應(yīng)用性本科單元機組集控運行課程教學(xué)改革探討

馬昕霞 王渡 陸劍鋒 丁紅蕾 劉曉婧

摘要：電力行業(yè)的發(fā)展要求技術(shù)人員具有較高的實踐能力。應(yīng)用性本科專業(yè)以培養(yǎng)具有一定理論知識和較強工程實踐能力，并在某一領(lǐng)域有專長的專業(yè)性應(yīng)用型人才為目標。本文針對單元機組集控運行課程的教學(xué)改革，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)計劃和實踐教學(xué)三個方面進行了探討，旨在提高教學(xué)效果，使學(xué)生學(xué)以致用，更好地服務(wù)于社會。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用性本科；教學(xué)改革；電力；實踐

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）09-0105-02

隨著電力行業(yè)的發(fā)展，自動化程度的提升，對技能人才提出了更高的要求。引導(dǎo)本科高校主動適應(yīng)國家和地方經(jīng)濟社會發(fā)展需求，培養(yǎng)具有一定理論知識和較強工程實踐能力，并在某一領(lǐng)域有專長的專業(yè)性的應(yīng)用型人才，是整個時代的需求。應(yīng)用型本科專業(yè)一手抓“知識素質(zhì)”、一手抓“能力素質(zhì)”。知識素質(zhì)，是指一個人的知識素養(yǎng)，也指所掌握的知識及對知識的運用能力，對本科畢業(yè)生而言主要為專業(yè)知識以及對專業(yè)知識的運用能力；而能力素質(zhì)是一個整體的、綜合性的概念，是潛藏在人體身上的一種能動力，是影響青年成才的一種智能要素。因此，應(yīng)用性本科教育的興起和發(fā)展就是為了滿足社會對高層次技術(shù)型人才的需求。

“單元機組集控運行”課程為能源與動力工程專業(yè)的主要課程，“單元機組集控運行”為本專業(yè)的必修課。我校本課程開設(shè)在第七學(xué)期。在“鍋爐原理”、“汽輪機原理”和“熱力發(fā)電廠”三大專業(yè)課學(xué)完之后，學(xué)習(xí)“單元機組集控運行”課程，在該課程結(jié)束后，安排“電廠仿真機實習(xí)”等實踐課程，是連接理論與實踐技術(shù)的橋梁。內(nèi)容主要為：火力發(fā)電廠單元機組集控運行的方法，包括單元機組的啟動和停運等?！皢卧獧C組集控運行”課程的學(xué)習(xí)是電廠運行工程師培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。本文從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)計劃和實踐教學(xué)三個方面進行探討。

一、教學(xué)內(nèi)容植入新元素

火力發(fā)電作為耗能巨大的產(chǎn)業(yè)之一，對其發(fā)電效率的要求不斷提高，因此機組目前向“大容量、高參數(shù)”方向發(fā)展。為此現(xiàn)在大型火電機組的一個發(fā)展方向就是采用超臨界直流機組。由于用電負荷和供電形式的變化，對大型機組往往也要求能相對快速而頻繁地啟停，越來越多的超臨界機組將承擔(dān)調(diào)峰任務(wù)。

然而，目前的“單元機組集控運行”課本大量的內(nèi)容是針對亞臨界機組汽包鍋爐開展的，有關(guān)超臨界機組的篇幅相對較少。這就要求任課教師在教學(xué)過程中，教學(xué)內(nèi)容不能僅僅局限于教材中的亞臨界機組的講授，應(yīng)增加超臨界及超超臨界機組的啟動過程等內(nèi)容。教學(xué)的過程中，結(jié)合亞臨界和超臨界機組運行特點的不同，分析啟動過程的兩者不同之處。這樣可使得學(xué)生趕上時代的步伐，同時激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并對行業(yè)技術(shù)前景產(chǎn)生自信心，幫助學(xué)生順利完成值班員的角色轉(zhuǎn)換。

二、以職業(yè)能力為導(dǎo)向，有效對接企業(yè)技術(shù)認證的教學(xué)計劃

根據(jù)我校能源與動力工程專業(yè)的特點，“單元機組集控運行”課程應(yīng)以培養(yǎng)發(fā)電企業(yè)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的崗位人才要求為主線，以教育部的能源與動力類專業(yè)電力規(guī)范為基礎(chǔ)，以工程能力培養(yǎng)為核心，與發(fā)電行業(yè)生產(chǎn)緊密結(jié)合，在教學(xué)過程中把傳授知識、培養(yǎng)能力、提高素質(zhì)有機地結(jié)合起來，體現(xiàn)多層次、個性化的培養(yǎng)特征，構(gòu)建以職業(yè)能力為導(dǎo)向，有效對接企業(yè)技術(shù)認證的教學(xué)計劃。

在教學(xué)中做到既提高理論學(xué)習(xí)的效果，又強化實踐應(yīng)用能力的訓(xùn)練，突出“學(xué)以致用”的理念。做到“實踐引導(dǎo)教學(xué)，實踐推動教學(xué)，實踐檢驗教學(xué)”。另外，要把職業(yè)訓(xùn)練貫穿于整個專業(yè)課程教學(xué)過程，強化培養(yǎng)和提高學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)，緊緊圍繞用人企業(yè)對培養(yǎng)對象所要求必備的知識、能力及職業(yè)素質(zhì)進行教學(xué)。

“單元機組集控運行”課程采用學(xué)歷證書和職業(yè)資格證書的“雙證書”制度，即將國家職業(yè)資格證書的培訓(xùn)內(nèi)容、培訓(xùn)理念、培訓(xùn)技巧與認證體系融入教學(xué)計劃。對“卓越工程師班”學(xué)生，在第七學(xué)期“單元機組集控運行”課程和“火電廠仿真實習(xí)”結(jié)束后，就安排他們到電廠進行為期五周的電廠知識實訓(xùn)。一般短期的電廠實習(xí)，學(xué)生只能走馬觀花地看看電廠的鍋爐、汽機等主機和輔機設(shè)備。然而，五周的電廠實訓(xùn)，學(xué)生可以直接以電廠機組為平臺，接觸實際運行的電廠操作人員，并且有較多的時間直接請教。在電廠知識實訓(xùn)的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生參加“集控值班員”技能鑒定考核，取得職業(yè)資格證書，達到生產(chǎn)崗位對應(yīng)的職業(yè)標準要求，使學(xué)生通過在校學(xué)習(xí)既拿學(xué)歷證書又拿到國家承認的職業(yè)資格證書。

采用學(xué)歷證書和職業(yè)資格證書的“雙證書”制度，給學(xué)生帶來很多實實在在的好處，然而對教師提出了更高的要求，要求教師對電廠的實際運行更熟悉。為滿足該要求，并保證教學(xué)計劃的順利實施，須提高教師的實踐能力。“單元機組集控運行”課程教學(xué)組選派教師進行“產(chǎn)學(xué)研”合作，參與外高橋三廠正在建設(shè)的1350MW機組，與企業(yè)最新技術(shù)相接軌，把握主流技術(shù)，提高了教師的實踐能力。

三、強化實踐教學(xué)環(huán)節(jié)

上海電力學(xué)院熱能工程專業(yè)堅持“人才培養(yǎng)以電力行業(yè)需求為目標，以應(yīng)用能力培養(yǎng)為主線”的歷史傳統(tǒng)。實踐課程以提高學(xué)生工程實踐能力為目標。在“單元機組集控運行”實踐課內(nèi)容設(shè)置上，主要依托我院大型發(fā)電廠仿真實驗中心?；痣姺抡鏅C組主要包括全范圍仿真亞臨界300MW常規(guī)火電機組、超臨界600MW火電機組、超臨界1000MW火電機組、亞臨界300MW循環(huán)流化床機組、350MW燃氣—蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組以及大型電站脫硫系統(tǒng)，處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。

熱能工程專業(yè)普通班的學(xué)生，在第8學(xué)期初開設(shè)了仿真實習(xí)環(huán)節(jié)；時間為2個星期；卓越工程師班的學(xué)生，在第7學(xué)期；時間為5個星期。在仿真機的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生可實現(xiàn)一人一機，每個學(xué)生獨立完成機組從冷態(tài)啟動到滿負荷的整個啟動過程。仿真機的操作界面與相關(guān)電廠的操作界面是一致的，這樣可使學(xué)生更早的熟悉電廠的具體操作。為了方便教學(xué)培訓(xùn)，仿真機室專門配備了大屏幕投影儀，教師可通過大屏幕投影儀給學(xué)生講授，使交流更方便直接。

機組的啟動過程有幾個重要的操作節(jié)點，譬如：吹掃、點火、沖轉(zhuǎn)、并網(wǎng)以及開汽泵等，為讓學(xué)生熟悉并掌握這些重要的操作，教師要求學(xué)生重復(fù)操作這些節(jié)點，并對實施前應(yīng)具備的條件反復(fù)練習(xí)，以加深對火電廠機組啟動過程的理解。通過實踐學(xué)習(xí)，可以大大提高學(xué)生的專業(yè)技能。

對于電力生產(chǎn)部門，安全運行至關(guān)重要。單元機組的運行人員應(yīng)該保證鍋爐、汽機、電氣以及輔助設(shè)備的穩(wěn)定安全運行。因此在上崗前必須進行系統(tǒng)完整的理論知識培訓(xùn)，并進行操作技能和對事故的判斷、處理的培訓(xùn)和考核。作為一名電廠運行人員，在機組出現(xiàn)異常情況下，必須具備快速準確的分析、判斷，果斷的做出處理的能力。這就對學(xué)生的心理素質(zhì)和團隊的協(xié)作精神提出更高的要求。為滿足此要求，我校的火電廠仿真機系統(tǒng)增加了事故處理的環(huán)節(jié)。學(xué)生可以對一個正常運行的機組，人為地觸發(fā)各種故障。譬如：空氣預(yù)熱器停運、鍋爐滅火、循環(huán)水泵停運以及凝結(jié)水泵停運等。故障觸發(fā)后，學(xué)生可監(jiān)視相關(guān)參數(shù)的變化，迅速地分析故障發(fā)生的原因，并對機組進行調(diào)整，使機組快速地恢復(fù)。通過這種訓(xùn)練，學(xué)生的技術(shù)素質(zhì)和心理素質(zhì)，都得到較好的培養(yǎng)，進一步理解設(shè)備對機組負荷的影響，學(xué)生在實際運行中處理事故的能力得到較大的提高。

四、結(jié)語

本文針對應(yīng)用性本科專業(yè)單元機組集控運行課程的改革，從增加教學(xué)內(nèi)容、調(diào)整教學(xué)計劃、加強實踐教學(xué)等三個方面來實施。對于本次的教學(xué)探索，在我院熱能工程專業(yè)學(xué)生中進行了實踐。通過一系列的教學(xué)措施，使得很多學(xué)生對原本抽象枯燥的單元機組集控運行有了更透徹的理解，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強了學(xué)生對機組運行知識的把握。通過這次教學(xué)改革，學(xué)生熟悉了仿真軟件，提高了工程實踐能力，對將來工作的環(huán)境進行了提前適應(yīng)，學(xué)生也普遍感覺效果很好。

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