改進能源動力專業《熱工測量及儀表》課程教學的思考

一、課程的地位及特點
《熱工測量及儀表》是能源與動力工程專業的重要基礎課程，應使學生充分了解其在工業應用、科研深造和后續課程學習中起到的重要作用。熱工測量儀表是對熱工過程中的各種熱工參數如溫度、壓力、流量、液位、振動、轉速及煙氣成分等進行的測量。這些熱工參數與熱力生產過程息息相關，它不但能及時反映熱力設備的運行工況給調試和運行提供操作依據，還能為各項科學研究、經濟性計算及制定節能減排措施等提供準確數據。
二、課程教學的現狀
《熱工測量及儀表》課程脈絡清晰，首先介紹了熱工測量的基本概念和測量誤差，然后分別敘述各個熱工參數的測量方法和測量原理。各個熱工參數的測量之間較少，每個章節介紹的測量方法可能原理和結構上*不同，章節之間銜接較弱。基本知識、基本概念分布廣而多，理解和記憶起來較為枯燥。
雖然計算和推導不多，但需要一定的高等數學、電工學、工程熱力學和傳熱學知識做鋪墊。能源與動力類專業的學生對電子電工學的掌握要求并不高，學生電類知識普遍較為薄弱，而傳感器中大量復雜的電路會令學生感到晦澀難懂。本門課程的課時含實踐學時為40 學時，在有限的學時內要將電路原理都講授清楚較為困難，令學生花大量精力和時間弄懂這些電路原理，啟蒙收效甚微。而能源與動力類畢業生進入工作單位后多數是使用和操作儀表，真正檢修和制造并不多。
三、課程教學的改進措施
（一）優化課程內容。教師應該充分考慮學生的知識掌握情況和社會需求人才狀況，因勢利導分清主次突出重點。在教學時將部分復雜的電路原理弱化，將熱工參數的測量原理、測量方法和測量裝置結構特點等作為教學主要內容，從而打消學生的顧慮和畏難情緒，掃清學習障礙。例如，在電容式壓力變送器一節的學習中，教材花了大量篇幅分別描述電容- 電流轉換部分的振蕩器、解調器、振動控制放大器，電流放大部分的調零電路、調量程電路、電流控制放大器、電流轉換器等部分的電路圖，內容冗長復雜，學生反映學習起來非常吃力，容易喪失學好本門課程的信心，學習興趣驟然下降。
（二）提升感性認識。現代測量技術日新月異，自動控制水平不斷發展，部分儀表與現場實際情況相比較為陳舊和落后，很多畢業生反映現場一線很多儀表已經不再使用。因此，教師應從實際出發，不斷提升業務水平更新知識儲備，將更符合主流自控趨勢的測量方法及儀表，將實物或視頻利用多媒體直觀地呈現給學生，使學生在理論學習中盡可能增加感性認識，更好的銜接課堂知識及工業應用。同時，列出一些專業領域相關研究方向，指導學生以小論文的形式收集資料，對熱工測量的新成果、新方法進行文獻綜述或應用探析等，以提高學生專業素養，拓展視野，激發學習興趣，發展創新思維。
（三）豐富教學方式。傳統的教學方式以教師的講授為主體，學生被動接受學習，較為機械和生硬。近年來“翻轉課堂”獨辟蹊徑為許多課程提供了更的教學方式。針對《熱工測量及儀表》課程中部分推導和計算都較為簡單，由學生預習后上臺講解該推導過程，能加強學生自學能力，深化理解和記憶，學生的表達能力和邏輯思維能力也得到相應的鍛煉。例如，標準節流裝置的流量公式推導，以伯努利方程為基礎闡述了流體通過標準節流件前后的壓力及流速變化情況，并結合連續性方程推導出流量公式，其中涉及到先修課程《工程流體力學》許多知識點。
（四）強化習題及實驗。由于授課學時非常有限，課程內容多而廣，學生常常出現邊學邊忘的情況，因此教師根據教學大綱要求擬定習題集，幫助學生強化教學重點非常有必要。課后習題能幫助學生梳理知識，完善知識框架，提高系統認識。例如學習完平衡式顯示儀表之后，應引導學生對比總結電位差計和測量電橋的區別：①配用感溫元件不同。②作用原理不同。③感溫元件與測量橋路的連接方式不同。④電子電位差計的測量橋路具有自由端溫度補償功能，而自動平衡電橋不存在此問題。這樣源于課本又引導了學生獨立思考，可以加深學生對熱電偶和熱電阻兩種測溫手段的理解和掌握。
“實踐出真知”，實驗實習作為鞏固學生基礎知識強化學生基本技能的重要手段，可以迅速將理論知識內化。教師在進行實驗課前應鼓勵學生提前預習自己動手獨立完成，課后進行實驗誤差分析主動尋找減小誤差的方法及措施，達到學以致用的目的。
結論
《熱工測量及儀表》是一門不斷發展且交叉性較強的課程，在教學中教師要不斷豐富教學方法，關注研究前沿更新知識結構，同時啟發學生多總結多練習，引導其獨立思考動手實踐，統籌考慮授課、討論、實踐、論文等教學環節，逐步構建與時俱進的教學網絡體系。