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摘要：介绍了东华大学热能动力类专业新设“燃烧学”课程建设的心得和体会，对“燃烧学”课程教学内容、教学方法、教学手段等进行了详细的阐述，经过教学实践，在提高教师教研水平和学生综合素质方面取得了良好效果。
关键词：燃烧学；课程建设；能源与环境系统工程
作者简介：邓文义（1982-），男，浙江温州人，东华大学环境科学与工程学院，讲师；苏亚欣（1972-），男，河北高阳人，东华大学环境科学与工程学院，副教授。（上海?201620）
中图分类号：G642.0?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）27-0070-02
“燃烧学”是研究燃烧现象、实践和理论的学科，内容涉及化学、热力学、传热传质学和流体力学等问题的复杂过程。人类的物质文明史与燃烧技术的发展密不可分，火的历史也就是人类社会进步的历史。随着科技的发展，人类对能源的需求是空前的。目前，全世界所消耗的能源中有超过80%是来自煤、石油和天然气等不可再生燃料的燃烧，对不可再生的矿物质燃料的严重依赖使人类进入了空前的能源危机。与此同时，环境保护又与能源利用息息相关。在我国，以煤为代表的矿物质燃料燃烧所排放的大量的SO2、NOx、CO2等有害气体对环境构成了严重威胁。“燃烧学”是研究燃料燃烧过程中化学能转化为热能的一门学科，它在燃料清洁燃烧、能源高效利用和燃烧污染物控制等方面都扮演着越来越重要的角色。
东华大学（以下简称“我校”）热能工程专业由1951年设立的热工教研室发展而来，1984年开始招收硕士研究生，2003年获得硕士学位授予权。2008年开始招收能源与环境系统工程专业本科。2010年获得热能工程硕士学位授予权和动力工程及工程热物理一级学科硕士点。“燃烧学”课程是能源与环境系统工程专业的专业必修课程，为我校最新的专业课之一，至今仅有两年的授课经历。因此，很多与“燃烧学”相关的教学资源都刚刚经历从无到有的过程。从2008年招收能源与环境系统工程专业开始，到2011年开始第一次给本科生上“燃烧学”课程，经历了多年的与“燃烧学”课程相关的课程资料和实验教材的积累和建设。在该课程多年的建设中，教师队伍结构的稳定性、教学内容建设的先进性和科学性、教学方法和手段的多样化、相关优质教学资源的网络共享、教材建设的持续性等方面都取得了实质性的进展与成效。
一、课程建设的总体思路
确立先进的教学思想是开展“燃烧学”课程建设的重要前奏，即教学思想要与现代科学技术、社会发展、学生综合素质和能力的全面提高相一致。“燃烧学”课程建设的指导思想，一方面是提高学生分析问题和解决问题的能力；另一方面是深化学生对燃烧基本理论的认识，为以后学习更深层次的燃烧学理论打下坚实的基础。“燃烧学”是一门与时俱进的学科，随着对燃烧研究的深入，对燃烧机理的认识也日益深入甚至发生变化。这就要求在教学过程中不断完善“燃烧学”教学大纲，不断补充或更新教学内容，进而不断地丰富和完善“燃烧学”课程的多媒体教学课件。此外，还建立了该课程的教学网站，通过网站为学生提供丰富的“燃烧学”网络资源，同时为师生之间的网络互动提供了良好的平台，大大加强了师生之间的联系。此外，网络平台还为学生提供了大量的课外学习资料，帮助学生更好地理解燃烧学理论，从而提高本课程的教学质量。本文将从教材选择、教学内容、教学方法、教学手段、网络教学资源库建设和考核方式等六个方面来介绍“燃烧学”课程建设的具体内容。
二、课程建设的具体内容
1.教材选择
根据国内外大学“燃烧学”课程的调研情况，长期以来，国内大部分高校的“燃烧学”课程教学比较偏重于燃烧设备和燃烧工程应用等教学内容，侧重于工程实践型人才的培养。和国内高校不同，国外的知名高校“燃烧学”课程则偏重于燃烧机理的解释和原理的推导，尤其侧重于燃烧火焰机理方面的研究。近年来，国内将本科教育改革定位为“通识教育基础上的宽口径专业教育”的高校越来越多。随之而来的是，國内一些著名高校在“燃烧学”教学过程中也逐渐加强对燃烧基本理论的教育，着重提高学生的创新精神和创新能力。如清华大学就率先采用国际上通用的“燃烧学”教材，在国内“燃烧学”教学改革方面首开先河。
东华大学作为“211工程”全国重点大学，推行的教育理念是“一切以学生的全面发展与成才为中心”，在大学本科教育中实行“建立在通识教育基础上，宽口径、柔性化的专业教育”。在这种背景下，能源与环境系统工程专业“燃烧学”课程使用的教材是由美国宾夕法尼亚大学Stephen R.Turns教授编写，清华大学姚强教授等翻译并由清华大学出版社于2009年4月出版的《燃烧学导论：概念与应用（第2版）》。该书在国外知名学府的“燃烧学“课程中被广泛采用，它采用深入浅出的语言来讲解燃烧基本理论及其应用，书本的内容体现了燃烧科学在近年来的研究发展状况和趋势。书本中还配有大量的例题以方便学生掌握，同时课后还有大量的思考题和习题提供给学生作为课后训练。该书还配有一张光盘，光盘中提供了用于燃烧计算的软件程序，从而进一步提高学生解决问题的能力。
2.教学内容
“燃烧学”课程的教学内容体系如图1所示，由于“燃烧学”是一门系统的基础应用学科，内容涉及化学热力学、化学动力学、传热传质学等以数学为基础的理论体系，因此该课程首先对这些基本理论从基本概念、边界条件、理论模型和应用实例等方面进行了入门级的讲解，同时介绍一些涉及重要燃烧反应的化学反应机理方程，以及反应流的简化守恒方程。在“燃烧基本理论”的基础上，进一步介绍“燃料的燃烧”，包括气体燃料、液体燃料和固体燃料，在这一模块中，为了提高学生学习的热情，增加了许多燃烧实践方面的内容。如气体燃料燃烧方面的应用案例，有本生灯火焰、家用燃气灶和蜡烛火焰等；液体燃料燃烧方面的应用案例，有柴油机、燃油锅炉和燃气轮机等；固体燃料燃烧方面的应用案例，有燃煤锅炉、垃圾焚烧和金属燃烧等。同时结合当前科研进展情况，及时地补充一些前沿的学科知识，譬如微尺度燃烧技术、微重力燃烧技术等。 3.教学方法
在教学方法上，尤其在讲解抽象理论时应注重理论联系实际，由易到難，逐步深入，选取一些有代表性且比较经典的例题进行详细讲解。一些重要理论和知识点，如：燃烧热化学、化学动力学、传质理论、气体燃料、液体燃料和固体燃料的燃烧理论等都要涉及，但在难度和深度上要安排合理，时间安排要紧凑。对于重点内容在讲解的过程中应深入细致，占用学时数要多一些。为了启发学生独立思考的能力，且让所学的知识能够融会贯通，并让学生感受到知识的实用性，注重将书本中的抽象理论和实际相联系。例如，在讲解燃烧过程反应机理时，要结合印刷电路板阻燃剂的阻燃原理进行解释，同时让学生课后查阅各种灭火器的灭火原理等；在学习着火和熄火理论时，联系矿井中的瓦斯爆炸，以及早期矿灯的发明原理等；在介绍燃烧过程污染物排放和控制时，让学生查阅当代燃煤锅炉在脱硫、脱硝以及二氧化碳减排和储存方面的最新技术，并引导学生从燃烧原理角度对这些新技术进行解释，等等。此外，为活跃课堂学习氛围，在课堂教学中向学生演示一些简单的小实验。比如给学生演示打火机、酒精灯和火柴的火焰，让学生观察这些火焰有什么不同，并结合燃烧知识对这种差异的内在原理进行解释；在酒精灯火焰上水平放置一块铁丝网，并逐渐将铁丝网在火焰面上上下移动，观察火焰会发生什么变化，并结合书本知识解释这种现象。通过这些小实验，很大程度上提高了学生的学习积极性，以及思考和探索问题的能力。
4.教学手段
我校的“燃烧学”课程采用多媒体授课为主的教学方式，充分利用现代多媒体网络技术，制作多媒体教学课件。同时，为了加强课堂上师生之间的互动，在多媒体教学的基础上，有机结合了传统黑板板书的教学方式，例如对于一些复杂的公式则尽可能在黑板上推导，对于一些比较复杂抽象的课程内容尽可能采用Flash动画的形式，详细而生动地展示出来，从而将感性认识和理性认识相结合，促进了学生对课程的理解和掌握。经过不断的总结和完善，形成了日益完善的多媒体课件。这些多媒体课件不仅图文并茂，而且内容丰富，信息量大，对学生有很强的启迪作用。通过这种多媒体技术和传统黑板板书相结合的教学方式，给学生营造了一个轻松愉快的学习环境，提高了学生学习的积极性，取得较好的教学效果。
5.网络教学资源库建设
利用学院的网络教学平台，建立了“燃烧学”的课程网站，设立了课程介绍、教学内容、教学实践、学术交流、燃烧小知识、课程讨论区等栏目，学生可以在网络上下载上课课件、课后习题和参考资料等；学生还可以通过网络进行课前预习和课后复习。因此，网络教学资源为学生提供了一个良好的自主学习环境。同时，利用网络这个教学平台，解决了平时课堂答疑时间比较少的问题。学生和学生之间，以及学生和教师之间可以经常进行网络交流互动，能及时方便解决学生的学习疑问；学生还可以在线探讨燃烧学术问题，发表自己的见解和认识。因此，网络教学资源库在课程答疑、师生交流和提高学生自主学习能力等方面都发挥了重要作用。
6.考核方式
“燃烧学”课程采用多样化的考核方式，包括平时成绩和期末成绩。课程注重平时作业习题的训练，平时作业成绩占总成绩的10%；经常组织课堂小测验，小测验的成绩占总成绩的10%；此外，还对学生的出勤情况进行考核，这部分也占总成绩的10%，对于无故迟到、旷课的学生，这部分成绩要适当扣分。如此一来，平时成绩最后占总成绩的30%，这一方面更加体现了课程学习的公平合理性，期末总成绩能更加真实地反映学生的学习情况；另一方面，这种方式也可以明显减少学生在期末考试中的压力，减少了平时不努力、临时抱佛脚的现象。期末考试的试题主要分为三种题型：选择题、分析题和计算题。其中选择题考核学生对基本燃烧理论的掌握情况，分析题考核学生运用所学知识来分析和解决实际问题的能力，而计算题考核学生对常见燃烧工程计算方法的掌握情况。
三、总结
从2008年至今，经过课题组成员不懈的努力，“燃烧学”课程先后建立了教学大纲、多媒体课件和网络资源库等教学资源，课程建设取得了很大成效。同时，通过教学方法和教学手段的不断丰富，以及多媒体CAI课件的不断完善，学生的学习积极性不断提高，教学效果也正在逐年提升。我们将在目前的成果基础上继续努力完善教学课件和补充网络资源，并进一步提高教学手段的丰富性和多样化。
参考文献：
[1]曹玉春,吴金星,焦森林.热能动力工程专业“燃烧学”课程的教学改革与创新[J].中国电力教育,2010,(4):69-71.
[2]苏磊.《燃烧学》教学有感[J].中国科教创新导刊,2009,(34):134.
[3]王保文,王为术,高传昌.电厂热能动力工程专业“燃烧学”教学内容设计[J].中国电力教育,2010,(30):100-102.
[4]苏亚欣,汝俭.对“燃烧学”本科实验教学的探讨[J].中国电力教育,
2009,(16):116-117.
[5]姚强,李水清,王宇.燃烧学导论:概念与应用[M].第二版.北京:清华大学出版社,2009.
（责任编辑：孙晴）
关键词：燃烧学；课程建设；能源与环境系统工程
作者简介：邓文义（1982-），男，浙江温州人，东华大学环境科学与工程学院，讲师；苏亚欣（1972-），男，河北高阳人，东华大学环境科学与工程学院，副教授。（上海?201620）
中图分类号：G642.0?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）27-0070-02
“燃烧学”是研究燃烧现象、实践和理论的学科，内容涉及化学、热力学、传热传质学和流体力学等问题的复杂过程。人类的物质文明史与燃烧技术的发展密不可分，火的历史也就是人类社会进步的历史。随着科技的发展，人类对能源的需求是空前的。目前，全世界所消耗的能源中有超过80%是来自煤、石油和天然气等不可再生燃料的燃烧，对不可再生的矿物质燃料的严重依赖使人类进入了空前的能源危机。与此同时，环境保护又与能源利用息息相关。在我国，以煤为代表的矿物质燃料燃烧所排放的大量的SO2、NOx、CO2等有害气体对环境构成了严重威胁。“燃烧学”是研究燃料燃烧过程中化学能转化为热能的一门学科，它在燃料清洁燃烧、能源高效利用和燃烧污染物控制等方面都扮演着越来越重要的角色。
东华大学（以下简称“我校”）热能工程专业由1951年设立的热工教研室发展而来，1984年开始招收硕士研究生，2003年获得硕士学位授予权。2008年开始招收能源与环境系统工程专业本科。2010年获得热能工程硕士学位授予权和动力工程及工程热物理一级学科硕士点。“燃烧学”课程是能源与环境系统工程专业的专业必修课程，为我校最新的专业课之一，至今仅有两年的授课经历。因此，很多与“燃烧学”相关的教学资源都刚刚经历从无到有的过程。从2008年招收能源与环境系统工程专业开始，到2011年开始第一次给本科生上“燃烧学”课程，经历了多年的与“燃烧学”课程相关的课程资料和实验教材的积累和建设。在该课程多年的建设中，教师队伍结构的稳定性、教学内容建设的先进性和科学性、教学方法和手段的多样化、相关优质教学资源的网络共享、教材建设的持续性等方面都取得了实质性的进展与成效。
一、课程建设的总体思路
确立先进的教学思想是开展“燃烧学”课程建设的重要前奏，即教学思想要与现代科学技术、社会发展、学生综合素质和能力的全面提高相一致。“燃烧学”课程建设的指导思想，一方面是提高学生分析问题和解决问题的能力；另一方面是深化学生对燃烧基本理论的认识，为以后学习更深层次的燃烧学理论打下坚实的基础。“燃烧学”是一门与时俱进的学科，随着对燃烧研究的深入，对燃烧机理的认识也日益深入甚至发生变化。这就要求在教学过程中不断完善“燃烧学”教学大纲，不断补充或更新教学内容，进而不断地丰富和完善“燃烧学”课程的多媒体教学课件。此外，还建立了该课程的教学网站，通过网站为学生提供丰富的“燃烧学”网络资源，同时为师生之间的网络互动提供了良好的平台，大大加强了师生之间的联系。此外，网络平台还为学生提供了大量的课外学习资料，帮助学生更好地理解燃烧学理论，从而提高本课程的教学质量。本文将从教材选择、教学内容、教学方法、教学手段、网络教学资源库建设和考核方式等六个方面来介绍“燃烧学”课程建设的具体内容。
二、课程建设的具体内容
1.教材选择
根据国内外大学“燃烧学”课程的调研情况，长期以来，国内大部分高校的“燃烧学”课程教学比较偏重于燃烧设备和燃烧工程应用等教学内容，侧重于工程实践型人才的培养。和国内高校不同，国外的知名高校“燃烧学”课程则偏重于燃烧机理的解释和原理的推导，尤其侧重于燃烧火焰机理方面的研究。近年来，国内将本科教育改革定位为“通识教育基础上的宽口径专业教育”的高校越来越多。随之而来的是，國内一些著名高校在“燃烧学”教学过程中也逐渐加强对燃烧基本理论的教育，着重提高学生的创新精神和创新能力。如清华大学就率先采用国际上通用的“燃烧学”教材，在国内“燃烧学”教学改革方面首开先河。
东华大学作为“211工程”全国重点大学，推行的教育理念是“一切以学生的全面发展与成才为中心”，在大学本科教育中实行“建立在通识教育基础上，宽口径、柔性化的专业教育”。在这种背景下，能源与环境系统工程专业“燃烧学”课程使用的教材是由美国宾夕法尼亚大学Stephen R.Turns教授编写，清华大学姚强教授等翻译并由清华大学出版社于2009年4月出版的《燃烧学导论：概念与应用（第2版）》。该书在国外知名学府的“燃烧学“课程中被广泛采用，它采用深入浅出的语言来讲解燃烧基本理论及其应用，书本的内容体现了燃烧科学在近年来的研究发展状况和趋势。书本中还配有大量的例题以方便学生掌握，同时课后还有大量的思考题和习题提供给学生作为课后训练。该书还配有一张光盘，光盘中提供了用于燃烧计算的软件程序，从而进一步提高学生解决问题的能力。
2.教学内容
“燃烧学”课程的教学内容体系如图1所示，由于“燃烧学”是一门系统的基础应用学科，内容涉及化学热力学、化学动力学、传热传质学等以数学为基础的理论体系，因此该课程首先对这些基本理论从基本概念、边界条件、理论模型和应用实例等方面进行了入门级的讲解，同时介绍一些涉及重要燃烧反应的化学反应机理方程，以及反应流的简化守恒方程。在“燃烧基本理论”的基础上，进一步介绍“燃料的燃烧”，包括气体燃料、液体燃料和固体燃料，在这一模块中，为了提高学生学习的热情，增加了许多燃烧实践方面的内容。如气体燃料燃烧方面的应用案例，有本生灯火焰、家用燃气灶和蜡烛火焰等；液体燃料燃烧方面的应用案例，有柴油机、燃油锅炉和燃气轮机等；固体燃料燃烧方面的应用案例，有燃煤锅炉、垃圾焚烧和金属燃烧等。同时结合当前科研进展情况，及时地补充一些前沿的学科知识，譬如微尺度燃烧技术、微重力燃烧技术等。 3.教学方法
在教学方法上，尤其在讲解抽象理论时应注重理论联系实际，由易到難，逐步深入，选取一些有代表性且比较经典的例题进行详细讲解。一些重要理论和知识点，如：燃烧热化学、化学动力学、传质理论、气体燃料、液体燃料和固体燃料的燃烧理论等都要涉及，但在难度和深度上要安排合理，时间安排要紧凑。对于重点内容在讲解的过程中应深入细致，占用学时数要多一些。为了启发学生独立思考的能力，且让所学的知识能够融会贯通，并让学生感受到知识的实用性，注重将书本中的抽象理论和实际相联系。例如，在讲解燃烧过程反应机理时，要结合印刷电路板阻燃剂的阻燃原理进行解释，同时让学生课后查阅各种灭火器的灭火原理等；在学习着火和熄火理论时，联系矿井中的瓦斯爆炸，以及早期矿灯的发明原理等；在介绍燃烧过程污染物排放和控制时，让学生查阅当代燃煤锅炉在脱硫、脱硝以及二氧化碳减排和储存方面的最新技术，并引导学生从燃烧原理角度对这些新技术进行解释，等等。此外，为活跃课堂学习氛围，在课堂教学中向学生演示一些简单的小实验。比如给学生演示打火机、酒精灯和火柴的火焰，让学生观察这些火焰有什么不同，并结合燃烧知识对这种差异的内在原理进行解释；在酒精灯火焰上水平放置一块铁丝网，并逐渐将铁丝网在火焰面上上下移动，观察火焰会发生什么变化，并结合书本知识解释这种现象。通过这些小实验，很大程度上提高了学生的学习积极性，以及思考和探索问题的能力。
4.教学手段
我校的“燃烧学”课程采用多媒体授课为主的教学方式，充分利用现代多媒体网络技术，制作多媒体教学课件。同时，为了加强课堂上师生之间的互动，在多媒体教学的基础上，有机结合了传统黑板板书的教学方式，例如对于一些复杂的公式则尽可能在黑板上推导，对于一些比较复杂抽象的课程内容尽可能采用Flash动画的形式，详细而生动地展示出来，从而将感性认识和理性认识相结合，促进了学生对课程的理解和掌握。经过不断的总结和完善，形成了日益完善的多媒体课件。这些多媒体课件不仅图文并茂，而且内容丰富，信息量大，对学生有很强的启迪作用。通过这种多媒体技术和传统黑板板书相结合的教学方式，给学生营造了一个轻松愉快的学习环境，提高了学生学习的积极性，取得较好的教学效果。
5.网络教学资源库建设
利用学院的网络教学平台，建立了“燃烧学”的课程网站，设立了课程介绍、教学内容、教学实践、学术交流、燃烧小知识、课程讨论区等栏目，学生可以在网络上下载上课课件、课后习题和参考资料等；学生还可以通过网络进行课前预习和课后复习。因此，网络教学资源为学生提供了一个良好的自主学习环境。同时，利用网络这个教学平台，解决了平时课堂答疑时间比较少的问题。学生和学生之间，以及学生和教师之间可以经常进行网络交流互动，能及时方便解决学生的学习疑问；学生还可以在线探讨燃烧学术问题，发表自己的见解和认识。因此，网络教学资源库在课程答疑、师生交流和提高学生自主学习能力等方面都发挥了重要作用。
6.考核方式
“燃烧学”课程采用多样化的考核方式，包括平时成绩和期末成绩。课程注重平时作业习题的训练，平时作业成绩占总成绩的10%；经常组织课堂小测验，小测验的成绩占总成绩的10%；此外，还对学生的出勤情况进行考核，这部分也占总成绩的10%，对于无故迟到、旷课的学生，这部分成绩要适当扣分。如此一来，平时成绩最后占总成绩的30%，这一方面更加体现了课程学习的公平合理性，期末总成绩能更加真实地反映学生的学习情况；另一方面，这种方式也可以明显减少学生在期末考试中的压力，减少了平时不努力、临时抱佛脚的现象。期末考试的试题主要分为三种题型：选择题、分析题和计算题。其中选择题考核学生对基本燃烧理论的掌握情况，分析题考核学生运用所学知识来分析和解决实际问题的能力，而计算题考核学生对常见燃烧工程计算方法的掌握情况。
三、总结
从2008年至今，经过课题组成员不懈的努力，“燃烧学”课程先后建立了教学大纲、多媒体课件和网络资源库等教学资源，课程建设取得了很大成效。同时，通过教学方法和教学手段的不断丰富，以及多媒体CAI课件的不断完善，学生的学习积极性不断提高，教学效果也正在逐年提升。我们将在目前的成果基础上继续努力完善教学课件和补充网络资源，并进一步提高教学手段的丰富性和多样化。
参考文献：
[1]曹玉春,吴金星,焦森林.热能动力工程专业“燃烧学”课程的教学改革与创新[J].中国电力教育,2010,(4):69-71.
[2]苏磊.《燃烧学》教学有感[J].中国科教创新导刊,2009,(34):134.
[3]王保文,王为术,高传昌.电厂热能动力工程专业“燃烧学”教学内容设计[J].中国电力教育,2010,(30):100-102.
[4]苏亚欣,汝俭.对“燃烧学”本科实验教学的探讨[J].中国电力教育,
2009,(16):116-117.
[5]姚强,李水清,王宇.燃烧学导论:概念与应用[M].第二版.北京:清华大学出版社,2009.
（责任编辑：孙晴）