新能源專業中傳統發電技術課程教學改革創新研究

湯亮亮　許昌

摘要：《火力發電技術》課程為能源類專業的重要課程，針對傳統火電專業其重要性不言而喻。然而，對于新能源科學及工程等新能源專業的學生來講，學習的積極性并不高。本文通過對新能源專業的教學實踐，通過多種渠道提高了學生學習的積極性，活躍了課堂氣氛。通過引入創新研究課題，引導學生走上講臺，鍛煉了學生的自我表達能力。

關鍵詞：新能源專業；傳統發電技術；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）30-0106-02

河海大學動力工程及工程熱物理一級學科下設置了兩個相關專業，分為能源與動力工程及新能源科學與技術專業。能源與動力工程專業學生的主要學習方向為水利發電方向，就業渠道主要為水電站或相關發電集團。新能源科學與技術專業學生的主要學習方向為風能發電方向，主要就業渠道為風機制造公司、設計院及相關發電集團。上述兩個專業的學生雖然畢業后都基本都不從事傳統火力發電技術工作，但是作為中國發電比例最大的發電方式，學生們仍然需要掌握傳統的火力發電技術。河海大學能源與電氣學院設置了《火力發電技術》作為能源與動力工程及新能源科學與技術專業學生的專業課，要求學生掌握火力發電的基本原理、電站水蒸氣動力循環過程以及鍋爐和汽輪機的基本構造和工作原理。由于上述兩個專業的學生畢業后很少從事傳統火力發電的工作，因此在教學過程中發現學生們有出勤率不高，課堂氣氛不活躍、不積極等特點。針對以上問題，在課堂教學中引入以下措施，使得課程氣氛活躍，在不點名的情況下，有效地提高了學生的出勤率。

一、課程特點

《火力發電技術》是綜合了傳熱學、流體力學和工程熱力學這三門基礎課程，而這些基礎課程學生們基本都已在先前的學習中有了一定的了解。課程教學中關于這三門基礎課程中的內容都是簡要介紹，重點介紹火力發電所需的必備設備——鍋爐和汽輪機，以原理介紹和設備結構及運行講解為主[1，2]。對于傳統火電專業的學生來講，這門課可拆分為鍋爐、汽輪機、電廠自動控制等幾門專業課[3]。然而對于新能源專業或水動專業的《火力技術發電》這門課程，繼承了以上幾門專業課，因此在教學時需要注意教學速度和教學深度。

二、教學方法與創新

1.引入火力發電廠現場拍攝視頻，深化火電廠認識。火力發電廠發電原理教學視頻在互聯網上較容易下載，然而，對于實際的火力發電廠的運作過程，很難找到合適的教學視頻[4]。水動和風動專業的學生畢業實習也是去對應的風電站和風電站，對于火電站沒有太多的認識。本文作者曾于2015—2017年期間參加了江蘇省委組織部的科技鎮團工作，工作期間參觀了江蘇南通幾家相關的火力發電廠，包括觀音山熱電廠、華能電廠以及天生港發電廠等。在參觀時，拍攝了以上電廠相關的運行視頻，并對各種類的電站功能做了相關了解。在課堂教學時給學生播放相關參觀視頻，介紹其實并不是所有的火電廠都只是用來發電的，例如觀音山熱電廠的主要功能就是為了給周圍的印染廠提供熱水，同時焚燒市政運輸過來的有毒淤泥。學生通過觀看實際拍攝的火電廠視頻，學習積極性得以提高。在觀看電站運行過程中，不少學生會主動提問看到的某個設備的名稱和功能。在教學過程中，需引入一些趣味性的問題，例如在火力發電廠中有一類電廠的燃燒是不需要成本的，并且使用燃料政府還會對電站進行補貼，學生們對此類的問題非常有興趣。針對實際調研過程的經驗給學生講述此類電站其實就是焚燒垃圾的電站，并且此類電站并不稱為“垃圾電站”，而是取了一個非常好聽的名字——“環保電站”。政府部門對于燃燒垃圾的“環保電站”，會對其“燃料”進行200元每噸的補貼。通過實際拍攝的視頻給學生們講解有身臨其境的感覺，教學效果比直接下載的視頻要好，學生們更愿意分享老師親自參觀并拍攝的火電廠教學視頻。

2.講述火力行業就業現狀，給學生做就業指導。雖然水動和風動專業的本科生畢業后很少從事火力發電技術的工作，但是還是有不少學生畢業后準備考研到985高校繼續深造。很多國內著名高校例如清華大學、西安交通大學、浙江大學等高校都有火力發電技術的研發方向，因此準備繼續深造的學生可能會從事火電設備的研發等工作。火力發電方向的從業人員主要分為三個方向：第一是從事火電設備例如鍋爐、汽輪機的制造及研發；第二是從事火電廠的設計與建造；第三是從事火電廠的運行和維護。在描述具體工作場景前，作者需通過與以往從事火電工作的同學朋友交流獲得相關詳細信息。例如江蘇一家從事電站煤粉輸送風機制造的公司，原先只是僅有十幾個人的村辦企業；后來通過與西安交通大學能源與動力學院的教授進行科技合作開發，公司規模迅速擴大，產品由風機拓展到汽輪機、無人靶機以及分布式燃氣輪機等系列；公司上市后，西安交大能動學院的很多教授都獲得了可觀的經濟效益，這是高校和企業合作的典型案例。對于電站的設計建造工作，畢業生在工作單位就需要常年出差，這是由于國內的環保政策造成的。國家對于燃煤電站的建設具有嚴格的審批制度，國內開工的燃煤電站建設工程越來越少。由于環保的壓力，國家更愿意鼓勵投資新建新能源電站。很多火力方向的設計院和研究所都是通過承接印度、非洲及東南亞等國家的電站建設來拓展業務量，因此從事火電站設計及建造的工作基本都需要長期出差。而從事電站運行的工作，在工作的初期，畢業生則需要做好倒班的準備，因此身體素質要好。

3.引入創新研究問題，引導學生走上講臺。火力發電技術這門課程的授課對象都是高年級的學生，他們即將面臨畢業設計和就業，因此鍛煉學生的表達能力尤為重要。在課堂教學中，將3—4位學生分為一組，每組學生選擇一個課題，通過1—2周左右的準備時間到講臺上來做報告。課題內容可以為火力發電中的新技術，例如脫硫脫硝技術、水處理技術及余熱利用等方面的內容，也可以自己選擇一種新型的發電技術，例如高空風力發電、潮汐能、地熱能、高倍聚光太陽能發電、燃料電池等技術，選題自定，要求越新越好。對于新型發電技術研究課題的要求是發電方式越新越好，這就要求學生去主動從數據庫檢索文獻。課題調研對于本科生來講是一個很好的鍛煉，很多本科生只知道從百度、谷歌等去獲取新的知識，而不清楚學校還有豐富的數據庫資源讓他們去獲取知識。大部分學生是第一次接觸和使用數據庫。學生們通過走上講臺講述自己小組的調研成果，豐富了班級同學的知識面，自身口才也得到了很好的鍛煉。這對于即將開始畢業設計和去工作面試的同學很有益處，學生們積極性也很高，為了爭取上臺鍛煉的機會，有些學生甚至申請單獨1人或者2人一組進行課題研究。學生完成課題匯報后，對他們的選題、內容、表達能力進行點評，通過鍛煉有效增強了學生在公眾面前匯報的能力。

三、結語

針對新能源專業學生的傳統發電方式的教學，教師除了課本知識外，還需不斷拓展學生知識面，才能夠吸引學生的興趣。課堂教學需結合學生的心理，讓學生融入其中，使學生們認為即使以后可能并不從事火力發電技術的工作，也非常有必要了解中國發電比例最高的火力發電技術。采用實際的視頻拍攝講解，學生們對火電站的各個環節都有所了解，加深了對火電廠內部標志性設備及裝置的印象。通過引導學生主動加入火力發電新技術或新型能源發電方式的課題研究，充分調動了學生學習的積極性。

參考文獻：

[1]田永偉.發電廠動力部分課程的教學探討[J].中國電力教育，2014，（33）：52-3.

[2]沙鵬，盧洪波，劉洪憲.《發電廠動力部分》網絡教學平臺研制與應用體會[J].時代教育，2015，（3）：166-167.

[3]關金峰.發電廠動力部分[M].北京：中國電力出版社，2015.

[4]張慧珍.《發電廠動力設備》課程教學改革探討[J].墊帶制造技術與裝備，2016，（4）：168-169.