泵与风机课程教学改革与研究
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摘要：结合桂林航天工业学院能源与动力工程专业，分析了泵与风机课程在教学过程中存在的问题，在削减课程学时的情况下，对课程结构安排提出改革建议，包括采用网络教学、CAI课件、慕课等课下互动式教学，引进计算机虚拟教学，鼓励学生参与学科竞赛，改进考核模式等措施，为日后泵与风机的教学工作提供参考。
关键词：泵与风机;教学改革;虚拟教学
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）22-0142-02
泵与风机是将原动机的机械能转换成流体的压力能和动能从而实现流体定向输送的动力设备，作为通用流体机械广泛的应用于工业、农业、建筑业、医学界等国民经济的各个部门[1]。泵与风机课程是能源动力类专业核心课程之一，是一门理论与实践密切联系的应用型课程。我校热能与动力工程专业在学习流体力学、传热学、工程热力学等专业基础课后，于大三下学期开设此门课程。
由于我校建设应用型本科的办学定位及“十二五”教材规划的相关要求，我校对本科生的培养十分注重实验、实践教学，理论教学的学时学分有所减少。泵与风机课程课时已压缩至24学时，其中理论20学时，实践4学时。作为一门重要的专业核心课程，要在如此少的课时安排下讲好这门课程已经变得十分棘手。本文在此前提下，结合以往的授课经验，从授课主要存在的问题、教学手段、授课方式、考核要求等方面对泵与风机课程提出教学改革建议。
一、课程存在的主要问题
1.课程内容难、基础要求高。泵与风机这门课程的特点是理论深涉及广、公式多难记忆、内容杂难理解，如速度三角形和离心泵的汽蚀等内容，抽象难弄清，对流体力学、工程热力学等基础课的理论知识要求较高，学生基础因人而异，教师对以往学过内容的复习篇幅难以协调，学生掌握新知识程度有较大偏差。
2.课程课时少、重难点难顾全。泵与风机注重应用，在理论知识教授中涉及大量实验实物的应用讲解，20学时的课时安排无疑捉襟见肘，往往一些课程重点也无法花费太多课堂时间讲解，许多内容课上甚至没有时间讲解，只能依靠学生自学;4学时实验课时更无法满足授课需求。
3.考核形式单一欠突破。传统考核方式多采用卷面成绩加平时成绩的形式，期末考试占70%，平时成绩占30%，平时成绩由学生出勤、课堂及课后作业、实验成绩组成，各占10%。从成绩构成可以看出，卷面成绩占比过大，有“一考定江山”之嫌，限制了学生平时学习尤其是实验实践活动的积极性，不利于学生全面发展。
二、泵与风机的教学改革建议
1.多层次教学，突出重点，难点攻克。泵与风机作为一门以应用为主的专业课程，主要介绍了不同类型泵和风机的工作原理、结构特征、性能及其工作特点等，对于20课时的理论教学学时安排，教师需要区分重点和难点、合理安排课程结构。如泵与风机主要形式为离心式、轴流式及混流式，而工程上多用离心式，在课时有限的情况下，重点讲授离心式泵与风机，轴流式及混流式泵与风机则主要采取学生课下自学等形式开展。另外在离心式泵与风机的讲解中，其中速度三角形、性能曲线、泵的汽蚀等既是重点，也是难点，对流体力学、工程热力学等专业基础知识要求较高，学生不易理解，应适当增加此方面的授课时间，而对于相对简单的结构组成等方面则可简要讲解以学生自学为主，实现重点突破，难点攻克的目标。
2.传统教学模式与网络教学、CAI课件、慕课等课下互动式教学相结合。传统教育模式主要包括课上讲解、课后习题及答疑等方式，受课时限制，完全使用传统的教育模式很难达到理想的授课效果，故采用网络教学、CAI课件、慕课等课下互动式教学变得十分必要。网络教学、CAI课件、慕课等教学方式是目前高校使用较多的辅助性教学手段。课下鼓励学生充分利用网络资源，学习泵与风机相关的网络示范课。另外，可将具有高新技术成份的计算机应用于教学当中，实现计算机辅助教学（Computer Assisted Instruction），即CAI，利用计算机的多媒体技术、网络技术，将学习内容形象化、生动化，并配以声音、图像、文字、动画等不同形式，不但激发了学生的学习兴趣，而且使内容易于理解与接受[2]。还可根据授课情况使用慕课、翻转课堂等教学模式，实现线上课下互动式教学。通过这些辅助教学手段的应用，既能提高学生的學习兴趣、学习效率，亦在很大程度上解决了课堂授课课时不足带来的无法全面、详尽对知识点进行讲解的问题。
3.引进理论与实践结合的一体化教学模式——计算机虚拟教学。泵与风机是一门注重实践应用的专业课程，在教学过程中无论是对于理论知识包括泵与风机的结构、启停、运行工况、工作点、性能曲线等，还是实践中运行启停、工作特点、注意事项等都离不开实验环节的讲授，而受到课时限制，实践课仅4学时，无法完全满足课程教学需要，因此，虚拟实验教学便显得尤为重要。虚拟实验教学是采用动画、视频短片的形式将复杂的抽象的概念、原理、复杂的流程可视化，形象地表达出来，使学生对概念、原理、流程的理解更清晰、透彻[3]。我院拟构建600MW火电发电厂仿真系统，在此系统上，可实现对电厂中泵和风机设备如给水泵、循环水泵、送风机、引风机等进行启动、停机、正常运行调节操做以及对一些常见故障的处理[4]，对泵与风机课程教学开展帮助甚大。
4.积极参与学科竞赛、知识讲座等课外拓展。泵与风机是输送流体传输能量的动力机械，在供热、工业通风、空调制冷、锅炉给水、冲灰除渣、消烟除尘、煤气工程及给水排水工程等方面都有广泛的应用[5]。作为工科院校，校内外经常开展动力、机械类等方面的主体讲座以及相关学科竞赛，鼓励学生积极参与这类知识讲座，指导学生参加学科竞赛，一方面有利于学生将所学知识应用与实践过程，另一方面也有助于培养学生的学习兴趣、协作能力，达到学以致用，以用促学的效果。
5.改进考评制度，全方位、多维度考核。目前泵与风机课程的考核主要还是采用传统的平时成绩30%加期末成绩70%的组合模式，期末考试成绩占比过大，导致学生平时课堂表现、实验、习题等缺乏积极性，学习主观能动性不大。改革传统的考核模式，适当降低期末成绩占比，将一部分考核重点放在学生课下通过网络、慕课、微课、虚拟实验等方式的学习考核上，对积极参加知识讲座、学科竞赛等表现优异的同学也可进行适当加分。通过以上这些手段实验对学生学习能力、学习成果的综合考评。
三、结语
本文结合我校泵与风机实际教学开展情况，简要分析了课程在教学过程中主要存在的问题，并在此基础上，提出了几点教学改进方法，包括在授课过程中合理安排课程结构及授课内容，适当开展网络教学、CAI课件、慕课等课下互动式教学，结合实际情况开展计算机虚拟教学，鼓励学生积极参加学科竞赛等。在课程课时安排有限的情况下，考虑充分利用计算机等新媒体的课下线上优势，调动学生的学习兴趣和积极性，不仅在泵与风机的教学中有所裨益，而且对于其他课程教学的开展也可提供一定参考。
参考文献：
[1]何川，郭丽君.泵与风机[M].第四版.北京：中国电力出版社，2008.
[2]王娟.《泵与风机》CAI课件的制作[J].中国现代教育装备，2008，（09）：13-15.
[3]马炎坤，林小棉.“流体力学·泵与风机”课程教学改革的探索[J].广东轻工职业技术学院学报，2008，（01）：46-48，76.
[4]江文贱，杜中庆.《泵与风机》课程教学改革初探[J].江西电力职业技术学院学报，2012，25（02）：75-77.
[5]白桦.流体力学泵与风机[M].北京：中国建筑工业出版社，2005.
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