“热力发电厂”课程教学改革的探索与实践
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摘要：以我校“热力发电厂”校级精品课程建设和专业综合改革为契机，针对以前专业课程教学中存在的问题，从教学内容、教学方法、考核评价手段等方面进行课程教学的改革与探索，并将研究成果应用到“热力发电厂”课程教学实践中，收效显著。
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）44-0222-02
“热力发电厂”课程是能源与动力工程专业的一门专业必修课，也是我校在建的校级精品课程。“热力发电厂”课程主要阐述动力循环的基本原理和热经济性分析的基本方法及其在发电厂中的应用[1]，其教学目的在于培养学生分析、解决工程实际问题的独立工作能力，为将来从事电力生产和科学研究打下必要的基础。如何将课程教学的理论与实践相结合，增强学生的工程意识，培养学生的实践能力和创新能力，这是我们“热力发电厂”课程组教师在教学改革与实践的探索中一直在努力的方向。
一、传统专业课教学模式存在的主要问题
1.课程教学以讲授法为主，教学效果较差。高校传统的专业课堂教学模式，基本上就是教师按照教学大纲的要求，围绕课本对学生进行板书式的授课，学生扮演的角色只能是被动地听，学生在课堂上的主要任务是听课、记笔记，这种行为主义的教学模式，使学生很难提起学习的兴趣[2]。这样以来，许多学生总是习惯于在教师的主导下，把自己定位于知识的接受者，总体表现为学习主动性较差、课堂反映过于平静、与教师互动性不足。讲授法固然有其不可替代的地位和作用，可以更快地传递知识，尤其是理论知识，但不利于学生实践能力和创新能力的培养[3]。
2.实习教学环节薄弱。与“热力发电厂”课程密切相关的实习教学主要包括认识实习、运行实习和仿真实习，前两项属于下厂实习，安排学生在电厂完成，仿真实习在校内仿真实验室完成。近年来由于电力企业改革和学校体制改革的深入，在安排下厂实习和落实上出现了一些问题，主要表现为联系实习单位较困难、实习内容趋于形式化等几个方面[4]。即便安排学生进入电厂实习，基于安全和经济因素考虑，现场实习的学生主要以看为主，不能参与操作训练，无法真正体会和积累实际操作经验。实习结束后，学生只要如期提交实习报告，就完成实习环节，而教师对学生实习效果和完成质量等问题也跟踪较少。
3.课程考核方式存在不足。大学课程考核是大学教学中十分重要的环节，是评价培养人才质量的重要手段[5]而在我国专业课教学的考核中，很多高等学校只重视期末考试，不重视平时学习过程的积累。而且期末考试成绩所占总成绩的比重过大，一般在80%及以上；平时成绩所占总成绩的比重很小，一般不超过20%。这样的考核方式缺点是：轻视了对学生的学习过程的积累，直接导致学生不重视平时课堂上教学内容的学习，学习积极性差，学生只要认真记好笔记，提前复习，死记硬背部分考试内容就可顺利过关。
二、课程教学改革与实践
1.选用优质教材，并认真做好授课前的准备工作。教材是教学工作顺利开展的前提。我们课程组根据教学计划和教学大纲的要求，优先选用近三年来出版的省、部级以上的优秀教材。例如，我校多年使用的华中科技大学叶涛主编的“热力发电厂”教材，是国家“十一五”规划教材，今年我校还使用了重庆大学冉景煜主编的“热力发电厂”教材，该教材为国家“十二五”规划教材。为提高教学质量，要求每位老师认真备课，在课堂教学前，还要根据教学大纲的要求认真编制教学日历和教案。教学日历是授课内容、方式和进度的具体安排，按学校规定的格式进行填写。教案依据课程教学大纲、教学日历和教材进行编写。教案要包括以下内容：授课题目、教学目的与要求、教学重点与难点、教学的基本内容、教学过程设计（包括教学内容、教学方法、教学手段、课时分配等）、作业、讨论、课后小结等。
2.改革课堂教学方法。以前“热力发电厂”课程教学中多采用板书的方式进行教学，致使教材中许多结构图和系统图讲不清楚，且画图时浪费时间。为了提高教学质量，近年来，我们组织课程组老师进行“热力发电厂”课程多媒体课件的制作，并将多媒体课件用于课堂教学中，起到了省时、增效的作用。我们在教学中还引入了电厂热力系统专用录像带系列教学片，这也大大地丰富了教学内容，使一些教学难点形象化和简易化，起到了较好的效果。在讲解设备结构时，我们常采用对照实验室实物和模型进行教学；对于原则性热力系统和全面性热力系统相关章节的讲解，我们还专门将课堂安排在仿真实验室中进行。课堂教学中，我们采用启发式和讨论式的教学方法。教师讲课时，中间有停顿，时刻注意学生听课的表情，结合问题的提出与学生进行互动和交流。教师侧重“热力发电厂”课程教材中有关理论性方面的讲解，对于其涉及到工程热力学、流体力学、汽轮机原理和锅炉原理等课程的内容，因为在专业基础课和专业课中已经详细讲解过，就不再给予相关基础理论的精讲和公式的推导。对于教材中容易自学的章节，我们事先布置给学生进行自学，然后安排学生上讲台讲课，并在老师的引导下有针对性地进行课堂提问和讨论。每堂课后，我们都会安排一定的时间，认真进行辅导、答疑工作。每章讲完后，我们还会布置一定量的作业，并认真进行作业批改、安排特定时间进行作业订正。因为“热力发电厂”课程是一门理论性和实践性都很强的专业课程，所以我们教学中间还专门安排了一至两次习题课。讲解习题课前，我们精选了习题课的题目。习题课讲解时，老师主要起诱导、启发和教给学生解题思路的作用，给学生一定的个人活动空间，培养学生独立钻研的精神。
2.改革实习教学方法，加大仿真实验室建设和实习基地建设的力度。电厂设备多，系统复杂，对安全性和经济性要求很高。为巩固和加深对“热力发电厂”课程的学习成果，我们将实习分为认识实习、运行实习和仿真实习三种形式。对各种实习，我们均制定了详尽的实纲和实习计划，安排具有理论和生产经验的老师担任指导教师，加强实习全过程的考核，实习结束后进行口头答辩。实习的最后成绩根据学生的实习态度、遵守纪律情况、实习日志及实习报告质量、口头答辩成绩等几方面综合考虑后确定。由于电厂认识实习和运行实习过程中，学生只能看、不能实际操作，所以仿真实习就变得尤为重要。仿真实习安排在学完汽轮机原理、锅炉原理、单元机组集控运行和热力发电厂课程，并在完成了电厂认识实习和运行实习后进行。仿真实习在校内仿真实验室内进行。在老师的指导下，要求学生在仿真机上完成机组启动的全过程的操作，包括：主、辅助设备的启动，机组的冲转，定速并网，接带负荷至满负荷。在仿真机上还要求学生完成机组停机的全过程的操作，包括：机组减负荷，减负荷到零解列，打闸停机，停辅助设备等。机组启动、停机过程的仿真是仿真实习中的一项重要内容。通过机组启、停过程的仿真训练，不仅使学生对机组启动和停机全过程有了全面的了解，同时，学生在启、停操作过程中也加强了协同合作的意识及能力。另外，在仿真机上学生还可进行机组事故模拟实验。通过对机组典型事故的分析与处理，锻炼和提高了学生分析问题与解决问题的能力，为他们以后的工作打下了良好的基础。除此之外，我校还加强对实习工作的硬件建设，与校外多个电厂建立长期合作关系，为学生提供稳定的专业实习基地，保证了学生实习工作的顺利进行。在仿真实习方面，也加大仿真实验室建设的力度，在原有300MW和600MW亚临界机组仿真实验室的基础上，我们又扩建了一个600MW超临界机组仿真实验室。目前我校还正在筹建一个1000MW超超临界机组仿真实验室。通过以上多环节的实习训练，不仅使学生掌握了电厂的设备和系统，加深了对“热力发电厂”课程的理解，而且锻炼和提高了学生的实践能力和创新能力，同时也大大激发了学生学习专业课的积极性。
3.采取多样化的课程考核方法。针对以前“热力发电厂”课程考核中存在的问题，我们在课程考核方面进行了深入的探讨和改革。课程考核不仅要重视期末考核，而且还要体现学生平时学习过程的积累。为此我们将课程考核分为形成性考核和期末终结性考核两种形式。两种考核方式的侧重点各有不同。在形成性考核中，考核的重点在于考查学生的整个学习过程，期末终结性考核为学期末阶段性考核方式，它是对平时形成性考核的概括和总结。期末终结性考核主要检验学生对本课程的基本理论、基本概念、分析能力和计算能力等方面的全面掌握程度。形成性考核内容主要包括：遵守纪律及出勤，课堂回答问题，课后作业，学生上讲台及课堂讨论，期中开卷小测验，撰写小论文。形成性考核成绩占总成绩的40%，但各项权重系数有所区别，形成性考核成绩及格分为24分。期末终结性考核以期终考试的形式进行，试题由教务处从试题库中随机抽取，考试采取闭卷形式，考试成绩占总成绩的60%，及格分为36分。形成性考核和期终考试两项分数合计为课程考核最终成绩。在课程考核中我们还规定，形成性考核不及格的学生没有资格参加期终考试。
三、结论
针对以往“热力发电厂”课程教学中存在的问题，我们课程组的老师在教学内容、教学方法、教学手段及考核方式等方面进行了大胆的改革探索和实践。“热力发电厂”课程教学改革的实践证明，我们的改革思路和改革措施是成功可行的。通过“热力发电厂”课程教学改革与实践，进一步强化了教学过程的落实，培养、激发了学生对该课程的学习兴趣和学习热情，达到了引导学生主动学习、鼓励学生创新的目的，同时也激励了任课教师积极投身到教学改革实践中去，提高了“热力发电厂”课程组教师的综合素质。
参考文献：
[1]叶涛.热力发电厂（第二版）[M].北京：中国电力出版社，2010.
[2]吴俊萍.高校课堂教学方法改革的几点策略[J].华北电力大学学报（社会科学版），2005，（3）：138-139.
[3]张静.我国高校课堂教学方法存在的问题及改革策略[J].天中学刊，2010，25（3）：136-138.
[4]谢浩，候小刚，卢平.“热力发电厂”课程研究性教学探索与实践[J].中国电力教育，2013，（2）：59-60，64.
[5]徐爱萍.大学课程考试改革的趋向探讨[J].理工高教研究，2009，28（1）：67-70.
基金项目：本文系湖南省“能源与动力工程”专业综合改革试点项目（ZY1204）；长沙理工大学“热力发电厂”精品课程建设项目（KC1013）的研究成果
作者简介：王运民（1960-），男，安徽宿州人，长沙理工大学能源与动力工程学院教授，主要从事能源与动力工程专业教学和科研方面的工作。