《燃煤電廠污染物控制》課程立體化教學資源建設與實踐

盧洪波 蘇桂秋

摘要：立體化教學資源建設對教與學都有很大的幫助，是推動課程教學改革的有利措施，通過立體化教學資源的建設可以整合與課程相關的紙質資源、電子資源及網絡資源，使學生通過多元化學習渠道獲得相關知識，并能適應各自的學習習慣，培養學生的學習興趣，更好地掌握專業知識。

關鍵詞：立體化教學資源；教學改革；課程建設

一、課程開設的必要性

能源與動力工程專業是在熱能動力工程等專業基礎上調整而來的專業，分成多個專業方向，其中電廠熱能工程方向主要面向電廠生產過程，在該專業的專業課設置中主要有與能量轉化相關的設備及系統的相關理論知識，如電站鍋爐原理、汽輪機原理、熱力發電廠及電廠集控運行等主干課程。我國是現今世界煤炭開采和利用最多的國家，其中絕大部分是利用燃煤進行發電，燃煤電廠裝機容量占70%以上，然而在燃煤發電過程中會產生SO2、NOX、粉塵等污染物，造成環境污染，隨著國家對環保的要求日益提高，尤其是對火力發電廠要求達到超低排放標準，因此火電廠在煙氣處理系統上需增設多個處理設備，由于電廠上述污染物的形成主要在鍋爐設備的燃料燃燒過程中，因此這些設備的特性與鍋爐設備的運行密切相關，對電廠熱能工程方向的能源與動力工程專業學生來說，為滿足現場實際需求，拓展熱動專業方向學生專業知識和提高就業競爭能力，需要掌握污染物處理相關設備的原理及運行知識，因此我校在近幾屆學生中開設了《燃煤電廠污染物控制》課程，以便使學生能夠適應在電廠中對環保設備運行和檢修的要求。

該課程是工程性很強的專業課，涉及到燃燒污染物生成、控制及處理的相關知識，既涉及燃燒污染物的生成機理、污染特性，又涉及對污染物脫除過程中的反應原理及設備結構和系統組成，以及存在的問題。為使學生能夠更好地掌握燃燒污染物控制相關知識，建設《燃煤電廠污染物控制》課程立體化教學資源，開展教學實踐研究非常必要。通過立體化教學資源的建設研究，編寫出版面向電力行業、突出工程應用的《燃煤電廠污染物控制》教材，制作多媒體輔助教學軟件和課程網站等輔助教學素材，改進教學內容和教學方法，并在教學實踐中應用。

二、立體化教學資源建設

1.完善課程體系和教學內容：通過電廠實際調研，掌握目前燃煤火力發電廠污染物控制的主流技術和設備，了解電廠對污染物控制方面的人才需求，根據電廠實際需要完成《燃煤電廠污染物控制》課程體系、教學大綱和教學內容的改進和完善。

2.制作多媒體素材：完成《燃煤電廠污染物控制》課程多媒體輔助教學軟件的開發和完善工作，利用數碼相機和攝像機制作現場實際脫硫、脫硝和除塵等污染物控制設備和系統的照片、視頻等現場素材；對燃煤電廠污染物控制中的脫硫、脫硝、除塵等主流工藝的系統和相關設備制作動畫素材；利用現場拍攝的實際素材和軟件設計的動畫素材，制作多媒體輔助教學軟件。

3.建立課程網站：將相關課程內容和資料實現網絡資源共享，通過對現場實際素材的整理，制作相應的課程網站，構建立體化教學資源，使學生更為直觀地了解現場實際設備，可以提高學生的學習興趣和學習效果。

4.編寫適用性強的教材：目前缺乏針對電力行業應用性較強的《燃煤電廠污染物控制》方面的教材，難以滿足教師在教學過程中將電力行業最新的污染物控制技術和設備介紹給學生，編寫合適的課程教材不僅有助于教師教學，更有助于熱動專方向學生掌握最新的燃煤電廠污染物控制技術和設備，滿足電力企業對該方面人才的需求。通過課程組成員幾年來對本課程的教學總結和對燃煤電廠污染物控制技術與設備的掌握，并結合對同類教材的比較，正在編寫面向電力行業、突出工程應用的《燃煤電廠污染物控制》教材，并已與中國電力出版社簽訂出版協議，其中部分涉及最新電廠污染物控制技術的內容已經在學生授課過程中不斷擴充內容進行講授，使學生能夠掌握最新的技術發展和設備系統，增強其畢業到電廠的適應性。

本課程立體化教學資源建設的特點為：

（1）課程設置針對性強：《燃煤電廠污染物控制》課程主要針對燃煤電廠污染物控制技術與設備而設置，與以往其它專業開設的空氣污染控制及潔凈煤技術有較大區別，課程內容都是針對燃煤火力發電廠的，很多教學內容是通過電廠實際調研并結合電廠實際生產過程而設計的，針對性強，進一步突出熱動專業方向的特點。

（2）素材來源企業實際：對污染物控制的主流技術，通過電廠調研，拍攝現場實際圖片、視頻等資料來完善多媒體素材，增加學生對現場實際污染控制技術和裝置的直觀認識，為以后的工程實踐打下基礎，同時也會使學生的學習興趣和學習效率得到很大提高。

（3）教材突出電力應用：擬出版的教材將主要針對燃煤火力發電廠污染物排放控制技術與設備而編寫，具有顯著電力行業特色，教材除了介紹目前污染物排放控制技術的主要機理外，更側重對燃煤火電廠污染物控制排放主流技術與設備的工作原理、系統組成、運行特點、實際問題的介紹及分析，重點突出電力工程應用背景。

三、課程教學改革與實踐

1.青年教師培養：青年教師剛剛開始講授課程，尤其是以前沒有接觸過本專業課，應從理論和實踐兩方面開展教學研究，在理論上聽取老教師的全程課程教學，掌握本課程的理論知識重點、難點，了解系統和設備組成。在實踐方面，到專門的電力生產實習基地及火電廠進行現場實踐，了解火力發電設備的現狀和發展方向，熟悉與適應理論課程研究與應用對象的變化，做到理論與實踐有機結合，確保教學過程中內容的充實性和前瞻性。學院利用與電力企業多年融洽的校企關系，建立了青年教師教學實踐基地，為提高青年教師業務水平，每年組織新進教師到實習基地或利用電廠檢修期間到電廠進行實踐教學的培訓學習。

2. 改進課程教學方法：利用多種講授方式相結合，避免填鴨式教學，提高學生學習的主觀能動性，啟發不同學生的學習熱情和創新思維。在課堂基礎理論的傳授過程中，通過提問和課堂討論等手段，啟發學生將已修基礎課、專業基礎課知識進行回顧并與本課程縱向銜接。引導學生應用本課程知識分析解決現場實際運行出現的問題和事故，幫助學生建立工程思維，學會理性認識和感性認識的融合。引入本學科前沿技術發展趨勢，引導學生討論新技術方案的理論基礎、技術可行性和未來技術發展重點方向。同時加強課外自學指導，在課程結束前提出思考題，安排學生課后分組討論研究，在下次課提問檢查每組討論結果，既使學生加深對知識點的理解，又鍛煉了學生團結協作分析解決問題的能力。

課程組加強與企業合作，將一些現場實際工程課題成果應用到實踐教學環節，作為同學第二課堂的討論題，并吸收部分同學參加到課題中來，直接參加課題研究，提高了學生分析問題和解決問題的能力。結合學校應用型人才培養目標，課程組教師注重學生基礎知識的掌握，重視學生綜合素質的提高，加強對學生創新能力的培養。

3.采用現代化教學手段：將制作的多媒體課件和相關的課程網站應用于教學環節，利用多媒體教學、設備模型參觀、網站教學輔導等多種教學手段，使學生能夠更清楚、詳細地理解理論課程中講授的污染物處理設備和系統。制作輔助教學軟件和課程網站，使設備和系統用圖片或視頻顯示更直觀，將有助于學生更好地理解本課程中涉及的眾多現場設備及系統，有助于學生對相關理論知識的深入探索和掌握。

在課程網站上除了上傳課程相關的教學內容外，還設置討論區，學生有什么問題可以在此留言進行討論，方便同學能夠解決當堂課沒有消化的內容。考慮到現代大學生的個性特點，增加課后在線即時通訊式輔導答疑，建立相應年級的QQ課程學習群，具有圖文并茂、聲像同傳的方便性，借用網絡技術的方便條件，開展網上討論，可以隨時與學生進行網上在線溝通答疑。這種答疑方式，用學生自己的話說，“老師仿佛就在隔壁，隨時可以給我們專業理論支持”，極大方便了學生，調動了學生的學習積極性，符合青年學生的心理特點，提高了學生的學習興趣，是學生喜歡接受的答疑方式之一。

4.突出工程實際應用：燃煤電廠污染物控制課程實踐性很強，與電力生產的安全和經濟性關系很大，為此在實際授課過程中，注重引入工程案例進行教學，編寫電廠脫硫、脫硝及除塵等的案例庫應用于課題教學，既增加了學習的趣味性，又提高了學生工程實踐能力。

本課程是一門實踐性強的專業課，整個課程體系的教學過程還延伸到相關的實踐教學環節，主要包括認識實習和畢業設計。

（1）現場實習：為加強學生的實踐性環節，為課程學習奠定良好基礎，對實習內容增加了脫硫、脫硝及除塵系統的實習環節，通過電廠實習，認識了電廠脫硫脫硝及除塵技術的主要系統和設備，為以后課程學習打下良好基礎，在實習過程中聘請了電廠相關技術人員做技術指導，讓學生了解了脫硫脫硝設備的運行以及設備投運對電廠設備運行的影響，極大地拓寬了學生的知識視野，提高了學生學習課程的興趣。

（2）運行仿真：我校建設了電廠設備運行仿真中心，可提供300MW、600 MW多種類型機組的仿真系統，可以模擬電廠設備的啟動、停運、變負荷運行等多種工況仿真，還可以模擬仿真電廠設備的事故發生及處理，通過仿真實習使學生能夠掌握電廠實際設備和系統的組成、連接方式、運行參數及事故處理，有助于學生畢業后盡快適應現場設備的運行。

（3）畢業設計：在畢業設計環節，項目組教師布置一定數量的關于電廠脫硫、脫硝等污染物控制技術的題目供學生選擇，涉及本課程內容的題目都能緊密結合電力企業的現狀及污染物控制技術領域的最新發展，提高學生畢業設計的積極性及創新意識，與工程實際有機地結合起來，開闊了學生的視野；畢業設計中鼓勵本科生參與教師的科研活動，提高了學生的動手能力及分析解決問題的能力。

四、結語

在能源動力工程專業電廠熱能工程方向開設《燃煤電廠污染物控制》課程，對學生來說，可以增加理論知識和擴展電廠環保設備適應性，通過本課程立體化教學資源的建設，從課程體系、教材建設、多媒體課件和課程網站等多方面，建立學生對污染物排放機理及系統設備組成的全面認識，同時對火電廠其他設備與污染物控制設備之間的緊密聯系更加清晰。

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基金項目：吉林省教育科學研究課題：基于能力培養、突出工程實際的能源動力專業教學模式改革研究與實踐；東北電力大學教研課題：面向電力行業、突出工程應用--《燃煤電廠污染物控制》課程立體化教學資源建設與實踐。

作者簡介：

盧洪波（1968.01-），教授，博士，主要從事能源動力工程專業的教學以及電站鍋爐和污染物控制方面的科研工作。

蘇桂秋（1967.05-），高級實驗師，碩士，主要從事能源動力工程專業的實驗教學及科研工作。