一实二创培养目标下的“热力发电厂”课程改革研究

摘要：“热力发电厂”课程是热能与动力工程专业的一门综合性的专业必修课，既有较强的理论性，又有较强的实践性。为适应东北电力大学“一实两创”人才培养目标的需要，对“热力发电厂”课程的教学大纲、教学方法、课程设计、考试方式等方面进行了改革。通过实际教学改革和实践，不仅提高了学生学习的积极性，使学生掌握了基础理论知识，也加强了学生的创新精神和工程实践能力。

关键词：一实二创；热力发电厂；教学改革

作者简介：周振起（1963-），男，山东莱阳人，东北电力大学能源与动力工程学院，教授；赵星海（1977-），男，黑龙江佳木斯人，东北电力大学能源与动力工程学院，副教授。（吉林　吉林　132012）

基金项目：本文系东北电力大学教学改革基金项目的研究成果。

中图分类号：G642.0?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）33-0023-02

“热力发电厂”课程是热能与动力工程专业的主干课程，课程的主要内容为火力发电厂的安全、经济运行，课程内容综合性强、工学结合紧密，是热能与动力工程专业学生毕业后从事火电机组设计、安装、运行、检修和技术管理工作必须学习的重要专业课程。学好本门课程对于培养现代大型火电厂高级工程技术人员和管理人员具有重要作用。为适应东北电力大学（以下简称“我校”）“一实两创”（实践能力、创新精神和创业意识）人才培养目标的需要，对“热力发电厂”课程的教学大纲、教学方法、课程设计、考试方式等方面进行了改革。

一、教学大纲修订

为适应“一实两创”人才培养目标的需要，对“热力发电厂”课程的教学大纲进行了全面的修订。

1.课程教学目标的修订

在原有教学目标的基础上，更加强调培养学生综合分析问题、解决工程实际问题的能力，特别是实践能力和创新能力的培养。

2.课程教学内容的修订

引入新技术，减少陈旧内容。针对我国“节能减排”政策的实施，研究清洁发电方式，将超（超）临界机组、核能发电及生物质能发电等清洁发电方式的新技术加入到教学内容中，加强学生对我国发电行业目前发展状况及未来发展趋势的了解。

3.调整理论学时和实践环节学时

为培养学生的实践能力和创新能力，在教学大纲修订中减少了理论学时，理论学时由52学时减到40学时，增加了课程设计学时，课程设计学时由1周增加到2周。

二、教学方法的改革

依据“讲清思路、引导启发、精讲多练、培养能力”的原则，运用“传授式、示范式、启发式”等教学方法，采用讲课、讨论、练习等多个环节配合，提高学生灵活运用所学知识，分析问题、解决问题的能力。

1.运用多媒体教学与板书教学相结合的教学法

在教学过程中，根据发电厂设备结构及运行特点，将现代计算机和多媒体技术应用于教学中，制作了“热力系统电子演示板”，把热力系统的工作过程清晰地表现出来；采用动画将热力发电厂生产过程有机地融入到教学过程中，同时，课程组教师自己制作Flash，把有关设备和系统的动作过程形象地展示给学生，并把电厂主要设备的结构、设备损坏等情况以图片等信息方式“搬”进了课堂，增加了课堂教学的直观性、生动性及教学信息量，有效地刺激了学生的形象思维，提高了课堂学习效率。同时，在授课过程中坚持以“板书为主、课件为辅”的原则，决不单纯依赖多媒体课件，教师不仅能够通过板书的书写加强与学生的交流互动，而且还能够通过多媒体课件丰富和拓展课堂内容，加深学生对所学知识的理解，多媒体教学与板书教学相结合的教学法收到了很好的教学效果。

2.运用启发式教学法，增强学生积极向上的参与和竞争意识

采取启发式教学，将重点与难点知识延伸到各章节中，扩大自学与讨论内容。积极收集国内外最新研究课题与成果，提出自学与讨论主题，使学生由过去的被动学习变为积极主动学习。采取课堂提问与回答，小组讨论与辩驳，留课后讨论题等多种方式，使得教与学同步进行，激发了学生的学习热情和积极性，有助于加深学生对知识的理解和掌握，增强了学生主动参与课堂教学的意识，激发了学生创新与研究的潜能。这种教学模式也促使教师不断学习，更新知识，提高讲课技能。例如在讲授表面式加热器端差和疏水回收方式时，引导启发同学们分别用热量法和做功能力法分析讨论加热器端差和疏水回收方式对机组热经济性的影响，使得同学们不仅对这两种热经济性评价方法有了深刻的理解，学会了用这两种热经济性评价方法定性分析机组热经性，且掌握了加热器端差和疏水回收方式对机组热经济性的影响。

3.开展研究性学习，提高工科学生素质

在教学过程中，当讲授课程的某一章节时，根据课程内容，为学生提供与课程内容相关的参考文献（包括参考书和学术论文）。例如：在讲授给水的全面性热力系统时，关于再热器、过热器减温水引出地点对机组热经济性的影响，我们给出了不同的方案和相关的参考文献供同学们研究分析，使得同学们对大机组过热器减温水为什么从最高一级加热器出口甚至是省煤器出口接出以及事故时再热器才使用喷水减温有了更深刻认识。同时，针对某一个问题，给出目前不同文献中的有关观点，鼓励学生通过研究进行分析，开阔了学生的视野，也丰富了课堂的教学内容。此教学法在五届学生将近1500人的教学中进行了实施。

三、实践教学的改革

以提高学生综合素质为目的的改革和完善现有的课程设计内容、设计手段和教学方法，是教学改革的重要部分。课程设计是专业课学习过程中的一个非常重要的实践性环节，是教学环节的重要组成部分。课程设计的指导思想是锻炼学生应用基本理论解决工程实际问题，提高学生综合应用所学专业知识的能力。课程设计是专业课教学过程中不可缺少的教学环节，它不仅可以补充和深化教学内容，更重要的是可以锻炼学生理论联系实际的能力。

实践教学是专业课教学内容的重要组成部分，“热力发电厂”课程是在热动专业学生学习专业基础课、锅炉和汽轮机等专业课基础上开设的一门综合性的专业课，以发电厂整体为研究对象，研究发电厂的安全性和经济性。因此，“热力发电厂”课程设计将围绕这两方面展开，包括热力发电厂热力系统的拟定和经济性的分析及计算。

1.丰富课程设计内容，增加课程设计学时

为了更好地体现课程设计的思想，选择工程实际课题作为“热力发电厂”课程设计的题目。以某600MW火力发电机组热力系统的设计和计算为题目，以安全、经济为目标进行热力系统拟定，以热经济指标计算为依据进行方案论证。为保证实现课程设计目标，将课程设计学时由1周扩展到2周，以满足课程设计学时的需要。

2.活化课程设计内容，培养学生的创新能力和工程意识

对于工科学生来说，以解决问题为轴心，以解决方法为半径进行合理的想象是一个培养学生创新能力的有效途径。在“热力发电厂”课程设计中，在给定某600MW火力发电机组原则性热力系统主干的前提下，鼓励学生充分发挥想象力，围绕已知条件和已学过的课程内容，设计出自己的发电厂热力系统。例如：除氧器形式、运行方式和系统的拟定；表面式加热器疏水收集方式、疏水冷却器的设置、过热蒸汽冷却器的形式及其连接方式；排污扩容回收利用的级数及连接系统；化学补水方式及补水地点的选择；过热器、再热器减温水系统的设计等都可由学生自由选择，这样多种方式交叉组合给学生营造了一个充分想象的空间。在学生思辨和自我设计的过程中，使课程设计内容动态化，克服了传统课程设计模式整齐划一，千人一面的僵化和静止的缺点，培养了学生的创新能力和工程意识。

3.培养学生分析、计算和计算机应用能力

“热力发电厂”课程设计的另一重要内容是针对600MW火力发电机组原则性热力系统进行热经济指标的计算和热经济性分析，并据此进行方案比选。计算方法由学生自己选择，可以采用热平衡法，也可以采用等效热降法或凝汽系数法等，该设计过程既可用传统的手工计算，也可以选择计算机编程计算，这些都可由学生自由选择。通过“热力发电厂”课程设计的实践教学环节，使热动学生对火电机组热力系统拟定、热经济性指标的计算及其方案比选有了进一步的认识，为今后的工作打下了坚实的基础。

“热力发电厂”课程设计经过几年的教学实践，取得了很好的效果。不仅巩固了课堂教学知识，拓展了学生的知识面，还培养了学生分析问题、解决问题的能力，提高了学生的动手能力。通过课题设计，学生普遍反映对所学基本理论有了进一步的理解，综合应用所学专业知识解决工程实际问题的能力得到提高。

四、考试方法的改革

近年来，随着研究型学习的展开及我校对学生全面素质教育的重视，本课程组对学生学习效果的评价进行了积极有益的探索，改革了传统的考试方法，采取规范统考与多样化考察相结合的考核手段，由单一的笔试转变为笔试、作业、课堂提问三个环节相结合的方式，最终成绩由平时成绩加课程结束后进行的卷面笔试两部分成绩组成。

课程考核以考察学生知识掌握程度和应用能力为目的，以试卷考试形式为主，辅以平时作业、课后思考题、讨论题和应用小论文评分等多种考核方式，提高了课程考核的合理性和公平性，对学生更好地掌握知识、提高能力起到了促进作用。

1.平时成绩的考核

平时成绩的考核主要以课堂提问、讨论和课外作业等方式来进行。课堂提问由教师在课堂上通过对学生进行提问或组织同学讨论的方式进行，教师在授课过程中，可针对某些难点问题或国内目前尚不成熟的内容组织同学讨论，以此来考察学生分析和解决问题的能力；课外作业是教师通过布置课后习题来考察学生的表达能力、综合思维能力以及对所学知识的理解和运用。在教学过程中课程组将给学生留的思考题分为应知、应会和需要研究三种类型，鼓励学有余力的学生进行研究，提高学生独立深入思考的能力和习惯。上述三个方面的考核构成了学生的平时成绩，平时成绩占总成绩的20%～30%。

2.卷面考核

教师在命题时，依据课程教学大纲、教材和近年来本专业的发展情况确定试题的内容和分量，并配有标准答案和评分标准，阅卷结束后，还要对试卷进行分析和总结，以考察命题的合理性以及试题对学生所学知识内容的覆盖面和内容效度是否符合命题的期望要求，达到整份试卷难度适中，重点考察学生运用所学知识分析问题、解决问题的综合能力，考察学生对所学知识的理解。学生所获得的卷面成绩占最终成绩的70%～80%。

考核方法改革在五届学生中进行了实施，取得了很好的效果。

五、结束语

“热力发电厂”课程经过五年的教学改革与实践，在培养学生创新精神、创业意识和实践能力方面起到了积极的作用，对近几年毕业生的调查统计表明，80%以上的同学反映专业课程教学目标、教学内容的修订，启发式教学法、研究性学习的开展，实践教学环节的加强与改进，考核方法的改革，提高了同学们对理论知识的理解和掌握，增强了同学们应用基础理论分析工程问题、解决工程问题的能力。