新認(rèn)證模式下燃?xì)鈱?shí)驗(yàn)室改革探索與實(shí)踐

鞠睿 張志遠(yuǎn) 楊俊峰

摘?要：高等院校實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的水平，是培養(yǎng)人才、體現(xiàn)學(xué)校綜合實(shí)力的重要標(biāo)志。本文對燃?xì)鈱?shí)驗(yàn)教學(xué)改革和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方面的有關(guān)問題進(jìn)行了深入探索，總結(jié)了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)提供了重要的參考。

關(guān)鍵詞：燃?xì)鈱?shí)驗(yàn)室;實(shí)驗(yàn)教學(xué);改革

隨著高校“雙一流”建設(shè)的啟動以及各專業(yè)新認(rèn)證的要求，高等院校不僅要在學(xué)科建設(shè)方面下足工夫，而且要突出教育教學(xué)和人才培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是本科生和研究生教學(xué)工作的重點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)是完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科研工作的保障。實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)工作是評估大學(xué)教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)的重中之重，因此，高等學(xué)校必須高度重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。[1-3]

一直以來，各學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容彼此相互獨(dú)立，而且通常與相應(yīng)理論課同步開設(shè)，常常造成內(nèi)容和方法的低水平同層次重復(fù)。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式培養(yǎng)出來的大學(xué)生，實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐技能相對薄弱，分析和解決問題的能力也較差。所以原有的教育模式已很難適應(yīng)當(dāng)前社會發(fā)展的需要。[4-5]這就要求轉(zhuǎn)變教育觀念，對實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系進(jìn)行重組和拓展。

1 現(xiàn)狀分析

燃?xì)鈱?shí)驗(yàn)室現(xiàn)有燃燒和輸配方面的多種教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，雖然目前實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目能夠滿足教學(xué)要求，但由于專業(yè)建設(shè)周期短，每年投入的資金有限，存在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及項(xiàng)目較為分散，缺乏規(guī)?；?、綜合化等問題。[6-7]具體表現(xiàn)如下：

（1）目前的實(shí)驗(yàn)裝置大部分是小型單知識點(diǎn)實(shí)驗(yàn)，由于實(shí)驗(yàn)裝置的階段性升級，造成個別實(shí)驗(yàn)知識點(diǎn)上的重復(fù)性。例如，燃?xì)廨斉渲猩婕叭細(xì)獗硇Ｕ龑?shí)驗(yàn)與燃?xì)鉁y試技術(shù)中流量測定實(shí)驗(yàn)基本類似、水力工況測定實(shí)驗(yàn)與流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)基本相同。

（2）根據(jù)所學(xué)課程，課內(nèi)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多，但各實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目間聯(lián)系性幾乎沒有，對學(xué)生綜合實(shí)踐能力的培養(yǎng)不利。例如，學(xué)生學(xué)習(xí)了燃?xì)廨斉淙細(xì)獗硇Ｕ龑?shí)驗(yàn)，再進(jìn)行燃燒實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，涉及燃?xì)獗硐嚓P(guān)的操作時(shí)，不能將之前所學(xué)的內(nèi)容融入到新的實(shí)驗(yàn)中。

（3）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目間存在交互性，個別實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置不合理，具有優(yōu)化空間。例如：有配氣項(xiàng)目，有燃?xì)饨M分測定項(xiàng)目，有燃燒性能測試項(xiàng)目等。以前這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目都是單獨(dú)建設(shè)的，單獨(dú)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)效益低下。

（4）學(xué)生缺乏對實(shí)驗(yàn)的積極性和主動性。創(chuàng)新精神的缺乏往往導(dǎo)致學(xué)生缺乏對新知識、新方法探究的積極性和主動性，抱著上完課，修到學(xué)分即可的心理，導(dǎo)致學(xué)生基礎(chǔ)操作不扎實(shí)，對一些原理、技術(shù)、方法一知半解，更談不上獨(dú)立設(shè)計(jì)并完成某個設(shè)計(jì)性、研究性實(shí)驗(yàn)了。

2 實(shí)驗(yàn)室改革特色

隨著后續(xù)專業(yè)認(rèn)證等工作的進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)室規(guī)?；?、模塊化、專業(yè)化等是實(shí)驗(yàn)室建設(shè)發(fā)展的方向和目標(biāo)。[8]本著該目標(biāo)，項(xiàng)目研究特色在于：

（1）不增加投資，在現(xiàn)有投資及實(shí)驗(yàn)室條件下，通過合理調(diào)配各種實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)資源，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)效益最大化。

（2）基于各類教改項(xiàng)目研究成果，結(jié)合大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)室開放等因素，建立模塊化實(shí)驗(yàn)平臺，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)平臺的靈活性、綜合性、清晰性。

（3）針對本專業(yè)有28學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)課的特點(diǎn)，打破實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的單一性，建立綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，并修改現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，形成模塊化綜合性實(shí)驗(yàn)。梳理后我專業(yè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，合理調(diào)整了實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目內(nèi)容。所有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目按演示性、驗(yàn)證性、綜合性、設(shè)計(jì)性、研究性分成五類。各專業(yè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的演示性、驗(yàn)證性類型比例不超過20%，綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目比例不低于70%。

結(jié)合城建類院校特點(diǎn)及燃?xì)夤こ滔档陌l(fā)展立足點(diǎn)，可以在以后的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中向上游發(fā)展，開設(shè)城市燃?xì)廨斉?、燃燒及檢測方面的實(shí)驗(yàn)。最終建設(shè)成一套擁有行業(yè)特色的能夠反映從運(yùn)輸、加工處理及應(yīng)用的完整的燃?xì)鈱?shí)驗(yàn)系統(tǒng)平臺。不但達(dá)到全國建筑環(huán)境與設(shè)備工程指導(dǎo)委員會對燃?xì)夥较驅(qū)嶒?yàn)條件的基本要求，而且建成城建類院校特色的標(biāo)桿性燃?xì)鈱?shí)驗(yàn)室。

3 專業(yè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的構(gòu)建

3.1 混配調(diào)整燃?xì)庵脫Q性實(shí)驗(yàn)裝置的功能開發(fā)

通過購置的全自動動態(tài)配氣系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)各種氣體間的混配實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生了解氣體混配成分、比例對混合氣置換性的影響。針對該裝置，研究如下：如何利用該實(shí)驗(yàn)裝置為燃燒應(yīng)用相關(guān)實(shí)驗(yàn)配制原料氣，增強(qiáng)其他實(shí)驗(yàn)的目的性。同時(shí)，通過其他實(shí)驗(yàn)反過來驗(yàn)證混合配氣的置換性效果。利用燃?xì)鈱?shí)驗(yàn)檢測平臺檢測配氣后的混合氣成分，評價(jià)配氣裝置的混氣質(zhì)量，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)提供更準(zhǔn)確的參數(shù)依據(jù)。

3.2 燃?xì)鈱?shí)驗(yàn)檢測平臺構(gòu)建

利用今年購置的氣相色譜儀，與實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的燃燒效率分析儀、濕式燃?xì)饬髁坑?jì)及溫度、壓力測量儀表相結(jié)合，構(gòu)建集氣體成分分析、物性參數(shù)檢測、狀態(tài)參數(shù)測定等功能于一身的檢測平臺。

3.3 燃?xì)馀錃鈱?shí)驗(yàn)綜合平臺構(gòu)建

①氣相色譜儀擁有氣體組成成分分析功能，能夠有效測定氣體中的各組分成分。其本身便可以對不同組成的燃?xì)膺M(jìn)行理論上的氣質(zhì)分析，與現(xiàn)有的氣體相對密度計(jì)、水流式熱量計(jì)測試系統(tǒng)結(jié)合，能夠?qū)Ω鞣N氣源從組成上進(jìn)行定量的氣質(zhì)分析和比較。

②色譜儀應(yīng)用于現(xiàn)有燃?xì)庖淦鲗?shí)驗(yàn)裝置，改造現(xiàn)有引射器實(shí)驗(yàn)裝置，在出口位置設(shè)置氣體取樣點(diǎn)，測定混合氣的成分。能夠更直觀準(zhǔn)確地反映引射器的運(yùn)行和調(diào)節(jié)特性。

③氣相色譜儀和燃燒相關(guān)實(shí)驗(yàn)裝置整合，在燃?xì)忸A(yù)混空氣后設(shè)混合氣的取樣點(diǎn)，加入氣體組分對燃燒性能影響的測定。氣相色譜儀完善了燃?xì)鈱?shí)驗(yàn)中的一個重要方面，增加各實(shí)驗(yàn)深度和廣度，將以往單純的認(rèn)識性實(shí)驗(yàn)，變?yōu)槟軌驈亩鄠€方面進(jìn)行深入分析，兼顧認(rèn)識和科學(xué)研究的教學(xué)實(shí)驗(yàn)。理論綜合實(shí)驗(yàn)平臺構(gòu)架如圖1所示。

3.4 燃燒綜合實(shí)驗(yàn)平臺構(gòu)建

燃?xì)鈱?shí)驗(yàn)室雖現(xiàn)有部分燃燒實(shí)驗(yàn)設(shè)備，但所能涉及的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較為表面，形式比較分散，無法深入有聯(lián)系地了解燃燒的各種特性。新購置的燃燒綜合實(shí)驗(yàn)臺，不僅能夠增加部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，而且可以加強(qiáng)了各燃燒特性實(shí)驗(yàn)之間的關(guān)聯(lián)性。與檢測系統(tǒng)中的氣相色譜儀、燃燒效率分析儀及氣源置換性實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)合，能夠有目的地反映不同氣質(zhì)燃?xì)獾娜紵匦裕瑵M足教學(xué)的同時(shí)，也能夠?yàn)榇髮W(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)研究及自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)開發(fā)提供支持。理論燃燒綜合實(shí)驗(yàn)平臺構(gòu)架如圖2所示。

4 結(jié)語

實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的成效可以反映出大學(xué)教學(xué)質(zhì)量的高低。在現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件下，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案及配置，建立燃?xì)鈱?shí)驗(yàn)室綜合實(shí)驗(yàn)平臺。在精簡實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)的基礎(chǔ)上，充分挖掘現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件，實(shí)現(xiàn)教學(xué)實(shí)驗(yàn)的效益最大化。讓學(xué)生從單一知識點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)，提升到綜合性實(shí)驗(yàn)研究，并利于實(shí)驗(yàn)裝置的開放性及實(shí)踐性，不斷地探索實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革措施，努力建設(shè)高水平的實(shí)驗(yàn)室，為地方高等教育事業(yè)的改革與發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

參考文獻(xiàn)：

[1]夏琍.地方本科高校轉(zhuǎn)型：訴求、困境及路徑選擇[J].應(yīng)用型高等教育研究，2020（02）：7-14.

[2]王玉亮.應(yīng)用型本科高校實(shí)踐教學(xué)管理探索與實(shí)踐[J].智庫時(shí)代，2019（49）：99-100.

[3]林龍生.高校實(shí)驗(yàn)室安全管理現(xiàn)狀分析與對策探究[J].福建電腦，2018，34（10）：167-168.

[4]王桂芳，李恒軍.高校實(shí)驗(yàn)室管理的現(xiàn)狀分析與改革對策研究[J].教育教學(xué)論壇，2017（19）：19-20.

[5]王繼征.改進(jìn)高校實(shí)驗(yàn)室管理工作的思考[J].東方企業(yè)文化，2014（2）：144.

[6]彭春元，林遠(yuǎn)煌，許顯堅(jiān)，等.高校實(shí)驗(yàn)室管理工作的改革與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2011，30（6）：355-358.

[7]周慧杰，郭玲.高校實(shí)驗(yàn)室管理中問題分析與改革對策[J].課程教育研究，2019（13）：9-10.

[8]余玉婷.地方普通本科院校應(yīng)用學(xué)科建設(shè)探析[J].應(yīng)用型高等教育研究，2018（04）：6-10.

項(xiàng)目編號：2019年河南城建學(xué)院教學(xué)改革項(xiàng)目（J2019118）

作者簡介：鞠睿（1982—?），男，漢族，黑龍江齊齊哈爾人，碩士，講師，主要研究方向?yàn)槿細(xì)馊紵c應(yīng)用。