新能源專業(yè)中傳統(tǒng)發(fā)電技術(shù)課程教學(xué)改革創(chuàng)新研究

湯亮亮　許昌

摘要：《火力發(fā)電技術(shù)》課程為能源類專業(yè)的重要課程，針對傳統(tǒng)火電專業(yè)其重要性不言而喻。然而，對于新能源科學(xué)及工程等新能源專業(yè)的學(xué)生來講，學(xué)習(xí)的積極性并不高。本文通過對新能源專業(yè)的教學(xué)實(shí)踐，通過多種渠道提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，活躍了課堂氣氛。通過引入創(chuàng)新研究課題，引導(dǎo)學(xué)生走上講臺(tái)，鍛煉了學(xué)生的自我表達(dá)能力。

關(guān)鍵詞：新能源專業(yè)；傳統(tǒng)發(fā)電技術(shù)；教學(xué)改革

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）30-0106-02

河海大學(xué)動(dòng)力工程及工程熱物理一級學(xué)科下設(shè)置了兩個(gè)相關(guān)專業(yè)，分為能源與動(dòng)力工程及新能源科學(xué)與技術(shù)專業(yè)。能源與動(dòng)力工程專業(yè)學(xué)生的主要學(xué)習(xí)方向?yàn)樗l(fā)電方向，就業(yè)渠道主要為水電站或相關(guān)發(fā)電集團(tuán)。新能源科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生的主要學(xué)習(xí)方向?yàn)轱L(fēng)能發(fā)電方向，主要就業(yè)渠道為風(fēng)機(jī)制造公司、設(shè)計(jì)院及相關(guān)發(fā)電集團(tuán)。上述兩個(gè)專業(yè)的學(xué)生雖然畢業(yè)后都基本都不從事傳統(tǒng)火力發(fā)電技術(shù)工作，但是作為中國發(fā)電比例最大的發(fā)電方式，學(xué)生們?nèi)匀恍枰莆諅鹘y(tǒng)的火力發(fā)電技術(shù)。河海大學(xué)能源與電氣學(xué)院設(shè)置了《火力發(fā)電技術(shù)》作為能源與動(dòng)力工程及新能源科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生的專業(yè)課，要求學(xué)生掌握火力發(fā)電的基本原理、電站水蒸氣動(dòng)力循環(huán)過程以及鍋爐和汽輪機(jī)的基本構(gòu)造和工作原理。由于上述兩個(gè)專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后很少從事傳統(tǒng)火力發(fā)電的工作，因此在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生們有出勤率不高，課堂氣氛不活躍、不積極等特點(diǎn)。針對以上問題，在課堂教學(xué)中引入以下措施，使得課程氣氛活躍，在不點(diǎn)名的情況下，有效地提高了學(xué)生的出勤率。

一、課程特點(diǎn)

《火力發(fā)電技術(shù)》是綜合了傳熱學(xué)、流體力學(xué)和工程熱力學(xué)這三門基礎(chǔ)課程，而這些基礎(chǔ)課程學(xué)生們基本都已在先前的學(xué)習(xí)中有了一定的了解。課程教學(xué)中關(guān)于這三門基礎(chǔ)課程中的內(nèi)容都是簡要介紹，重點(diǎn)介紹火力發(fā)電所需的必備設(shè)備——鍋爐和汽輪機(jī)，以原理介紹和設(shè)備結(jié)構(gòu)及運(yùn)行講解為主[1，2]。對于傳統(tǒng)火電專業(yè)的學(xué)生來講，這門課可拆分為鍋爐、汽輪機(jī)、電廠自動(dòng)控制等幾門專業(yè)課[3]。然而對于新能源專業(yè)或水動(dòng)專業(yè)的《火力技術(shù)發(fā)電》這門課程，繼承了以上幾門專業(yè)課，因此在教學(xué)時(shí)需要注意教學(xué)速度和教學(xué)深度。

二、教學(xué)方法與創(chuàng)新

1.引入火力發(fā)電廠現(xiàn)場拍攝視頻，深化火電廠認(rèn)識?；鹆Πl(fā)電廠發(fā)電原理教學(xué)視頻在互聯(lián)網(wǎng)上較容易下載，然而，對于實(shí)際的火力發(fā)電廠的運(yùn)作過程，很難找到合適的教學(xué)視頻[4]。水動(dòng)和風(fēng)動(dòng)專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)實(shí)習(xí)也是去對應(yīng)的風(fēng)電站和風(fēng)電站，對于火電站沒有太多的認(rèn)識。本文作者曾于2015—2017年期間參加了江蘇省委組織部的科技鎮(zhèn)團(tuán)工作，工作期間參觀了江蘇南通幾家相關(guān)的火力發(fā)電廠，包括觀音山熱電廠、華能電廠以及天生港發(fā)電廠等。在參觀時(shí)，拍攝了以上電廠相關(guān)的運(yùn)行視頻，并對各種類的電站功能做了相關(guān)了解。在課堂教學(xué)時(shí)給學(xué)生播放相關(guān)參觀視頻，介紹其實(shí)并不是所有的火電廠都只是用來發(fā)電的，例如觀音山熱電廠的主要功能就是為了給周圍的印染廠提供熱水，同時(shí)焚燒市政運(yùn)輸過來的有毒淤泥。學(xué)生通過觀看實(shí)際拍攝的火電廠視頻，學(xué)習(xí)積極性得以提高。在觀看電站運(yùn)行過程中，不少學(xué)生會(huì)主動(dòng)提問看到的某個(gè)設(shè)備的名稱和功能。在教學(xué)過程中，需引入一些趣味性的問題，例如在火力發(fā)電廠中有一類電廠的燃燒是不需要成本的，并且使用燃料政府還會(huì)對電站進(jìn)行補(bǔ)貼，學(xué)生們對此類的問題非常有興趣。針對實(shí)際調(diào)研過程的經(jīng)驗(yàn)給學(xué)生講述此類電站其實(shí)就是焚燒垃圾的電站，并且此類電站并不稱為“垃圾電站”，而是取了一個(gè)非常好聽的名字——“環(huán)保電站”。政府部門對于燃燒垃圾的“環(huán)保電站”，會(huì)對其“燃料”進(jìn)行200元每噸的補(bǔ)貼。通過實(shí)際拍攝的視頻給學(xué)生們講解有身臨其境的感覺，教學(xué)效果比直接下載的視頻要好，學(xué)生們更愿意分享老師親自參觀并拍攝的火電廠教學(xué)視頻。

2.講述火力行業(yè)就業(yè)現(xiàn)狀，給學(xué)生做就業(yè)指導(dǎo)。雖然水動(dòng)和風(fēng)動(dòng)專業(yè)的本科生畢業(yè)后很少從事火力發(fā)電技術(shù)的工作，但是還是有不少學(xué)生畢業(yè)后準(zhǔn)備考研到985高校繼續(xù)深造。很多國內(nèi)著名高校例如清華大學(xué)、西安交通大學(xué)、浙江大學(xué)等高校都有火力發(fā)電技術(shù)的研發(fā)方向，因此準(zhǔn)備繼續(xù)深造的學(xué)生可能會(huì)從事火電設(shè)備的研發(fā)等工作?；鹆Πl(fā)電方向的從業(yè)人員主要分為三個(gè)方向：第一是從事火電設(shè)備例如鍋爐、汽輪機(jī)的制造及研發(fā)；第二是從事火電廠的設(shè)計(jì)與建造；第三是從事火電廠的運(yùn)行和維護(hù)。在描述具體工作場景前，作者需通過與以往從事火電工作的同學(xué)朋友交流獲得相關(guān)詳細(xì)信息。例如江蘇一家從事電站煤粉輸送風(fēng)機(jī)制造的公司，原先只是僅有十幾個(gè)人的村辦企業(yè)；后來通過與西安交通大學(xué)能源與動(dòng)力學(xué)院的教授進(jìn)行科技合作開發(fā)，公司規(guī)模迅速擴(kuò)大，產(chǎn)品由風(fēng)機(jī)拓展到汽輪機(jī)、無人靶機(jī)以及分布式燃?xì)廨啓C(jī)等系列；公司上市后，西安交大能動(dòng)學(xué)院的很多教授都獲得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，這是高校和企業(yè)合作的典型案例。對于電站的設(shè)計(jì)建造工作，畢業(yè)生在工作單位就需要常年出差，這是由于國內(nèi)的環(huán)保政策造成的。國家對于燃煤電站的建設(shè)具有嚴(yán)格的審批制度，國內(nèi)開工的燃煤電站建設(shè)工程越來越少。由于環(huán)保的壓力，國家更愿意鼓勵(lì)投資新建新能源電站。很多火力方向的設(shè)計(jì)院和研究所都是通過承接印度、非洲及東南亞等國家的電站建設(shè)來拓展業(yè)務(wù)量，因此從事火電站設(shè)計(jì)及建造的工作基本都需要長期出差。而從事電站運(yùn)行的工作，在工作的初期，畢業(yè)生則需要做好倒班的準(zhǔn)備，因此身體素質(zhì)要好。

3.引入創(chuàng)新研究問題，引導(dǎo)學(xué)生走上講臺(tái)。火力發(fā)電技術(shù)這門課程的授課對象都是高年級的學(xué)生，他們即將面臨畢業(yè)設(shè)計(jì)和就業(yè)，因此鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力尤為重要。在課堂教學(xué)中，將3—4位學(xué)生分為一組，每組學(xué)生選擇一個(gè)課題，通過1—2周左右的準(zhǔn)備時(shí)間到講臺(tái)上來做報(bào)告。課題內(nèi)容可以為火力發(fā)電中的新技術(shù)，例如脫硫脫硝技術(shù)、水處理技術(shù)及余熱利用等方面的內(nèi)容，也可以自己選擇一種新型的發(fā)電技術(shù)，例如高空風(fēng)力發(fā)電、潮汐能、地?zé)崮?、高倍聚光太陽能發(fā)電、燃料電池等技術(shù)，選題自定，要求越新越好。對于新型發(fā)電技術(shù)研究課題的要求是發(fā)電方式越新越好，這就要求學(xué)生去主動(dòng)從數(shù)據(jù)庫檢索文獻(xiàn)。課題調(diào)研對于本科生來講是一個(gè)很好的鍛煉，很多本科生只知道從百度、谷歌等去獲取新的知識，而不清楚學(xué)校還有豐富的數(shù)據(jù)庫資源讓他們?nèi)カ@取知識。大部分學(xué)生是第一次接觸和使用數(shù)據(jù)庫。學(xué)生們通過走上講臺(tái)講述自己小組的調(diào)研成果，豐富了班級同學(xué)的知識面，自身口才也得到了很好的鍛煉。這對于即將開始畢業(yè)設(shè)計(jì)和去工作面試的同學(xué)很有益處，學(xué)生們積極性也很高，為了爭取上臺(tái)鍛煉的機(jī)會(huì)，有些學(xué)生甚至申請單獨(dú)1人或者2人一組進(jìn)行課題研究。學(xué)生完成課題匯報(bào)后，對他們的選題、內(nèi)容、表達(dá)能力進(jìn)行點(diǎn)評，通過鍛煉有效增強(qiáng)了學(xué)生在公眾面前匯報(bào)的能力。

三、結(jié)語

針對新能源專業(yè)學(xué)生的傳統(tǒng)發(fā)電方式的教學(xué)，教師除了課本知識外，還需不斷拓展學(xué)生知識面，才能夠吸引學(xué)生的興趣。課堂教學(xué)需結(jié)合學(xué)生的心理，讓學(xué)生融入其中，使學(xué)生們認(rèn)為即使以后可能并不從事火力發(fā)電技術(shù)的工作，也非常有必要了解中國發(fā)電比例最高的火力發(fā)電技術(shù)。采用實(shí)際的視頻拍攝講解，學(xué)生們對火電站的各個(gè)環(huán)節(jié)都有所了解，加深了對火電廠內(nèi)部標(biāo)志性設(shè)備及裝置的印象。通過引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)加入火力發(fā)電新技術(shù)或新型能源發(fā)電方式的課題研究，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

參考文獻(xiàn)：

[1]田永偉.發(fā)電廠動(dòng)力部分課程的教學(xué)探討[J].中國電力教育，2014，（33）：52-3.

[2]沙鵬，盧洪波，劉洪憲.《發(fā)電廠動(dòng)力部分》網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)研制與應(yīng)用體會(huì)[J].時(shí)代教育，2015，（3）：166-167.

[3]關(guān)金峰.發(fā)電廠動(dòng)力部分[M].北京：中國電力出版社，2015.

[4]張慧珍.《發(fā)電廠動(dòng)力設(shè)備》課程教學(xué)改革探討[J].墊帶制造技術(shù)與裝備，2016，（4）：168-169.