計(jì)算機(jī)仿真實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)應(yīng)用與研究

王萍

【摘要】基于火力發(fā)電廠對(duì)單元機(jī)組集控值班員的需求，以實(shí)際生產(chǎn)過程為依據(jù)，針對(duì)火電單元機(jī)組仿真教學(xué)過程中存在的問題，闡述了該教學(xué)模式的設(shè)計(jì)理念、實(shí)施過程和評(píng)價(jià)機(jī)制，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能、實(shí)踐能力和職業(yè)素質(zhì)具有重要意義。

【關(guān)鍵詞】仿真實(shí)訓(xùn)；生產(chǎn)過程；教學(xué)過程；評(píng)價(jià)機(jī)制

“火電單元機(jī)組仿真實(shí)訓(xùn)”課程是熱能動(dòng)力專業(yè)及電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)的核心課程。該課程從崗位工作分析著手，通過對(duì)知識(shí)、能力、態(tài)度分析，打破了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，構(gòu)建了以工作任務(wù)為導(dǎo)向，以項(xiàng)目教學(xué)為主體的課程體系。課程將單元機(jī)組運(yùn)行理論與火電廠仿真實(shí)訓(xùn)相結(jié)合，有效地將理論知識(shí)與實(shí)際操作柔合，以實(shí)際生產(chǎn)中對(duì)集控值班員的培訓(xùn)模式為教學(xué)模板，對(duì)相關(guān)的生產(chǎn)運(yùn)行過程采用模塊化教學(xué)。

一、課程設(shè)計(jì)理念與思路

“火電單元機(jī)組仿真實(shí)訓(xùn)”課程以就業(yè)為導(dǎo)向，由行業(yè)專家和專業(yè)教師共同參與，認(rèn)真分析電力行業(yè)企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及人才需求，剖析本專業(yè)職業(yè)崗位和職業(yè)能力，依據(jù)本專業(yè)職業(yè)崗位技能要求，開發(fā)基于工作過程導(dǎo)向的本課程?；诨鹆Πl(fā)電廠對(duì)機(jī)組集控值班員的需求，通過大量的調(diào)研，專家指導(dǎo)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)要求，按照知識(shí)夠用，技能必備的原則，制訂了《火電單元機(jī)組仿真實(shí)訓(xùn)》教學(xué)方案。形成了基于工作過程的學(xué)生項(xiàng)目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng)的課程設(shè)計(jì)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的操作規(guī)程指導(dǎo)學(xué)生工作任務(wù)，提升學(xué)生的工作能力和素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生責(zé)任感和團(tuán)隊(duì)精神，為學(xué)生進(jìn)入實(shí)際工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

“火電單元機(jī)組仿真實(shí)訓(xùn)”課程注重的是學(xué)生學(xué)習(xí)策略的運(yùn)用，不僅僅以掌握知識(shí)的多少為目的，而是給學(xué)生提供學(xué)習(xí)平臺(tái)。在學(xué)生學(xué)習(xí)過程中，教師負(fù)責(zé)指導(dǎo)和幫助學(xué)生主動(dòng)參與，親身實(shí)踐、獨(dú)立思考、合作探究。同時(shí)，要參與到學(xué)生的各個(gè)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)活動(dòng)中去，準(zhǔn)確地了解學(xué)情，及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生調(diào)整火電單元機(jī)組仿真運(yùn)行過程，發(fā)展學(xué)生搜索和處理信息的能力、自己獲取新知識(shí)的能力、分析解決問題的能力以及交流與合作的能力。為進(jìn)一步學(xué)習(xí)和掌握火電單元機(jī)組運(yùn)行知識(shí)與技能打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

二、課程教學(xué)內(nèi)容的實(shí)施過程

1.火電單元機(jī)組仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程

課程教學(xué)以實(shí)際生產(chǎn)過程為依據(jù)，學(xué)生在上課時(shí)，先在我院火力發(fā)電廠模型室對(duì)整體的火電廠運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行了解和認(rèn)識(shí)，并對(duì)火電廠電力設(shè)備及運(yùn)行流程進(jìn)行介紹和復(fù)習(xí)，鞏固學(xué)生專業(yè)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，加強(qiáng)生產(chǎn)實(shí)習(xí)過程中的安全教育。

學(xué)生進(jìn)入仿真實(shí)訓(xùn)室，獨(dú)立完成冷態(tài)啟動(dòng)的所有操作，從設(shè)備送電，輔助系統(tǒng)恢復(fù)、點(diǎn)火升溫升壓、汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)并網(wǎng)帶負(fù)荷，直至額定負(fù)荷。指導(dǎo)老師作為課堂的組織者和引導(dǎo)者，負(fù)責(zé)解決學(xué)生實(shí)際操作中所遇到的問題，并將問題與專業(yè)課程中所學(xué)內(nèi)容相聯(lián)系。機(jī)組為額定負(fù)荷后，學(xué)生開始進(jìn)行停機(jī)操作，降負(fù)荷、發(fā)電機(jī)解列等操作。要將單元機(jī)組事故處理分析貫穿在整個(gè)仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程中，通過對(duì)火電機(jī)組常見事故現(xiàn)象、產(chǎn)生原因及處理的操練，提高學(xué)生分析、解決實(shí)際問題的能力，從而能使學(xué)生的實(shí)踐知識(shí)和技能得到進(jìn)一步升華。

每一位學(xué)生都獨(dú)立完成仿真機(jī)操作的關(guān)鍵任務(wù)后，再將學(xué)生按照電廠的崗位職能分成主值、副值、巡檢等崗位，教學(xué)過程中崗位之間可進(jìn)行相互調(diào)換。為了適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)火電機(jī)組運(yùn)行的需要，仿真系統(tǒng)采用小組版運(yùn)行，每6人組成一個(gè)學(xué)習(xí)小組相互配合操作。小組版運(yùn)行能充分發(fā)揮學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，保證機(jī)組的安全運(yùn)行。

2.加強(qiáng)理論培訓(xùn)和實(shí)踐操作相結(jié)合

“火電單元機(jī)組仿真實(shí)訓(xùn)”課程是以理論知識(shí)為基礎(chǔ)，以實(shí)踐操作為載體，以仿真運(yùn)行為平臺(tái)，以提升綜合分析能力和事故處理能力為教學(xué)目標(biāo)。目前，高校開展熱動(dòng)專業(yè)仿真實(shí)訓(xùn)課程時(shí)往往過于注重上機(jī)操作，片面地認(rèn)為仿真實(shí)訓(xùn)就是練習(xí)實(shí)際生產(chǎn)過程中值班員的操作過程和步驟，機(jī)械地教導(dǎo)學(xué)生按照一定的固定程序和操作步驟進(jìn)行操作，這樣學(xué)生經(jīng)常是“知其然而不知其所以然”，達(dá)不到課程教學(xué)目標(biāo)。

仿真實(shí)訓(xùn)是一次理論專業(yè)知識(shí)與現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)實(shí)踐技能緊密聯(lián)系的一門課程。在仿真實(shí)訓(xùn)課程中，要按照一定的操作規(guī)范進(jìn)行，而這種操作規(guī)范的基礎(chǔ)是豐富的專業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)。所以在日常仿真實(shí)習(xí)教學(xué)過程中，在講授仿真機(jī)操作方法的同時(shí)要將相關(guān)的專業(yè)知識(shí)貫穿進(jìn)來，這樣既可以幫助學(xué)生復(fù)習(xí)所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，加深印象，又可以使學(xué)生的專業(yè)知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，提高課程學(xué)習(xí)效果。

例如，泵與風(fēng)機(jī)的運(yùn)行條件與注意問題、水泵的汽蝕、風(fēng)機(jī)踹振的原因及現(xiàn)象，可以結(jié)合泵與風(fēng)機(jī)操作來分析；例如在講授鍋爐汽溫調(diào)節(jié)時(shí)，從傳熱學(xué)方程上講授過熱器和再熱器不同的受熱原理；學(xué)習(xí)鍋爐燃燒系統(tǒng)時(shí)，可以結(jié)合風(fēng)煙系統(tǒng)啟動(dòng)、鍋爐點(diǎn)火、投煤、燃燒過程調(diào)整來進(jìn)行；投入條件與方法，均可在仿真機(jī)上操作、實(shí)踐。至于機(jī)爐各輔助系統(tǒng)，通過仿真機(jī)操作來學(xué)習(xí)，更加簡(jiǎn)單、方便、有效。

3.完善教學(xué)過程的評(píng)價(jià)機(jī)制

為了實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，應(yīng)完善課程教學(xué)過程評(píng)價(jià)。嚴(yán)格有效的評(píng)價(jià)制度是確保實(shí)訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量的重要手段。按照評(píng)價(jià)的性質(zhì)，評(píng)價(jià)可以分為過程性評(píng)價(jià)、形成性評(píng)價(jià)和終結(jié)性評(píng)價(jià)。我院主要采取過程性評(píng)價(jià)，在實(shí)訓(xùn)過程中，分專業(yè)技能操作、問題回答和綜合實(shí)訓(xùn)（或課程設(shè)計(jì)）三部分考核，融入理論知識(shí)、職業(yè)規(guī)范、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、職業(yè)素養(yǎng)等內(nèi)容。專業(yè)技能操作主要是考核單元機(jī)組仿真機(jī)的運(yùn)行和調(diào)整能力；問題回答會(huì)根據(jù)班級(jí)人數(shù)設(shè)計(jì)10至15道問題，每位學(xué)生隨機(jī)抽題現(xiàn)場(chǎng)作答，以利于提高專業(yè)理論知識(shí)；綜合實(shí)訓(xùn)會(huì)以小組形式考核每個(gè)學(xué)生在團(tuán)隊(duì)中解決問題的能力。總之，制定有利于提高學(xué)生職業(yè)能力全面發(fā)展的評(píng)價(jià)機(jī)制，對(duì)深化教學(xué)改革，提高教學(xué)質(zhì)量具有重要的意義。

三、火電單元機(jī)組仿真教學(xué)存在的問題與思考

仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)方法已經(jīng)取得了很大進(jìn)步，然而它仍然缺少現(xiàn)場(chǎng)就地實(shí)際設(shè)備對(duì)主控室所進(jìn)行的操作項(xiàng)目和內(nèi)容，只能通過儀表指示來進(jìn)行觀摩，沒有實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，仍較難以想象現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備系統(tǒng)的位置關(guān)系和內(nèi)在聯(lián)系。

一是學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)不夠合理，學(xué)生對(duì)電氣與熱控方面的知識(shí)仍然比較薄弱，對(duì)單元機(jī)組啟停運(yùn)行的整體概念還比較模糊。

二是仿真軟件不是真實(shí)的運(yùn)行系統(tǒng)，學(xué)生操作時(shí)不能嚴(yán)格按照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作在仿真機(jī)上模擬演練，沒有把仿真機(jī)系統(tǒng)和實(shí)際生產(chǎn)系統(tǒng)一一對(duì)應(yīng)起來，這就要求教師在教學(xué)過程要引入企業(yè)規(guī)范等內(nèi)容。

三是在仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程中，必須將理論知識(shí)與仿真實(shí)訓(xùn)操作相結(jié)合進(jìn)行教學(xué)，這樣才能根據(jù)學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有針對(duì)性地組織仿真實(shí)訓(xùn)模塊操作訓(xùn)練。由于仿真實(shí)訓(xùn)課程用到了所有熱動(dòng)專業(yè)的基礎(chǔ)課和專業(yè)課知識(shí)，對(duì)仿真實(shí)訓(xùn)教師的知識(shí)面提出了更高的要求。

四、結(jié)論

為強(qiáng)化我院仿真實(shí)訓(xùn)課程建設(shè)，切實(shí)從如下幾個(gè)方面做好仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)工作：加強(qiáng)軟硬件建設(shè)，加強(qiáng)課程改革，重視企業(yè)發(fā)展新動(dòng)向及生產(chǎn)一線新技術(shù)，改革教學(xué)方法，完善課程考核評(píng)價(jià)機(jī)制。實(shí)踐表明，我院學(xué)生通過火電單元機(jī)組仿真實(shí)訓(xùn)，將仿真實(shí)訓(xùn)與生產(chǎn)實(shí)際緊密結(jié)合，提高了火電單元機(jī)組運(yùn)行操作及調(diào)整能力，受到了新疆果業(yè)、天富熱電等用人單位的一致好評(píng)。

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