首页 -> 2008年第4期
从历史的角度深化课程教学改革
作者：黄 勇
关键词：燃烧；历史角度；精品课；教学改革
当前，结合国内外科技形势的发展，如何培养高水平、创新性人才，实现我国科教兴国的战略方针，是各类学校尤其是培养本科生的各类高等院校所面临的重要课题。
在能源与动力研究领域中，燃烧及燃烧室可以说是大学生在所有专业理论课中的高端课程，因为其先修课程包括大学数学、物理、化学、流体力学、热力学、传热学、发动机结构及原理等多种专业基础课。而上述各门课程的学习都非常之不轻松，涉及很深奥的数学物理问题。因此，如何在进行“燃烧与燃烧室”课程教学过程中，把握大学生的学习方向、充分调动学习积极性，是一个非常重要的教学研究问题。
教学改革的深化方法与途径很多，比如加强实践教学环节、开辟网络教学、实施双语教学等。本文以北京航空航天大学精品课程“燃烧与燃烧室”教学为例。试图从燃烧学发展历史的角度，初步探索如何从历史的角度深化教学改革。
从哲学的角度来讲，历史是一个好老师。它能起到催人猛醒、引人深思的重要作用。而历史发展过程中的各种曲折、规律，既是我们极好的分析案例，也是调动学习积极性的有效工具。
下面，结合北京航空航天大学能源与动力工程学院的“燃烧与燃烧室”课堂教学，举例分析一下燃烧学中的历史发展过程对课程教学的深化与促进作用。
一、以史为鉴，催人猛醒
常言说，前车之鉴，后世之师。历史是一面很好的镜子，可以为我们照耀未来的路，避免我们重蹈覆辙。巧合的是，燃烧学研究的发展过程，恰好给我们提供了这样一面镜子。
根据英国一家著名报刊《卫报》在2000年前后所作的一个评选活动，对人类在1000年至2000年这一千年之间所发生的事件进行筛选，从而评选出了所谓“十大干年之最”。不幸的是，根据这家报纸公布的结果，燃烧学研究历史进程中曾经提出的古老学说——燃素说，被评选为“最大的科学错误”。
对于我们从事燃烧学研究的学者而言，这无疑是一个当头棒喝，催人猛醒。
为什么当选?历史曾经发生了什么?
根据该报刊的评选说明，之所以把“燃素说”评为千年来“最大的科学错误”，是因为这一学说虽然在现在看来错误明显，但在1650-1750年这大约100年间，它曾风靡一时，很长时间被奉为毋庸置疑的经典理论。
其实，所谓“燃素说”，是指该学说认为，就像元素周期表中所列的各种元素一样，火也是一种元素。只不过，当时门捷列夫还未诞生，元素周期表还未成形。燃素说认为，火是一种物质，由无数细小而活泼的微粒构成。这种火的微粒既能同其他元素结合而形成化合物，也能以游离方式存在，它弥散在大气当中，给人以热的感觉。由这种火的微粒构成的元素称为“燃素”。
按照燃素说的解释，一切与燃烧有关的化学变化均可归结为物质吸收与释放燃素的过程。如煅烧金属，认为燃素从中逸出，变成煅灰，即：
金属-燃素=煅灰
而煅灰引起木炭燃烧，则认为煅灰从木炭中吸收燃素，使金属重生，即：
煅灰+燃素=金属
且燃素说认为，物体中含燃素越多，燃烧越旺。
该学说在1650-1750期间(约100年)曾经流行全球，直到法国科学家Lavoisier(拉瓦锡)于1777年发现氧元素后，该学说才宣告结束。
100年是个什么概念?香港从被强行租借到回归，不过才100年。
每当在课堂上讲到这些，同学们都回睁大眼睛，全神贯注地听下去。偶尔会有个别同学发出疑问：为什么会这样?难道这期间没人反对吗?
问得好哇!
在当初没有发现氧元素之前，大家普遍认为天地五行(即所谓金、木、水、火、土)皆为构成宇宙万物的基本元素。自然，火也就被认为是其中的一种元素。巧合的是，如果把火看成是一个元素，还真能解释大部分燃烧现象，而其他理论则无法做到。这样一来，更加深了对燃素说的信任。因此，这样一种错误的学说流行了近百年。
不能说在这期间没人反对，因为燃素说不能解释另外一些燃烧现象。但反对者无法提出更合理的解释，因此也就不了了之。
从这个历史故事，至少给我们两个重要启示：首先，作为燃烧科学研究工作者，我们虽然首先要有大胆假设的精神，但必须做到小心求证。一定要以燃素说为鉴，真正吸取教训，避免在今后的研究中犯类似错误。其次，在科学研究过程中，犯错误也在所难免，一定不能盲目迷信现有理论或者专家，作为科研工作者，必须要有创新精神，要敢于挑战现有理论。
这个案例充分说明了在燃烧教学过程中，以史为鉴，催人猛醒的教学效果。
二、纵观历史，引人深思
回顾燃烧理论及燃烧技术发展史，不难看出，当我们中华民族沉湎于吟诗作画等精神层面的研究时，国外的科学技术水平飞速发展。由此，也涌现出了一大批知名燃烧学者。比如200多年以前的Thompson(汤普逊)，根据火焰淬熄理论发明了防止矿井内瓦斯爆炸的安全灯；1855年的Bunsen(本生)，发明了测量火焰传播速度的本生灯；1900年的Chapman(切普曼)和Jouguet(乔给特)，联合发现了常规燃烧(定义为缓燃)与爆震燃烧的区别，并计算了爆震波的速度，等等。
遗憾的是，仔细品味燃烧发展史，我们会发现，历史上的知名学者主要来自德国、法国、英国、美国、挪威、匈牙利、俄罗斯等西方国家，而来自亚洲，尤其是中国的学者几乎没有。
即便是在我们现在引以为傲的唐宋盛世，虽然不乏传颂至今的伟大诗人，却没有涌现几个国内外知名科学家。这说明什么?
我们在唐宋盛世主要发展的文化艺术等精神层面的研究，即便也有陶瓷工艺之类的技术研究，也大多是服务于文化艺术的发展，而并非为了发展生产力。借用哲学观点，物质是第一性的，精神是第二性的。历史的事实已经证明，合理的社会发展布局，应当是在优先重视发展科学技术等理工类研究的基础上，再深入开展文化艺术等文科类研究。否则，唐宋盛世的虚假繁荣景象就会再现。
通过这些历史回顾，在燃烧教学过程中，不仅使学生了解了燃烧历史，学会思索未来如何为国争光，还增强了对理工科知识学习的信心，为今后的研究铺平了道路。
三、回顾历史，激发兴趣
这里所说的回顾历史，是指专属燃烧学研究的各种国际大奖的获奖史。
众所周知，燃烧与燃烧室研究属于传统机械类学科。从诺贝尔奖的设立理念来看，再出色的燃烧研究学者也不大可能获得诺贝尔奖。
那么，这是否说明，我们从事燃烧与燃烧室研究就