一實(shí)二創(chuàng)培養(yǎng)目標(biāo)下的“熱力發(fā)電廠”課程改革研究

摘要：“熱力發(fā)電廠”課程是熱能與動(dòng)力工程專業(yè)的一門綜合性的專業(yè)必修課，既有較強(qiáng)的理論性，又有較強(qiáng)的實(shí)踐性。為適應(yīng)東北電力大學(xué)“一實(shí)兩創(chuàng)”人才培養(yǎng)目標(biāo)的需要，對(duì)“熱力發(fā)電廠”課程的教學(xué)大綱、教學(xué)方法、課程設(shè)計(jì)、考試方式等方面進(jìn)行了改革。通過(guò)實(shí)際教學(xué)改革和實(shí)踐，不僅提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)生掌握了基礎(chǔ)理論知識(shí)，也加強(qiáng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神和工程實(shí)踐能力。

關(guān)鍵詞：一實(shí)二創(chuàng)；熱力發(fā)電廠；教學(xué)改革

作者簡(jiǎn)介：周振起（1963-），男，山東萊陽(yáng)人，東北電力大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院，教授；趙星海（1977-），男，黑龍江佳木斯人，東北電力大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院，副教授。（吉林 吉林 132012）

基金項(xiàng)目：本文系東北電力大學(xué)教學(xué)改革基金項(xiàng)目的研究成果。

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2012）33-0023-02

“熱力發(fā)電廠”課程是熱能與動(dòng)力工程專業(yè)的主干課程，課程的主要內(nèi)容為火力發(fā)電廠的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，課程內(nèi)容綜合性強(qiáng)、工學(xué)結(jié)合緊密，是熱能與動(dòng)力工程專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后從事火電機(jī)組設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)行、檢修和技術(shù)管理工作必須學(xué)習(xí)的重要專業(yè)課程。學(xué)好本門課程對(duì)于培養(yǎng)現(xiàn)代大型火電廠高級(jí)工程技術(shù)人員和管理人員具有重要作用。為適應(yīng)東北電力大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱“我校”）“一實(shí)兩創(chuàng)”（實(shí)踐能力、創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)意識(shí)）人才培養(yǎng)目標(biāo)的需要，對(duì)“熱力發(fā)電廠”課程的教學(xué)大綱、教學(xué)方法、課程設(shè)計(jì)、考試方式等方面進(jìn)行了改革。

一、教學(xué)大綱修訂

為適應(yīng)“一實(shí)兩創(chuàng)”人才培養(yǎng)目標(biāo)的需要，對(duì)“熱力發(fā)電廠”課程的教學(xué)大綱進(jìn)行了全面的修訂。

1.課程教學(xué)目標(biāo)的修訂

在原有教學(xué)目標(biāo)的基礎(chǔ)上，更加強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問(wèn)題、解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，特別是實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2.課程教學(xué)內(nèi)容的修訂

引入新技術(shù)，減少陳舊內(nèi)容。針對(duì)我國(guó)“節(jié)能減排”政策的實(shí)施，研究清潔發(fā)電方式，將超（超）臨界機(jī)組、核能發(fā)電及生物質(zhì)能發(fā)電等清潔發(fā)電方式的新技術(shù)加入到教學(xué)內(nèi)容中，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)我國(guó)發(fā)電行業(yè)目前發(fā)展?fàn)顩r及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)的了解。

3.調(diào)整理論學(xué)時(shí)和實(shí)踐環(huán)節(jié)學(xué)時(shí)

為培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，在教學(xué)大綱修訂中減少了理論學(xué)時(shí)，理論學(xué)時(shí)由52學(xué)時(shí)減到40學(xué)時(shí)，增加了課程設(shè)計(jì)學(xué)時(shí)，課程設(shè)計(jì)學(xué)時(shí)由1周增加到2周。

二、教學(xué)方法的改革

依據(jù)“講清思路、引導(dǎo)啟發(fā)、精講多練、培養(yǎng)能力”的原則，運(yùn)用“傳授式、示范式、啟發(fā)式”等教學(xué)方法，采用講課、討論、練習(xí)等多個(gè)環(huán)節(jié)配合，提高學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

1.運(yùn)用多媒體教學(xué)與板書教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)法

在教學(xué)過(guò)程中，根據(jù)發(fā)電廠設(shè)備結(jié)構(gòu)及運(yùn)行特點(diǎn)，將現(xiàn)代計(jì)算機(jī)和多媒體技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)中，制作了“熱力系統(tǒng)電子演示板”，把熱力系統(tǒng)的工作過(guò)程清晰地表現(xiàn)出來(lái)；采用動(dòng)畫將熱力發(fā)電廠生產(chǎn)過(guò)程有機(jī)地融入到教學(xué)過(guò)程中，同時(shí)，課程組教師自己制作Flash，把有關(guān)設(shè)備和系統(tǒng)的動(dòng)作過(guò)程形象地展示給學(xué)生，并把電廠主要設(shè)備的結(jié)構(gòu)、設(shè)備損壞等情況以圖片等信息方式“搬”進(jìn)了課堂，增加了課堂教學(xué)的直觀性、生動(dòng)性及教學(xué)信息量，有效地刺激了學(xué)生的形象思維，提高了課堂學(xué)習(xí)效率。同時(shí)，在授課過(guò)程中堅(jiān)持以“板書為主、課件為輔”的原則，決不單純依賴多媒體課件，教師不僅能夠通過(guò)板書的書寫加強(qiáng)與學(xué)生的交流互動(dòng)，而且還能夠通過(guò)多媒體課件豐富和拓展課堂內(nèi)容，加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，多媒體教學(xué)與板書教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)法收到了很好的教學(xué)效果。

2.運(yùn)用啟發(fā)式教學(xué)法，增強(qiáng)學(xué)生積極向上的參與和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)

采取啟發(fā)式教學(xué)，將重點(diǎn)與難點(diǎn)知識(shí)延伸到各章節(jié)中，擴(kuò)大自學(xué)與討論內(nèi)容。積極收集國(guó)內(nèi)外最新研究課題與成果，提出自學(xué)與討論主題，使學(xué)生由過(guò)去的被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)榉e極主動(dòng)學(xué)習(xí)。采取課堂提問(wèn)與回答，小組討論與辯駁，留課后討論題等多種方式，使得教與學(xué)同步進(jìn)行，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性，有助于加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握，增強(qiáng)了學(xué)生主動(dòng)參與課堂教學(xué)的意識(shí)，激發(fā)了學(xué)生創(chuàng)新與研究的潛能。這種教學(xué)模式也促使教師不斷學(xué)習(xí)，更新知識(shí)，提高講課技能。例如在講授表面式加熱器端差和疏水回收方式時(shí)，引導(dǎo)啟發(fā)同學(xué)們分別用熱量法和做功能力法分析討論加熱器端差和疏水回收方式對(duì)機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性的影響，使得同學(xué)們不僅對(duì)這兩種熱經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)方法有了深刻的理解，學(xué)會(huì)了用這兩種熱經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)方法定性分析機(jī)組熱經(jīng)性，且掌握了加熱器端差和疏水回收方式對(duì)機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性的影響。

3.開展研究性學(xué)習(xí)，提高工科學(xué)生素質(zhì)

在教學(xué)過(guò)程中，當(dāng)講授課程的某一章節(jié)時(shí)，根據(jù)課程內(nèi)容，為學(xué)生提供與課程內(nèi)容相關(guān)的參考文獻(xiàn)（包括參考書和學(xué)術(shù)論文）。例如：在講授給水的全面性熱力系統(tǒng)時(shí)，關(guān)于再熱器、過(guò)熱器減溫水引出地點(diǎn)對(duì)機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性的影響，我們給出了不同的方案和相關(guān)的參考文獻(xiàn)供同學(xué)們研究分析，使得同學(xué)們對(duì)大機(jī)組過(guò)熱器減溫水為什么從最高一級(jí)加熱器出口甚至是省煤器出口接出以及事故時(shí)再熱器才使用噴水減溫有了更深刻認(rèn)識(shí)。同時(shí)，針對(duì)某一個(gè)問(wèn)題，給出目前不同文獻(xiàn)中的有關(guān)觀點(diǎn)，鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)研究進(jìn)行分析，開闊了學(xué)生的視野，也豐富了課堂的教學(xué)內(nèi)容。此教學(xué)法在五屆學(xué)生將近1500人的教學(xué)中進(jìn)行了實(shí)施。

三、實(shí)踐教學(xué)的改革

以提高學(xué)生綜合素質(zhì)為目的的改革和完善現(xiàn)有的課程設(shè)計(jì)內(nèi)容、設(shè)計(jì)手段和教學(xué)方法，是教學(xué)改革的重要部分。課程設(shè)計(jì)是專業(yè)課學(xué)習(xí)過(guò)程中的一個(gè)非常重要的實(shí)踐性環(huán)節(jié)，是教學(xué)環(huán)節(jié)的重要組成部分。課程設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想是鍛煉學(xué)生應(yīng)用基本理論解決工程實(shí)際問(wèn)題，提高學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)的能力。課程設(shè)計(jì)是專業(yè)課教學(xué)過(guò)程中不可缺少的教學(xué)環(huán)節(jié)，它不僅可以補(bǔ)充和深化教學(xué)內(nèi)容，更重要的是可以鍛煉學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。

實(shí)踐教學(xué)是專業(yè)課教學(xué)內(nèi)容的重要組成部分，“熱力發(fā)電廠”課程是在熱動(dòng)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)課、鍋爐和汽輪機(jī)等專業(yè)課基礎(chǔ)上開設(shè)的一門綜合性的專業(yè)課，以發(fā)電廠整體為研究對(duì)象，研究發(fā)電廠的安全性和經(jīng)濟(jì)性。因此，“熱力發(fā)電廠”課程設(shè)計(jì)將圍繞這兩方面展開，包括熱力發(fā)電廠熱力系統(tǒng)的擬定和經(jīng)濟(jì)性的分析及計(jì)算。

1.豐富課程設(shè)計(jì)內(nèi)容，增加課程設(shè)計(jì)學(xué)時(shí)

為了更好地體現(xiàn)課程設(shè)計(jì)的思想，選擇工程實(shí)際課題作為“熱力發(fā)電廠”課程設(shè)計(jì)的題目。以某600MW火力發(fā)電機(jī)組熱力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和計(jì)算為題目，以安全、經(jīng)濟(jì)為目標(biāo)進(jìn)行熱力系統(tǒng)擬定，以熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算為依據(jù)進(jìn)行方案論證。為保證實(shí)現(xiàn)課程設(shè)計(jì)目標(biāo)，將課程設(shè)計(jì)學(xué)時(shí)由1周擴(kuò)展到2周，以滿足課程設(shè)計(jì)學(xué)時(shí)的需要。

2.活化課程設(shè)計(jì)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和工程意識(shí)

對(duì)于工科學(xué)生來(lái)說(shuō)，以解決問(wèn)題為軸心，以解決方法為半徑進(jìn)行合理的想象是一個(gè)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效途徑。在“熱力發(fā)電廠”課程設(shè)計(jì)中，在給定某600MW火力發(fā)電機(jī)組原則性熱力系統(tǒng)主干的前提下，鼓勵(lì)學(xué)生充分發(fā)揮想象力，圍繞已知條件和已學(xué)過(guò)的課程內(nèi)容，設(shè)計(jì)出自己的發(fā)電廠熱力系統(tǒng)。例如：除氧器形式、運(yùn)行方式和系統(tǒng)的擬定；表面式加熱器疏水收集方式、疏水冷卻器的設(shè)置、過(guò)熱蒸汽冷卻器的形式及其連接方式；排污擴(kuò)容回收利用的級(jí)數(shù)及連接系統(tǒng)；化學(xué)補(bǔ)水方式及補(bǔ)水地點(diǎn)的選擇；過(guò)熱器、再熱器減溫水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等都可由學(xué)生自由選擇，這樣多種方式交叉組合給學(xué)生營(yíng)造了一個(gè)充分想象的空間。在學(xué)生思辨和自我設(shè)計(jì)的過(guò)程中，使課程設(shè)計(jì)內(nèi)容動(dòng)態(tài)化，克服了傳統(tǒng)課程設(shè)計(jì)模式整齊劃一，千人一面的僵化和靜止的缺點(diǎn)，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力和工程意識(shí)。

3.培養(yǎng)學(xué)生分析、計(jì)算和計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力

“熱力發(fā)電廠”課程設(shè)計(jì)的另一重要內(nèi)容是針對(duì)600MW火力發(fā)電機(jī)組原則性熱力系統(tǒng)進(jìn)行熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的計(jì)算和熱經(jīng)濟(jì)性分析，并據(jù)此進(jìn)行方案比選。計(jì)算方法由學(xué)生自己選擇，可以采用熱平衡法，也可以采用等效熱降法或凝汽系數(shù)法等，該設(shè)計(jì)過(guò)程既可用傳統(tǒng)的手工計(jì)算，也可以選擇計(jì)算機(jī)編程計(jì)算，這些都可由學(xué)生自由選擇。通過(guò)“熱力發(fā)電廠”課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，使熱動(dòng)學(xué)生對(duì)火電機(jī)組熱力系統(tǒng)擬定、熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)的計(jì)算及其方案比選有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，為今后的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

“熱力發(fā)電廠”課程設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)幾年的教學(xué)實(shí)踐，取得了很好的效果。不僅鞏固了課堂教學(xué)知識(shí)，拓展了學(xué)生的知識(shí)面，還培養(yǎng)了學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，提高了學(xué)生的動(dòng)手能力。通過(guò)課題設(shè)計(jì)，學(xué)生普遍反映對(duì)所學(xué)基本理論有了進(jìn)一步的理解，綜合應(yīng)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力得到提高。

四、考試方法的改革

近年來(lái)，隨著研究型學(xué)習(xí)的展開及我校對(duì)學(xué)生全面素質(zhì)教育的重視，本課程組對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的評(píng)價(jià)進(jìn)行了積極有益的探索，改革了傳統(tǒng)的考試方法，采取規(guī)范統(tǒng)考與多樣化考察相結(jié)合的考核手段，由單一的筆試轉(zhuǎn)變?yōu)楣P試、作業(yè)、課堂提問(wèn)三個(gè)環(huán)節(jié)相結(jié)合的方式，最終成績(jī)由平時(shí)成績(jī)加課程結(jié)束后進(jìn)行的卷面筆試兩部分成績(jī)組成。

課程考核以考察學(xué)生知識(shí)掌握程度和應(yīng)用能力為目的，以試卷考試形式為主，輔以平時(shí)作業(yè)、課后思考題、討論題和應(yīng)用小論文評(píng)分等多種考核方式，提高了課程考核的合理性和公平性，對(duì)學(xué)生更好地掌握知識(shí)、提高能力起到了促進(jìn)作用。

1.平時(shí)成績(jī)的考核

平時(shí)成績(jī)的考核主要以課堂提問(wèn)、討論和課外作業(yè)等方式來(lái)進(jìn)行。課堂提問(wèn)由教師在課堂上通過(guò)對(duì)學(xué)生進(jìn)行提問(wèn)或組織同學(xué)討論的方式進(jìn)行，教師在授課過(guò)程中，可針對(duì)某些難點(diǎn)問(wèn)題或國(guó)內(nèi)目前尚不成熟的內(nèi)容組織同學(xué)討論，以此來(lái)考察學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力；課外作業(yè)是教師通過(guò)布置課后習(xí)題來(lái)考察學(xué)生的表達(dá)能力、綜合思維能力以及對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和運(yùn)用。在教學(xué)過(guò)程中課程組將給學(xué)生留的思考題分為應(yīng)知、應(yīng)會(huì)和需要研究三種類型，鼓勵(lì)學(xué)有余力的學(xué)生進(jìn)行研究，提高學(xué)生獨(dú)立深入思考的能力和習(xí)慣。上述三個(gè)方面的考核構(gòu)成了學(xué)生的平時(shí)成績(jī)，平時(shí)成績(jī)占總成績(jī)的20%～30%。

2.卷面考核

教師在命題時(shí)，依據(jù)課程教學(xué)大綱、教材和近年來(lái)本專業(yè)的發(fā)展情況確定試題的內(nèi)容和分量，并配有標(biāo)準(zhǔn)答案和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，閱卷結(jié)束后，還要對(duì)試卷進(jìn)行分析和總結(jié)，以考察命題的合理性以及試題對(duì)學(xué)生所學(xué)知識(shí)內(nèi)容的覆蓋面和內(nèi)容效度是否符合命題的期望要求，達(dá)到整份試卷難度適中，重點(diǎn)考察學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的綜合能力，考察學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解。學(xué)生所獲得的卷面成績(jī)占最終成績(jī)的70%～80%。

考核方法改革在五屆學(xué)生中進(jìn)行了實(shí)施，取得了很好的效果。

五、結(jié)束語(yǔ)

“熱力發(fā)電廠”課程經(jīng)過(guò)五年的教學(xué)改革與實(shí)踐，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)意識(shí)和實(shí)踐能力方面起到了積極的作用，對(duì)近幾年畢業(yè)生的調(diào)查統(tǒng)計(jì)表明，80%以上的同學(xué)反映專業(yè)課程教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容的修訂，啟發(fā)式教學(xué)法、研究性學(xué)習(xí)的開展，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的加強(qiáng)與改進(jìn)，考核方法的改革，提高了同學(xué)們對(duì)理論知識(shí)的理解和掌握，增強(qiáng)了同學(xué)們應(yīng)用基礎(chǔ)理論分析工程問(wèn)題、解決工程問(wèn)題的能力。

（責(zé)任編輯：孫晴）