“發電廠熱力系統”課程教學研究

摘要：以發電廠熱力系統課程的教學實踐為例，探討了在專業課教學中教學設計、教學手段及教學方法等方面教學改革的具體做法和體會。著眼于教學設計的創新、先進教學手段及教學方法的應用。

關鍵詞：課程教學改革；教學設計；教學方法；教學手段

作者簡介：魏春枝（1966-），女，山西侯馬人，國網冀北電力有限公司技能培訓中心，副教授；楊作梁（1964-），男，山西襄汾人，國網冀北電力有限公司技能培訓中心，副教授。（河北 保定 071051）

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）27-0104-02

課程教學改革是提高教學質量的重要途徑。教學改革要針對不同的教學課程，充分剖析課程特點，徹底打破單向、乏味的教學模式，注重創新，將獨特的教學特點融入到課堂教學中。

“發電廠熱力系統”課程是熱能動力工程專業的主要專業課之一，它前接鍋爐設備運行、汽輪機設備運行兩大專業課程，后接仿真機實習、畢業頂崗實習等技能性較強的課程，是連接理論與實踐環節的橋梁。本文著眼于教學設計的創新、先進教學手段及教學方法的應用，針對“發電廠熱力”課程，就教師應如何調整現有的教學模式設立創新型教學環節，如何保證學生高效地掌握課程的核心內容提出了幾點改革建議。

一、突出教學設計的創新

1.課程引入的創新

學習就像是蓋房子，只有先掌握房子的框架和結構，分析出難點和重點才能做到胸有成竹，從而在最短的時間內完成任務。再比如森林探險，如果直接進去找一棵一棵的樹，只怕筋疲力盡也收獲寥寥。而如果先研究整個森林的布局，劃分出區域，找出重點，再一一探究，就會事倍功半。

課程的學習也是一樣。首先要明確學習的任務，先從介紹課程的設置思路引入，有目的引導學生了解課程內容的形成過程，進而熟悉該課程包含的知識和技能范圍。[1]使學生掌握本課程的知識結構，了解學習的目的、內容、重點、難點及學習方法等信息，從而明確學習過程的針對性，激發學生學習課程的興趣和動機，以保證課堂教學的效果。

以“發電廠熱力系統”課程為例，先從分析課程的內容結構開始，從本課程教學大綱中所覆蓋的3個職業崗位群出發，分解出10個職業能力，提煉出7個主要教學內容，組合成3個教學模塊，形成本課程的4個教學單元，[2]順理成章引出本課程所學的內容，如圖1所示。在對內容的結構框架有了全面的認識和了解之后，再進一步介紹課程的重點及難點內容、各單元的課時、學習內容、學習方法、學習手段以及各單元之間、知識技能之間的內在關系。進而，歸納出這門課程的學習主要是以火電廠熱力系統為主線，突出全面性熱力系統為重點，實現火電廠熱力系統運行為目的的學習任務。通過這樣的介紹，學生學習的目的更明確，思路更清晰，重點更突出，更利于有的放矢地完成課程的學習并能建立與后續課程的緊密聯系。

2.教學模式的創新

教學模式的改革與創新是課程教學改革的關鍵和重點。[1]本課程結合三個教學模塊，即輔助設備模塊、熱力系統模塊、運行操作模塊的內容特點，以火電廠仿真實訓基地為依托，結合“理論+實踐”的教學理念，總結出了“一主線、四結合、三體性”的創新型教學模式，并取得了良好的教學效果。

“一主線”是指以火電廠熱力系統為主線。由于發電廠熱力系統圖是從事火電廠熱力設備安裝、檢修及運行工作的依據，所以，在“發電廠熱力系統”課程內容的設置上，將熱力系統模塊確定為三大模塊之一，也是本課程的重點內容之一，始終貫穿于整門課程的學習中。其中，系統圖學習的理論環節應注意結合多媒體動畫學習各局部系統的特點，實踐環節則要依托仿真機平臺實現熱力系統的運行操作能力訓練。

“四結合”是指局部與整體相結合、多媒體與仿真相結合、講授與演練相結合、個人與小組相結合。發電廠全廠熱力系統是由一個個局部熱力系統組成，根據教學目標的要求，教學內容可采用“由局部熱力系統，到全廠熱力系統，再到運行操作”的思路進行，教學方法把握“四結合”的原則，從而實現由簡單到復雜，由理論到實踐的逐步深入。

“三體性”是指理實一體、教學做一體、學生主體。“發電廠熱力系統”課程的教學內容來自于電廠運行崗位，教學活動就必須要做到理論和實踐的結合。在采用仿真機平臺進行運行操作訓練時，可結合工作崗位的實際要求，將專業知識和能力的學習融入到動手操作中，實現做中學、學中做，充分發揮學生的主體作用，調動學生的學習熱情，為全面掌握本門課程的專業知識和技能提供了保證。

二、注重先進教學手段的應用

1.多媒體技術的應用

“發電廠熱力系統”課程的特點是系統圖多、信息量大、運行知識比較抽象，針對這些特點引入多媒體教學手段是再好不過了。譬如，熱力系統圖的教學可以對每個局部系統采取動畫教學，將各局部系統的流程、特點及運行工況均清晰演示出來，在激發學生學習興趣的同時，高時效完成教學內容的講解。另外，多媒體動畫效果能方便實施各局部系統之間的鏈接，使學生在學習各局部系統圖時沒有將其獨立，而是始終能建立各局部系統與全廠系統的聯系，為后期火電廠單元機組運行實習教學打下了堅實的基礎。

2.火電仿真技術的應用

實踐教學既是高職院校的教學特色，也是培養學生職業能力之本。火電廠仿真機組作為熱能動力工程專業、火電廠集控運行專業綜合實踐課程的一種平臺，為學生提供了一個與火電廠生產環境、工作過程幾乎一致的仿真環境，通過團隊的動手操作、協作練習進行火電廠運行崗位的綜合訓練，激發了學生的學習興趣，培養了學生的綜合能力。

為了體現仿真技術的先進性與真實性，火電仿真機組除選用300MW亞臨界、600MW超臨界等國內的主流火電機組作為對象，采用先進的“一機多模、多范圍、全過程”仿真技術外，教學過程也完全參照電廠的運行崗位流程進行，更全面、更真實地模擬火電廠生產環境。教學過程中，把每個班級分成四個小組，每個小組承擔一臺機組的運行值班工作，[3]小組成員按現場崗位分配工作，通過模擬現場工作進行教學。這種以工作過程為導向，仿真演練為手段，崗位規范為標準，實施熱力系統的啟動、停機、運行調整及試驗的仿真操作，不僅提升了學生的專業動手能力，還鍛煉了學生的組織協調、團結合作和人際交往等社會能力，全面培養了學生的職業能力和素養。

三、體現多種教學方法的結合

教學方法是實現教學目的的手段。為了達到優良的教學效果，筆者充分分析了“發電廠熱力系統”課程專業知識和技能知識的特點，結合學情分析，量身定制了幾種有效的教學方法，包括講授法、小組討論法、仿真演練法、案例教學法及專題講座法等等。靈活多樣的教學方法，再輔以先進的教學手段，更進一步突出了理實結合、“教學做”一體、學生主體的教學特色。

1.“講授法”落實到局部熱力系統圖的識讀環節

教師講授法是一種傳統的教學方法，學生剛開始接觸專業課，難度系數比較大，教師應采用講授法引導學生調整學習思路，轉變學習方法，逐步適應由學習專業基礎課到學習專業課程的轉變。

熱力系統模塊是“發電廠熱力系統”課程的三大模塊之一，識讀熱力系統圖自然是該模塊的重點內容。發電廠熱力系統是由一個個局部系統組成，因系統圖數量較多而且復雜，各圖之間的關聯密切，是學生學習的難點，教師可選擇幾個重點的系統圖（如：凝結水系統、給水系統等）采用講授法，結合多媒體動畫技術把各系統圖的流程、布置特點、不同運行工況的應用等內容直觀、簡潔、明了地講給學生，幫助學生建立學習系統圖的方法，并引導學生懂得熱力系統圖對火電廠運行操作的指導作用。

2.“小組討論法”體現在全廠熱力系統圖的識讀、運行操作的實施過程

全廠熱力系統是由一個個局部系統組成，因系統圖太大，無法實現多媒體動畫展現形式，是學生學習的難點。可充分利用大型系統圖模板，在學習完各局部熱力系統圖以后，采用小組討論法進行分組學習，先找出一個個局部系統，再找出各局部系統之間的關聯，進而掌握全廠熱力系統的布置。

運行操作模塊完全模擬電廠的運行崗位，學生以小組合作的形式完成學習任務。在每個任務的實施過程中出現了問題，也需要小組討論解決。在討論中，學生對所出現的問題進行了較為深入的探討，提出各自不同的觀點和見解，更加主動地參與學習的過程。

3.“仿真演練法”貫穿于技能操作的訓練環節

熱力系統的運行模塊在操作實施過程中，可借助火電廠仿真機平臺，按圖2所示把每個班級分成四個小組，每個小組作為一個運行單元承擔一臺機組的運行值班工作。[3]小組成員按現場崗位分配工作，分別扮演機組長、主值班員、副值班員、巡檢員等角色，通過模擬現場工作進行教學。這種以工作過程為導向，仿真演練為手段，崗位規范為標準，實施熱力系統運行的仿真操作，全面培養了學生的職業能力和素養。

4.“案例教學法”應用于典型事故的直觀教學

因火電廠事故的隨機性比較大，仿真機平臺上實現有難度，可在課堂上引入大量的現場事故，采用案例教學法，讓學生感受事故的真實氛圍，培養學生遵紀守規、安全生產、節能環保等意識。[3]例如，對于“加熱器泄漏事故”，以某電廠的300MW機組因管內壁腐蝕泄漏引起的高加保護動作事故為例，全面分析了事故的現象、產生的原因及處理過程，并在仿真機上演練了高加水位過高后旁路保護的自動投入過程。

5.“專題講座法”實現教學內容的適時更新

由于火電機組發展比較快，技術更新頻繁，三年一輪的教學大綱往往顯得比較滯后，可利用課外時間給相近專業的學生開展專題講座。例如，“發電廠熱力系統”課中，可將超超臨界機組、臥式除氧器、給水加氧等最新技術等內容采用專題講座的方法進行補充，以確保所學內容的開放性。

四、結束語

通過幾年的教學實踐發現，改革后的“發電廠熱力系統”課程教學，不僅使學生在熱力系統的理論學習和仿真機運行操作的能動性等方面有了極大的提高，而且在培養學生理論聯系實際、分析和解決問題的實際能力方面也有了極大的改善，[4]確保了課程教學質量的不斷提高，為學生學習后續課程和走上工作崗位打下了堅實的理論與實踐基礎。

參考文獻：

[1]勞動和社會保證部.企業培訓師培訓教材[M].北京：新華出版社，2011.

[2]楊義波.熱力發電廠[M].北京：中國電力出版社，2010.

[3]楊作梁.淺談專業課教學中學生社會能力的培養[J].職業教育研究，2011.

[4]鄉碧云.把工作崗位角色融入課堂教學的實踐探索[J].裝備制造技術，2010.