摘 要：《燃烧理论》课程内容繁杂，难点多，学生普遍反映此课难学、难懂。教师也感到此课难讲。本人教授此课九年，感到要讲好此课，首先要认清此课知识的基本构成，要分清哪些是基本点，哪些是难点。只有对此课程有一清楚的宏观认识，才能真正讲清楚。另外，采用多媒体，启发学生讨论，多举例，也有助于学生理解。关键词：燃烧 基本知识 多媒体 讨论中图分类号：G424.1
文献标识码：A
文章编号：1672-3791（2013）07（b）-0202-02《燃烧理论》是一门内容丰富、实用性很强的学科。内容丰富一是因为燃料种类繁多，比如油料、煤炭、气体燃料等；二是因为燃料聚集形式多种多样，比如气态、液态、固态等。三是因为燃料在燃烧时，所处燃烧环境、点火形式、点火强度的不同、使得燃料的着火过程、燃烧形式与燃烧速度发生很大变化。实用性很强是因为在实际生产与生活实践中经常遇到与燃烧相关的问题，比如发动机、锅炉、点火器、各种燃烧器。人们为了对此进行深入研究，建立了许多专门的燃烧理论学科，比如瓦斯的燃烧与爆炸、气缸发动机的燃烧、喷气式发动机的燃烧、煤炭的燃烧、火药的燃烧、火箭推进剂的燃烧、锅炉等各种燃烧器理论。还有火灾预防学科，它也是燃烧理论的一个专门学科。以上专门建立的燃烧理论专科，分别对其专门应用领域进行专门讨论。它们分别适用于相应的专业。但是，《燃烧理论》所包含的一些基本知识，是每个专业都要掌握的。它们主要包括燃烧化学动力学，其阐述了燃烧的速度与化学反应机理之间的关系；燃烧学的物理基础，解释了燃烧过程中的物理过程，比如燃烧过程中的物质和能量的输运过程，给出了质量守恒方程、动量守恒方程、能量守恒方程，还可以得到组分守恒方程；、燃料的着火理论，分析了燃料着火的物理化学原理，给出物理模型，建立热守恒方程，得出着火判据。另外还有火焰传播与稳定的理论、气体燃料的燃烧理论、液体燃料的燃烧理论、煤燃料的燃烧理论等。除了以上基本知识，弹药工程与爆炸技术专业应主要关注火炸药、推进剂的点火，燃烧与爆炸。1 对课程重难点的把握《燃烧理论》是弹药工程与爆炸技术专业的专业基础课，该学科所包含的知识与本专业炸药爆炸理论，起爆器材、烟火学、工业炸药、爆炸安全技术与管理课程知识相关。学好燃烧理论课，有助于学生对那些知识的掌握，所以让学生学好本课程很重要。虽然燃烧理论知识很多，但主要还是围绕着评判是否会着火和计算燃烧速度。有许多物理模型和数学方法用于讨论以上两个问题。虽然有时推导过程复杂且难以理解，但它是本课程的基础，应让学生掌握其物理原理和数学推导原理[1]。在燃烧物理基础一章里，质量守恒、动量守恒、组分守恒、能量守恒是基本知识，而关于二维平板附面层假设、捷尔道维奇变换、相分界面上的边界条件的斯蒂芬流数学推导是难点。在着火过程一章里，谢苗诺夫热守恒建立、热图分析和热自燃临界条件的物理原理是基本知识，数学推导是难点。在气体燃料的燃烧一章里，扩散燃烧、预混燃烧的物理原理和数学表述是基本知识，火焰结构数学描述是难点。在液体燃料的燃烧一章里，雾化燃烧形成原理与物理模型建立是基本知识，燃烧速度计算是难点。在固体燃料的燃烧一章里，煤炭分类、煤炭燃烧过程、典型燃烧器结构与工作原理是基本知识，燃烧速度计算是难点。爆炸物品种繁杂，大致可以分成火药、炸药、固体推进剂、液体推进剂等不同种类。而火药又可分为点火药、发烟药、焰火药；炸药可分为起爆药、猛炸药、工业炸药。火炸药的燃烧形式可分为热分解、缓慢燃烧、快速燃烧、爆炸、爆轰。所以爆炸物的燃烧一章知识很多。其中爆炸物分类及其燃烧特点是基本知识，燃烧压力与燃烧速度计算的基本物理原理很重要，计算方程的数学简化是难点。2 充分掌控授课计划要上好《燃烧理论》课，教师除了要弄清其知识的基本构成和和各章基本知识与难点外，还做好以下工作。2.1 认真备课，最好采用电子课件，即多媒体，因为用多媒体以下好处（1）提高知识表达效率、表达质量和知识传授量。《燃烧理论》课程内容多，板书速度慢，用电子课件可以快速展示。该课公式多、其中有一些数学推导过程复杂，用电子课件，可以推的更细，让学生更易理解。另外，可以利用电子课件对一些难点与重点从不同角度反复说明，有利于学生领会。（2）可以方便地插入图片、视频，加强课件的表达能力。《燃烧理论》课程知识包括许多物理模型，比如质量守恒、动量守恒、组分守恒、能量守恒、热自然、强迫点燃、二维平板附面层、火焰结构、射流结构、图表。在黑板上画这些内容要花许多时间，且难以说清楚。但是在电子课件中，就很容易展示在屏幕上。另外、可以通过动画演示一些变化的过程，这些过程在过去有时很难让学生在短时间内理解，而用动画，一看就懂。比如在讲因气流流速的增大，层流火焰发展成湍流火焰的过程，过去都是在黑板上画一幅图，纵坐标是气流流速，横坐标是雷诺数，在不同雷诺数处画出相应火焰形状，一幅图要花五分钟才能画完。且因为图是静止的，难以让学生理解。现在通过动画，将随着流速的增大，火焰由层流发展成湍流火焰的动态过程连续展示，学生一看就明白。过去需要一节课讲这些内容，现在只需半节课，节省下的时间，可以让学生讨论，加深他们对知识的理解。比如，在讲到喷气式发动机工作原理时，就可以用一段动画，演示空气经涡扇进入涵道，油雾燃烧，从而喷出高压气体的过程。2.2 给出专题，让学生分组讨论研究，激发学生学习积极性在教学过程中，注意就一些难点、重点、提出问题、让学生分组讨论。将讨论内容按照论点、论据、论证说明、结论四项，写在电子课件中，并让各组学生在下次上课时，选一代表上台论述。随后，引导全班同学就各组论述情况进行讨论，最后教师分析总结；学生喜欢这种学习形式，有时他们在宿舍讨论至深夜，并积极争取上台表述的机会。学生都说，这样可发挥学生学习主动性，促进他们思考、论辩的能力[2]。可大大加深他们对所学知识的理解。比如，在讲到斯蒂芬流形成原理与数学表述时，因为这部分知识比较抽象，学生一时难以理解，我就把学生分成五个组，每组五人，让他们课后讨论。在下次上课时，每个组分别上台，结合电子课件，论述他们对此问题的理解。一个小组说，斯蒂芬流最主要的特点是发生在相分界面上，并且要物理化学过程和扩散过程同时发生。他一语道破了斯蒂芬流的关键点。另一组学生就书中所举碳粒在纯氧中燃烧和水蒸发两例，说，在这两个例子中，都是讲物质向上，离开相分界面。比如，碳粒在燃烧时，二氧化碳是离开碳粒而去。在水蒸发中，水蒸气也是离开水面而去。但是，为了吸收异味，在冰箱中放置活性炭，也符合具备扩散与物理过程的条件，在相分界面上也可以用斯蒂芬流边界条件与物质守恒方程描述[3]。在这里，活性炭周围的气体，是进入活性炭里的，这与书中两例不同。这个例子很新颖，从我各看到的基本燃烧理论和流体力学书中，从未见过。这表明，学生在此对斯蒂芬流有了较为深刻的认识。2.3 多举实例，理论联系实际，帮助学生理解现在学生参加社会实践少、参加劳动也少、所以有时对许多在生活中本应耳熟能详的现象毫无所知，这就要求教师多举例，帮助他们理解。比如在讲气体燃料的预混燃烧和扩散燃烧时，一些同学难以理解，我就拿生活中常见的气割枪举例，工人在点气割枪时，先开乙炔气，不开氧气。先打着火机，让其在烧嘴口前部等待乙炔气从枪口喷出，点燃后，形成扩散火焰，因为扩散火焰燃烧强度速度低，不会爆炸，比较安全。然后，再拧开氧气阀，氧气在烧嘴前与乙炔混合，形成预混燃气。当其从烧嘴喷出后再燃烧，利用预混火焰的特点，达到较高燃烧速度和温度，从而进行气割和气焊。有时工人在预热工件时，故意减少氧气流量，因为扩散燃烧火焰体积大、温度低，对工件加热效果更好。这样，学生很容易就理解了扩散燃烧和预混燃烧理论。3 理论与实例相结合的授课方式有一次，在讲热自燃时，学生问我，前年秋后他家稻草堆不知为何，莫名其妙的自己先是冒烟、后来就烧掉了。我问他，着火前是否下过雨，他说着火前七、八天下过一场雨，我分析说，可能是因为雨水流入麦草堆内部，导致其发酵，而发酵是放热过程，当其中心部位的麦草热生成大于其向外所散的热量时，就着火了。另一位同学家在煤矿，他说见过煤堆自燃，我分析也是类似原因。我还用热自燃理论，分析了在我国乳化炸药生产线乳化工序发生的爆炸事故，也是由于乳化机工作异常，转子转速过快，其内物料因粘滞流动摩擦过度，使得物料温度迅速上升；或在乳化前的水相或油相中混入硬杂质，由于这些杂质的摩擦，导致物料温度上升，物料体系热分解放热，体系热生成速度超过热散失速度，热分解加速，发展成燃烧，随着燃烧速度加快，燃烧波阵面压力增大，最后发展成冲击波，从而发生爆炸事故。《燃烧理论》虽然难学难教，但只要想方设法，认真准备，就一定能上好课，取得良好的授课效果。参考文献[1]
朱德友，余仰涛.论高校青年教师讲课竞赛对教师的思想政治教育功能[J].学校党建与思想教育，2012（10）：62-67.[2]
陈鸿雁，叶琳.以讲课比赛为策略的青年教师培养模式探讨[J].医学教育探索，2010（2）：284-285.[3]
冯蕾，刘瑞.对高校讲课比赛的几点体会[J].中国管理信息化，2012（3）：83-84.