“火電廠熱力設備及系統課程設計”教學研究

王娟 葛曉霞 陳愛萍

摘 ? 要：培養應用型人才，轉變傳統單一教學方式，必須加強實踐環節。課程設計是實踐環節的重要組成部分，本文以“火電廠熱力設備及系統”這一課程為例，對該課程的課程設計進行深入地分析與探討，內容涉及課程設計目的、設計學時、選題要求、設計任務，進程安排、考核方式等。通過“火電廠熱力設備及系統課程設計”的實踐學習，能讓學生更進一步熟悉火力發電廠的生產流程，掌握熱力設備的工作原理與測點布置，從而提高學生綜合應用發電廠知識的能力，為走向社會和進一步進行科學研究打下深厚基礎。

關鍵詞：火電廠熱力設備及系統 ?課程設計 ?研究

中圖分類號：G642.0 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）08（c）-0234-03

Abstract： To cultivate applied talents and transform the traditional single teaching method， we must strengthen the practice part. Course design plays an important role in the practice and in this paper， taking the course ?"Thermal Equipment and System of Thermal Power Plant" as an example， we make an in-depth analysis and discussion of the course design， which involves the necessity of course design， design span， requirements of topic selection， design tasks， process arrangement and assessment methods. Through the practical study of " course design of thermal equipment and system in thermal power plants"， students can become more familiar with the production process of thermal power plants， master the working principle of thermal equipment and measuring point layout， so as to improve students' ability to integrate the knowledge of power plants， and lay a deep foundation for society and further scientific research.

Key Words： Thermal equipment and system in thermal power plant; Course design; Study

為培養高素質人才，改變過去傳統課程教學過程中過于注重知識傳授的傾向，強調形成積極主動的學習態度，我國高等教育部門積極推動高校課程教學改革。基于國家戰略發展新需要、國際競爭新形勢，新工科是我國工程教育改革的新方向[1]。在這種形勢下，傳統電力院校將“能源與動力工程”專業“熱工過程自動化”方向的“鍋爐原理”、“汽輪機原理”、“熱力發電廠”三門專業必修課程進行合并，從而形成一門新課程：“火電廠熱力設備及系統”。

課程改革后，“火電廠熱力設備及系統”仍涉及三門專業課程“鍋爐原理”、“汽輪機原理”、“熱力發電廠”，但授課總學時大大縮短。“火電廠熱力設備及系統”總授課學時由合并前的128學時驟減為合并后的72學時。

為進一步培養應用型人才、提高學生動手能力，“火電廠熱力設備及系統”在縮短理論學時的前提下，致力于增加課程設計的實踐環節，以強化與鞏固課程學習效果，達到理論與實踐緊密相結合目的。

“火電廠熱力設備及系統”作為“熱工過程自動化”方向的專業課，是一門經過縮減整合的新開課程，對于其課程設計來說，教學經驗少，設計資料不完善、可參考案例極少。因此，在沒有豐富的課程設計指導資料和設計經驗供參考的情況下，該課程的課程設計教學研究尤為必要。

1 ?課程設計目的

課程設計是實踐環節的重要組成部分，它不僅可以鞏固本課程中所學的理論專業知識，而且可以提高學生分析問題、解決問題的能力，可以提升當代大學生學以致用、服務社會的能力。應用型人才的培養必須注重實踐，理論知識體系和實踐經驗都必定要合二為一地學習。

“能源與動力工程”專業“熱工過程自動化”方向的本科生，應具有良好人文素質和科學素養，在掌握熱工自動化領域的基本理論、基本方法和基本技能的基礎上，應該能夠在電力、機械、交通等行業從事系統分析、設計、運行和科技開發等工作。“火電廠熱力設備及系統課程設計”不僅可以幫助學生深化理解課本理論知識，而且及時地將理論知識和專業技能相結合，為培養高級工程技術人才和學生繼續深造打下良好的理論和技術基礎。

“火電廠熱力設備及系統課程設計”的目的是：鞏固和加深學生對所學課程“火電廠熱力設備及系統”的基本理論知識的理解，讓學生能更進一步熟悉火電廠生產流程;能運用鍋爐、汽輪機、發電廠的基本理論知識，在簡單初步計算的基礎上模擬設計發電廠的各種熱力系統[2];掌握主要熱力設備的工作原理以及熱工測點的布置方案;通過繪制鍋爐剖面圖、鍋爐過熱蒸汽系統圖、汽輪機主再熱蒸汽系統及旁路系統圖，抽汽系統圖等圖紙，熟悉不同系統的組成與結構。

通過課程設計，可以提高學生綜合應用發電廠知識的能力，培養學生獨立分析和解決工程實際問題的能力;培養學生撰寫報告的基本技能;不僅可以培養嚴肅認真的治學態度和嚴謹求實的工作作風，還可培養學生的團隊協作精神、創新意識。

2 ?課程設計學時

課程設計學時的設定不僅要滿足于課程設計的目的與要求，而且要與整體專業的教學進程相協調。課程設計學時過多，必然會占用其他課程的學習時間;學時過少達不到教學目標，設計作用流于形式。

“火電廠熱力設備及系統課程設計”一般安排在學完“火電廠熱力設備及系統”課程之后立即進行，設計一般為期3周，共3學分。

由于課程設計學時有限，一般在課程設計前一周，教師即可下達設計任務，讓學生提前準備。

3 ?課程設計選題

課程設計選題要聯系實際。課程設計作為一門實踐課程，選題首先要符合理論聯系實際的根本要求。“火電廠熱力設備及系統課程設計”選題要符合本課程的教學要求，通常應包含“火電廠熱力設備及系統”課程的重要教學單元內容，并能將這些內容綜合應用。

課程設計的選題同時要注意選題內容的先進性、綜合性、實踐性，應適合實踐教學和啟發創新。“火電廠熱力設備及系統課程設計”結合目前火電廠生產運行實際情況，課程設計題目一般以1000MW、660MW超臨界火力發電機組為研究對象。

課程設計選題內容難度要適中，要能結合工程實際情況，并且有一定的實用價值。“火電廠熱力設備及系統課程設計”的對象主體是“熱工過程自動化”方向的本科學生，選題不宜過難。在系統設計與繪圖時，應注重熱工測點的位置布置與系統流程。

課程設計選題時，同時要保證設計成果宜具有相對完整的功能。作為一門實踐課程，課程設計的設計成果應完整且便于評判等級。

設計選題可由指導教師選定，或由指導教師提供幾個選題供學生選擇，也可由學生自己選題。學生自行選題時，必須得到指導教師的批準。

設計題目應提前一周公布，以便學生有充分的時間收集設計的相關資料，做好設計準備工作。

4 ?課程設計任務

4.1 設計內容與要求

課程設計內容與要求是課程設計任務的核心，它明確了課程設計的主要任務和考核范圍。“火電廠熱力設備及系統課程設計”的主要內容與要求有：

（1）根據課程設計題目收集、熟悉相關資料;

（2）熟悉火電廠生產流程;

（3）進行必要的相關初步設計計算;

（4）繪制相關熱力系統圖;

（5）熟悉系統圖中熱力設備的工作原理及測點布置;

（6）撰寫規范的設計總結報告;

（7）培養獨立思考的意識、嚴謹治學的作風和科學評價的態度。

4.2 課程設計進程

課程設計的進程安排至關重要，它不僅關系到能否順利完成設計任務，而且也是保證設計質量的前提。

“火電廠熱力設備及系統課程設計”歷時3周。一般在課程設計正式開始前，學生已經開始選題、資料準備工作。

設計第1天，教師進行課程設計的動員，并明確設計任務和要求;設計指導老師總體講解，啟發設計基本思路和方法。

設計第2～4天，學生進行相關計算。由于設計時間短、內容多，熱力系統計算繁瑣，建議采用軟件計算。

設計第5～11天，繪制相關的圖紙，一般按鍋爐、汽輪機、發電廠的順序逐步進行。

設計第12～14天，撰寫設計報告。學生在計算和繪圖的時候也可同時撰寫設計報告。

設計第15天，進行資料匯總和答辯。

4.3 成績評定

課程設計的成績評定包含平時成績、報告成績、圖紙成績和答辯成績四個部分。

平時成績的考核主要考慮：設計前的準備工作是否充分、平時設計態度是否端正、是否有違反紀律情況等。平時成績占20%。

設計報告是課程設計的主要成果之一，其成績占設計總成績的20%，主要從設計思路的清晰度、設計內容的完整性、設計表述規范性以及設計成果的正確性等幾個角度進行考核。

“火電廠熱力設備及系統課程設計”內容還包括繪圖。設計圖紙是設計成果的重要展現，也是學生設計能力的綜合體現[3]。根據圖紙的繪制精確度、標注規范性以及文字說明清晰度等，將圖紙質量進行分類，圖紙成績占總成績20%。

為了更科學、全面、合理的評價學生，課程設計設立了答辯環節。答辯時將學生分成若干組，每個學生回答4～5個問題，問題要針對學生的特性，盡量避免重復。課程設計答辯能真實反映學生設計情況和思辨能力，答辯成績占總成績30%。

為了激發學生的創新能力和開拓進取精神，設計總成績有10%來自創新。創新成績主要評價學生設計思路是否新穎、設計成果是否有新發現或能否對現有設計提出合理的建議和改進。

5 ?結語

為培養高質量的新時代應用型人才，課程教學改革勢在必行，課程設計的內容和形式也要隨之相適應。課程理論教學與課程設計相輔相成。

“火電廠熱力設備及系統課程設計”教學處于起步階段，經過近兩年的實踐教學研究，積累了一定的教學經驗，同時也發現該課程設計中存在一些問題，比如：設計工作量較大，時間短任務重，學生不能深入研究;繪圖工作量比例過大，計算成分偏少;設計題目多樣化不夠，容易出現雷同，不能精確反映學生設計水平。

總之，課程設計應立足于教學，理論聯系實際，在設計選題、設計內容、設計進程上多方面多角度進行積極有效探索，使課程設計到達學以致用、服務社會的目的。

參考文獻

[1] 顧佩華.新工科與新范式：概念、框架和實施路徑[J].高等工程教育研究，2017（6）：1-3.

[2] 張琦.發電廠熱力設備及系統[M].北京：冶金工業出版社，2015.

[3] 周永生.玻璃熱工設備課程設計教學改革[J].山東化工，2019（12）：163-164.