火電廠集控運行專業課程實踐教學改革研究

蘇桂秋 盧洪波 陳越

[摘 ? ? ? ? ? 要] ?火電廠集控運行專業主要為火力發電企業培養具有生產運行基礎理論和實踐操作技能于一身的技能型應用人才。由于火力發電企業生產運行的高溫高壓等特殊性質，使該專業在人才培養過程中存在一些實踐技能不能完全實現實驗室化演練操作學習的狀況。為此職業教育部門不斷進行火電廠集控運行專業的實踐教學改革研究，力求探索多角度的教學方案更好地培養具有理論知識和實踐動手能力相結合的火電集控運行職業人才。

[關 ? ?鍵 ? 詞] ?火電廠集控運行;實踐技能;職業教育;人才培養

[中圖分類號] ?G642 ? ? ? ? ? [文獻標志碼] ?A ? ? ? ? ? ?[文章編號] ?2096-0603（2019）27-0084-02

火力發電是國計民生的基礎產業，具有不可替代的行業基礎地位，關系到經濟社會發展全局。進入二十一世紀以來，隨著我國電力行業的不斷壯大，火力發電企業在機組安裝、運行、維護和檢修方面也都獲得了巨大的技術進步，為此對相關從業人員的理論水平和實際技能水平都提出了更高的要求。為了滿足企業發展的需求，我國火力發電企業期望即將入職的畢業生能有較強的崗位實際工作能力，快速獨立地擔當崗位需求頂崗操作。這就對火電集控運行專業的職業教學提出了更高的職業實踐要求和技術需求。為了緊密配合職業教育的要求，我校依托“能源與動力工程本科專業”設立了相應的本科辦高職的火電廠集控運行專業教學，并一直積極致力于改革探索符合電力人才成長規律的教學培養模式，在教學內容的指向上更傾向于以專業理論教學體系為基礎，多方位構建實施理論與實踐相結合的多種形式的教育模式，以增強學生的職業能力，縮小火電廠集控運行專業實踐教學環節與電力行業發展迫切剛性需求的差距。

一、火電廠集控運行專業的技能知識需求

火電廠集控運行主要為大、中型火力發電企業培養具備有生產運行基礎理論和實踐操作技能于一身，能夠滿足生產部門從事火電機組集控運行、調試等高素質需求的技能型應用人才[1]。該專業主要是針對大中型火力發電廠鍋爐、汽輪機、發電機等主要設備構成的單元機組的相關專業基礎知識以及機組從啟動到停運的全過程中調節、控制及安全保護的專業知識進行學習培訓。教學中開設的課程主要有鍋爐設備及運行、汽輪機設備及運行、熱力系統、電力工程、自動控制設備及系統、火電廠集控運行等。

全面培養高素質火電廠集控運行專業技能型人才，不僅需要加強理論知識建設，更需要著手實際動手能力和判斷應急處理問題能力的專業技能培養。而火力電廠生產運行的高溫高壓等專業特殊性，又存在一些實踐技能不能完全實現實驗室化演練操作學習的狀況，造成實際需求與實踐技能學習不能完全匹配的困境。如何在現有條件下強化實驗教學環節使學生能夠將理論與實際聯系起來加強對理論知識的理解和消化，并運用所學知識分析實際問題和解決實際問題，是本專業職業教育實踐教學改革研究需要加強的重點課題。

二、火電廠集控運行專業課程實踐教學改革研究

本次課程教學改革主要通過完善實驗教學方法、加強現代教學手段、整合利用現有實驗項目、開發新型現代教學模式，建成相關課程的實驗教學網絡化教學資源，多方位、多角度為高職學生提供實驗體驗，突出工程實際能力，全面提高學生綜合實踐技能，滿足電力企業需求。

（一）充分發揮傳統實驗教學模式的優勢，改善現有教育手段和方法

傳統的實驗教學依托“能源與動力工程本科專業”教育優勢，夯實專業理論知識基礎，將鍋爐設備及運行、汽輪機設備及運行作為重點學習目標。通過等比縮制模型的學習，增加學生感官系統對熱力設備這些“龐然大物”的認知。尤其是鍋爐實驗室的多種鍋爐模型在教學中更起到了重要的作用，它通過聲、光、電、形俱佳的生動形象模擬，直觀地演示鍋爐的燃燒狀況、配風情況、水循環路徑和煙氣流動過程。

固然傳統實踐教學模式也存在缺點，比如實驗項目內容比較固定、操作的步驟也較為刻板，而且演示性實驗和驗證性實驗占比較高，會限制學生主動參與實驗教學環節的積極性。為此，我們根據本專業人才培養的目標及原有的教學基礎，通過深入開展企業需求調查，改進實驗方法，并增加實驗臺套數讓更多學生動手參與到實驗中，其他學生現場觀摩評判，確定操作中的完美和不足，讓所有人汲取經驗和教訓。

（二）采用翻轉課堂教學模式，提高學生實驗學習興趣

目前，基于信息技術的翻轉課堂教學模式逐漸成為職業教育重要的教學方式，這種教學方式能夠改變學生學習的狀態，形成“先學、后教”的局面，促使學生能夠根據教師在學習平臺上發布的學習任務開展自主探究學習，從而為提高教學質量奠定堅實的基礎[2][3]。在實踐教學過程中，教師首先通過多渠道搜集、整理相應的實踐教學資料，然后對收集的資料進行研究、分析和整合，形成相關課程的實驗教學網絡化教學資源，實現實驗等實踐環節教學的信息化管理。實行網絡實驗時間預約、預習，并了解實驗過程、掌握設備知識。建成網絡電子實驗技術指導分享功能，通過網絡資源使學生完成簡單驗證性實驗課程實驗學習、問答，以提高學習效率。并與相關專業課在線課程系統相結合，推行應用智能手機、平板電腦、教育類軟件等技術的移動和在線學習方式。并且設立實驗相關微信公眾號，不定期推出專業相關知識，增加學生關注度，使學生參與意識和活動度大幅增加。同時教師還可通過后臺可以了解學生的登錄和學習情況，進行有效的教學管理。

（三）開放實驗室，增加學生獨立完成系列實驗的能力

傳統實驗教學方法模式較為單一，學生亦步亦趨模仿老師的操作。但是，由于課時相短暫，對于一些實驗體驗無法完全理會和獨立完成操作過程。為了充分調動學生個人參與實驗學習的積極性和主動性，提升學生學習興趣，培養學生的綜合分析能力和實踐能力，教學改革在安全條件允許的條件下，以學生預約形式開放實驗室功能。

學生可以自選實驗目標樣本和老師協助選擇目標樣本兩種方式進行自主實驗和創新實驗。在實驗內容設置上盡可能地與保持與火電廠實際應用具有一致性和連貫性。比如學生完成的燃料分析中的水分測定、工業分析、發熱量、定硫定碳定氮分析，就可以利用這組數據進行相應的熱力計算，完成火力發電企業的一次燃料實測工作。

學生在開放實驗室能夠通過完善的實驗學習手段獨立完成一組實驗，會增加實際操作自信心和成就感[4]。整個過程包含綜合性、設計性、研究性實驗，由淺入深、由簡單到復雜，逐步推進，形成基礎專業課程實驗與學生獨立體驗操作的連貫延續性實踐教學方式，以更長久的時間為培養綜合素質人才提供有效的保證。

（四）抓住畢業設計機會，增強學生工程應用技能

畢業設計也是職業教育的重要環節，火電集控運行專業的畢業設計給題和選題都應貼近生產運行的實際問題，讓學生在十幾周的獨立學習期間能通過查找資料、記讀書筆記、作PPT展示等方法完成對火力發電廠生產過程的深入技術研究，促使學生進一步明確所學知識與實際生產應用之間的關系，同時有效提升他們解決實際問題的能力。

對已經與就業單位簽訂就業協議的學生，可以引導他們利用就業單位實際運行機組強化針對性畢業設計實驗模式，完成職業能力的培養工作。圍繞該企業火電廠機組集控運行、系統分析、事故處理、熱力試驗、節能管理等方面的內容，教師可以采用給定題目與學生自擬題目優選的方法，結合企業生產的實際問題，使學生在學校完成畢業設計的這段時間內，強化工程應用能力的綜合訓練，從而真正提高學生的工程應用能力。

（五）強化仿真機組培訓教學，強化學生實際操作能力

此項教學，以火電機組集控運行在仿真機組系統平臺實際操作訓練為主要的授課內容。我校仿真教學擁有250多個DCS計算機操作系統站[5]，安裝有135MW、300MW循環流化床機組，300MW、350MW、600MW、1000MW火電機組仿真軟件以及變電、調度仿真軟件。可以采用一機多模的方式仿真操作不同類型機組從電能生產、傳輸到分配的全過程。仿真教學可以通過模擬實時運行中的異常故障使學生掌握應對突發事故的動作過程，并且了解參數的變化，預判分析和處理各種設備及系統的故障。現場事故具有不可復制性，利用開放的控制系統組態功能，對控制系統進行模塊建立、系統搭接、參數整定、動態調試等控制系統組態培訓。此項教學還可以通過對運行狀態進行冷態啟動、溫熱態啟動、停機和機組正常運行調整等培訓設置，使火電集控運行學生學習掌握電力生產過程中機組啟停及運行調整的操作技能。

三、發展實踐教學環節不斷改革研究的職業教育

職業教育是針對具體職業定向培訓的教育活動，使受教育者能夠具備特殊的專業技能并以此服務社會、造福社會。發展完善職業教育，加快技能型人才培養，提高勞動者素質，是建設新時代中國特色社會主義的職業教育的基本要求[6]。火力發電廠生產運行的高溫高壓等特殊性使火電集控運行專業在人才培養過程中存在一些實踐技能不能完全實現實驗室化演練操作學習的狀況。進行多方位多角度的實踐研究，探索火電廠集控運行專業的實踐教學方法，通過建成相關的實驗教學網絡化教學資源，實現實踐諸多環節教學的信息化公開、分享等管理方式，將傳統實驗教學與新時代新技術融合，建設開放的、共享的實驗實踐教育體系。最大限度地為火電專業在校學生提供實踐演練平臺，有利于全面培養具有理論知識和實踐動手能力相結合的火電廠集控運行職業人才，滿足電力企業對職業人才技能的要求。

參考文獻：

[1]曾旭華，李福東.高職火電廠集控運行專業人才培養模式研究與實踐[J].職業教育，2013（4）.

[2]楊宏民，杜雅琴，張偉，等.火電廠集控運行專業“教、學、做”一體化教學模式的研究與實踐[J].教育教學論壇，2016（30）.

[3]陳煒，張其平.重新認識與組織實驗教學[J].實驗室研究與探索，2011，30（10）：357-359.

[4]臧立娟.開放性創新實驗教學模式探索與實踐[J].實驗室研究與探索，2014（4）.

[5]王曉亮，宋東輝，王曉光.基于虛擬現實技術的火力發電廠仿真系統的開發[J].課程教育研究，2017（14）.

[6]郭薔，周后紅.職業教育與成人教育的關系及發展趨勢[J].教育與職業，2017（2）.

編輯 張 慧