提高“單元機組集控運行”教學質量的方法研究

摘要：結合多年的教學經驗，在分析了“單元機組集控運行”課程的特點和學習、教學難點的基礎上，提出了提高學生學習質量和實踐技能的一些方法，以及在此過程中教師應具備的素質。

關鍵詞：單元機組集控運行；教學手段；仿真機教學

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）21-0076-01

內蒙古工業大學能源與動力工程學院熱能與動力工程專業和能源與環境工程專業均開設了“單元機組集控運行”課程。為電廠培養運行和檢修方面的專業技術型人才是上述兩個專業的培養目標之一，學生的就業方向以火電廠運行為主。目前在本科教學中，“單元機組集控運行”課程開設在第七學期，和“熱力發電廠”一起，是上述專業所開設的最后兩門專業必修課。筆者具有多年的“單元機組集控運行”授課經驗，授課對象包括在校本、專科學生和具有工作經驗的電廠運行人員。在校本、專科學生在學習本門課程之前雖已學習了多門專業課，具備一定的理論知識，但對電廠的認識還僅限于認識實習中的參觀，而具有工作經驗的電廠運行人員在從事多年運行工作后，實踐經驗極其豐富，但理論基礎比較薄弱。因此，二者的共同點是理論和實踐相脫節。

一、“單元機組集控運行”課程的教學內容及特點

“單元機組集控運行”課程主要包括以下幾部分內容：單元機組中輔助系統的流程及組成，自動控制系統的功能和操作方法；單元機組的啟動和停運；單元機組的運行調節；單元機組的事故處理。“單元機組集控運行”課程具有以下三個特點：

1.知識點多而散

單元機組中機爐電三側的主要系統共有近30個，很多系統之間沒有聯系，彼此獨立。如鍋爐的風煙系統和汽輪機側的潤滑油系統，每一小節的內容幾乎都可以作為一個單獨的專題來進行講解。

2.純理論內容少

“單元機組集控運行”課程中沒有公式推導，也不會用到高數等知識，因此學習起來不會特別“吃力”。但是要想學懂、學通該課程，卻要比“高數”等課程還要難。

3.與其他課程聯系緊密

“單元機組集控運行”課程涵蓋了熱能與動力工程專業和能源與環境工程專業之前所學的所有專業基礎課和專業課的內容，如熱力學、傳熱學、流體力學、泵與風機、鍋爐原理、汽輪機原理、熱工儀表、熱工自動化等，另外，還包括與脫硫脫硝、除渣除塵、化學水處理等相關的專業選修課。

二、學習和教學難點分析

1.學習難點

“單元機組集控運行”課程的學習難點是很難做到“融會貫通”。關于“融會貫通”可以通過兩個簡單的例子進行說明。

（1）在講解單元機組啟動過程時，有一個關于汽輪機潤滑油系統、盤車系統、頂軸油系統、發電機密封油系統和發電機氫冷系統的啟動順序的問題，如果能夠理解上述各系統的作用和相互之間的聯系，就可以自己總結出答案，根本無需記憶。

（2）風機是火力發電機組中非常重要的一種輔機，風機在啟停和運行過程中，如果操作不當，就可能導致風機喘振、搶風、失速和電機過載等問題。為了防止上述現象的出現，風機啟動時就要注意啟動方法，而對于單臺風機啟動、兩臺并聯風機同時啟動、一臺已運行現啟動另一臺風機這三種情況，具體的操作又有所不同。如果在之前的“泵與風機”課程中掌握了風機性能曲線等相關知識，就可以很好地理解該部分內容。對于一個專業來說，所有專業課和專業選修課的設置都是圍繞著一個主題進行，有些課程看似沒有聯系，如“鍋爐原理”和“熱工自動化”，但實際上只是課程的側重點不同。“鍋爐原理”側重于設備結構和燃燒原理，而“熱工自動化”關于鍋爐的部分講的是如何對鍋爐側參數進行自動調節。而在“單元機組集控運行”課程的學習中，二者都是重點。另外，專業課之間還會有交叉，如前文所述，風機啟動時就要用到“泵與風機”課程的知識。因此，融會貫通不僅僅是一門課程范圍內的要求，更是整個專業范圍內的要求。

2.教學難點

“單元機組集控運行”課程的授課難點是如何將實踐和理論相結合，將抽象的理論變得生動，使學生更容易接受。

三、提高教學質量，進行素質教育的手段

1.重視仿真機學習

目前，“單元機組集控運行”課程設置了4個學時的仿真試驗，除此之外，在第8學期初還開設了仿真實習環節，時間為兩個星期。在仿真機上，學生可以完成一臺單元機組啟停的完整過程，在啟停操作的同時還可以進行參數的調節。仿真機就相當于飛行員使用的飛行模擬器，可以大大提高學生的專業技能。“百聞不如一看，百看不如一練”，實踐能力不能依靠課堂教學完成，必須要與仿真機教學相結合。比如，油槍點火過程在課堂上要從FSSS的功能、爐前燃油系統的組成、油壓的建立方法、霧化蒸汽的作用及來源、油槍程控程序、FSSS畫面的操作等幾個方面進行講解，但是在仿真試驗中，學生可以通過簡單地操作完成，同時還可以對如何進入FSSS的油槍點火畫面、如何建立油壓、如何點火等有了非常直觀的了解，操作時也不會有課堂聽課的枯燥感，學生的學習積極性被大大激發出來。如上所述，仿真機在“單元機組集控運行”課程以及熱能與動力工程專業和能源與環境工程專業的教學中非常重要，但是目前存在的問題是仿真機教學和課堂教學是分開進行的，很多學生在操作中完全按照仿真操作規程操作，根本不明白各步操作是要完成什么，為什么各步操作應該按照這樣的先后順序進行等。如果將仿真實驗貫穿到教學中去同步進行，一定會取得更好的教學效果。

2.“教”和“引”

教師在教學中的作用不應該僅僅是“教”，而應該在“教”的基礎上“引”，即引導。如上所述，學生學習的難點是融會貫通，對于有的人來說，這可能是一種頓悟，但對于大多數人來說，應該是隨著認識的提高，慢慢才能做到這一點，而教師的引導無疑會縮短該過程的時間，且能在引導的過程中培養學生的分析能力、邏輯思維能力。

3.合理運用各種教學手段

上課時應采用多種手段，處理好板書和多媒體教學之間的關系，需要板書的地方一定要使用板書。對于教師來說，要明確多媒體教學給人們帶來的決不是減少板書的便利，而是可以給學生帶來更加直觀的授課效果。筆者在20世紀90年代學習“汽輪機原理”“鍋爐原理”等專業課時，曾出現這樣的情況：一門課學完了，公式計算、理論分析、課程設計都按照教師的要求掌握或完成了，卻不知道汽輪機什么樣、鍋爐什么樣；去電廠實習時，有的同學甚至將水塔認作煙囪，而多媒體教學正好可以彌補這方面的不足。如果教師具備使用Flash等軟件的能力，可以將電廠中各設備和各系統的工作過程做成動畫進行演示（網上資源還比較有限），那么授課效果就會更好。

4.激發學生的學習熱情

“想做”和“不得不做”這兩種心態會帶來不同的做事效果，因此激發學生學習的主動性和積極性就顯得尤為重要。要激發學生學習的主動性和積極性，首先教師要有熱情，同時可以營造輕松活躍的上課氣氛，將課堂教學組織好。

四、總結

“授之以魚，不如授之以漁”，對于教師來說，在教學中不僅教授知識，同時教授學習方法，使學生在掌握理論知識的同時，盡量提高實踐技能，以培養更多高素質、全面的應用型人才。

（責任編輯：孫晴）