面積a

計算公式 a??Dl (3-4) a?3.14?0.4?6?7.536m2 (2)濾袋條數n

A

(3-5) a

A430.3

?57.1?60條 n??

a7.536

計算公式 n?

(3)對n=28進行校核

Q

60na

103274.1

?3.8m/min VF?

60?60?7.536

校核 VF?

3.5除塵器外形尺寸的計算

60個袋分成4組,每組3?4矩陣排列,則 除塵室寬＝6?0.4?0.6?0.06?4?0.2?2?3.64m 除塵室長?8?0.4?0.06?6?0.6?0.2?2?4.56m 如圖

:

圖3.1 除塵室內袋子的擺放結構 在底部安裝支架,高4.3m 在除塵袋上方加凈氣室,高1.5m 除塵袋與除塵室底部相距0.05m 過濾袋與除塵事頂部的距離0.05m

則除塵器的總高＝4.3+1.5+6+0.05+0.05=12.9m 3.6灰斗的相關計算

在底部安裝灰斗，寬3.64m,長4.56m,

2.03?3.08 灰斗的出灰口是半徑為0.5m圓,傾角為600 (1)灰斗的容積

1

計算公式 V?h1?(s1?s2?s1?s2) (3-6)

3

式中 h1—灰斗高度 s1—上底面積

s2—下底面積

1

V??3.08?3.14?0.52?3.64?4.56??31.22m3

3

?(2)除塵量的計算

V"?71740?144?10?6?10.33m3/h

4 管道的相關計算

計算公式

d?

根據經驗，鍋爐內煙氣的流速V＝10～15m/s之間，所以取V=15m/s 則

d?

?0.78m

管道的內徑根據表4.1計算

表4.1

內徑d1?780?2?0.5?779mm 則實際流速為 V"?

Q28.69

??15.06m/s 22

?d13.14?0.779

5 煙囪的設計計算

5.1煙囪高度的確定 5.1.1煙囪高度的初選

根據一個煙囪的所有鍋爐的總的蒸發量(t/h)和《鍋爐大氣污染物排放標準》中的規定，由表5.1確定煙囪的高度.

表5.1煙囪高度和鍋爐總額定出力的關系

鍋爐總額定出力 /(t/h)

1～2

2～6

6～10

10～20

26～35

25

30

35

40

45

煙囪最低高度 20

由已知條件總額定出力為65(t/h),故先選定煙囪高度需大于45m,取高度60m。 5.1.2煙氣在管道中的溫度降

設管道室內部分長L1=100m,室外部分長L2=150m 計算公式

Δt1=q2F/Q2Cv (℃) (5-1) 式中 Q—標準狀態下煙氣流量，m/h；

F—管道散熱面積，m

2

3

；

3

Cv—標準狀態下煙氣平均比熱容，一般為1.352～1.357KJ/( m2℃); q—管道單位面積散熱損失。 室內q=4187KJ/( m2h) 室外q=5443KJ/( m2h)

22

F1??L1D?3.14?100?0.78?244.92m2

F2??L2D?3.14?150?0.78?367.38m2

則 ?t1? ?

q1F1qF

?22 QCvQCv4187?244.925443?367.38

??31.12℃

71740?1.35571740?1.355

5.1.3煙氣在煙囪中的溫度降 計算公式

Δt2=H2A/D(℃) (5-2) 式中 H—煙囪高度，m;

D—合用同一煙囪的所有鍋爐額定蒸發量之和，t/h; A—溫降系數，可由表5.2查得。

表5.2煙囪溫降系數與煙囪種類的關系

煙囪種類

1/2

鋼煙囪(無襯筒) 鋼煙囪(有襯筒) 磚煙囪(H

壁厚小于0.5m

0.5m 0.2

A 2 0.8 0.4

取A=0.4 則

?t2?60?4.7℃ 5.1.4系統總溫度降?t ?t??t1??t2

?t?31.12?4.7?35.82℃ 5.1.5煙氣熱釋放率QH的計算 煙氣熱釋放率 QH?0.35PaQv

?T

(5-3) Ts

式中：Pa—大氣壓力，查得近年平均值為906.35hPa； Qv—實際排煙量， m3/s;

Ts—煙囪出口處煙氣溫度，單位為絕對溫度（K）,本設計中

Ts=120+273-35.82=357.18K; QH?0.35?906.35?

71740.273.15?35.82

??5468.3kw 3600357.18

5.1.6煙氣抬升高度ΔH的計算

?H?2(1.5?sD?0.01QH)? (5-4) 式中 vs—煙氣出口流速，；

D—煙囪出口內徑，m; QH—煙氣的熱釋效率，kw；

?H?2??1.5?4?1.02?0.01?5468.3?2.5

?48.6m

5.1.7煙囪的有效高度H

H?Hs??H (5-5)

式中 ?H——煙囪抬升高度，m； Hs——煙囪幾何高度，m。 H?60?48.6?108.6m 5.1.8校核

查表可知煙塵在以上條件下的最大允許濃度為0.9gm3

??2Q?y

max

?uH2

e? (5-6) z

式中 ?y,?z——污染物在y,z方向上的標準差，?zy?0.1~1； ——煙氣出口處的平均風速，ms，取2.5s；

Q——源強，gs；

?max——地面最大濃度，m3；

當?zy?0.7時：地面最大濃度模式

?max?

?z2Q

?2

??He?y

2?7174033

?0.7?0.40g/m?0.9g/m 2

3.14?2.5?108.6?2.72

?

由上校核結果可知,選定的煙囪高35m符合要求. 5.2煙囪直徑的計算 5.2.1出口內徑

d2?3

式中 Q-----通過煙囪的總煙氣量，m/h；

?-----煙囪出口煙氣流速，m/s。 ?的值根據表5.2選取。

表5.3煙囪出口煙氣流速/（m/s）

取?＝4m/s

則 d2?0.0188

?2.52m 5.2.2底部直徑

d1?d2?2?i?H (5-8)

式中 d2-----煙囪出口直徑，m;

H-----煙囪高度，m;

i-----煙囪錐度(通常取i=0.02～0.03) 取i=0.2 則d1?2.52?2?0.02?60?4.92m

6 風機的力的計算

6.1管道阻力的計算

確定除塵器、風機、煙囪的位置及管道的布置。并計算管道的直徑、長度、煙囪高度及系統總阻力。各裝置及管道布置的原則:根據鍋爐運行情況及鍋爐現場的實際情況確定各裝置的位置。對各裝置及管道的布置應力求簡單、緊湊、管程短、、占地面積小，并使安裝、操作及檢修方便即可。 計算公式

2

?l?V

?hf????n??

?d?2

(6-1)

?---摩擦壓力損失; l----管道長度,m; υ---管中氣流平均速率,m/s; d???圓管直徑,m; ?--- 局部阻力系數; 查手冊?＝0.2，對于900彎頭，?＝0.75

2250??15.06

則?hf??0.2??50?0.75???5708.6(Pa)

0.7792??

6.2煙囪阻力的計算 計算公式

L?v2

?PL???? (6-3)

d2

式中 ，L—管道長度,m；

d—管道直徑，取均值m； ?—煙氣密度,kg/m3；

v—管中氣流平均流速， m/s；

?—摩擦阻力系數 ,取0.02

計算煙氣密度? 煙氣的質量流量?s ?s?

53.7?54?4

0.?47?641000

2?1.1?118?228.9328

?2400?22044.kg24h /

則煙氣密度

??

??

?s

Qs

(6-4)

22044.24

?0.307kg/m3

71740

273.13

工況下 ?"???

273.1?3120

273.13

?0.21kg/m3 ?"?0.307?

273.13?120

2500.21?15.062

??32(Pa) 所以可得： ?PL?0.02?

2

2

6.3風機的阻力

根據經驗，風機阻力通常在1000～1200Pa。本設計中阻力取1000Pa。 6.4系統總阻力的計算

系統總阻力（其中鍋爐出口前阻力為900Pa，除塵器阻力為1200 Pa）為：

??h=鍋爐出口前阻力+設備阻力+管道阻力+引風機組力+煙囪阻力

=900+1200+5708.6+1000+32=8840.6Pa

7 風機的選擇計算

凈化系統管網設計計算的目的是根據工藝的特點及管道配置，確定系統的風量，管道尺寸及系統的總阻力后選擇匹配的風機。 7.1風量的計算 計算公式

Q0?KQQ (7-1)

式中 Q0—選擇風機的計算風量，m3/h； Q—管網計算確定的抽風量，m3/h； KQ—風量附加的安全系數。 經過查表可設KQ=1.15

Q0?1.15?71740?82501m3/h 7.2風壓的計算

7.2.1標況下的風壓的計算 計算公式

?P0?Kp?P (7-2) 式中 ?P0—選擇風機的計算風壓，Pa; Kp—風壓安全系數，取1.2； ?P—管網計算的風壓，Pa。 ?P0?1.2?8840.6?10608.7Pa

7.2.2工況下的風壓

?P0"??P0

TP

(7-3) T0P0

式中 ?P"0—實際工況下的風壓，Pa； ?P0—標準狀態下的風壓，Pa； T,P—標準狀態下的溫度和壓力K,Pa； T0,P0—實際工況下的溫度和壓力K,Pa； 由計算得系統實際溫度降42.8℃ 則 ?P"?10608.7?

273.15?101325

393.15?101325?8840.6?6779.2pa7.3電機功率的計算

Ne?

Q0?P0Kd

3600?1000? (7-4)

1?2

式中 Ne—電機功率，kw； Q30—風機的總風量，m； ?P0—風機的風壓，Pa； Kd—電動機備用系數； ?1—通風機全壓效率； ?2—機械傳動效率。 經查相關數據得Kd=1.3, ?1=0.6, ?2=1 則 N?6779.2?1.3

e?

825013600?1000?0.6?1

?121.2kW/h

7.4風機的選擇

風機的風量Q=82501m3/h,工況下的風壓?P0"=6779.2Pa,電機功率

Ne121.2kW,因此選擇9-19鍋爐引風機，該0.2-20t/h工業鍋爐，有C式及D式傳動，風壓3048～9222，風量為824～41910,功率2.2～410kW/h。

8總結

通過本次的課程設計,我們學到了鍋爐煙氣除塵系統的設計的步驟和需要注意的地方,包括排煙量及煙塵濃度的計算,凈化系統設計方案的確定,除塵器的選擇和確定運行參數,和風機電機的選擇.在這次課程設計中不但提高了動手能力而且進一步理解和掌握了所學知識。

在設計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，遇到過各種各樣的問題，同時在設計的過程中發現了自己的不足，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，比如凈化系統的計算，CAD圖的繪制……通過這次課程設計之后，一定把以前所學過的知識重新溫故。我認為，在這次課程設計中，在收獲知識的同時，還收獲了閱歷，收獲了成熟，在此過程中，我們通過查找大量資料，請教老師，以及不懈的努力，不僅培養了獨立思考、動手操作的能力，在各種其它能力上也都有了提高。更重要的是，我們學會了很多學習的方法。要面對社會的挑戰，只有不斷的學習、實踐，再學習、再實踐。

不管怎樣，這些都是一種鍛煉，一種知識的積累，能力的提高。完全可以把這個當作基礎東西，只有掌握了這些最基礎的，才可以更進一步，取得更好的成績。很少有人會一步登天的，永不言棄才是最重要的。

經過幾天緊張的課程設計，從中學到了許多在課本上所學不到的東西，而且鍛煉了自己畫圖的水平，提高了自己的能力，使自己也更深地了解了袋式除塵器的特點及原理，為以后走上工作崗位奠定了一定的基礎。

9致謝

感謝在本次課程設計中給于幫助的同學們和老師。最后，由于設計時間短難免會有許多不足之處，在此衷心希望各位讀者能夠批評指導。

參考文獻

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社,2003

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篇7

中圖分類號：G642.0?搖 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）33-0045-03

建筑環境與設備工程專業是1998年在教育部頒布修訂后新目錄將原“供暖、通風與空調工程”和“城市燃氣工程”專業合并、調整、拓寬組建而成的新專業，以培養從事工業與民用建筑室內環境及建筑設備、公共設施、建筑熱能供應系統的設計和建筑自動化與能源管理工作的人才為目標[1]。具有理論與實際相結合的能力、動手能力、創新能力及高水平的工程素質是社會和行業對本專業人才的基本要求，而這些能力的培養在很大程度上取決于實踐教學環節。實踐教學不僅是對高校學生綜合能力的一種檢驗，更是對高校學生綜合素質的培養和鍛煉。本文以北京工業大學建筑環境與設備工程專業實踐教學為例，探討如何改革實踐教學以適應學生創新能力和工程素質的培養的要求。

一、實驗教學環節：加大實驗室建設投入，增大創新實驗及綜合性實驗比例

實驗教學工作是高等學校人才培養體系的重要組成部分，特別是在培養工科類學生實踐能力和創新精神，提升學生的工程素質方面有著不可替代的作用。實驗教學是理論課程的繼續，與理論課課堂講授相比，實驗課程更接近學生和實際，更容易進行啟發式教學和培養學生的創新思維及工程實踐能力，是保證和提高整體教學質量的重要手段[2]。早期我校的建環專業的專業實驗課程存在實驗室建設投入不足，設施陳舊，教學體系不完善，自主設計、綜合性實驗開設少，實驗課程不能很好地與科研和工程實際相結合、成績考核方法單一等問題，使得學生對實驗課程的熱情不高，大部分實驗課程沒有達到預期的教學效果。為適應新形勢對人才培養的要求，近年來，在新修訂的教學計劃中，對實驗課程的設置進行了調整，打破了傳統的實驗課跟隨理論課程的框架，實驗課程獨立設課，同時對實驗教學內容進行了優化，形成基礎平臺課實驗、測控學科實驗及專業學科實驗等三個層次的專業實驗課程。為了培養學生分析和解決實際問題的能力，實驗課還增加了空氣狀態參數及處理過程實驗、多聯機性能實驗、供熱系統性能測試綜合實驗、空氣熱回收器測試實驗等創新實驗課程。通過這些實驗課程，學生對空調系統、供熱系統的運行以及樓宇控制系統有一個綜合性的認識，對系統運行中出現的不合理的現象能夠運用所學過的理論知識進行分析，找出原因所在并提出改進建議，從而使其在系統設計、設備測試、安裝調試以及運行管理等方面得到了一定的鍛煉。

二、專業實習環節：依托地區及校園資源優勢，加強實習環節，提升學生的工程素質

我校建環專業的專業實習是按認識實習、生產技術實踐I（即生產實習）和生產技術實踐II（即畢業實習）三個環節設置。認識實習一般安排在一年級期末，時間為1周；生產技術實踐I安排在三年級期末，生產技術實踐II（畢業實習）安排在四年級下學期畢業設計階段開始的大約三周時間段內。由于現在校園內多數建筑都配備暖通空調系統，專業實驗室內又有各種專業實驗平臺以及暖通空調綜合實驗平臺，因此，認識實習完全可在學校內完成。通過參觀學校的制冷機房、鍋爐房、專業實驗室以及專業任課老師的講解，學生對暖通空調系統的構成、運行有了初步的認識，增加了學生對專業的學習熱情。由于校內實習受到限制相對較少，可以分小班小組進行，實習效果遠遠好于校外走馬觀花式的實習方式。生產技術實踐I是學生完成了全部基礎課和大多數專業課學習后的實習環節。該環節一般包括教師帶隊集中參觀講解以及分散實習環節。集中參觀講解一般選擇比較典型的大型商用、辦公樓中央空調系統。通過教師和機房工作人員集中講解，學生能夠結合所學知識對空調系統的實際構成和運行有了進一步的認識。集中參觀后學生進行分散實習，通過學院董事會單位、教師推薦單位、學生自己聯系等途徑，學生可以根據自己的興趣到設計、施工、運行管理、銷售等單位進行實習。為了對實習質量進行監控，除校內指導教師外，實習單位也有專門的技術人員對學生進行指導，校內指導教師不定期地對學生的實習情況進行檢查。實習完成后每人需提交一份生產技術實踐考核表，考核表中包含生產技術實踐的內容和成果，實習單位鑒定評語，校內指導教師意見等。除此之外還需提交4000字以上的生產技術實踐報告，指導教師根據其各方面的表現，給出最后的成績。通過生產技術實踐，使得課本上所學的知識在實際工程中得到了運用和鞏固，學生對自己的專業有了更深入的了解和認識，其工程意識和工程素質得到了極大的提升。通過實習，學生也認識到自己理論知識和能力上的某些不足，回校后會自覺及時地補充、改進。在提交的生產技術實踐報告中，大部分學生認為該環節無論在專業知識或是工作能力、人際交往等方面都使其受益匪淺，部分同學甚至建議應提早和延長生產實踐時間，或者將生產技術實踐分散到學期中，分時間分階段地去實踐學習。畢業實習，即生產技術實踐II，其運行和管理模式與生產技術實踐I基本相同，但實習單位選擇上比生產技術實踐I更有目的性和針對性，多與后面的畢業設計單位或學生將來的工作單位結合。此時，學生的理論專業知識學習已全部完成，又經過專業綜合課程設計訓練，學生在規范運用、系統方案合理性確定、專業資料的收集整理和運用等方面的能力會得到進一步的提高。

三、課程設計和畢業設計環節：強化綜合課程設計，加強校企合作提高畢業設計質量

課程設計和畢業設計是最后一個重要的實踐性教學環節，是畢業前對學生的學習能力、研究能力、理論知識應用能力的一次全面綜合的總結，建環專業原有的課程設計主要由空調、制冷、供熱、鍋爐、通風、建筑智能化等各門專業課所帶的小課程設計或大作業組成，一般時間為1~2周。這種形式的課程設計設計內容只片面地涉及某一門課程，相互之間銜接性差，部分設計內容在各門課程設計中重復出現，使得學時的利用率低，設計效果較差。鑒于該課設模式的局限性，從“97教學計劃”開始，我校的課程設計全部采用綜合課程設計。綜合課程設計內容涵蓋了采暖系統、通風與空調系統、消防與防排煙系統、冷熱源及其節能、樓宇自控設計等基本內容。設計過程中鼓勵學生多采用學科中的新技術、新手段，比如利用能耗模擬軟件對建筑物的全年能耗及負荷特性進行分析，并提出相應的節能措施及節能技術；利用CFD計算軟件輔助氣流組織設計等。通過課程設計，學生對室內各設備、系統之間的相互聯系有了更直接地了解，進一步消化鞏固了所學的專業知識，認識到了標準、規范、法規等在設計中的重要性，識圖、繪制工程圖能力有了進一步地提高，為畢業設計高質量地完成打下了基礎。畢業設計（論文）是本科教學計劃中最后一個重要的綜合性教學環節。我校的畢業設計除個別保研或出國的學生外，大部分學生的畢業設計都在專業設計院所進行。畢業設計指導教師由校內教師與校外設計院工程師共同承擔。畢設題目來自實際工程，真題真做。進入設計單位后，由于所接觸的工程都是實際工程，且所有設計方案都會在未來實施，這對初到設計院的學生而言是個挑戰。經過專業工程師指導，學生逐漸擺脫了單純依靠書本的理論設計模式，在設計思路、方案確定、管路布置等方面更貼近于工程實際，且經濟可行。通過設計院的畢設鍛煉，學生的工程素質有了進一步提高。同時學生也可將自己所學的能耗模擬、數值模擬等技術運用到畢業設計中去，豐富了設計手段和設計方法，使設計方案更經濟合理。另一方面，校內教師在指導學生的過程中，通過與學生和設計院工程師的交流，教師的工程素質也得到了一定的提升，各種不同的設計方案以及新技術在實際工程中的應用也相應開闊了校內教師的視野，豐富了教師的教學內容。畢設質量的監督主要通過初期提交課題申報，開題報告，教師每周定期檢查畢設內容進度，學校和系組織中期檢查答辯，最后終期考核答辯的形式來完成。畢設的考核主要從課題的完成質量、文獻資料的收集和利用能力，設計方案的合理性，相關計算是否準確可靠，圖紙繪制是否符合國家標準，設計過程有無創新等方面對進行考核。學生對這樣的畢業設計方式普遍反應良好，該種模式的畢業設計一方面可將所學知識與實際工程相結合，另一方面，也可與學生的就業掛鉤，學生表現良好，單位又需要人，學生就可以留下工作。即使不能留下，專業設計院所的實習經歷可以為其工作就業增添砝碼，實現學習和就業的雙贏。

實踐教學是建筑環境與設備工程專業教學的重要組成部分，是樹立學生工程意識，培養學生實踐能力和創新能力，提高學生綜合素質的重要過程。從我校的實踐教學實施過程來看，將實踐教學與工程實際緊密結合，利用地區資源及校園資源優勢，加強校企聯合的實踐教學模式對學生的工程素質、團隊意識、責任意識、創新意識的培養都具有極大的促進作用，我校畢業生的素質受到了眾多用人單位的高度認可。

篇8

引言：自動化儀表與過程控制這門課程是電氣工程及其自動化的專業課。教學目標是使學生掌握工業過程控制系統的基本構成、工作原理、一般的分析設計方法和基本的實訓技能。了解過程控制新技術，基本掌握現場總線、遠程監控及組態軟件等技術，理解先進的控制策略等[1]。與其相對應的過程控制課程設計則是檢驗學生學習過程控制這門課程理論與實踐成果的重要環節。先從系統測試，系統建模，再到系統仿真。從單容對象的單回路控制到串級控制。從傳統PID控制到先進控制策略。根據控制系統的特性，通過Matlab進行參數整定，并進行設計與仿真調試，最后進行系統實際調試。讓學生具有一定的分析問題和解決問題的能力，為從事與本專業相關的科學研究和工程技術等工作打下一定的基礎[2]。

一、學情分析

獨立學院的學生由于基礎一般較差，上課時往往處于聽不懂的邊緣，久而久之就會產生厭學情緒，直接放棄聽課，這種例子屢見不鮮。通過課后與學生交流后了解到，獨立學院的學生大多對于動手實踐類課程更為感興趣，尤其是實驗環節類課程。而自動化儀表與過程控制這門課程就屬于應用實踐類課程，所以本課程的某些章節內容就能吸引學生的注意力。但是也僅僅局限于學習了，了解了這門課程的部分內容，并沒有達到能使同學們舉一反三的目標。

二、改革與探索

（一）教學方法。以往的教學方法均是通過PPT及板書的方式進行授課，較為枯燥乏味，不能營造良好的課堂氣氛，學生無法融入其中。為了調動學生的學習興趣，項目驅動的教學方法就是必不可少的。例如：講解第一章過程控制系統的組成，這章節的內容是全書的基礎，也是全書的引論；以鍋爐汽包水位控制系統為例闡述出過程控制系統的四大要素，被控對象，調節器，執行器及反饋裝置。讓5名學生為一組進行小組討論，分析出各組成部分的作用，并由1名學生進行解說，另外4名學生進行角色扮演，完成對該過程控制系統工作原理的分析與闡述。

讓學生參與其中后，由小組之間互相提出問題，進行分組討論與演練，達到讓同學們主動能動的去學習，去思考問題。除了上述方法外，還可以布置學生自習的內容，第二次上課時以作匯報的方式，讓學生自行上臺講解今天的課程內容，最后結束由老師做總結，肯定正確的，糾正錯誤的觀點，并給予相應的評分，作為期末考核的附加分。由此，鍛煉了學生的演講及文獻搜集與整理的能力，也激勵學生養成自我求真的好品質。

（二）教學手段。所謂教學手段，老師用來教授知識的媒體、設備或是工具。現今大學校園里常見的手段有：黑板，多媒體投影系統及實驗教學裝置。如何結合這幾種設備來更好的完成教學成了重中之重。例如：講解第二章自動化儀表，多媒體投影系統能將儀表細部進行放大，并能將儀表使用過程通過影片的方式放映出來，直觀地讓學生了解到儀表的構成及工作原理。但是，學生在學習的當下，學會了相應的課程內容，當學期末或是實驗開課時，又需要重頭教授課程內容，沒有起到直觀的教學效果。而將教學視頻改為實際的儀表，將普通教室改為實驗室，在實驗室講解儀表組成，并立即指導學生進行實訓項目，并不斷練習，加以鞏固，效果立竿見影。對于被控對象建模這章內容，將課堂搬到Matlab機房，通過實訓達到學習的目的。

最后，通過課程設計類綜合實驗，讓學生將課本知識與實踐知識得到應用，將PLC原理及應用、工業組態軟件等課程融會貫通。首先，根據被控對象反應曲線得出其數學模型。然后，通過Matlab/Simulink組件搭建系統模型，通過PID參數整定方法，得出最佳控制參數；最后，將實際設備集成，通過PLC完成系統硬件組態，編寫相應的梯形圖，根據仿真所得PID參數，實現PID控制，并利用相應的工業組態軟件繪制相應組態界面。從工程的角度出發，使學生能具有一定的動手能力，分析和解決問題的能力。

三、結束語

通過對教學方法及教學手段的分析與改革，使學生能積極主動地去學習自己感興趣的前沿知識以及實踐類知識。尤其是課程設計類綜合實驗，讓學生將所學過的相關知識聯系起來，從設計的最初到項目的實施，到最后的調試與投用。每一個環節都由相應的組員參與完成，訓練學生的團隊協作能力，工程實踐能力，把學生培養成為更具競爭力的創新型應用技術技能型人才。

篇9

中圖分類號：G718.5 文獻標識碼：A

文章編號：1005-913X（2012）09-0143-02

一、教學模式的創新與實踐

“三講、二練、一實踐，緊密結合產、學、研”教學模式是作者多年來教學經驗的凝練與總結，經教學實踐證明，其教學理念、教學方法及教學過程的實施，對鍋爐專業學生知識、能力及素質培養有著重要的意義。

（一）三講教學法

“三講教學法”是本人在鍋爐專業教學活動中常采用的教學方法，即：在教學活動中充分運用“經驗教學、實踐教學、多媒體教學”等教學方法，三講教學方法的具體運用如下：

1.第一講：經驗教學

在經驗教學中，教師應該具有豐富的教學經驗和充實的實踐經歷，要多采用自己親自為企業設計的實際工程案例實施教學。這種教學增加了科學教學的感染力，提高了技能打造的說服力，渲染了課堂氣氛的活躍力，能夠真正的實現了教學互動的凝聚力，豐富了專業內容的實踐力，開發了學生技能的潛質力，推動了學生學習的競爭力。

例如：在經驗教學中，把在2002年～2010年之間，本人為哈爾濱市政府設計的工程《哈爾濱市革命老區飲用水工程》項目有機的實施于教學，同時，把1990年以來為企業開發的108套科研產品、鍋爐生產的實際工程案例，提煉后用于教學，在教學中嚴格按照企業設備生產的工藝程序進行，讓學生在每一套產品中生產環節工序中學習專業知識， 如同置身在企業的實踐中，使學生獲得了良好的學習訓練，達到了基于工作過程的教學方式，豐富教學內容，完善實踐技能。

經驗教學是學生獲得專業知識，培養專業技能，樹立專業理想，定位專業方向的根本。經驗教學主要體現為授課教師的專業授課閱歷和專業實踐經歷。因此在教學上要求學生做到的，教師首先要做到，要求學生具有的技能，教師首先要具有，才能有說服力、凝聚力、感染力，才能因材施教，傳授技能。在授課安排方面要打破因人設課，因書設課。要體現為就業需要設課，為專業發展設課，為崗位技能培養設課，把教師的實踐閱歷經驗高度融合于教學中。同時，要加強專業團隊教師的教學能力的培養，經驗豐富的教師講授核心專業課程，一般教師講輔助課程，有實戰閱歷的教師及外聘的企業專家能手講授崗位技能課程，并且經過一段時間教學后，要適當輪換授課，把團隊教師培養成為“講一門、會一門、學一門“，全面提高專業團隊教師的綜合執教能力。

2.第二講：實踐教學

實踐教學是學生獲得專業技能，實現動手能力、訓練專業特長的重要途徑。以往的實踐教學存在以下問題，亟待解決。例如：對實踐教學的重要性認識不夠，投入嚴重不足；實踐教學體系運作過程中，行業、企業參與色彩不濃；在師資隊伍建設方面，兼職教師數量過少；剛性的實踐教學安排與以自由靈活為特征的學分制存在矛盾；尚未形成獨立完整、科學權威的實踐教學評估體系；校外實訓基地利用率不高，有的只是掛了牌子，但實際上沒有開展實踐教學活動等等。

基于以上問題，我校鍋爐專業在實踐教學中從“怎么做”、“如何做”入手，以職業活動工作系統化為起點來設計教學任務。以培養學生實踐和職業能力、與社會就業實現“零”距離為一條主線。根據職業崗位或崗位群的要求，建立實踐教學目標體系、實踐教學內容體系、實踐教學管理體系和實踐教學保障體系。采用如下教學措施：

（1）積極推進產教結合與校企一體辦學，實現專業與產業、企業、崗位對接，教師到企業實踐，企業人員到學校任教。

（2）積極構建專業實踐課程體系，實現專業課程內容與職業標準對接。

（3）積極推進人才培養模式改革，實現教學過程與生產過程對接。

（4）積極開展項目教學、案例教學、場景教學、模擬教學等。

在實踐教學中按照認知、滲透、模仿和頂崗等四個環節逐層遞進，讓學生逐步形成對鍋爐專業的“職業認識”、“職業體驗”、“職業能力”、“職業態度”。同時，在實施中，我們以校內實訓基地為抓手，實施實踐教學工作，例如：在學校鍋爐廠、鍋爐房、仿真實訓室進行教學，根據現實的客觀條件，按照實綱及實習計劃，結合專業課的內容進行有針對性的實踐技能訓練。使學生在“學中練”在“練中學”，在“教、學、做”相結合的一體化教學中，強化學生的實踐意識，讓學生多多體驗實際生產條件，多多豐富實踐經歷，多多體會企業文化，提高學生的綜合職業素質和綜合職業能力。

3.第三講：flash多媒體教學

在教學中，一些技能、技術訓練，應在真實的環境中進行，但受到場地、設備、人力等諸多因素的制約。而多媒體技術能模擬教學需要，能克服場地、設備、人力等硬件的制約，能在仿真的環境條件下，完成教學工作，在當今以注重技能訓練為主的高職教育領域中大有用武之地。

在教學中，本人采用的flash多媒體技術進行鍋爐專業教學，在教學中把學生反饋難懂的問題，理論教學難于表達清楚的問題，實訓生產難以遇到的問題，例如：鍋爐結構、鍋爐燃燒、鍋爐運行、鍋爐故障處理等技術問題通過多媒體技術為學生展現出來，極大的提高了學生對設備的感性認識，激發了學生的學習熱情與興趣，使教學內容有針對性，技能特長有方向性，互動教學有可比性，科學施教有現實性。同時，實現了科研成果轉化為現實教學，真正實現了教學有特點、學生有特長、專業有特色的高職教育教學理念。

（二）二練教學法

“二練教學”是強化鍋爐專業學生崗位四個技能訓練及CAD制圖技能訓練的教學方法。

1.第一種訓練：一線崗位技能訓練

根據鍋爐行業一線崗位技能的需要，在教學中，主要強化學生四種崗位技能訓練，實現課程內容與崗位技能對接，為企業塑造高端技能型人才。

（1）故障分析診斷型人才培養

培養學生對鍋爐設備故障分析診斷能力，在教學中，嚴格按照鍋爐設備故障分析診斷型人才培養模式教學，既：“一看 、二查 、三研究 、四方案”。具體訓練模式為：診斷+分析+方案+計劃+施工+CAD制圖。在故障分析診斷型技能培養中，注重培養學生對設備故障的觀察分析能力，查找故障方法能力，研究制定設備故障維修方案能力，制定設備故障維修及解決實施能力，現場施工指揮操作能力，故障解決實施方案論證能力，CAD工程制圖等能力。

（2）設備設計應用型人才培養

培養學生對鍋爐設備設計、改造與維修能力，在教學中，嚴格按照鍋爐設備設計應用型人才培養模式教學，既：“一查、二找 、三調整、四改造”。具體訓練模式為：參數+結構+工藝+計劃+施工+CAD制圖。在設備設計應用型技能培養中，注重培養學生對設備結構分析能力，設備實施計劃調整、方案更新優化能力，設備改造預算能力，設備結構設計實施方案論證能力，CAD工程制圖等能力。

（3）管網工藝制定型人才培養

培養學生對鍋爐設備工藝方案的設計，設備工藝方案的論證能力，具體訓練模式為：管理+方案+計劃+施工+CAD制圖。要培養學生在企業一線設備操作管理能力，設備安裝方案施工計劃的論證能力，設備工藝流程實施能力，施工操作能力，設備工藝制定實施方案論證能力，CAD工程制圖能力。這種管網工藝制定型技能也可專門用于鍋爐施工安裝現場，進行設備工藝設計及設備工藝流程制定。

（4）生產管理組織型人才培養

培養學生對鍋爐設備生產制造、項目施工、工程評估監理 、設備生產監控、設備安裝預算等管理組織協調能力，具體訓練模式為：生產+施工+診斷+計劃+技術+CAD制圖。要培養學生在鍋爐生產一線生產管理能力，企業調度組織協調能力，施工現場管理組織能力，問題分析判斷解決能力，計劃實施編制論證能力，設備技術把關協調能力，CAD工程制圖能力。

2.第二種訓練：CAD繪圖操作技能訓練

根據熱能專業畢業生崗位調查分析，80%以上的就業崗位要求學生能熟練運用CAD軟件進行方案論證、項目施工設計、設備改造設計、設備結構設計、設備工藝設計等技術工作。

因此，鍋爐專業的學生要強化運用CAD軟件繪圖技能的訓練，為了提高學生運用CAD軟件進行工程制圖的能力，鍋爐專業成立了學生CAD工程制圖小組，教師利用業余時間對學生進行特殊培訓，然后利用業余時間，指導學生為鍋爐企業產品繪圖，學生代表企業參加“黑龍江省鍋爐行業鍋爐產品CAD制圖大賽”獲得了良好的成績。同時，為了普遍提高學生的CAD制圖能力，在課程體系設置方面，安排了課程設計、畢業設計等教學環節，實現CAD制圖與word排版一體化的專業技能培養模式，使學生三年在校學習中，CAD制圖技能培養不斷線，為今后走向工作崗位，實戰CAD工程制圖打下了良好的基礎。

（三）一實踐教學法

“一實踐教學”是在頂崗實習階段培養學生綜合職業素質和職業能力，實現就業崗位零距離對接。在頂崗實習中，要堅持教育與生產勞動和社會實踐相結合，培養學生職業道德、職業技能，促進學生全面發展和就業。要按照育人為本、學以致用、專業對口、理論與實踐相結合的原則實施頂崗實習教學。嚴格按照《黑龍江職業學院學生頂崗實習管理辦法》和《能源與材料工程學院學生頂崗實習管理手冊》進行學生頂崗實習教學管理。

學生通過頂崗實習，既豐富了專業知識，又提高了專業技能，強化動手能力，實現了學有所用，學有所長的教學培養目標。在頂崗實習中，我校鍋爐專業與用工企業雙方共同擬訂頂崗實習教學大綱，讓學生實際參與實踐生產，把學生正式編制為生產崗位技術人員，實行“有償頂崗實習”。

目前，鍋爐專業學生頂崗實習采用“校內模擬定崗實習、校內仿真頂崗實習、校外真實頂崗實習“三種模式相結合的方式進行，如下圖所示。頂崗實習的工作崗位、工作任務、職業資格及職業能力培養，如下表所示。在頂崗實習工作期間，學校專業教師全方位教學指導，企業指導教師向師傅帶徒弟方式傳授技能，使學生獲得真實的專業能力、社會能力、方法能力，全面提高學生綜合職業素質。頂崗實習后學生提交頂崗實習手冊，經學生自評、校企雙評，最后為學生建立頂崗實習教學考評檔案。

（四）緊密結合“產、學、研”教學法

“產、學、研”相結合教學就是要與企業聯合開發科研產品，促進科研成果向實現生產力的轉化，開展多元化的技術服務，協助企業，解決生產過程中的技術難題，保障企業在市場中的競爭力，促進專業建設的協調發展，使學校的教學、科研、人才的培養更好地適應區域經濟建設的需要。

產學研相結合辦學，既要培養教師有獨創性，更要重視學生通過參加生產、服務、管理及參與技術開發與創新等獲得專業經驗和專業技術應用能力。產學研相結合辦學，要解決兩個核心問題：學生家長關心的問題，專業特色+就業率；生產企業關心的問題，教學質量+學生能力。

篇10

鍋爐是火力發電廠三大主機之一，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一。“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，并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。加強并改進實驗教學，是對大學生進行能力培養的有效途徑之一。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。

一、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一批高知識、強能力的創造型人才。為適應這一需求，高校應注重學生能力的培養。

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“大氣污染監測技術”、“大氣污染控制工程”、“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，以達到舉一反三、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，激發了學生學習后續課程的興趣和積極性，培養了學生科學思維的能力，從而為后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，是規范實驗教學過程、檢查實驗教學質量和進行實驗室建設的基礎。鑒于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后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，為學生創建一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—鍋爐污染物排放監測與控制”，建立了“煤質分析”、“并聯管組流量分配”、“自然循環鍋爐水動力特性”、“燃燒與環境監測”、“燃燒源污染物排放控制”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。

“并聯管組流量分配”、“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；后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。 轉貼于 　“燃燒與環境監測”實驗室基于自主研發的“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”、“氣態污染物排放監測”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、掌握固定污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。“氣態污染物排放監測”實驗使學生掌握氣態污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。通過這一系列的實驗為學生從事鍋爐設計、運行和研究打下基礎。

“燃燒源污染物排放控制”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）和一臺噴射鼓泡式煙氣脫硫裝置、一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污染凈化兩大類型、六個項目的實驗教學，可使學生系統地了解并掌握污染控制的基本知識、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污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。

三、鍋爐原理實驗的教學和考核方法

1.教學方法

為便于組織教學，將參加實驗的學生分成8至10人的小組，排出實驗教學安排表，安排充足的師資力量，指導學生在兩周內完成所有實驗室的各個實驗。在教學過程中，改變傳統的灌輸式教學方法，不斷探索實驗教學的新辦法，如探究式教學、歸納式教學、換位教學等。

在探究式教學模式下，教師依據學習過程的客觀規律，引導學生積極主動、自覺地掌握知識。例如，在進行鍋爐熱平衡實驗教學時，教師提出“什么是鍋爐熱效率？什么是鍋爐熱平衡？”在學生明白這些基本概念問題的基礎上，設置問題“鍋爐正平衡熱效率的計算公式是什么？”引出計算鍋爐正平衡效率需要測定的參數及測量方法，繼續提問“鍋爐熱損失發生在哪里？鍋爐反平衡效率的計算公式是什么？”逐步引導學生積極思考，最后提出“為什么既要進行鍋爐正平衡實驗，又要進行鍋爐反平衡實驗？如何有效提高鍋爐效率？”教師通過這些涵蓋了實驗的目的、實驗原理、實驗方法的探究型問題，激勵學生的創造性思維，培養他們應用理論知識分析和解決問題的能力。

在進行演示性實驗教學時，采用歸納式教學方法，將“觀看”實驗轉變為“觀察”實驗。例如，在“自然循環鍋爐水動力特性”實驗中，不去講解，也不提出任何問題，只是告訴學生要仔細觀察。在每個實驗現象出現時，再引導學生歸納實驗現象、分析產生這種現象的原因。受知識水平、觀察能力的影響，學生難免會遺漏掉某些實驗現象，這時通過重復性實驗，教師指導學生進行有針對性地觀察，對實驗現象再次進行歸納和分析。采用這種教學方法，使學生對實驗過程充滿興趣，對水循環的形成過程、工質的流動與傳熱過程、蒸汽的產生過程，上升管中汽水兩相流的各種流型（泡狀、彈狀、環狀流動），鍋爐水循環的常見故障（停滯、倒流、自由水面、汽水分層、下降管帶汽）從現象到本質都有非常深刻的認識。

在實驗教學中，還嘗試了師生角色換位教學法。例如，在“煙氣成分分析”實驗教學中，進行了“讓學生做老師”的換位教學實踐。每組學生經過討論，選出一位同學，由其充當教師的角色，講解奧氏煙氣分析儀的工作原理，演示其使用方法，并帶領本組的同學完成煙氣成分及含量測定實驗，引導學生思考、提問、討論。實踐證明，這種方式加強了學生之間的交流、師生之間的互動，活躍了實驗教學的氣氛，收到很好的效果。

2.考核方法