高職鍋爐設備及系統課程改革研究

劉萍 張海燕

【摘 要】在高職鍋爐設備及系統“做、學、教”一體化課程教學改革過程中，出現了一些典型問題，從教學內容、教學安排、考核評價制度、實施效果等方面進行分析及對策研究。

【關鍵詞】鍋爐 ?典型問題 ?對策

【中圖分類號】G ?【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2015）12C-0065-03

熱能動力設備與應用專業及新能源發電技術專業的高職學生的就業崗位主要是發電廠熱力設備運行及檢修，所以對這些專業的學生而言，鍋爐設備及系統是一門非常重要的專業核心課，后續課程如單元機組運行、循環流化床鍋爐設備及運行、泵與風機、熱力設備檢修等課程都以它為基礎。這門課程由于是理論課，理論性強，在教學中由于鍋爐設備龐大、系統復雜，學生不能認識全部設備及系統，同時設備在生產中，無法看到設備內部結構，學生不容易理解。所以在教學中普遍存在教師教學難度大、學生感性認識少、學生學習興趣低下、專業知識掌握程度不高等問題。比如學生站在鍋爐旁不知道鍋爐在哪里，把省煤器當作空氣預熱器，再熱器當作過熱器，混淆上煤系統與制粉系統，混淆風煙系統與汽水系統等問題。

隨著我國高等職業教育的發展，高職院校越來越重視研究和解決實踐教學中產學結合、工學融合問題。因此，我們從2012年開始開展鍋爐設備及系統課程改革探索，成立了教改課題組。本課程改革是根據課程理論內容，以典型工作崗位定位能力技能，設計了五個能力訓練任務，本著模擬現場、激發興趣、創新制作、手腦并用的教學思路，以建構主義教學理論為指導，通過創設鍋爐設備及系統模型制作教學情境，引導學生利用已經掌握的機械、電工、鍋爐設備及系統原理等知識，制作微縮版鍋爐設備模型，掌握電廠鍋爐設備及系統的理論知識。并模擬現場情境，通過案例教學，掌握現場運行參數調整方法及事故處理技能，通過“做、學、教”一體化的教學，完成本課程學習。

在2012-2014年的本課程教學改革中，我們發現按照改革初期制定的課程改革方案，在教學內容、教學安排、課堂組織、考核評價制度等方面存在一些典型問題，影響了本課程改革的實施效果。從2014-2015兩個學年我們對存在的常見典型問題進行了詳細調研及論證，制訂了相應改革對策，修訂了改革方案。通過兩個學年184人的教學實踐，證明這些對策是有效的，極大地調動了學生學習積極主動性及動手能力，培養了學生團隊合作精神，同時增強了學生運用理論知識解決實際問題的能力，激勵和培養了學生的創新意識和能力，提高了學生綜合素質，基本解決了改革初期課程改革方案存在的典型問題，取得了比較理想的教學效果。

一、高職鍋爐設備及系統課程改革常見問題

按照初期制定的教學改革方案，根據課程內容，以本專業典型工作崗位選擇典型鍋爐設備及系統，以培養學生能力為目標，制定了五個能力訓練項目，見表1。

表1 鍋爐設備及系統能力訓練項目及核心能力目標

序號 能力訓練項目名稱 能力目標 知識目標

1 發電廠系統認識及繪制系統圖 1.能繪制系統圖

2.能在現場辨認出系統全部設備及說出全部設備作用 了解系統設備組成及各設備結構及作用，重點掌握制粉系統設備組成及各設備結構及作用

2 發電廠鍋爐本體設備模型制作 1.能制作鍋爐本體設備模型

2.能說出鍋爐本體各部件名稱、結構及作用 了解并掌握鍋爐本體各部件名稱、結構、作用

3 發電廠技術文件解讀 1.能看懂發電廠技術文件

2.能看懂并會計算發電廠常見經濟安全指標

了解并掌握燃料及鍋爐基本知識

4 發電廠鍋爐主要參數運行調整 能根據模擬現場運行數據進行主要參數運行調整 掌握發電廠鍋爐主要參數基本運行調整方法

5 發電廠鍋爐常見故障處理辦法 能根據現場數據及圖片進行發電廠鍋爐常見故障的處理 掌握發電廠鍋爐常見故障處理辦法

在五個能力訓練項目中，主要問題發生在發電廠系統認識及繪圖及發電廠鍋爐本體設備模型制作這兩個能力訓練項目，這也是本課程改革的重點訓練項目。

（一）教學內容常見問題

1.學習任務設計不合理

在發電廠系統認識及繪圖這個項目內容制定不合理。由于制粉系統設備比較多，系統復雜，學生雖然到發電廠看過相關設備，也繪制了相應的制粉系統圖，但是因為設備龐大、系統復雜，學生不能認識全部設備及系統全貌，同時設備在生產中，無法看到設備內部結構，所以學生對此部分內容一知半解，經常混淆設備，學生完成了學習任務，但是還是沒有理解整個系統設備結構及系統組成及作用。所以這個教學項目內容設計是不能滿足本課程教學改革要求的。

2.學習任務內容設計單一

在發電廠鍋爐本體設備模型制作學習任務中，鍋爐設備模型制作圖紙參照電廠煤粉鍋爐結構進行設計。由于是老師預先設計好的，所以學生按照老師設計的圖紙要求進行統一制作，制作出來的模型結構單一，全班同學制作出來的模型基本一樣，不利于提高學生學習能動性及創新人才培養目標的實現。學生沒有個人的思想，是被動的接受知識，是完全的模仿，學生不需要動腦思考鍋爐制作的具體過程和要求，只要按照老師的步驟進行就可以完成學習任務，這種教學方法還沒有逃脫傳統教學的禁錮。

（二）教學安排常見問題

1.教室安排不合理

由于課程改革初期還是沿用原來傳統教學的多媒體公用教室，學生上課沒有專門教室，學生每次上模型制作課都必須從宿舍將材料拿到教室，做好局部后再拿回宿舍，下次需要做另外連接部分又需要拿到教室，所以經常發生材料損壞事故，影響學生模型制作速度及質量。另外教室座位間隔很小，不能滿足模型制作要求的空間。由于采用了小組的課堂組織形式，有些作品需要小組成員合作才能進行，而公用教室每行12人，分成6排，非常不利于小組活動，學生無法實現真正的小組交流，很多學生都是獨自完成，本來應該小組完成的項目，最后都是個人完成，無法有效溝通，最后導致學習任務完成質量差。顯然這樣的教室是不適合本課程“做、學、教”一體化改革要求的。

2.課時安排不合理

由于本課程改革初期還是沿用原來傳統教學的教學計劃，總課時96節，安排13周完成，每周6個課時，每次課3課時。這樣的安排對于理論教學是比較合理的。但是對于本課程改革后的教學是不合理的。因為本課程采用了任務驅動“做、學、教”一體式教學法，每個學習任務的完成時間要求是不一樣的。比如發電廠鍋爐本體設備模型制作這個學習任務，由于有些部件學習制作時間比較長，3節課是無法完成的，而學生每星期只上兩次課，學習時間間隔長，經常發生這節課忘記上節課內容，又需要重新復習才能接著進行下一步教學，而且每個步驟需要分成幾個部分完成，打亂了學習任務的整體性及連貫性，非常浪費時間，也不利于學生學習及鞏固學過的知識。

（三）考核評價常見問題

成績是教育效果測量的主要形式，也是教學達標的重要環節，它具有顯示功能、反饋功能和導向功能。本課程成績考核分為3部分，由平時素質、平時模型制作成績、理論考試成績組成。本課程改革初期平時模型制作成績主要由老師及小組長組成評委團。每個評委都必須對每個學生作品進行評分，然后對每個學生的成績進行加權得到該學生最后成績。這樣做的優點是可以避免人為因素影響，盡量做到公平、公正。但是事實上由于每個班級有40-50人，評委要對這么多的學生逐個評分，很容易導致評分疲勞，導致評分出現階段得分差異，反而嚴重影響了分數評價的公平性。

二、高職鍋爐設備及系統課程改革常見問題對策研究與實踐

（一）教學內容常見問題對策研究

針對發電廠系統認識及繪圖項目內容制定不合理的問題，我們調整了改革內容，修改了教學整體設計及單元設計，增加制粉系統設備模型制作項目，通過“做、學、教”一體化教學，使學生達到能力項目培養目標。

針對發電廠鍋爐本體設備模型制作學習任務內容設計單一問題，我們將老師設計、學生模仿制作模型這個環節，改為學生根據鍋爐廠實際鍋爐圖紙進行按比例放大制作，而且鍋爐種類由原來的煤粉爐改為循環流化床鍋爐、鏈條爐排鍋爐、甘蔗渣鍋爐、煤粉鍋爐、燃油燃氣鍋爐等多種型式，充分調動了學生學習能動性，鼓勵和激發了部分學生的創新意識，提高了學生看圖、動手制作及創新能力，不再是單調的模仿。

（二）教學安排常見問題對策研究

針對公用多媒體教室不適合課程改革需要的問題，我們特別安排了專門的鍋爐實訓室，實訓室里面共有8張桌子及50張椅子，多媒體教學設備以及材料工具儲藏箱。這些桌椅可以自由組合，完全滿足小組學習及制作要求。

在課時安排方面，在總課時不變的情況下，我們將本課程安排教學時間為6周，其中兩周到柳州電廠基地參觀學習，其他四周在校內學習，每周16節課。這樣的安排可以將教學時間相對集中，有利于保證能力項目訓練的整體性及連貫性。

（三）考核評價常見問題對策研究

模型制作成績評價方法由原來的每個評委都必須對每個學生作品進行評分，然后對每個學生的成績進行加權得到該學生最后成績，改為老師及小組長共同評分。小組長共8人，兩人一組，將全班學生分為4組，首先由老師對一個學生作品進行評分示范，定出具體的評分標準，然后每兩個小組長根據評價標準負責1組學生的評分，并最終選出本組最好的兩個作品，最后全體評委對這些優秀作品進行再一輪評分，選出最優2-3個作品作為班級優秀作品入選樣板展廳，成為下一屆學生的學習參考模版。

（四）實施方案

具體教學設計見表2。

表2

蒸發設備（5學時）

一、教學目標

1.能力目標：能對蒸發設備組成有大致了解，并能說出各部件作用，能制作蒸發設備模型。

2.知識目標：了解蒸發設備組成，掌握蒸發設備各部件作用及常用形式。

3.素質目標：與人交流、與人合作、自我提高的能力。

二、任務

1.制作蒸發設備模型

2.模型評分及評講

三、活動設計

1.在專用鍋爐實訓室教師應用多媒體講解蒸發設備結構、作用，安裝位置原理理論知識。

2.學生按照5人組成圓桌小組，教師下發任務單，學生根據任務單選擇鍋爐圖紙。

3.教師根據上一屆優秀學生作品進行蒸發設備模型制作示范教學。

4.學生根據圖紙要求討論分析蒸發設備組成。教師全程指導，指出并糾正錯誤。

5.學生根據圖紙尺寸按比例放大依次制作蒸發設備。教師全程指導，指出并糾正錯誤。

6.學生將制作好的蒸發設備安裝到鍋爐鋼架上，教師全程指導，指出并糾正錯誤。

7.教師根據小組成員完成制作情況進行隨機提問，檢查學生對蒸發設備各部件的名稱、結構、安裝位置、作用是否掌握。

8.制作完成，教師對一個學生作品進行評分，指導評委進行評分。

9.評委對學生作品評分。評委兩人一組，分別對10個學生作品進行評分，并選出1-2個優秀作品。

10.評委對選出的4-6個優秀作品進行最后一輪評分，評出2-3個最優作品。

11.最優作品學生對自己的作品進行結構、作用解說及制作步驟經驗介紹。

12.教師對學生作品進行評講及總結。

四、相關實踐知識

鍋爐廠相關鍋爐資料。鍋爐制造的一般知識。

五、相關理論知識

電廠鍋爐常見鍋爐蒸發設備結構介紹。

三、實踐效果分析

為了準確評價教學效果，課題組對納入課程教學改革的班級進行了全樣調查，統計結果見表3。在2012-2014學年實踐班級中，認為這種模式有利于自主學習的學生有242人，占總人數的77%，認為這種模式實踐能力有提高的學生有263人，占總人數的83.5%，認為這種模式有利于團隊合作的學生有282人，占總人數的64%，認為這種模式有利于創新能力培養的學生有15人，占總人數的4.8%，認可這種模式的學生有267人，占總人數的85%。在2014-2015兩個學年中，我們根據教學改革中發現的問題進行了總結，吸取經驗教訓，調整改革方案，采取了相應對策，修改了教學內容、教學安排及考核評價方法。通過兩個學年的教學實踐，經過調查結果顯示認為這種模式有利于自主學習的學生有162人，占總人數的88%，認為這種模式實踐能力有提高的學生有175人，占總人數的95%，認為這種模式有利于團隊合作的學生有184人，占總人數的100%，認為這種模式有利于創新能力培養的學生有27人，占總人數的8%，認可這種模式的學生有169人，占總人數的92%。

表3 ?電廠鍋爐設備及系統課程教學改革問卷調查統計表

問卷調查情況 人數 自學能力 實踐能力 團隊合作能力 創新能力 模式認可度

有很大提高 有一定提高 沒有提高 有很大提高 有一定提高 沒有提高 有很大提高 有一定提高 沒有提高 有很大提高 有一定提高 沒有提高 十分認可 較為認可 不認可

2012-2014 315 46 196 73 98 165 52 97 106 112 5 10 300 154 113 48

2014-2015 184 40 122 22 120 55 9 142 42 0 7 20 156 122 47 15

對改革前后的數據進行比較，可以發現改革后的學生自主學習能力、實踐能力、團隊合作能力、創新能力及改革模式認可度都得到了較大的提高。特別是實踐能力、團隊合作能力得到了大幅提高。所以可以認為我們采取的對策是有效的，它不僅適用于電廠鍋爐設備及系統課程教學改革，同樣也適用于其他工科專業的專業基礎課程教學，有一定的推廣價值。

【參考文獻】

[1]楊黎明.關于項目課程（教學）的若干問題[J].職教論壇，2009（24）

【基金項目】2015年廣西職業教育教學改革立項項目

【作者簡介】劉 萍（1970- ），女，廣西南寧市人，廣西電力職業技術學院高級工程師，熱能動力設備與應用專業帶頭人，研究方向：熱能動力設備與應用。張海燕，女，廣西電力職業技術學院教授。

（責編 丁 夢）