摘 要：对热能与动力工程专业64学时本科课程“锅炉设备及运行”的教学内容及学时分配进行了设计，并对各个知识模块的教学内容进行了说明和讨论。所提出的“锅炉设备及运行”课程教学内容具有注重宽深结合、注重工程素养培养、注重前沿教学的特点，对热能与动力工程专业“锅炉原理”课程的进一步改革具有参考意义。
关键词：锅炉设备及运行 锅炉原理 本科教学 课程建设
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：
引言
上海理工大学（以下简称“我校”）热能与动力工程专业（能源与环境工程方向）源于20世纪50年代创办的锅炉专业（后来改名为热能工程），有悠久的发展历史。经过几十年发展，我校热能工程专业形成了偏重于锅炉设计与制造方向的特色。因而，集锅炉理论、设计及计算为一体的“锅炉原理”课程始终是本专业最主要的专业课程[1， 2]。但随着社会经济发展和制造业生产效率提高，锅炉制造企业的用人需求趋于减少，而火电厂等锅炉运行单位的用人需求趋于增多。此外，随着全社会对节能减排工作的日益重视，社会上涌现出大量的能源科技服务企业。因而，为适应新形势下本专业人才培养的新需求，2013年我校将“锅炉原理”课程的名称改为了“锅炉设备及运行”，同时对其教学内容做了调整。本文对这一项课程改革工作进行了总结和说明。
1.教学内容及学时分配
经研究，提出将64学时“锅炉设备及运行”课程（以下简称“本课程”）的教学内容划分为8个知识模块，各知识模块的教学内容及学时分配如下：
（1） 锅炉基础知识：锅炉概论、燃料、燃烧产物、烟气特性及热平衡。（4学时）
（2） 锅炉燃烧设备：层状燃烧、流态化燃烧、煤粉（制备）燃烧、油（气）燃烧原理与设备。（12学时）
（3） 锅炉受热面：水冷壁（炉膛）、过热器再热器、省煤器、空气预热器的结构、工作特性及设计，以及受热面烟气侧污染、腐蚀和磨损。（10学时）
（4） 锅炉水动力：气液两相流基础，沸腾换热及传热恶化，自然循环、强制循环、直流锅炉原理及工作特性。（10学时）
（5） 锅炉总体设计与布置：单级受热面、锅炉总体热力计算程序，锅炉主要设计参数的选择，锅炉典型布置及其特点。（4学时）
（6） 锅炉水处理：锅炉水质指标，水处理方法，工质侧腐蚀原理与防止，汽包锅炉炉水水质与蒸汽品质控制。（8学时）
（7） 锅炉运行：汽包、直流锅炉启动和停运，单元机组负荷调节及运行，煤粉炉制粉系统运行与燃烧调整，锅炉事故及其处理。（8学时）
（8） 锅炉技术专题讲座：超（超）临界发电及其锅炉、大型循环流化床锅炉、生物质锅炉、联合循环发电系统余热锅炉。（8学时）
2.教学内容设计说明及探讨
与以往的“锅炉原理”教学内容相比，本课程教学内容有以下特点：
（1）充分注意与相关课程的内容衔接，避免不同课程重复讲授相同或相似内容。
因已有“工程燃烧学”为“锅炉原理”的前修课程，因此在本课程教学内容中不再专门介绍基础燃烧理论，但强调以燃烧理论为基础深入讲解各类锅炉燃烧设备的技术原理和工作特性。此外，鉴于与能源利用有关的环境问题日益突出，我校设置有“大气污染控制工程”选修课程，本专业学生一般都会选修此课程。因此，在本课程中不再介绍“燃烧污染物减排与控制”相关内容。但对那些属于锅炉重要工作过程，而在其它课程中未有涉及的理论知识点（如锅炉水动力模块中的气液两相流），仍在本课程中重点讲授，以使教学内容具有与本科教育相适应的理论深度。
（2）减少锅炉设计计算方法的学时，从而拓展课程知识面。
随着本科专业向宽口径培养方向的推进以及对大学本科通识教育的日益重视，专业课课时不断减少。需对以往的“锅炉原理”教学内容进行合理取舍，从而在少学时条件下仍保证专业课程的培养质量。为此，本课程大幅减少了锅炉热力计算的学时，只在锅炉总体设计与布置模块中用2学时讲授其基本计算原理、特点及程序。在后续的实践课程“锅炉课程设计”中，学生可在指导教师的辅助下进一步领会锅炉热力计算方法及其应用。由此，可节余出一些课时用于拓展课程知识面，同时也培养了学生独立自学并完成工程设计计算的能力。
（3）拓展和强化了锅炉水处理方面的教学内容。
水是人类最宝贵的资源，我国是极度缺水国家。绝大多数的工业生产过程都会耗水，与锅炉设备密切相关的火电行业更是所有工业行业中的第一耗水大户。因而，笔者认为以“卓越工程师”为培养目标的工科大学生，应该了解和掌握一些必需的水科学知识和水处理技术。然而在多数院校的本专业培养计划中，未有设置“工业水处理”相关课程，我校亦是如此。为此，在本课程教学内容中加大了锅炉水处理模块的教学学时，以期以锅炉水处理为载体，深化学生对水科学和水处理技术的认识。
（4）拓展和强化了锅炉运行及事故方面的教学内容。
在我校以往的“锅炉原理”教学中，有关锅炉运行的教学课时较少（一般为2～4学时），因而学生对相关知识点了解不深，知识面也较窄。正如“引言”中所述在新形势下，本课程教学中有必要进一步拓展和强化锅炉运行及事故方面的内容。为突出这种变化，课程名称由“锅炉原理”改为了“锅炉设备及运行”。同时，授课内容也由以往的“锅炉启停及运行”，拓展至了“锅炉调整和锅爐事故”。
（5）增加了锅炉技术专题讲座模块，以拓展学生视野。
随着清洁高效发电技术的发展和可持续能源研究的兴起，与之密切相关的锅炉技术也在不断更新和发展。为使学生了解锅炉技术的典型应用和最新进展，在本课程中增加了锅炉技术专题讲座模块，讲授四类典型的主流锅炉技术。该模块主要讲授各专题的关键技术与最新进展，对教师的授课准备提出了更高的要求，但有利于提高学生专业综合素质，为学生就业或进一步深造学习打下较好的基础。
3.总结
本文对我校热能与动力工程专业64学时本科课程“锅炉设备及运行”的教学内容进行了设计，并进行了必要的设计说明和讨论。新的“锅炉设备及运行”教学内容注意与相关课程的内容衔接，避免了不同课程重复讲授相同或相似内容。同时拓展了课程知识面，强化了锅炉水处理与锅炉运行方面的教学内容，新增了锅炉技术专题讲座模块。这些尝试对相关院校热能与动力工程专业“锅炉原理”课程的进一步改革具有参考意义。
参考文献：
[1]王波.浅谈“锅炉原理”课程教学中的若干问题.中国电力教育，2011，（211）：196-197.
[2]王世昌.浅论《锅炉原理》教学的新问题和对策.教育教学论坛，2013，（43）：51-53.
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