“發(fā)電廠熱力系統(tǒng)”課程教學研究

摘要：以發(fā)電廠熱力系統(tǒng)課程的教學實踐為例，探討了在專業(yè)課教學中教學設計、教學手段及教學方法等方面教學改革的具體做法和體會。著眼于教學設計的創(chuàng)新、先進教學手段及教學方法的應用。

關鍵詞：課程教學改革；教學設計；教學方法；教學手段

作者簡介：魏春枝（1966-），女，山西侯馬人，國網(wǎng)冀北電力有限公司技能培訓中心，副教授；楊作梁（1964-），男，山西襄汾人，國網(wǎng)冀北電力有限公司技能培訓中心，副教授。（河北 保定 071051）

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）27-0104-02

課程教學改革是提高教學質(zhì)量的重要途徑。教學改革要針對不同的教學課程，充分剖析課程特點，徹底打破單向、乏味的教學模式，注重創(chuàng)新，將獨特的教學特點融入到課堂教學中。

“發(fā)電廠熱力系統(tǒng)”課程是熱能動力工程專業(yè)的主要專業(yè)課之一，它前接鍋爐設備運行、汽輪機設備運行兩大專業(yè)課程，后接仿真機實習、畢業(yè)頂崗實習等技能性較強的課程，是連接理論與實踐環(huán)節(jié)的橋梁。本文著眼于教學設計的創(chuàng)新、先進教學手段及教學方法的應用，針對“發(fā)電廠熱力”課程，就教師應如何調(diào)整現(xiàn)有的教學模式設立創(chuàng)新型教學環(huán)節(jié)，如何保證學生高效地掌握課程的核心內(nèi)容提出了幾點改革建議。

一、突出教學設計的創(chuàng)新

1.課程引入的創(chuàng)新

學習就像是蓋房子，只有先掌握房子的框架和結構，分析出難點和重點才能做到胸有成竹，從而在最短的時間內(nèi)完成任務。再比如森林探險，如果直接進去找一棵一棵的樹，只怕筋疲力盡也收獲寥寥。而如果先研究整個森林的布局，劃分出區(qū)域，找出重點，再一一探究，就會事倍功半。

課程的學習也是一樣。首先要明確學習的任務，先從介紹課程的設置思路引入，有目的引導學生了解課程內(nèi)容的形成過程，進而熟悉該課程包含的知識和技能范圍。[1]使學生掌握本課程的知識結構，了解學習的目的、內(nèi)容、重點、難點及學習方法等信息，從而明確學習過程的針對性，激發(fā)學生學習課程的興趣和動機，以保證課堂教學的效果。

以“發(fā)電廠熱力系統(tǒng)”課程為例，先從分析課程的內(nèi)容結構開始，從本課程教學大綱中所覆蓋的3個職業(yè)崗位群出發(fā)，分解出10個職業(yè)能力，提煉出7個主要教學內(nèi)容，組合成3個教學模塊，形成本課程的4個教學單元，[2]順理成章引出本課程所學的內(nèi)容，如圖1所示。在對內(nèi)容的結構框架有了全面的認識和了解之后，再進一步介紹課程的重點及難點內(nèi)容、各單元的課時、學習內(nèi)容、學習方法、學習手段以及各單元之間、知識技能之間的內(nèi)在關系。進而，歸納出這門課程的學習主要是以火電廠熱力系統(tǒng)為主線，突出全面性熱力系統(tǒng)為重點，實現(xiàn)火電廠熱力系統(tǒng)運行為目的的學習任務。通過這樣的介紹，學生學習的目的更明確，思路更清晰，重點更突出，更利于有的放矢地完成課程的學習并能建立與后續(xù)課程的緊密聯(lián)系。

2.教學模式的創(chuàng)新

教學模式的改革與創(chuàng)新是課程教學改革的關鍵和重點。[1]本課程結合三個教學模塊，即輔助設備模塊、熱力系統(tǒng)模塊、運行操作模塊的內(nèi)容特點，以火電廠仿真實訓基地為依托，結合“理論+實踐”的教學理念，總結出了“一主線、四結合、三體性”的創(chuàng)新型教學模式，并取得了良好的教學效果。

“一主線”是指以火電廠熱力系統(tǒng)為主線。由于發(fā)電廠熱力系統(tǒng)圖是從事火電廠熱力設備安裝、檢修及運行工作的依據(jù)，所以，在“發(fā)電廠熱力系統(tǒng)”課程內(nèi)容的設置上，將熱力系統(tǒng)模塊確定為三大模塊之一，也是本課程的重點內(nèi)容之一，始終貫穿于整門課程的學習中。其中，系統(tǒng)圖學習的理論環(huán)節(jié)應注意結合多媒體動畫學習各局部系統(tǒng)的特點，實踐環(huán)節(jié)則要依托仿真機平臺實現(xiàn)熱力系統(tǒng)的運行操作能力訓練。

“四結合”是指局部與整體相結合、多媒體與仿真相結合、講授與演練相結合、個人與小組相結合。發(fā)電廠全廠熱力系統(tǒng)是由一個個局部熱力系統(tǒng)組成，根據(jù)教學目標的要求，教學內(nèi)容可采用“由局部熱力系統(tǒng)，到全廠熱力系統(tǒng)，再到運行操作”的思路進行，教學方法把握“四結合”的原則，從而實現(xiàn)由簡單到復雜，由理論到實踐的逐步深入。

“三體性”是指理實一體、教學做一體、學生主體?！鞍l(fā)電廠熱力系統(tǒng)”課程的教學內(nèi)容來自于電廠運行崗位，教學活動就必須要做到理論和實踐的結合。在采用仿真機平臺進行運行操作訓練時，可結合工作崗位的實際要求，將專業(yè)知識和能力的學習融入到動手操作中，實現(xiàn)做中學、學中做，充分發(fā)揮學生的主體作用，調(diào)動學生的學習熱情，為全面掌握本門課程的專業(yè)知識和技能提供了保證。

二、注重先進教學手段的應用

1.多媒體技術的應用

“發(fā)電廠熱力系統(tǒng)”課程的特點是系統(tǒng)圖多、信息量大、運行知識比較抽象，針對這些特點引入多媒體教學手段是再好不過了。譬如，熱力系統(tǒng)圖的教學可以對每個局部系統(tǒng)采取動畫教學，將各局部系統(tǒng)的流程、特點及運行工況均清晰演示出來，在激發(fā)學生學習興趣的同時，高時效完成教學內(nèi)容的講解。另外，多媒體動畫效果能方便實施各局部系統(tǒng)之間的鏈接，使學生在學習各局部系統(tǒng)圖時沒有將其獨立，而是始終能建立各局部系統(tǒng)與全廠系統(tǒng)的聯(lián)系，為后期火電廠單元機組運行實習教學打下了堅實的基礎。

2.火電仿真技術的應用

實踐教學既是高職院校的教學特色，也是培養(yǎng)學生職業(yè)能力之本。火電廠仿真機組作為熱能動力工程專業(yè)、火電廠集控運行專業(yè)綜合實踐課程的一種平臺，為學生提供了一個與火電廠生產(chǎn)環(huán)境、工作過程幾乎一致的仿真環(huán)境，通過團隊的動手操作、協(xié)作練習進行火電廠運行崗位的綜合訓練，激發(fā)了學生的學習興趣，培養(yǎng)了學生的綜合能力。

為了體現(xiàn)仿真技術的先進性與真實性，火電仿真機組除選用300MW亞臨界、600MW超臨界等國內(nèi)的主流火電機組作為對象，采用先進的“一機多模、多范圍、全過程”仿真技術外，教學過程也完全參照電廠的運行崗位流程進行，更全面、更真實地模擬火電廠生產(chǎn)環(huán)境。教學過程中，把每個班級分成四個小組，每個小組承擔一臺機組的運行值班工作，[3]小組成員按現(xiàn)場崗位分配工作，通過模擬現(xiàn)場工作進行教學。這種以工作過程為導向，仿真演練為手段，崗位規(guī)范為標準，實施熱力系統(tǒng)的啟動、停機、運行調(diào)整及試驗的仿真操作，不僅提升了學生的專業(yè)動手能力，還鍛煉了學生的組織協(xié)調(diào)、團結合作和人際交往等社會能力，全面培養(yǎng)了學生的職業(yè)能力和素養(yǎng)。

三、體現(xiàn)多種教學方法的結合

教學方法是實現(xiàn)教學目的的手段。為了達到優(yōu)良的教學效果，筆者充分分析了“發(fā)電廠熱力系統(tǒng)”課程專業(yè)知識和技能知識的特點，結合學情分析，量身定制了幾種有效的教學方法，包括講授法、小組討論法、仿真演練法、案例教學法及專題講座法等等。靈活多樣的教學方法，再輔以先進的教學手段，更進一步突出了理實結合、“教學做”一體、學生主體的教學特色。

1.“講授法”落實到局部熱力系統(tǒng)圖的識讀環(huán)節(jié)

教師講授法是一種傳統(tǒng)的教學方法，學生剛開始接觸專業(yè)課，難度系數(shù)比較大，教師應采用講授法引導學生調(diào)整學習思路，轉(zhuǎn)變學習方法，逐步適應由學習專業(yè)基礎課到學習專業(yè)課程的轉(zhuǎn)變。

熱力系統(tǒng)模塊是“發(fā)電廠熱力系統(tǒng)”課程的三大模塊之一，識讀熱力系統(tǒng)圖自然是該模塊的重點內(nèi)容。發(fā)電廠熱力系統(tǒng)是由一個個局部系統(tǒng)組成，因系統(tǒng)圖數(shù)量較多而且復雜，各圖之間的關聯(lián)密切，是學生學習的難點，教師可選擇幾個重點的系統(tǒng)圖（如：凝結水系統(tǒng)、給水系統(tǒng)等）采用講授法，結合多媒體動畫技術把各系統(tǒng)圖的流程、布置特點、不同運行工況的應用等內(nèi)容直觀、簡潔、明了地講給學生，幫助學生建立學習系統(tǒng)圖的方法，并引導學生懂得熱力系統(tǒng)圖對火電廠運行操作的指導作用。

2.“小組討論法”體現(xiàn)在全廠熱力系統(tǒng)圖的識讀、運行操作的實施過程

全廠熱力系統(tǒng)是由一個個局部系統(tǒng)組成，因系統(tǒng)圖太大，無法實現(xiàn)多媒體動畫展現(xiàn)形式，是學生學習的難點?？沙浞掷么笮拖到y(tǒng)圖模板，在學習完各局部熱力系統(tǒng)圖以后，采用小組討論法進行分組學習，先找出一個個局部系統(tǒng)，再找出各局部系統(tǒng)之間的關聯(lián)，進而掌握全廠熱力系統(tǒng)的布置。

運行操作模塊完全模擬電廠的運行崗位，學生以小組合作的形式完成學習任務。在每個任務的實施過程中出現(xiàn)了問題，也需要小組討論解決。在討論中，學生對所出現(xiàn)的問題進行了較為深入的探討，提出各自不同的觀點和見解，更加主動地參與學習的過程。

3.“仿真演練法”貫穿于技能操作的訓練環(huán)節(jié)

熱力系統(tǒng)的運行模塊在操作實施過程中，可借助火電廠仿真機平臺，按圖2所示把每個班級分成四個小組，每個小組作為一個運行單元承擔一臺機組的運行值班工作。[3]小組成員按現(xiàn)場崗位分配工作，分別扮演機組長、主值班員、副值班員、巡檢員等角色，通過模擬現(xiàn)場工作進行教學。這種以工作過程為導向，仿真演練為手段，崗位規(guī)范為標準，實施熱力系統(tǒng)運行的仿真操作，全面培養(yǎng)了學生的職業(yè)能力和素養(yǎng)。

4.“案例教學法”應用于典型事故的直觀教學

因火電廠事故的隨機性比較大，仿真機平臺上實現(xiàn)有難度，可在課堂上引入大量的現(xiàn)場事故，采用案例教學法，讓學生感受事故的真實氛圍，培養(yǎng)學生遵紀守規(guī)、安全生產(chǎn)、節(jié)能環(huán)保等意識。[3]例如，對于“加熱器泄漏事故”，以某電廠的300MW機組因管內(nèi)壁腐蝕泄漏引起的高加保護動作事故為例，全面分析了事故的現(xiàn)象、產(chǎn)生的原因及處理過程，并在仿真機上演練了高加水位過高后旁路保護的自動投入過程。

5.“專題講座法”實現(xiàn)教學內(nèi)容的適時更新

由于火電機組發(fā)展比較快，技術更新頻繁，三年一輪的教學大綱往往顯得比較滯后，可利用課外時間給相近專業(yè)的學生開展專題講座。例如，“發(fā)電廠熱力系統(tǒng)”課中，可將超超臨界機組、臥式除氧器、給水加氧等最新技術等內(nèi)容采用專題講座的方法進行補充，以確保所學內(nèi)容的開放性。

四、結束語

通過幾年的教學實踐發(fā)現(xiàn)，改革后的“發(fā)電廠熱力系統(tǒng)”課程教學，不僅使學生在熱力系統(tǒng)的理論學習和仿真機運行操作的能動性等方面有了極大的提高，而且在培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際、分析和解決問題的實際能力方面也有了極大的改善，[4]確保了課程教學質(zhì)量的不斷提高，為學生學習后續(xù)課程和走上工作崗位打下了堅實的理論與實踐基礎。

參考文獻：

[1]勞動和社會保證部.企業(yè)培訓師培訓教材[M].北京：新華出版社，2011.

[2]楊義波.熱力發(fā)電廠[M].北京：中國電力出版社，2010.

[3]楊作梁.淺談專業(yè)課教學中學生社會能力的培養(yǎng)[J].職業(yè)教育研究，2011.

[4]鄉(xiāng)碧云.把工作崗位角色融入課堂教學的實踐探索[J].裝備制造技術，2010.