趙善輝 畢小龍 孫榮岳
(南京工程學院 江蘇南京 211167)
“發電廠動力部分”課程是電力工程及其自動化、環境工程等非熱能與動力工程專業學生了解發電廠生產過程的一門專業課程。發電廠動力部分主要是講述火力發電廠主要動力設備的基礎理論、工作原理、基本結構、系統布置和運行方式的一門科學[1]。通過本課程的學習,學生可以對發電廠的基本生產原理、整體生產過程和關鍵工藝設備建立較完整的認識和較深入的理解,系統地建立電力生產過程的知識體系,為今后的學習和工作打下相關的基礎。
發電廠動力部分涵蓋了工程熱力學、傳熱學、流體力學、鍋爐原理、汽輪機原理以及熱力發電廠等多門熱動專業的專業基礎和專業核心課程,涉及的知識面較為廣泛,同時學習課時設置相對較短。這就對教師和學生都提出了較高的要求。教師需要對龐大的知識體系進行梳理及篩選,通過關鍵知識點的講授以獲得最優的教學效果;學生則需要在課前、課后加強課程相關知識點的學習,以鞏固和提升課堂學習效果。目前存在的普遍問題是:授課時間緊迫,課堂知識點信息量大,知識點分散,實踐環節少[2]。
由于本課程對于非熱動專業學生是非核心課,部分同學存在重視程度不夠的問題。同時由于課程知識點覆蓋廣,授課節奏快,部分同學由于相關的基礎知識掌握不夠,導致課堂學習出現不同程度的吃力感。因此,需要教師在教學設計中改進教學方法和手段,以提高學生的學習積極性和主動性。
面對龐大知識體系與有限教學課時之間的矛盾,需要教師在課程講述時掌握關鍵點。在課程的開始階段,首先要給學生建立宏觀的課程知識體系,即我們這門課程是針對什么,需要解決什么問題,問題背后的本質是什么。通過國家的能源電力發展現狀、火力發電廠宏觀概念的講授,讓學生初步建立對本門課程的較為深刻的印象,同時帶著一些關鍵的問題進入后續具體知識點的學習,起到“由面到點”的作用。
在后續課程的講授過程中,強調“以點帶面”。教師在課程準備階段將課程的關鍵知識點篩選出來,比如朗肯循環與電廠熱效率之間的關系,提高電廠循環熱效率的方法,水蒸氣的熱力過程等關鍵知識點,通過這些貫穿前后的知識點的強調,能夠支撐出課程整個知識網絡。同時,在課程講授過程中不斷對這些關鍵點進行強調,能夠讓學生產生深刻的印象,結合課程開始階段的宏觀體系的學習,能夠加深對本課程知識體系的認識和理解。
隨著計算機與信息技術的發展,多媒體技術對課堂教學產生了深刻的變革[3]。非熱動專業學生由于缺乏相關的背景知識,在學習發電廠動力部分課程時利用多媒體進行輔助教學顯得尤為重要。在教學過程中,教師需要準備一些生動的關于原理、設備、系統的圖片、小視頻文件等資料,讓教學過程從枯燥乏味的文字理論中解放出來,能夠提高學生的學習熱情。教學視頻文件不能太長,盡量一個知識點一個小視頻。
另外,隨著信息技術的發展,教師可以探索錄制視頻課程的新模式,利用學習通等軟件,將每個章節、知識點錄制成視頻文件,上傳的軟件系統,方便學生隨時進行觀看學習。視頻課程的優點在于學生可以反復觀摩,以提高其學習效果。
在教師課堂講授的基礎上,探索翻轉課堂的教學模式[4]。通過重新調整課堂內外的時間,將一部分學習的決定權從教師轉移給學生。在這種教學模式下,學生能夠更加專注與主動的項目學習,利用課程的知識,研究解決具體問題,從而能夠獲得更深層次的理解。學生通過提前線上的知識學習,在課堂上完成作業,并與老師面對面交流,探討相關知識點,可以達到更好的學習效果。比如,提前讓學生在學習通等教學輔助軟件上學習“汽輪機級的工作過程”相關知識點,在課堂上完成相關的作業,作業的形式可以有多種,包括傳統的問答形式,也可以通過小組PPT答辯的形式,目的在于提升學生的學習興趣和主動學習能力,讓學生真正參與到課程學習中。
發電廠動力部分是實踐性較強的課程。因此,讓學生走出教室,進入校內實習車間、校外實習基地則非常必要。通過直接觀察相關的設備實物模型、系統結構,能夠更加直觀的加強對火力發電廠生產過程及關鍵設備的認識。比如,一般學生對鍋爐設備認識還很有限,通過到電廠實地學習,可以加強對大型電站鍋爐設備的認識。再比如,在學習汽輪機級的工作過程時,很多學生對噴嘴、動葉難以理解,而通過校內汽輪機實習基地的現場學習,同學能夠觀察到汽輪機噴嘴、動葉的實物模型,結合教師的現場講解,將能夠大大提升對這一知識點的理解和掌握。
教學實踐表明,通過改進教學方法、提升教學手段等措施,能夠明顯提高學生學習的熱情和積極性。針對發電廠動力部分這一課程及學生的特點,采用“由面到點,以點帶面”的理念,結合多媒體教學、翻轉課堂、實踐認識等多種教學手段,能夠獲得較好的教學效果。