关键词：绪论；探讨；教学方法
中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）27-0116-02
绪论课是指每门课程正式教学前的前言课或者简介课，是不可缺少的教学环节，主要内容包括：课程的教学目的、内容、要求、重点、学习方法和教学总体安排等。作为课程教学的第一节课，绪论课的教学好坏直接影响学生对整个课程学习的热情和动力。“工程热力学”是众多工程类专业的主要专业基础课，对学生研究能力和解决实际问题能力的培养十分重要，因此，其绪论课程的教学尤为重要。教师应力求在与学生的第一次交流中就使其明确学习“工程热力学”的原因、目的、内容和方法等几个重要问题，以激发学生进一步学习“工程热力学”及相关课程的兴趣。
一、绪论部分教学内容
“工程热力学”课程的绪论总共包括四个部分，即：热能的利用、热力学的发展简史、课程的研究对象和主要内容以及热力学的研究方法。
1.热能的利用。自然界中存在的能源主要有：风能、水能、太阳能、地热能、燃料化学能、原子能等。在这些能源中，除风能和水能是以机械能的形式直接被利用外，其他各种能源只能直接或间接地（通过燃烧、核反应）提供热能。据统计，有85%～90%的能源是转换成热能后再加以利用的。热能利用的水平在一定程度上能够反映社会生产力的发展水平。热能的利用这部分一方面讲述了能源的定义、主要存在形式以及在人类生活各个方面的重要作用，另一方面讲述了能源中最常用的能源――热能的利用方式：通过各种类型的发动机及发电机，使燃料热能转变为机械能或者电能和热能的直接利用。
2.热力学的发展历史。人们对热的本质及热现象的认识，经历了一个漫长曲折的探索过程。在古代，人们就知道热与冷的差别，能够利用摩擦生热、燃烧、传热、爆炸等热现象来达到一定的目的。但在很长时间内，人们只看到了热的现象，认为热是一种没有形体的“热素”，物体得之则热，失之则冷。直到1850年，迈耶（Mayer）和焦耳（Joule）等人经过艰苦实践，才确立了热能之间的当量关系，也就是确认了热力学第一定律。1850―1851年间，克劳修斯（Clausius）和汤姆逊（Thomson）先后提出了关于热能和机械能在转换上存在着方向性问题，即热力学第二定律的基本观点。热力学第一定律、第二定律是从无数实践经验中总结出来的、公理性的定律，这两个定律的确立奠定了热力学的基础。热力学形成初期，主要是研究热机中热能和机械能的转换。后来，随着热力学本身的不断发展，除了指导热机的发展外，又被广泛应用到其他自然科学和生产部门中。热力学不但与热机、制冷、热泵、空气分离、空气调节等传统工程有关，还发展到宇宙航行、新能源探索等新技术领域中，并相应地发展了新的理论，形成了若干分支。工程热力学就是热力学的一个重要分支。
3.“工程热力学”课程的研究对象和主要内容。工程热力学是研究热能与机械能相互转换的一门学科。它的主要内容包括三部分：（1）介绍构成工程热力学理论基础的两个基本定律――热力学第一定律和热力学第二定律。（2）介绍常用工质的热力性质。（3）根据热力学的基本定律，结合工质的热力性质，分析计算实现热能和机械能相互转换的各种热力过程和热力循环，阐明提高转换效率的正确途径。
4.热力学的研究方法。热力学的研究有两种途径：一是现象或经典热力学；二是统计热力学。经典热力学完全由宏观现象出发，以实践为基础来描述客观规律，把由大量分子组成的物质看成是连续均匀的整体，采用一些宏观物理量来描述物质所处的状况，并且根据两个基本定律，导出这些物理量之间的普遍关系，因此具有高度的普遍性和可靠性。经典热力学的结构比较简单，只要利用几个基本概念就能进行热力学定律的推演，而这些基本概念较为直观，易于理解，涉及的变量也少。统计热力学是研究热现象的微观理论，它从物质内部的微观结构出发，应用力学规律说明分子的运动，并用统计的方法说明大量分子紊乱运动的统计平均性质，因而它能够从物质内部的微观运动机理，更好地说明宏观热现象的物理实质。但它的分析过程较为复杂，不像宏观理论那样直观、简单，故主要用于理论研究工作。本科阶段的“工程热力学”课程主要采用宏观方法进行讨论。
二、绪论部分的教学应该解决的问题
1.明确学习目的，解决为什么要学的问题。“工程热力学”的特点是理论性强，概念多且抽象；公式推导多，应用条件复杂，学生感觉课程的内容繁多，难以抓住重点，容易陷入复杂的公式推导中，造成学习困难，从而产生厌学情绪。并且，现实情况中，有一部分学生只是为了考试而学习。对于必修课重视程度高，愿意花费精力学习，而对于选修课，则多以应付的态度草草了事。因此，绪论部分的教学就更加重要。绪论是“工程热力学”课程的第一节课，对于一门新的课程，学生一般都存在着一种好奇，如果能在第一节课将学生的这种好奇转变为兴趣，进而激发学生学习本门课程的动力，则意味着本门课程的教学已经成功了一半，在接下来的教学过程中也将会取到事半功倍的效果。
2.明确学习内容以及各内容之间的联系，解决学什么的问题。在现在的大学生中，普遍存在着这样一种疑惑――学习一门知识不知道到底该学习什么，又有什么用处，有些大学生甚至认为书本上学习的知识在工作以后完全用不到，久而久之便影响了学生学习理论知识的积极性。同时，部分学生在学习一个新的知识点的时候，往往只是孤立的学习，缺乏对知识点横向、纵向的延伸，没有形成一个完整的知识体系，这样又造成了学生记忆困难，导致学生失去了学习本门课程的兴趣。学习一门课程要在头脑中建立该课程的知识体系，梳理清楚各部分内容之间的相互关系。如果在绪论课上能帮助学生解决这个问题，那么学生在学习各个章节内容时目的性就会更加明确，更清楚为什么学习这部分内容，也就能较好的避免陷入公式推导和记忆中，避免只抓住个别的知识点而偏离了课程的主线。绪论课的内容丰富而分配的课时却不多，一般只有1～2个课时，学生也往往认为不属于课程主要考试内容不予重视。因此，教师要在设计教学内容上多下工夫，通过各种方法让学生学会自主查找相关知识。例如，热力学的任务是要让学生明白热能与机械能之间相互传递、转换的关系和规律，而在我们日常生活中的方方面面都存在着热能的利用，教师可以让学生自己举例说明我们生活中热能的利用。再例如，绪论的第二部分讲述的是热力学的发展历史，教师可以采用多媒体，用视频的形式向学生介绍历史，将枯燥的文字转换为生动的图片，一方面可以集中学生的注意力，提高学习兴趣；另一方面，也可以让学生的脑海中形成动态的图像记忆，将历史知识记得更加牢固。
三、绪论部分的教学方法
1.运用案例，理论结合实际。教师在课堂上多举一些日常生活及工业上运用工程热力学的例子，引导学生将枯燥的理论与实际的运用结合，学以致用，让学生明白学到的知识可以解释和解决许多实际中的问题，以增加课程对学生的吸引力。比如在讲授第一部分热能的利用时，就可以举例具体说明，或者让学生自己举例说明，引发学生之间的讨论。
2.“多管齐下”，图文并茂。通过图文并茂的多媒体技术，让学生通过多个感官同时接收信息，增强课堂的生动性和直观性，加深学生对所学知识的理解。比如绪论的第二部分热力学的发展简史，由于学生学习历史的热情普遍不高，认为历史只有枯燥的文字和难以记忆的年代，这部分的教学就可以通过多媒体将历史知识用视频的形式播放出来，既能让学生观看，增加趣味性，又将学生置身于那个年代，增强记忆性。此外，一些大型热工设备可以通过多媒体以图形展现，其热力过程以Flas展现。如此一来，汽轮机，内燃机、燃气轮机等设备的工作原理就能生动的表达出来，学生对这些机械的工作原理也就有了更加直观的认识。通过老师讲解、多媒体播放等教学手段多管齐下，学生能留下更加深刻的印象。
3.设置问题，激发讨论。读万卷书不如行万里路，学生在学习的过程中，通常会遇到老师讲的时候都会，自己想的时候就一片空白的状况。一味的听老师讲课，学生不学会自己思考，也只能是左耳进，右耳出。进行课堂讲授时，教师可以提出一个个与所讲内容相关的问题，这样不仅可以引起学生的注意，使其集中精力听课，而且可以激发学生主动思考、积极讨论，达到由此及彼、举一反三的目的，从而提高学生学习工程热力学的兴趣。
4.掌握特点，突出重点。绪论课的教学内容具有抽象性、简单性、枯燥性和浓缩性的特点。基于这些特点，教师在教学的过程中要注意积累经验，逐渐形成自己的一种教学体系，教学时懂得如何更好的突出内容重点和学习特点，避免学生出现不知道学习内容、分不清学习重点，全部内容一概而论的现象，引导学生明确什么该掌握、什么该了解，有目的、有方法的去学。
总之，要做好绪论课的教学工作，教师需要在清楚绪论课程教学基本内容的基础上，充分认识到它的重要性，注重教学的灵活性，不断地反复总结经验，进行教学实践，完善绪论教学。
参考文献：
过程装备与控制工程工程热力学教学改革过程装备与控制工程（文中均简称“过控专业”）学科是机械类学科的一个重要分支，其自身属于机械领域，但同时其又服务于过程工业。因此其主要以过程工业为专业背景。过程工业是以流程性物料（如气体、液体、粉体等）为主要对象，以改变物料的状态和性质为主要目的。其包括冶金、化工、化学、炼油、制药、食品、环保、能源、动力等诸多行业与部门。过程工业所涉及的一些物理、化学过程，主要有传质过程、传热过程、流动过程、反应过程、机械过程、热力学过程等。正是这些物理、化学过程，构成了过程工业的生产过程。过程工业所涉及的对象是流程性物料，从原料到产品需经过复杂的工艺过程，因而整个过程需要由为数众多的单元构成，而每一个单元又需要由能实现这一功能的设备来完成，而将这些单元设备连在一起便构成了过程装备。
工业过程中的物理、化学过程无不涉及能量的转换和传递问题，而热力过程又是实现能量转换和传递的必要途径。以热力过程为研究对象的工程热力学课程在专业学习中起到重要的作用。结合这几年热力学教学改革实践以及我校实际，本文将分析过控专业所开设的工程热力学课程教学中存在的问题，并就其改革的方向和方法进行探索和思考。
一、工程热力学在过程装备与控制工程专业中的地位
过控专业的总体框架为以“过程设备”为主体，以“过程工程”和“过程控制”为两翼的“一体两翼”。其中，过程设备主要是以焊接为主要制造手段的（诸如换热器和锅炉等）过程设备和以机械加工为主要的制造手段的（诸如压缩机、离心机、泵、内燃机和汽轮机等）过程设备。这些过程设备的共性在于，其目的是要通过一系列过程来获得产品，这些过程伴随着流体工质的运动和能量的转换。而工程热力学的研究内容就是通过工质的状态变化实现能量的转换、通过掌握能量的转换规律获得提高能量转化效率的途径。同时，过程装备与控制工程专业的知识结构有三个层次：专业理论基础知识、专业技术基础知识和专业知识。在专业理论基础知识中，热力学基础就是其中重要的内容之一。因此工程热力学是过程装备与控制工程专业的一门重要的专业理论基础课。查阅相关文献，不难发现目前在工程热力学教学方法的探讨和改进方面有许多有效的措施，但其中绝大部分都集中在能源动力类专业工程热力学教学上。虽然这些方式方法大多也可借鉴到过控专业工程热力学的教学改革中。但由于专业发展方向的不同，使得课程改革相应的侧重点也难免会有所差异。具体针对过控专业工程热力学教学改革还少有文献发表。为此本文仅针对内蒙古科技大学的实际情况，提出过控专业工程热力学教学改革的一些建议和思考。
二、工程热力学在过控专业存在的问题
1.我校过控专业设在机械工程学院。学院在制定培养方案和在学生培养过程当中均主要偏向于机械装备方面。因此，过控专业学生的能源应用意识和对能源转换的理解上要滞后于能源动力类专业的学生。但正如本文前面所分析的，过控专业实际上又是与能源应用和转换密不可分的。
2.工程热力学课程内容知识点非常多，而且各个知识点之间又相互紧密联系。同时课程中的概念十分抽象，具有较强的理论性。这在一定程度上增加了学生学习的难度和积极性。而这在过控专业更为突出，在教学中学生普遍反映热力学课程太难，书中公式太多，内容抽象，从一开始就产生了厌学情绪。
3.不同专业方向对工程热力学知识需求的侧重点不同，而针对不同专业安排教学内容、教学课时以及教材的选取还有待进一步完善。
三、工程热力学在过控专业教学中的探索与思考
1.结合过控专业特色和专业方向，整合工程热力学教学内容
我校除了过控专业，还有建筑环境与能源应用工程专业、热能与能源应用工程专业均开设有工程热力学课程。对于后两个专业而言，其工程热力学课程学时数较多，并且它们的能源应用的方向性和技术性与工程热力学要更加紧密。而过控专业相对来说热力学学时数偏少，其专业方向性与工程热力学就不是那么紧密。因此，在过控专业中所讲授的热力学课程内容就不能像能源动力类专业中那样面面俱到。那么只能根据过控专业的专业特点和专业方向对热力学内容进行取舍。优化后的工程热力学主要教学内容为：热力学第一定律及由其而展开的开口、闭口系统能量方程式；热力学第二定律及由其而展开的卡诺循环与逆卡诺循环到孤立系统熵增原理；压气机的热力过程；制冷循环、动力循环；以及系统工质（如水蒸气）的热力性质；其中一些基本概念（如热力系统、功、热、焓、熵、理想气体、状态方程等）贯穿在以上内容的讲解当中。
2.选定适用于过控专业的教材
目前出版的绝大部分工程热力学教材都是根据能源动力类专业的特点和发展方向来编写的。而能源动力类相应的热力学教材，不论是在教学内容上，还是在知识结构的编排，以及工程实例的选取上，都不能满足过控专业的实际要求。以内蒙古科技大学为例，学校开设有多个能源动力类专业，相关热力学教学师资力量较强。因此，基本是都是由能源动力类的专业老师来担任过控专业的教学任务。同时，由于过控专业与能源动力类专业分属不同的学院，在教学、培养方案、教材以及教学人员等方面无法实现有效的统筹规划。此外，一些热力学任课老师为了自己上课方便，在担任过控专业工程热力学教学时，往往就直接采用能源动力类热力学教材和讲义。这些在一定程度影响到因材施教，同时也加大了过控专业学生的学习难度，从而影响学生学习积极性。因此，选定与过控专业相匹配的热力学教材，并编写相应的讲义对提高过控专业工程热力学教学水平具有重要作用。
3.提高知识点讲解的通俗易懂性
工程热力学是一门理论性较强、知识点繁琐、公式多、内容抽象的专业基础课。因此，如何对各个知识点的讲解做到通俗易懂是非常考验任课老师大智慧的。例如，任何一本教材都有它的局限性。例如同样一个知识点，就出现在适用于过控专业教材的陈述和解释上没有能源动力类教材解释的清晰易懂的情况。因此，在讲义的编写过程中，在课堂的讲授中，不能局限与所选用的教材。作为热力学任课教师要广读相关热力学书籍和教材，平时留意日常生活的点点滴滴，这样有利于例举出与日常生活紧密相关的实例进行讲解，从促进学生对知识点的理解。根据学生实际水平因材施教。热力学的一个特点就是公式形式多、公式推导多。基础差的学生听起来会十分枯燥而且不好理解。那么我们可以明确就告诉学生不用去深究其如何推导得到的，只要熟悉几个重要公式如何使用就可以了，但这就需要在教学中通过举例或实践来加强这些公式的应用。在实践中引出并讲解公式的应用，比直接生硬的推导出一堆公式要更容易让学生理解和接受。
4.加强以过控专业过程工程为背景的情景教学
过控专业突出工业过程的控制，而热力过程又是工业中最为常见的过程之一。热力学课程的主要任务是通过对课程
的学习，提高学生热力学基础理论水平，培养学生分析和处理问题的抽象能力和逻辑思维能力，为学生从事工业过程尤其是热力过程的设计与控制工作奠定必备的理论基础。但同时，通过课程的学习来培养学生对实际热力过程的分析，做到实际工程于理论相结合显得更为重要。因为这一方面可以培养学生的工程意识，另一方面可以加深学生对课程知识的认识，提高学习兴趣。因此在工程热力学的教学上，要注重工程实践的融入。构建实际的工程情景。将热力学知识点融入到情景中去讲授。例如，将空调实际制冷、供热过程引入逆卡诺循环的讲解中。让学生理解逆卡诺循环为什么能够实现制冷和供热功能。理解制冷系数和供热系数的实际意义和价值；将机械领域常见的压缩机、内燃机等实际压缩、膨胀等热力过程引入到闭口系统、开口系统能量方程知识点上。以加强学生对能量方程的工程应用价值的理解，培养学生工程意识。
5.增加热力学基础实验学时，提高实践能力
相对于能源动力类专业，我校过控专业学时数较少。再加上专业方向偏重于机械类。因此早期该课程教学大纲制定上就没有安排基础实验学时。但是从多年教师授课和学生学习情况来看，增加一定学时的热力学基础实验是非常有必要的。在课程安排上，可以精简一部分理论知识的讲授来满足实验学时。实验内容不在多，而在于精，具有一定代表性。其中要有必要的热力过程演示实验，以提高学生对热力过程的深入认识；此外还需补充一到两个综合性实验。如制冷循环、动力循环实验等。这些都可以和内蒙古科技大学能源动力类专业相关实验相结合来开展。但需要注意的是，在讲解及实验的设计中要突出“过程”这个专业特点。
四、结束语
工程热力学课程在过程装备与控制工程专业中具有重要的地位，需要引起足够的重视。针对专业特点和学生接受能力适时调整优化教学内容，因材施教，探索有效的教学方法，提高教学质量。教学中有意识的构建实践情景，注重知识的工程应用，在工程应用中学知识，以培养学生的工程过程分析和应用能力，提高学生工程应用素质。
参考文献：
[1]陶秀祥，孙凤杰，何京敏.过程装备与控制工程专业的知识体系与人才培养模式[J].煤炭高等教育，2005，23（3）：91-93.
[2]王元文，龙登云.过程装备与控制工程专业知识结构和课程体系[J].广东化工，2007，34（2）：85-87.
[3]吴t，金光，高靖芳，王丽芳，何丽娟.工程热力学教学方法改革[J].中国冶金教育，2014，（4）：24-25.
关键词：化工热力学；教学方法；教学改革；实践
化工热力学是化学工程与工艺专业一门重要的专业基础课，是化学工程学的一个重要分支。该课程把热力学原理应用于化学工程之中，要求学生掌握根据热力学原理求取化工基础数据和计算热量衡算的计算方法，分析和解决化工生产、工程设计和科学研究中有关的实际问题，为今后学习分离工程等后续课程打下坚实的理论基础[1-2]。通过化工热力学的学习，培养学生在化工生产、设计和科学研究中运用相应的的热力学理论知识[3]，提高分析能力和解决化工实际问题的能力，同时树立工程观念[4]。
1 《化工热力学》课程教学过程中存在的问题
虽然该课程起着承上启下的作用，但在教学过程中发现，学生的学习热情并不高，两级分化严重。学生普遍反映课程概念抽象难懂、推导公式多且复杂、内容杂乱，在实际环境中难以应用。其次是认为化工热力学里的的部分内容与物理化学的内容重复，是浪费时间。由于上述原因导致学习困难，有较大的畏难情绪。
化工热力学课程教学的特点是：内容抽象、逻辑性强、概念严谨、公式推导较难且较多地应用高等数学知识。例如气体逸度的求取，可用三种方法求取，分别是从实验数据、用状态方程和用对应态原理计算，每一类方法下面还可分别采用其它方法，如从实验数据求取下还可采用P-V-T数据和焓熵计算；用状态方程法当选用的状态方程不同时，公式结果不同，结果需要用试差和迭代法反复试算；对应态原理可有对比态双参数法和三参数法。这一部分内容看似不多，实际上是将前面所讲述的实际气体状态方程、逸度概念等相关内容都进行了串联。如果学生对前述知识没有熟练掌握，则会认为公式繁琐、各项内容相关性差，抓不住重点，造成学习困难，产生厌学情绪。导致这种现象的出现，主要是学生认为化工热力学知识与工业实际相差太远，实际中不会出现这样的问题，认为知识理论上的推导，从而失去学习兴趣。
课堂教学的主要任务是培养学生的理论思维能力，采用热力学严谨的逻辑思维方式去分析和解决化学工程中的实际问题，这就要求学生深入了解并掌握有关涉及理想系统的概念和模型，并能够去繁从简地建立实际模型。教师作为课堂教学的主体，主要擅长于理论教学，讲授大量抽象的概念和繁杂的公式，采用的是灌输式教学。从知识传授方向看是知识传授的单方向，缺乏互动。唯一的互动就是课堂提问和课后练习习题。这种方式还是以教师为主导，从理论到理论，被迫学习，激发不起学习的积极性[5-6]。
2 《化工热力学》课程教学改革采取的方法
作为教师，如何改变这种不利的教学状态，使学生能够明白学有所用的道理。就要求授课教师理顺教学思路、优化教学内容、改变授课方式，调动学生学习积极性。由注重基本理论、公式推导，转变为解决工程实际问题和综合素质的培养，转变为强调综合素质的提高、工程实际的训练和解决问题能力的提高。笔者结合多年的教学经验，并借鉴同行教学经验，对化工热力学进行了改革和实践。
2.1 注重绪论
一般情况下教师认为绪论是对整门课程的初步了解，只需要简单介绍发展过程和研究内容即可。但实践中发现学生即使有了初步了解，还是一头雾水，不明白所学的内容与化学工程直接的联系。一个好的绪论内容，可以使学生详细了解化工热力学的发展历程、热力学的体系和学科意义，从整体上把握课程的内容和特点。这就要求授课教师对热力学的发展和典型过程、事件和人物有较清楚的了解，对基础课程与热力学的衔接有深刻的认识，对课程中讲述的内容条理清晰。
在讲授过程中，应充分利用现代多媒体技术，将著名人物、实验过程和工艺流程以图片和动画的形式表现出来，让学生有直观的认识。讲清楚化工热力学的内容不是物理化学等课程的重复，而是在理想模型的基础上不断加入实际因素，不断得到与实际接近的模型，说明理想方程与实际方程的差别。例如实际气体状态方程的获取，首先有理想气体模型，才得到理想气体状态方程，而实际气体不具备理想气体的特性，对理想气体状态方程进行改进，得到范德华方程。状态方程的发展方向是普遍化，基础是对比态定律，又可得到多个如R-K等方程，分别有有各自的优缺点。通过该例子，说明化工热力学课程的研究特点、方法和课程的框架，采用由易到难、由简到繁的思路，理解从纯物质转换到利用混合规则求取混合物的热力学数据。从而让学生将后续的学习重点转移到更接近实际的系统上，明确目的是为解决工厂中的能量利用和平衡问题。此外还应介绍化工热力学研究的三大类：过程进行的可行性分析和能量有效利用、平衡问题和平衡状态下的热力学性质计算，使学生有一个系统总体的认识。
2.2 重视热力学概念教学和思路的引导
化工热力学中重要的基本概念很多，每一个概念都有其严格的定义和适用范围，这些概念对课程的学习极为重要，是推理和演绎的基础。讲清这些概念的背景、内涵和意义，多讲为什么和用途，对于理解化工热力学的基本内容，掌握其精华都极为重要。在教学过程中，对经验或半理论、半经验的公式可采取只讲解不推导的办法，避免重要的概念和从事被大量的推导所掩盖，防止学生本末倒置、眼花缭乱。例如在流体的P-V-T关系一章中，首先讲述三次方方程和多常数状态方程，讲清不同气体的特性可用临界状态参数进行描述，接着可直接讲述Z-pr图中，当pr=1、Tr=1时Z与pr曲线的斜率接近无穷，当pr有微小变化时Z难以准确确定，从而引出另一个比较容易测定的参数—偏心因子ω的概念，再讲述偏心因子的求取，然后顺理成章的直接给出Pitzer提出的三参数对应态方程。这样就使学生不至于感到偏心因子概念的引出过于唐突，认为不过是一个新概念的出现而已，被动吸收。这样可明显提高理论教学的效果，对学生搭建热力学知识框架十分有益。
引导学生思路对于教学效果有重要的影响。如讲解流体混合物的热力学性质时，先说明在实际的化工生产中极少有纯物质，大部分的工作都是在进行性物质的分离，当纯物质中添加摩尔某物质时则引起总体系热力学性质的变化，热力学性质与所添加物质的量的偏摩尔关系就可得到偏摩尔性质，如果计算出偏摩尔性质就可得到溶液的性质M。这样一步一步的深入，由纯物质引入到实际混合物的热力学性质，进而提出偏摩尔性质的计算，使学生感觉到内容的顺理成章，学习思路清晰。当然这样的方式还要在课堂教学中不断地给学生提示，理清思路，加深印象。
2.3结合例题，注重理论联系实际，与工程实际应用相结合
化工热力学是一门理论性很强的学科，如何让学生能够意识到化工热力学可以解决许多工程实际问题，是解决问题的有效工具，这要求教师结合各章节的特点，通过适当的工程应用举例加以说明。通过实例能够使学生加深对所学理论知识的理解消化，学会分析实际问题的方法，为将来在工作中解决问题打下良好的基础。
例如卡诺循环在朗肯循环中的应用。由于学生的工程实际经验少，如果不把二者结合起来讲清楚之间的关系和存在的问题，学生认为这是两个孤立的内容，没有直接关系，而且卡诺循环十分抽象，在工程中没有模型。授课教师应指出在实际中若采用卡诺循环，下述问题无法解决：（1）若在单相区，等温传热无法实现；（2）蒸汽比体积比水大上千倍，压缩的设备体积和功耗过大，生产成本不经济；（3）等熵膨胀末期，蒸汽湿度大，对高速运转的汽轮机不利；（4）在湿蒸汽区上限温度受限于临界温度，热效率不高。如何解决这些问题，可逐步讲解在实际中的改进，然后引出现在蒸汽动力循环所使用的模型—朗肯循环。这样就可帮助学生将抽象的问题转化为实际的问题。
此外，在教学过程中，经常采用的方式是由浅入深、从简单到复杂的处理问题模式[3]。化工热力学中存在着大量从一些简单现象出发，建立理想数据模型，然后对其修正，再解决复杂问题。例如在讲授透平机理想功和损失功的时候，往往只画出透平机的模型，使学生难以有直观的意识。但如果先介绍多种具体设备的内外部和外部结构，分析各部分对简化模型的影响、哪些因素是主要因素、为什么要采用可逆过程的概念，经过简化以后得到模型。理解这些理论和方法的来龙去脉， 使学生能够触类旁通、举一反三地学习其它知识，针对实际设备得到可进行计算并接近实际的模型，从而实现知识传授和能力培养的有机结合，解决“学无所用”的尴尬局面。
2.4 采用讨论启发式教学
在常规课堂教学中教师为主体，学生被动学习，教学效果差。采用讨论启发式教学方式，让学生参与教学过程，调动学生的积极性和主动性，积极思考，发表自己的见解，活跃课堂气氛。通过讨论，可以突出重点和难点，巩固和消化所学习的热力学知识，培养学生应用所学知识对新内容提出问题和见解，并解决问题。鉴于国内学生参与讨论意识差的问题，讨论可采用两种方式，一种是由教师带领学生讨论，教师在授课过程中，不断“抛出”问题，启发学生采用什么样的内容去解决问题。另一种方式还可采用学生在教学内容允许范围内自行设计问题，指定学生分成小组讨论，教师启发指出问题的关键所在，最后将结论进行比较。通过充分的讨论解答问题和教师进行指引、归纳总结，指出问题所在，可使学生从不同角度对自己设计的问题进行分析，最后得出结论。同时教师应根据学生提出的问题和讨论了解其对课程内容的理解和掌握等情况，不断调整思路，灵活改进教学过程中的不足之处，引导学生朝着积极的方向发展。
为了调动学生参与讨论的积极性，对参与讨论的同学和讨论内容正确的同学，应根据不同情况分别在最后考试成绩中占有一定比例，给予奖励。通过讨论启发式教学方式，可加深学生对前后化工热力学基本知识的综合运用，培养学生独立查找问题、分析问题和解决问题的能力。例如对逸度推导过程中，给出适用于理想气体的dGi=RTdlnp（等温），给学生提问如果该式用于真实气体，是否仍然是这种写法，继续使用压力p。引导学生回顾在真实气体状态方程中，p的概念。讨论p在理想气体中是指分子对器壁的撞击力，但对于真实气体由于多分子之间作用力的情况，对器壁的撞击力与理想气体的p肯定不相同，所以采用逸度fi代替压力p，看作是校正压力或有效压力，二者单位相同。通过讨论，学生就会理解为什么对于真实压力要采用逸度的原因，使学生能够很自然地转到逸度的学习内容上去。
2.5 适度引入多媒体教学，提高课堂教学效果
多媒体辅助教学，具有直观、生动、形象和及时的声像效果，能够吸引学生的注意力，将课堂上一些抽象、难以用图或板书形式表现出来的内容以直观地表现出来，激发学生的学习兴趣，获得较为深刻的感性认识，有利于理解和记忆所学内容。同时多媒体辅助教学还减轻了板书工作量，提高了教学效率。所以，许多高校都在大面积推广多媒体教学方式。但在实际应用中发现，多媒体辅助教学也有缺点，主要是房间昏暗和密闭，空气不流畅，学生易瞌睡；由于幻灯片的知识量丰富，画面切换过快导致学生无法及时记笔记，过慢又会影响教师的思路；对于化工热力学中大量的公式推导显得呆板，缺乏灵活性；如果学生课前不预习，课上就像看电影。正因为多媒体有这些不足之处，多媒体教学只能是辅助手段，不能成为教学的主体形式。
根据笔者的教学经验，对化工热力学中流体的P-V-T关系、化工过程能量分析和蒸汽动力循环与制冷循环等与实际生产联系紧密章节，可采用对媒体教学为主体，对气体的状态参数坐标图有很好地表现，用图片和动画形象生动地描述蒸汽动力循环和制冷循环的设备和工艺流程。对纯流体和流体混合物热力学性质、相平衡等大量推导公式的章节，要充分利用板书的灵活性，发挥教师推导公式的强项，在推导过程中根据课堂情况的需要，穿插一些额外的有助于理解或是即兴的内容。灵活地调动学生的积极性，让学生部分参与公式的推导。此时，多媒体是作为辅助教学手段，以弥补如对一些性能图、汽液平衡图等板书无法表现的不足之处。
再者，虽然多媒体课件的使用，能够提高课堂效率，但教师不应该把课件拷贝给学生，可把总结性的课件复制给学生。防止学生课上产生依赖和偷懒行为，课上不记笔记，上课就像看电影，强迫学生手脑并用，加强学习内容的理解和印象。所以，化工热力学应采用多媒体与板书相结合的方式，才能提高课堂教学的灵活性和学生的学习兴趣，更好地理解化工热力学的内容。
2.6 引入科研内容，激发学生学习兴趣
化工热力学课程的理论性和逻辑性比较强，当学生学习了一段时间后，会觉得这些理论无非就是一些推导公式的组合，在实践中难以应用。有些文献提出让学生参与教师科研中，但在实际中发现除非有极个别优秀的学生，领悟能力和自学能力较强，能够很好地深入到课题中，大部分人由于知识背景和个人的因素，仅仅是名义上的参加而已，达不到“学有所用”的目的。并且，就全班整体而言，参与课题的人只能是各别人，达不到以点带动面、大部分人受教育的结果，也达不到化工热力学教学改革的初衷。
故为了提高学生的学习兴趣，在适当的章节学习完后，从教师的科研项目中选择与教学相关内容引入课堂，让学生真正理解和掌握相关知识。例如在我院教师有关无机盐相图的国家自然科学基金项目工作中，选取二元和三元体系相图，结合生产实践，向学生介绍并展开讨论；引入我院超临界流体分离天然产物的研究项目内容，配合流体PVT关系的教学；结合我院教师有关太阳能空调的课题，丰富制冷部分的教学内容等。
2.7 循序渐进，加强外语教学
近些年随着国家经济的不断发展，化工企业在经济发展中占据越来越重要的地位。随着与技术先进国家交往的不断增加，我国科技和化学工程中外来成分越来越多。学生作为未来的科技主力军，在学习和工作中需要不断掌握来自国内外的新知识和新技术，专业英语是交流的主要工具，英语水平和能力对学生未来的发展具有重要的意义[7]。
经过调查发现，现在学生大部分学生都考有国家大学英语四六级证书，但若阅读专业英语文献还是有一定的困难，主要面临的是专业词汇缺乏。虽然在专业后续课程中有专业英语课程，但通过一学期的学习还是达不到满意的教学效果。作为英语的学习，是一个长期积累的过程，需要在平时课程学习中不断接触相应的专业词汇和简短文章，锻炼阅读能力。笔者曾在早期的班级中做过相应的试验，把整个学期大致分为三个时间段，在教学初期不断给出专业词汇的中英文对照，一是学生加强词汇量和加强印象；中期对已给出的词汇只写英文，对新出现的词汇仍然给出中英文对照；末期给出前面相关内容的小短文，并要求学生用英文计算相关的计算题，不断锻炼学生的读写能力。通过练习，学生反映阅读能力提高，在后续学习专业英语课程时能够较快地进行学习。目前在前期的基础上，实行平行班教学制，采取自愿报名的方式，形成汉语和双语两种类型的班级，错时授课，学生可以利用课余互相听课，经过不断的实践，每年报双语教学班的人数不断增加，总体反映效果良好。
但对于双语班，还采用了以下激励措施，鼓励学生更多地优先选择双语班：（1）对学生设立成绩奖励，在学院组织的一些活动中优先选拔；（2）学生成绩有平时成绩和期末成绩综合评定。平时成绩包括作业、提问、讨论发言等，用英语表达的同学视其完成的比例给予不同的奖励；（3）期末考试卷中除有一定难度的概念题用中文表达外，其余均采用英文出题；（3）采用英文答题的学生，根据答题程度的不同，给予奖励分数。
总之，化工热力学作为专业基础课在整个化工类课程体系中起着重要的作用。作为授课教师，只有在平时的教学工作中不断总结经验、开发出新的教学思路，把课程讲活、讲顺、讲精，才能更好地引导和促进学生积极地学习，培养出能力强、素质高、能适应现代化工业生产需要的科技人才。
[参考文献]
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[2]景晓辉，丁欣宇，王树清，高崇. 化工热力学教学改革研究与实践[J] .化工高等教育，2008，1（99）：81-84.
[3]王晋黄，李忠铭，林俊杰.化工热力学课程教学改革与实践[J].化工高等教育，2005，12（4） ： 19- 22.
[4]马沛生.化工热力学[M].北京：化学工业出版社，2005， 42- 251.
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【关键词】热能动力联产；系统优化；分析
1 热能动力联产系统理论分析
就热能动力联产理论分析而言，其中心思想是合理利用联产系统中的化学能和物理能，简而言之，就是有效掌控二氧化碳的排放量，这对监控热能动力联产以及促进系统优化起着极其关键的作用。
1.1 物理能与化学能的综合利用
就理论上的热能联产系统分析得出，它通常是根据物理能与化学能的综合式阶梯运用产生的。在以往的热力运作系统构建中，一般是将热力理论中的卡诺定律作为中心思想。这一理论原理即将燃料品味有效转换成热能品味，这是一种不参与燃料化学反应的热能运作模式。所以，相较于其它热能系统而言，它是有一定限制范围的。依据旧有的电能理论剖析，我国热能学科教授构建了能有效反映自由能、燃料化学能和热能品味间的关系模式，将此作为学科理论，探究出将化学能控制转变为热能动力联产的有机模式。据数据调查得出，同一能量间的相互转换是一种高效的耦合机制，对此，动力侧和化工侧间的综合即电力系统中的聚合因素，此类分析的中心论点即能量存储的阶梯式利用。其具体运作如图1所示：
图1动力联产系统化学能物理能的综合利用
1.2 能量转换，二氧化碳的一体化控制
图2 热能动力联产系统运作模式
实现电能间的相互转换即利用二氧化碳中的一体化控制。就我国当前的技术水平而言，针对热能系统中的大气污染控制，其中心思想大多停留在工作后期的污染气体脱除中，即传统运作模式中的污染之后再治理的方式。近代科学家研究，转变传统的污染治理机制，使其在能量转换过程中促进二氧化碳的一体化控制机制的形成，这是一种将二氧化碳进行阶梯式运用的形式，在二氧化碳物质分解过程中，提升其能源利用效率，从而在一定程度上减小污染物的排放量。其具体运作模式如上图2所示。
2 完善热能动力联产系统
就热能动力联产系统来说，它所参与的范围很广泛，主要包括了工程电能运作、锅炉燃烧以及电站运行等一系列过程，它是针对每一系统运作模式进行建设的，是整体石化企业中最大的工程系统。就传统热能动力联产系统而言，它是互不干扰，各司其职的电力管理系统，就时代的要求，这一管理模式是需要进行一定改造来实现系统规划的。例如：“以汽定电”在热能动力联产系统中的运用，以下就将如何确定汽量范围进行系统论述。科学的用汽量设定并不是传统意义上的工程、辅助以及公共用汽量的总和，而是在全方位掌控用汽含量的基础上进行的统筹优化。因此，合理配置用汽量对整体化工厂运作非常重要。例如，在化工企业，绝大部分的用汽都被投入到了灌区、管线保温处理中。采取合理的配置措施，可以更好地用汽，在将恰当温度的蒸汽代替用汽时，节省化工厂运作成本。
在化工厂进行日常工作时，不同设备所产生的剩于热量都是来自于锅炉以及蒸汽设备，然而这类热量是否能得到充分利用？是否可以用来供应用汽？其锅炉配置应怎样开展等？对于这类问题的处理，工程人员可以统一化工工作，对工作流程部门、辅助部门以及动力部门进行系统协调，规划好化工企业工作。
石化企业热能动力联产系统的配置策划案是多样化的，如果工程人员仅仅依靠之前的工作经验采取任何一种举措，则很难做出最好的热能动力联产系统优化方案。然而就近年来最新科技成果研究发现，综合利用现代信息设备、优化技术以及单元设备模型技术可以有效促进整体热能动力联产系统优化工作。这一方式在国外广泛采用，而就目前国内科技水平而言，其尚处于开发阶段。联产系统优化管理模式具有着相当大的发展潜能，它能依据石化企业实际工作情况，及时提出应变措施，制定出最优化的调节模式。例如，它能智能化地控制石化企业中锅炉或者是其它机器设备的运转工作，提供自动化的燃料供给机制，在一定基础上将燃料消耗减小到最低，在节制资本的同时，促进企业效益的最大化。
3 结束语
热能动力的多联产即运用系统集成的模式将动力能源与化工能源结合，促进化工产业的供热以及发电机制，这是一种能大范围的技能综合运用模式，事实上，多联系即多种技术的融合，是一种能量的阶梯式转换。本文通过对多联产系统的概念分析，统筹出有利于系统优化的措施，进一步促进我国化工企业的高速发展。
参考文献：
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[2]钟建华.热能动力工程在锅炉和能源方面的发展概况[J].中国科技纵横，2013（14）.
摘要：采用正交组合回归设计试验方法研究了亚温淬火条件下，淬火温度和回火温度对45钢强度及硬度的影响规律，并分析了该钢亚温淬火后的组织与性能。结果表明，在740～800 ℃范围内，随淬火温度升高， 45钢的强度及硬度升高，淬火组织中铁素体量逐步减少，其分布形态也发生明显变化， 800 ℃淬火后的力学性能接近于常规的840 ℃淬火。在试验的基础上，提出了45钢活塞（780 ±10） ℃淬火+ （550 ±10） ℃回火的调质处理新工艺。
关键词：调质处理 抗拉强度 显微组织
1 金属热处理的实在意义
金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度冷却的一种工艺。金属热处理是材料生产中的最重要的工艺之一，与其他加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体化学成分，而是通过改变工件的内部的显微组织，或改变工件的表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能观察到的。金属热处理中的“四把火”指退火、正火、淬火（固溶）和回火（时效）。
退火是指将工件加热到适当温度，根据材料的和工件的尺寸采用不同的保温时间，然后进行缓慢冷却，其目的主要是降低材料的硬度，提高塑性，以利于后续加工，减少残余应力，提高组织和成分的均匀化。退火根据目的不同分为再结晶退火、去应力退火球化退火、完全退火等。正火是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却，正火的效果同退火相似，只是得到的组织更细，常用于改善材料的切削性能，有时也用于对一些要求不高的零件的最终热处理。淬火是将工件加热保温后，在水、油或其他无机盐、有机水溶液淬冷介质中快速冷却。淬火后材料为不平衡组织，通常很硬很脆，需要在高于室温的某一温度进行长时间的保温，再进行冷 却，这种工艺叫回火（时效）。
2 成型处理方法的研究
从以上定义可以看出，不论是退火、正火、淬火还是回火，热处理过程中都要对工件进行加热、保温和冷却。所以金属热处理中，加热速度，保温时间和冷却速度成为热处理工艺中最重要的工艺参数。
“四把火”中，淬火和回火（时效）关系最为密切，常常配合使用，二者缺一不可。但在实际生产中，为了节约成本，提高生产效率，对于性能要求低的产品，往往用在线淬火代替淬火炉淬火，用自然时效代替回火。
3 热处理和材料成型结合验证
在微观设计活动的语境下，材料、成型、形态三者有着相互作用的关系，不仅仅是选择和被选择或是选择和接受的一般关系。材料和成型——材料是微观设计活动中所涉及到的材料（包括天然材料和人造材料），成型是材料基于其物理和化学特性上的成型 ；成型是材料在物理上和化学上变化后的结果或以化学变化为手段产生的物理上的形态结果。如 ：铝材在铸造的过程中，利用其化学特性使之在特定条件下改变材料特性，又因特定外部条件的作用恢复铸造之前的特性，但此时的物理形态已经发生了较大的变化，达到设计师的设计需求。材料决定成型，也就是说，在材料既定的前提下，成型是材料的特性（物理、化学特性）规定的；超出材料特性（物理、化学特性）的成型方式，在现实的微观设计活动中存在的几率很小，或只能通过材料和材料的复合使用才能达到 ；即使在CAD软体中可以近似模拟，在微观设计活动中可能成本很高失去实用价值或存在本身并不合理。如：一个由塑料制成的箱子和一个由木材制成的箱子，由于他们应用的材料不同，使得在实践加工之后产生的形态结果迥然不同。在为广大受众服务的批量化生产条件下，塑料的箱子以注塑成型的方式制成，材料的物理和化学特性，如上文所介绍的，其转角和过度的部位应呈现r半径转角的形态，以方便液态的塑料在模腔中的均匀流动和分布，减少生产缺陷 ；而换一种加工方式，塑料箱子的形态也可能是清棱清角的形态，但其结果理想程度不如前者。
4 热能动力工程的研究方向
热动主要研究热能与动力方面，是跨热能与动力工程、机械工程等学科领域的工程应用型专业。目前我国有120多所院校开设有该专业，它由旧本科的九个相关专业合并而成，包括了原来的热力发动机（080311）、热能工程（080501）、流体机械及流体工程（080313）、热能工程与动力机械（080319W）、制冷与低温技术（080502）、能源工程（080506W）、工程热物理（080507W）、水利水电动力工程（080903）、冷冻冷藏工程（081409）专业。
热动主要学习机械工程、热能动力工程和工程热物理的基础理论，学习各种能量转换及有效利用的理论和技术。专业通过理论力学、材料力学、工程制图、机械设计、电工与电子技术、工程热力学、流体力学、传热学、控制理论、热工测试技术以及专业方向课程的学习，使我们具备工程热力学、流体力学、传热学和热工测试技术等热能与动力工程领域的基础理论、实验技能和基本专业知识，掌握制冷空调设备、制冷装置、动力机械与动力工程、流体机械等设计、制造和实验研究的基本技术。在此基础上，它是一个宽口径的专业，拓展空间很大，就业方向很广，有电厂热能工程及其自动化方向、工程热物理过程及其自动控制方向、流体机械及其自动控制方向、空调制冷方向等。同时，热动还是现代动力工程师的基本训练，可见热动是现代动力工程的基础。
5 金属热处理在成型技术中的应用
由于材料的特性决定这样的缺陷明显——应力的分布没有注塑成型的形态分布均匀，在粘接处应力集中，容易变形或损坏。并且，从生产的角度考虑，由于粘接成型加工特点的限制，这样的成型方式在大多情况下要由手工完成，很难适应服务广义大众的批量化生产。成型和形态不一定是一一对应的方式，相同的成型方式由于所应用的材料不同而产生不同的加工形态 ；不同材料之间的相似性决定了不同材料，在不同的外部环境下（如温度不同、压力不同、应用于材料中的添加剂不同等），可以应用同一种或是原理相同的成型方式 ；而材料之间的差异性使材料在应用了相同的成型工艺之后产生的形态不尽相同。两种材料在工艺成型上，采用了相似的方式，却产生了不尽相同的形态和外观 ；导致在微观设计活动中，设计师在最终形态上的要求改变。相同的形态可以由不同的成型方式来实现 ；相同的形态在结构上不一定相同，即同样的产品形态可以由不同的结构方式结合而成，不同的材料在实现同一个形态时采用的方式不尽相同。
参考文献：
关键词：热能与动力工程 冶金工艺及热过程 教学资源
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）07（b）-0140-01
内蒙古科技大学热能工程组建于1956年，原隶属于矿冶系热工教研室，1985年组建冶金热能系，从1991年开设招收冶金热过程方向研究生。前期的学科建设和科学研究主要由贺友多教授、李保卫教授领导下的冶金研究所完成。2001年与有关学科合并成立了能源与环境学院，2001年建立热能工程硕士点，2005年增设工程热物理硕士点。学科现有工程热物理和热能工程两个工学硕士点，一个动力工程领域工程硕士点。
内蒙古科技大学热能工程是自治区重点学科，热能工程学科经过20多年的建设和发展，结合内蒙古地区的特点，已充分发挥了钢铁和煤炭资源优势，围绕地区行业需求，形成了“高效洁净燃烧技术”、“冶金热过程”、“稀土冶金传输过程”等特色研究方向，建立了具有创新精神和团队意识的优秀学术梯队，获得了一批具有国内领先水平的产业化科技成果，培养了大批钢铁企业、热能行业发展急需要的创新型高层次人才。
《冶金工艺与热过程》是热能与动力工程专业专业教育平台的一门专业必修课，本课程使学生了解冶金工艺流程，掌握冶金领域的热工过程、主要热工设备的构造原理和结构特点，认识各种冶金设备在热工方面的特点，培养学生学会综合应用所学的专业基础知识和热工理论分析和解决实际工程问题的能力，用热理论分析研究冶金工艺流程各环节的热量变化和温度变化情况。
钢铁及稀土冶金行业是内蒙古自治区的支柱产业之一，近几年发展速度非常快，为了更好地为内蒙古自治区的钢铁、稀土等支柱产业结构更新的需要服务，在本科教学中优化及整合教学资源，适应内蒙古自治区经济发展对冶金和热能高层次人才的需求。
1 课程基本情况
本课程所讲授的冶金热过程主要有：加热、熔炼、烧结与煅烧、干燥、焦化、相变（凝固、结晶、汽化与冷凝等）；本课程主要涉及的热工设备有：各类加热炉、热处理炉、烧结机、球团焙烧炉、回转窑、各类熔炼炉窑、各类竖炉和流化床炉、连铸相关的热设备，各类热回收设备（换热器、蓄热室、热管、余热锅炉等）。本课程着重培养学生利用热传输理论分析解决实际问题的能力，是一门重要的专业课程。
本课程涉及到了冶金的从烧结到连铸的所有工艺，工艺繁复，设备众多，涉及到的热传输过程也是最重要的。课程中穿插有稀土冶金方面的四个学时，增加了课程的特色，但是内容较多。这些都为本课程的讲授带来较大的困难，同时本课程和实际冶金工艺结合众多，非常需要现场的实际介绍，让学生有了感性认识后，才能更好的看清设备背后的理论知识。但是从目前来看，很难找到这样系统的见习机会。在本课程的教学中，由于没有统一的教材，同时，本专业又非冶金专业，也为本课程教案的编排带来很大困难，往往对于教学大纲的重点、难点把握不够。
为了解决以上的问题，有必要组织与整合冶金工艺的教学资源，例如现场录像，冶金工艺动画等，首先让学生对整个冶金过程有一个感性的认识[1]。同时编写适合热能与动力工程专业，冶金工艺及热过程的教案，满足非冶金专业冶金教学的要求。
2 组织与整合教学资源手段
（1）利用当地优势，邀请包钢技术人员在课程开始的前两个学时对冶金行业和冶金工艺进行介绍。冶金行业是整个工业的基础行业，通过这两个学时工程技术人员的讲解，能够让学生对整个冶金工艺有一个整体的认识，并且激发学生的学习兴趣。
（2）收集及整合冶金工艺方面的录像、动画等，重要的是，合理的穿插到课程的教学工作中。对于连铸过程中，钢液的液-固变化，及后续的冷却，可以用动画演示，增强教学效果[2]。在有关工艺及设备的教学工作中，通过模拟动画和工程录像对冶金工艺及设备进行解剖和分析，使原来黑板上难以讲解透彻的内容形象、生动的展现在学生面前。提高学生的学习兴趣和学习热情，加深学生对所学知识的理解及掌握。
（3）随着科学技术的不断发展，对冶金过程及其热工过程理论提出了更高的要求。20世纪60年代，国外许多大专院校的工程专业相继开设了有关“传输现象”的课程，传输理论成为与力学、热力学及电磁学等具有同等地位的工程技术基础课程。70年代初，美国盖格教授主编的“冶金中的传热传质现象”出版。该书将传输理论引入冶金热工过程，使冶金热工理论有了质的飞跃。将传输的相关知识，特别是热量传输的知识附着在工艺上，讲授给学生，让其用专业和理论的观点观察冶金工艺的方方面面[3]。
（4）在完善《冶金工艺及热过程》的教学大纲的基础上，编写新的《冶金工艺及热过程》教案。教案的编写本着以学生为本的原则，不仅起教的作用，而着重起导学的作用。在认真研究教学大纲的基础上，并参考三到四本精品教材，同时吸收优秀课程的成果，同时照顾到非冶金专业的特点。参考其他院校的冶金工艺课程教案，结合多套教材，进行编写，做到涉及方面广，适度的深入。同时希望能找到一本适合非冶金专业用的冶金教材，也为学生们学习找到一本好的参考书。开发系列课件，改善内容的条理性，有效解决专业课时压缩和信息量大的矛盾。将课程相关资源上网，并为学生提供了大量的相关扩充性资料索引，包括相关教材、相关的教学网站和资源等，有利于同学自主学习和研究性学习。
（5）利用我校在钢铁冶金上的教学优势，安排专项实验，内容包括基本原理验证、主要技能训练等内容。使学生掌握冶金过程的基本原理，能够运用相应的方法分析解决冶金生产的实际问题。
3 课程教学资源优化整合效果
通过本课程的学习使学生了解钢铁冶金流程及工艺，拓展有色冶金及稀土冶金的认识，对主要的工艺及设备有必要的了解，同时对冶金传输现象在冶金过程中的作用有比较好的掌握，顺利地转入后续专业课程的学习，逐步适应今后不断发展变化的工作任务的专业能力。
致谢：内蒙古科技大学校级教学改革项目（3072034）的资助。
参考文献
[1] 朱光俊，杨艳华，曾红.“冶金传输原理”课程的教学改革与实践[J].教学与职业，2009（8）：133-135.
关键词：金属热处理工艺；教学改革；实践能力
作者简介：冯佃臣（1977-），男，内蒙古乌兰察布人，内蒙古科技大学材料与冶金学院，讲师，北京科技大学新金属材料国家重点实验室博士研究生；胡晓燕（1980-），女，内蒙古乌兰察布人，内蒙古科技大学实训中心，讲师，内蒙古科技大学信息工程学院硕士研究生。（内蒙古 包头 014010）
基金项目：本文系内蒙古科技大学教学（教改）研究项目（项目编号：JY2012011）的研究成果。
中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）02-0166-02
随着社会的发展，对高级专业技术人才的需求越来越高，因此培养具有综合分析与解决问题能力的高级专业技术人才显得尤为重要。实验实践教学是高等学校教学工作中一个重要组成部分，对培养大学生创新能力、动手能力等具有重要意义。由于金属材料工程专业属于实践性比较强的专业，因此发挥实验教学的作用对该专业方向学生的培养而言更显紧迫。然而，传统的实验教学体系规模小，实验项目相对独立、分散，且严重依附理论教学，不利于相近课程或专业知识的交叉与融合，已不能满足现代培养高素质、复合型人才的客观需求。2009年开始，结合内蒙古科技大学实际情况，我们对金属材料热处理方向“金属热处理工艺”实验课程进行了改革，单独设立一门实验实践课程“金属材料改性实践”。并于2010 年在07级金属材料热处理方向学生中进行了实践。本文对本次“金属热处理工艺学”实验教学的改革和实践进行总结，为进一步整合实验教学提供参考。[1]
一、“金属热处理工艺学”课程特点
内蒙古科技大学（以下简称“我校”）金属材料工程专业的培养方案设置了金属材料热处理、金属材料焊接两个专业方向。学生在大学三年级可以根据自己的兴趣爱好及学院的教学情况，选择其中一个专业方向进行学习。金属材料热处理方向针对金属材料的热处理工艺设计、钢铁材料组织和性能研究、钢铁材料的冶金质量控制进行专业学习和训练。该方向是本专业的特色之一。
“金属热处理工艺学”课程是我校金属材料热处理方向的本科生继“材料科学基础Ⅰ”和“固态相变原理”专业基础课程后学习的重要一门专业课程。“金属热处理工艺”主要讲授了如何实现在“固态相变原理”（即金属热处理原理）的五大转变：奥氏体转变、珠光体转变、贝氏体转变、马氏体转变和回火转变，四把火：退火、正火、淬火和回火，再加上表面热处理和化学热处理，包括渗碳、渗氮和渗金属等内容。
该课程实践性很强，学生毕业后，在企业里运用最多。根据已毕业学生反馈回来的信息，遇上具体钢的热处理的时候，他们往往不知道如何设计热处理工艺。为此有必要对该门课程的实验教学加以改革。
二、课程的实验环节存在的问题
“金属热处理工艺”课程的教学目标之一即让学生灵活运用热处理工艺来解决实际问题，那么怎样提高学生理论与实际联系的能力？实验教学是解决这一问题很好的途径，通过实验教学环节，既可以培养学生理论联系实际的思维方式，提高学生的实践能力，反过来又可以促进理论教学效果的增强。[2]
因此，为了培养学生理论联系实际独立解决问题的能力，目前“金属热处理工艺”课程的教学是在本课程的教学过程中划分出8学时的实验课，实验学时占总课时的25%。学生在实验室完成老师已经设计好的实验，例如，钢的淬透性测定实验，材料的热处理过程由实验教师完成，仅由学生进行硬度测试并绘制硬度随深度变化曲线，确定硬化层深度，比较不同材料的淬透性。虽然学生在实践上有一定的收获，但这样的实验教学，都是老师制备好试样后让学生去观察组织，或是老师制定好热处理工艺，学生按照老师的要求做完实验、写实验报告。实验教学结束后学生学习到的东西很少，遇到实际问题时不知如何下手。在每年本专业毕业论文的题目中60%以上是与材料的热处理有关的，在本科生做毕业论文的过程中，要求学生制定热处理实验方案，完成热处理操作过程和分析实验结果的时候，我们发现：大部分的学生都不知道如何制定热处理方案，也不会热处理操作，在后续撰写毕业论文、分析实验结果、组织分析和性能分析时，都遇到很多困难。因此，有必要进行该课程实验教学的改革。
三、课程实验教学改革的措施
鉴于以上的问题，我们在“在金属热处理工艺学”课程的基础上专门单独设立一门课程——“金属材料改性实践”，该课程要求学生在给定的材料后独立制定热处理工艺、独立完成热处理操作并分析热处理后的实验现象，目的是使学生学习完“金属热处理工艺学”理论课程后，能在实验实践课程中实践实习。例如，钢的淬透性测定实验，改革后该实验为综合设计性实验，学生根据给定材料的化学成分，基于学习过的理论知识，首先合理制定淬火工艺路线，然后在实验室独立完成热处理工艺操作，这一环节结束后再进行硬度测试、不同材料淬透性比较等过程。新方式能更好地调动学生学习的主动性，强化了学生对理论知识的理解。这样让学生在学会给定材料和使用性能的基础上制定出热处理工艺，并亲自动手去完成热处理的过程，分析热处工艺对材料组织和性能的影响。这对学生掌握热处理工艺在材料中的应用，热处理如何影响材料的组织和性能很有帮助，对他们的毕业论文的完成和毕业后走上工作岗位后的工作中有很大的帮助。
一直以来，我校材料成型和冶金工程专业学生也开设与热处理工艺相关的课程，在传统的教学体制下，对材料的组织与性能方面等传统实验方法学习和实践环节尽管较多，但效果不是很好。由于近年学生的毕业论文都是做导师的科研项目，部分材料成型和冶金专业的学生的毕业论文也涉及到热处理工艺制定、热处理操作、组织和性能的分析。该门课程改革后，这两个专业的学生也可以选修本课程。通过本课程的学习，对他们后续的毕业论文完成具有一定的实践意义。
四、总结
为了更好地完成“金属热处理工艺学”课程的改革，同时为了适应目前社会的发展，将学生培养成实用型人才，在教学中根据课程性质、内容及特点，针对该课程存在的问题，提出单独设立一门“金属材料改性实践”课程的改进措施，目的是提高学生的实践动手能力，使得学生掌握实际生产过程中热处理方面的相关知识，毕业后能够很快转变角色，在岗位上得心应手地工作。
另外，由于这几年毕业生就压力很大，很多用人单位对学生考取的各种证件很看重，多一个证件可能对学生的就业有决定性的意义。鉴于此，我们正在和中国机械工程学会协商开办材料热处理工程师资格证书的培训。热处理工艺实践教学改革针对材料热处理工程师资格证书进行相关的设置，学生在完成正常学业的过程中还能够拿到认证证书，一举两得。按照本课程的改革后体系教学，能够使学生毕业后走到工作岗位上体现出我校的办学特色之一——上手快。
总之，在“金属热处理工艺学”课程实验教学改革中，不仅要重视知识的教授，更要重视理论联系实际，要不断深入地改进教学手段，提高教学质量，培养学生的动手能力与勤于思考问题的能力，分析问题与解决问题的能力。还应不断充实和完善课程体系，以培养具有扎实的理论基础和较强的实践能力、创新能力的实用型人才为目的。
参考文献：
关键词：高职教育；金属材料热处理课程；教改
中图分类号：G642.1？摇 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）45-0051-03
Abstract：based on the analysis of the social and industrial background，and higher vocational-technical education basic characteristics，this essay puts forward the working task orientated metal materials and heat treatment higher vocational education course reform model. The model highlights on the training of essential techniques，wide range of knowledge，certain understanding of inter-disciplines techniques stipulated by the course teaching syllabus and on the cultivation of the capabilities of knowledge learning，application and analysis，problem resolution，and innovation in order to achieve the course teaching objects of practicality，sufficiency，expertise and feasibility.
一、《金属材料及热处理》课程教学改革的社会背景、行业背景
当前我国的高职专业教学一直走不出本科教学的固定模式，培养出来的学生论基础知识不如本科生扎实，论实践应用不如中等职业学校的学生熟练[1]。这种教育显然偏离了以就业为导向、以能力为本位的高职教育观。高职专业教学如何能够充分而有效地发挥其培养复合型人才的辅助作用，是我们一直在努力探索和解决的问题。于是我们在《金属材料及热处理》的课程教学中，在“订单”教育这种新型模式下改革《金属材料及热处理》教学模式，实现《金属材料及热处理》教学在人才培养上的实用、够用、能用、善用的目标。
二、《金属材料及热处理》课程教学改革设计思路
高职教育中的新型教育方式，强调以就业为导向，根据企业需求优化专业结构，创新教学模式，强化实际教学[2]。在这种教学模式下，专业课程教学如果不相应地进行教学内容、教学过程、教学评价等框架模式的改革，势必会违背“基础理论教学要以应用为目的，以必需、够用为度”（教高[2002]2号文件）的要求，并影响其发挥培养学生成为“具有使用从事某一业务领域工作的能力”，即“一线工作的实用能力”的复合型人才的辅助作用，无法实现高职教育人才培养目标的要求[3]。针对这种弊端，我们首先了解了企业发展对于专业应用型‘金属材料及热处理’人才的量、质和类的需求，强调知识的应用性和够用性；其次，适应教育发展的需要，即专业教学改革必须满足教育观念、教育规律、人才标准的发展需要；最后，适应受教育者个人发展的需要，即专业教学改革必须满足受教育者就业、职业发展和个人成才的需要，强调专业教学的“人本”性。这三方面统一的基础下，教改模式突出体现了专业教学大纲要求的“具有扎实的专业基本功，宽广的知识面，一定的专业知识，较强的能力和较好的素质，面向21世纪的复合型人才”和“要具备获取知识的能力、运用知识的能力、分析问题的能力、独立提出见解的能力和创新的能力”的要求。
首先，《金属材料及热处理》课程教学改革应该设置以岗位工作任务为导向的教学内容。倡导新的教学方式，以学生为主体，教师为主导。使用实效性强的学习材料，讲授在特定岗位工作任务中的教学实例，更好地激发学生的积极性，更有效地帮助学习者实现所希望达到的目标。特别强调“做中学”的教学方法，即通过完成一项工作任务或解决某个实际问题而获得知识，强调以学生获取直接经验的形式来掌握融合于各项实践活动中的知识和技能。因为“只有在职业实践活动中才能学会‘做’，才能符合社会经济和技术发展的需要。”在进行《金属材料及热处理》课程设计的时候，有必要对工作岗位中的典型环节进行分析。通过以工作任务为导向的教学内容和课程设置，更有效地指导《金属材料及热处理》的教学工作。在教学内容安排上考虑学生的现状；注重教材创新，内容创新，并要增加一些新元件、新技术，更好地反映技术的发展；同时要体现规范、贯标，做到标准化、规范化，考虑现场应用实际和国外的对照；教学要将基本概念、基本理论、基本方法、基本技能的介绍有机结合在一起，充分体现课程的系统性、科学性和应用性，并应针对高职高专学生基础理论薄弱并且差异较大等特点，适当增加选学内容。对于多数学生，遵循“必需、够用”原则，以“讲清概念、强化应用”为重点，只要求掌握金属材料及热处理的基本理论、方法和技能，而对于部分好同学，为扩大其知识面，拓展学生视野，利于将来发展，适当增加了教材内容的广度和深度。最终使学生获得有关工程材料的基本理论和基本知识，初步掌握零件设计时的合理选材、用材，并具有正确运用热处理技术、妥善安排加工工艺路线及材料检测等方面的知识和能力，使学生初步具有分析、解决实际工程问题的能力。
其次，《金属材料及热处理》课程教学改革应该采取教学和实训相结合的教学法。根据工作岗位的需求，采用实训教学法。通过这种教学方法让学生在一个真实的工作环境氛围中对自己未来的职业岗位有一个比较清晰的全面的理解，特别能使学生对一些行业特有规范得到认识和强化，促进学生职业素质的全面提高。使学生能够理论联系实际，真正做到学以致用。课堂上教师应尽可能为学生提供拓展学习的机会，并采用灵活多样的形式，增加趣味性。更多地为学生提供一系列金属材料如何进行热处理的实例音像材料，给学生以身临其境的感觉，实训时多进行训练，进一步激发学生的积极性，提高学生课堂的参与度和学习的积极性。在使用以岗位工作任务为导向的教学法时，培养学生的动手、动脑能力和应变能力，让学生体会到所学知识在真实工作岗位中的用途。
再次，《金属材料及热处理》是一门重要的、实践性很强的专业技术基础课。“金属材料及热处理”这门课程的内容包括金属学基础及热处理和机械工程常用的金属材料、非金属材料（高分子材料、陶瓷材料和复合材料）、零件毛坯的选用，主要讲授工程构件和机器零件用材料的成分、组织结构和性能之间的关系、变化规律和改变材料性能的途径等。不但是冶金类专业学生必修的一门专业基础课，也是机电、材料、焊接等专业学生必修的一门专业基础课。在课程开设上，主讲教师在以岗位工作任务为主选择教学内容时，还应针对高职高专课程的特点，遵循“必需、够用”原则，以“讲清概念、强化应用”为重点，要求学生掌握金属材料及热处理的基本理论、方法和技能，同时为了扩大其知识面，拓展学生视野，利于将来发展，适当增加教学内容的广度、深度和选学内容，以适应学生基础理论薄弱并且差异较大等特点。通过实验、实习实训与课堂教学的交互、渗透，使学生能更好地理解和掌握所学的知识，掌握分析问题方法和解决问题方法。根据各专业的岗位能力及安排的课时的不同，主讲教师应适当删选所需教学内容进行教学。
除此之外，在教学中，学校教师队伍也是培养人才的必要保障。教师必须有较强的理论知识，创新精神和良好的职业道德。教师必须具备现代教育观、学习观，并加强对教育内容、教育方法和手段的改革。在教学实践中，教师必须不断学习，掌握最新的教育教学理论，使理论在实践中应用。只有既具有丰富理论知识，又具有足够实践经验的教师在课堂上进行教学时，他的内容才会更真实，更有针对性，培养人才能围绕最新的工作岗位技能要求，培养出与实际工作无缝隙对接的专业人才。
三、以岗位工作任务为导向的教学模式的设计与创新
紧紧围绕高职高专人才培养目标，采用理论与实践的互动、教师与学生的互动、相关课程间互动的教学模式以及实验、实习与课程设计相互融合的实践教学体系，通过讲授理论、实验、实习实训、课程设计等环节，建立一整套全方位、全时段、动态的课程教学体系，使学生具有一定的基础理论知识和较强的专业实践能力。
1.以岗位工作任务为导向，引导启迪教学主体的互动。理论教学改变以往满堂讲授、学生被动学习的做法，鼓励学生发现问题、提出问题，并及时解决问题。教师讲课时把一些以岗位工作任务为导向的富有启发性和学习中的难点问题提出来，让学生独立思考，在教师的策划和组织下，师生一起讨论和交流。通过这样的交互学习环境，缩短了师生之间的距离，为学生提供了宽松的学习环境，减轻了学生的心理压力。教师的影响、引导、启迪，使学生更深刻地理解和应用所学知识，有助于学生发散性思维的培养和吸收知识能力的提高。
2.以岗位工作任务为导向，再现工程环境，积极开展现场教学。采取在学校实验室及校外实习实训基地现场教学的方式，结合具体设备，边教边听边看，在工程环境中有针对性地解决课程中的重点和难点问题。
3.以岗位工作任务为导向，加强和改革实践教学方法。创建了实验、实习实训与课堂教学互相融合的实践教学体系。边设计边实验，密切知与做、动脑与动手之间的关系，强化实践教学，使学生获得工程实践的体验和训练，极大地提高学生综合运用所学知识解决实际问题的能力。通过实验，提高学生的认知能力，促进学生将课程和实验、实习结合起来，使学生将理论知识应用到实践中并解决实际问题。
4.以岗位工作任务为导向，充分利用各种教学资源，加强直观性教学。课堂教学中，充分利用模型、实物、录像片及自行开发的多媒体课件，通过直观教学的强大表现力，将丰富的教学资源以生动、具体、直观的形式予以充分利用和展现。以电教、多媒体配合，用“动”的实物、操作、动画等，形象地模拟热处理工艺过程，表示出难以理解和想象的空间或运动的问题。对某些生产过程采用电影放映的方式，声、图并貌，所用时间不多，但教学效果很好。
以岗位工作任务为导向的教学模式的设计与创新能最大限度地发挥课堂上每一分钟的作用。能使学生在处理知识与技能的关系上，对重点、难点、关键性的知识掌握更好；引导学生拓宽思路，理论联系实践；调动学生的多种感官同时运用，强化对所学材料的感知；提高学生的学习兴趣，加深理解，强化记忆，取得理想的教学效果。
四、以岗位工作任务为导向的教学模式的效果
使用以岗位工作任务为导向的教学模式后，能够围绕最新的工作岗位技能要求培养与实际工作无缝隙对接的专业人才。
可以使学生获得有关工程材料的基本理论和基本知识，初步掌握零件设计时的合理选材、用材，并具有正确运用热处理技术、妥善安排加工工艺路线及材料检测等方面的知识和能力，使学生初步具有分析、解决实际工程问题的能力。让学生在愉快的气氛中，既掌握了知识，又发展了解决问题的能力。在处理新旧知识上，善于利用已学过的知识来引导学生学习新知识和新技能，从而产生正迁移。同时也善于在学习新知识的同时，复习旧知识，使新旧知识相互渗透，形成整体。培养学生的动手、动脑能力和应变能力，让学生体会到所学知识在真实工作岗位中的用途。
因此，在进行《金属材料及热处理》课程设计的时候，有必要对工作岗位中的典型环节进行分析。通过以岗位工作任务为导向的教学内容和课程设置，更有效地指导《金属材料及热处理》的教学工作。
参考文献：
[1]国务院关于大力发展职业教育的决定[N].中国教育报，2005-11-18（1）.
[2]邹伟.高职教育工学结合人才培养模式改革创新的探索与实践[J].辽宁教育研究，2008，（1）：35.
[关键词]热能动力工程；锅炉技术；能源；发展
中图分类号：TK221 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）35-0085-01
随着常规能源的日渐短缺，人类环境保护意识的不断增强，节能、高效、降低或消除污染排放物、发展新能源及其它可再生能源成为本学科的重要任务，在能源、交通运输、汽车、船舶、电力、航空宇航工程、农业工程和环境科学等诸多领域获得越来越广泛的应用，在国民经济各部门发挥着越来越重要的作用。
一、 热能动力工程概念及在能源方面的现状
（一）、热能动力工程概念
热能动力工程顾名思义主要研究热能与动力方面，其包括热力发动机，热能工程，流体机械及流体工程，热能工程与动力机械，制冷与低温技术，能源工程，工程热物理，水利电动力工程，冷冻冷藏工程等九个方面，其中锅炉的运行方面主要运用热力发动机，热能工程，动力机械，能源工程以及工程热物理等部分专业技术。热能动力工程主要研究方面为热能与动力之间的转换问题，其研究方面横跨机械工程、工程热物理等多种科学领域。其发展方向多为电厂热能工程以及自动化方向、工程物理过程以及其自动控制方向、流体机械及其自动控制方向、空调制冷方向、锅炉热能转换方向等，热能动力工程是现代动力工程的基础。热能动力工程主要需要解决的问题是能源方面的问题，作为热能源的主要利用工程，热能动力工程对于我国的国民经济的发展中具有很高的地位。？
（二）、热能工程技术的现状
随着我国市场经济的建立，社会需求和经济分配状态的变化、科技发展的趋势、对本专业的生源、就业等形成了挑战，更是热能动力专业教育的关键。同时，热动还是现代动力工程师的基本训练，可见热动是现代动力工程的基础。热动主要研究热能与动力方面，是跨热能与动力工程、机械工程等学科领域的工程应用型专业。热动主要学习机械工程、热能动力工程和工程热物理的基础理论，学习各种能量转换及有效利用的理论和技术。本专业涵盖的产业领域十分广泛。能源动力产业既是国民经济的基础产业，又在各行各业中有特殊的应用，也是国家科技发展基础方向之一。能源动力领域人才教育的成败关系到国家的根本利益。
能源问题在当今社会举足轻重，热能与动力工程专业在国民经济中的地位可想而知。
能源动力工业是我国国民经济与国防建设的重要基础和支柱型产业，同时也是涉及多个领域高新技术的集成产业，在国家经济建设与社会发展中一直起着极其重要的作用。
风机是一种装有多个叶片的通过轴旋转推动气流的机械。叶片将施加于轴上旋转的机械能，转变为推动气体流动的压力，从而实现气体的流动。风机广泛应用于发电厂、锅炉和工业炉窑的通风和引风，矿井、隧道、冷却塔、车辆、船舶和建筑物的通风、排尘和冷却等。尤其是在电站，随着机组向大容量、高转速、高效率、自动化方向的发展，电站也对风机的安全可靠性提出了越来越高的要求，锅炉风机在运行中常发生烧坏电机、窜轴、叶轮飞车、轴承损坏等事故，严重危害设备、人身安全，也给电厂造成巨大的经济损失。此外，风机一直是电站的耗电大户，电站配备的送风机、引风机和冷烟风机是锅炉的重要辅机，降低其耗电率是节能的一项重要措施。
二、热能动力工程技术运用
（一）炉内燃烧控制技术
其燃烧控制是步进炉的核心技术之一，手动控制已被自动控制方式所取代。目前大规格钢锭推钢式加热炉可选用的燃烧自控方式通常有：
（1）空燃比例连续控制系统，该系统主要由烧嘴、燃烧控制器、空气/燃气比例阀、空气/燃气电动蝶阀、空气/燃气流量计、热电偶、气体分析装置、PLC等组成。工作原理是由热电偶或气体分析装置检测出来的数据传送到PLC与其设定值进行比较，偏差值按比例积分、微分运算输出4-20 mA的电信号分别对空气/燃气比例阀和空气/燃气电动蝶阀的开度进行调节，从而达到控制空气/燃气比例和炉内温度之目的。
（2）双交叉限幅控制系统，该系统主要由烧嘴、燃烧控制器、空气/燃气流量阀、空气/燃气流量计、热电偶等组成。工作原理是：通过一个温度传感器热电偶把测量的温度变成一个电信号，该信号表示测量点的实际温度，该测量点的温度期望给定值是由预存贮在上位机中的工艺曲线自动给定的。根据这两个温度值偏差的大小，PLC自动校准燃气/空气流量阀的开度。该阀通过电动执行机构定位。空气/燃料比控制，借助于孔板和差压变送器来测量空气流量，燃气的流量是借助于一台安装在燃气支管上的质量流量计来测量，使精确的温度控制得以实现。
（二）、软件仿真锅炉风机翼型叶片
由于锅炉叶轮机械内部流场非常复杂，并带有强烈的非定常特征，进行细致的实验测量非常困难，目前尚没有完善的流体力学理论解释诸如流动分离、失速和喘振等流动现象，这就迫切需要可靠详细的流动实验和数值模拟工作来了解机械内部流动本质。将利用软件对锅炉风机翼型叶片进行二维的数值模拟，研究空气以不同的方向流入翼型叶片入口所造成的流动分离。根据数值模拟的一般步骤：创建二维模型，进行网格划分，设定边界条件和区域，输出网格，再利用求解器求解，对不同空气来流攻角角下的流动进行二维数值模拟。在得到模拟结果后，对不同攻角下模拟所得到的速度矢量图进行比较分析，得出锅炉风机翼型边界层分离和攻角的关系。
三、热能动力工程的发展方向
1、热能动力及控制工程方向（含能源环境工程方向）主要掌握热能与动力测试技术、锅炉原理、汽轮机原理、燃烧污染与环境、动力机械设计、热力发电厂、热工自动控制、传热传质数值计算、流体机械等知识。
2、热力发动机及汽车工程方向掌握内燃机（或透平机）原理、结构，设计，测试，燃料和燃烧，热力发动机排放与环境工程，能源工程概论，内燃机电子控制，热力发动机传热和热负荷，汽车工程概论等方面的知识。
3、制冷低温工程与流体机械方向掌握制冷、低温原理、人工环境自动化、暖通空调系统、低温技术学、热工过程自动化、流体机械原理、流体机械系统仿真与控制等方面的知识。使学生掌握该方向所涉及的制冷空调系统、低温系统，制冷空调与低温各种设备和装置，各种轴流式、离心式压缩机和各种容积式压缩机的基本理论和知识。
4、水利水电动力工程方向掌握水轮机、水轮机安装检修与运行、水力机组辅助设备、水轮机调节、现代控制理论、发电厂自动化、电机学、发电厂电气设备、继电保护原理等方面的知识，以及水电厂计算机监控和水电厂现代测试技术方面的知识。
四、结束语
热能动力工程的迅速发展使得热力发动机专业方向，其中包括热力发动机主要研究高速旋转动力装置，包括蒸汽轮机、燃气轮机、涡喷与涡扇发动机、压缩机及风机等的设计、制造、运行、故障监测与诊断以及自动控制等行业的发展都到了提速。热动能的发展为航空、航天、能源、船舶、石油化工、冶金、铁路及轻工等部门培养高级工程技术人才，若能将这些理论知识转换成实际的运用，我国的能源压力将大大降低。
参考文献
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