《汽輪機原理》課程教學改革

謝云云 劉 巖 李志偉

（桂林航天工業學院 廣西·桂林 541004）

0 引言

“新工科”建設背景下，需要高校培養更多有自主創新能力的學生進入社會，為國家的經濟、科技發展貢獻自己的力量。這也要求高校教育不能再重復以前的教學方式──單向的給學生灌輸專業知識，理論與實踐相分離。《汽輪機原理》作為高等院校能源與動力工程專業的重要專業課之一，在學習過程中涉及工程熱力學、流體力學、傳熱學等課程的相關知識點，這幾門課程的基礎理論非常強，也是當下教師們的教學重難點；除此之外，《汽輪機原理》包括汽輪機本體結構以及汽輪機系統組成部分的學習，需要一定的實踐基礎。因此，《汽輪機原理》是一門對理論性和實踐性要求都非常高的課程。為了更好的培養學生成長為滿足社會要求的人才，我院將對《汽輪機原理》教學過程中存在的問題進行相應的改革。

1 《汽輪機原理》課程教學現狀

1.1 教材內容不全面

我校開設的《汽輪機原理》為64學時，是一門多學時的課程，目前使用的是由謝誕梅等[1]主編的《汽輪機原理》（少學時）[1]，對比我校制定的人才培養方案，《汽輪機原理》的講授課程包括了供熱式汽輪機、汽輪機的啟動與停機，而這兩部分內容在教材上涉及的較少。供熱式汽輪機、汽輪機的啟動與停機，都是偏向實踐的課程，不能單純的通過PPT完成教學工作，因此需要通過文字資料與圖片以及視頻資料進行學習，教材缺少這部分內容的情況下，教師需要占用較多的時間進行講解，整個篇幅的文字，也會降低學生的學習興趣，教學效果也會因此受到影響。

1.2 缺少實踐環節

本文開篇已經介紹過，《汽輪機原理》是一門理論與實踐結合非常強的課程，理論知識是可以通過教師上課講授完成的，但實踐環節的內容，卻不能通過課上講解完成。汽輪機級的組成、汽輪機的本體結構、汽輪機系統的冷卻設備等內容的學習，需要提前對汽輪機的組成以及汽輪機系統的組成有清晰的認識。由于教學條件的限制，學校暫時沒有搭建汽輪機設備模型。學校組織的電廠方向同學的生產實習，是關于電廠的認識實習，主要是對整個電廠的生產流程進行的學習，沒有觀察過汽輪機的本體結構，以及汽輪機不同結構的葉片構成的級。僅僅通過教師課堂板書接收這部分內容，相對比較抽象、生疏。而這部分內容是學習汽輪機做功原理的基礎，缺少前期的認知，會給后期的理論學習帶來很大影響，給學生造成該門課程十分困難的假象，打消學生的學習積極性。

1.3 學生學習基礎不一致

我校與廣西電力職業技術學院開展合作辦學，鼓勵廣西電力職業技術學院的畢業生繼續接受本科教育，來我校完成能源與動力工程本科課程學習。我校能源與動力工程專業主要有制冷方向和電廠方向，廣西電力職業技術學院能源與動力工程專業的畢業生也是電廠方向，因此可以與我校電廠方向的學生一起合班上課。合班上課最大的矛盾在于，廣西電力職業技術學院的學生數學基礎不太好，涉及公式推導計算的步驟需要多次講解；其次，他們在工程熱力學、流體力學上的基礎也非常薄弱，對于汽輪機理論基礎的理解會有很大的困難，導致合班上課的進度沒辦法同時滿足兩個班的需求，顧此失彼。當然，電力職業學院的學生前期去過電廠上班，關于汽輪機設備的實踐知識較為豐富。

1.4 設備運行模塊不足

目前，《汽輪機原理》的理論環節包括汽輪機做功過程的能量轉換計算、凝汽系統、轉子振動分析等。實際電廠運行崗位，需要在集控室內進行一系列操作，準確判斷機組運行狀態，及時調控系統。因此，電廠運行人員在掌握理論知識的同時，也需要積累一定的系統操作經驗[2]。而當下的培養模式，只是理論知識的學習，與“新工科”下人才培養理念不符。

2 《汽輪機原理》課程教學改革措施

我校能源與動力工程專業電廠方向的學生，就業對口方向即為火電和核電，而不論是火電廠還是核電站，都需要有汽輪機運行方面的專業人才，因此，對于電廠方向的學生而言，《汽輪機原理》是一門十分重要的專業課程，在以后的工作領域是需要直接利用的，對《汽輪機原理》進行相應的教學課程改革。

2.1 明確教學目標

電廠對于汽輪機崗位的人才需求主要是兩類：一是運行崗，能夠根據集控室的控制系統，準確判斷汽輪機的運行狀態，及時給出汽輪機操作指令；一類是維修崗，維修崗的工作主要是對汽輪機及其輔助設備進行巡視檢修。兩類崗位都需要工作人員對汽輪機的啟動、停機、輔助設備運行、運行過程中的維護以及故障診斷等有清晰的判斷，因此，在對學生培養的過程中，也要注重學生實踐經驗以及職業道德的培養[3]。

2.2 教學過程合理規劃

專業技術性人才的緊缺，需要我們重新審視學校的人才培養方案是否與當下的時代背景相符。目前我校對于學生的培養理論基礎偏多，“新工科”背景下，我們需要及時修正調整教學內容，主要分為以下幾部分：汽輪機的級、本體結構的介紹；汽輪機系統輔助設備運行；汽輪機振動及運行故障；汽輪機運行；汽輪機啟停機。綜合全面充分的安排64學時的學習內容。

圖1[4]：課程教學過程

2.3 教學方式的多樣化

目前《汽輪機原理》的課程教學采用“板書+PPT”授課模式，主要依靠教師板書。板書的效率相對比較慢，同樣的授課時長，板書所傳遞的知識點相對較少[5]。人才培養不僅僅是理論知識的傳輸，也需要實踐經驗的分享。因此，教學過程中可以通過動畫、視頻、圖片來充分介紹汽輪機的結構，即使缺少汽輪機模型的情況下，可以通過圖片、動畫增加學生的認識。與此同時，向在電廠一線的工作人員請教現場經驗，并獲取一線的檢修照片，提高學生對汽輪機運行以及檢修的認知。

2.4 增加課程設計環節

《汽輪機原理》的課程設計環節，主要包括：汽輪機結構參數的選取，包括葉片結構、尺寸、汽輪機類型等；蒸汽在汽輪機內的做功過程，熱能向動能的轉換效率，蒸汽動能向轉子機械能的轉換效率；蒸汽在級內流動過程中面臨的各項損失的計算；汽輪機整體熱效率、汽耗率、熱耗率等。通過課程設計環節，有助于加深學生對汽輪機內能量轉換的理解，更好的掌握整門課程。

2.5 教材的合理選用

關于教材，需要選用與人才培養方案相符合的教材進行教學，合適的教材會幫助整個教學過程達到事半功倍的效果。同時，考慮到不同學生的基礎不一致，更加需要選擇一本內容詳細、全面的教材，即便基礎相差較大的情況下，通過課堂適當的講解，有助于學生課后進行鞏固自學[6]。

此外，發揮現代信息技術的優勢，鼓勵學生課后時間學習其他高校關于汽輪機的網課，多關注汽輪機技術發展報告和論文。

3 結語

應用型、創新型專業技術人才在當下是緊缺的，高校作為國家人才培養的重要基地，應該緊跟國家人才需求方向發展，為國家發展不斷輸送專業技術人才。《汽輪機原理》教學課程的改革，就是為了培養適應電力崗位要求的人才，不斷深化改革，完成人才的輸送。