角色扮演教學(xué)法在火電廠仿真實(shí)訓(xùn)中的研究與實(shí)踐

(重慶電力高等?？茖W(xué)校，重慶 400053)

火電廠仿真實(shí)訓(xùn)作為火電廠集控運(yùn)行專業(yè)與電廠熱能動(dòng)力裝置專業(yè)的核心課程，是以培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)能力和實(shí)際操作技能為目的的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)[1-2]。

該教學(xué)環(huán)節(jié)采用大型火力發(fā)電廠的仿真運(yùn)行軟件為載體，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，應(yīng)用專業(yè)知識(shí)模擬運(yùn)行操作，能夠逐步完成單元機(jī)組啟停、單元機(jī)組正常運(yùn)行調(diào)節(jié)與維護(hù)、單元機(jī)組事故分析和處理等工作任務(wù)。

1 火電廠仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)開(kāi)展的現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

火力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的過(guò)程相當(dāng)復(fù)雜，在操作過(guò)程中需要在DCS遠(yuǎn)程與就地手動(dòng)之間進(jìn)行切換，涉及蒸汽壓力、蒸汽溫度、給水流量、送風(fēng)量、給煤量、凝汽器真空度、各壓力容器水位等多個(gè)參數(shù)的監(jiān)視與調(diào)整，包括了多個(gè)設(shè)備的啟動(dòng)和停止[3]。鑒于此，在仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，需安排多名學(xué)生為一個(gè)小組(一般2～3人)，在同一個(gè)仿真機(jī)組上進(jìn)行協(xié)同操作。

所謂“協(xié)同”，是指協(xié)調(diào)兩個(gè)或者兩個(gè)以上的不同資源或者個(gè)體，一致地完成某一目標(biāo)的過(guò)程或能力。但是從目前的實(shí)際來(lái)看，學(xué)生在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中所形成的自發(fā)合作與配合尚處于比較初級(jí)的階段，任務(wù)、分工、責(zé)任均不夠明確，在實(shí)際操作過(guò)程中易產(chǎn)生混淆和混亂。如果學(xué)生自律性不夠，或者前期專業(yè)課程的學(xué)習(xí)不夠扎實(shí)，則不能完成應(yīng)有的實(shí)訓(xùn)操作量和練習(xí)量。因此，在總體上不能實(shí)現(xiàn)團(tuán)隊(duì)協(xié)作，降低了實(shí)訓(xùn)教學(xué)的效果。

2 教學(xué)模式改革的思路

火電廠仿真實(shí)訓(xùn)模擬的是火力發(fā)電廠生產(chǎn)的真實(shí)運(yùn)行情況，為了加強(qiáng)教學(xué)過(guò)程與生產(chǎn)過(guò)程的對(duì)接，必須將火電廠運(yùn)行生產(chǎn)管理的成熟經(jīng)驗(yàn)，有機(jī)地融入實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中。這樣既有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)、操作的積極性，使他們得到更好的培養(yǎng)和鍛煉，也有利于培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力。另外，通過(guò)火電廠仿真實(shí)訓(xùn)，學(xué)生提前熟知火力發(fā)電廠生產(chǎn)運(yùn)行模式及各項(xiàng)規(guī)章制度，就業(yè)后能夠更快地適應(yīng)崗位工作任務(wù)。

3 教學(xué)模式改革的方案

根據(jù)上述思路，可引入相應(yīng)的火電廠運(yùn)行制度及管理經(jīng)驗(yàn)，如圖1所示。

圖1 火電廠運(yùn)行制度

1)火電廠運(yùn)行崗位制度

在火力發(fā)電廠，生產(chǎn)運(yùn)行人員的崗位一般可分為值長(zhǎng)、單元長(zhǎng)、主值班員、副值班員、巡檢員等，每個(gè)崗位均有相應(yīng)的職責(zé)與權(quán)限，以及工作內(nèi)容與工作要求[4]。

將崗位制度進(jìn)行簡(jiǎn)化，由學(xué)生來(lái)扮演單元機(jī)組的主值班員(主值)、副值班員(副值)和巡檢員(巡檢)。這樣，學(xué)生小組的協(xié)作關(guān)系與生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)基本一致。

主值是單元機(jī)組的負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)對(duì)副值、巡檢崗位進(jìn)行管理，以及對(duì)操作進(jìn)行指揮與監(jiān)護(hù)。具體負(fù)責(zé)組織機(jī)組的啟停和重要操作。重要操作一般由主值親自操作或做好監(jiān)護(hù)。

副值應(yīng)積極協(xié)助主值做好機(jī)組運(yùn)行工作，正確領(lǐng)會(huì)和完成主值發(fā)出的各項(xiàng)操作指令。主要負(fù)責(zé)DCS上的遠(yuǎn)程操作。

巡檢應(yīng)能夠獨(dú)立完成一般性操作，并在主值或副值的監(jiān)護(hù)下完成一些重大或技術(shù)較強(qiáng)的操作。主要負(fù)責(zé)就地的手動(dòng)操作。

學(xué)生小組的崗位分配，規(guī)定為每天進(jìn)行輪換。

2)操作票制度

火電廠生產(chǎn)運(yùn)行中，為保證運(yùn)行操作的準(zhǔn)確可靠，防止誤操作，保障人身和設(shè)備安全，各級(jí)人員均應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行操作票制度，操作票一般按照以下步驟進(jìn)行：布置任務(wù)→寫票審核→批準(zhǔn)發(fā)令→順序操作→記錄匯報(bào)。

在火電廠仿真實(shí)訓(xùn)中，教師指導(dǎo)學(xué)生按照現(xiàn)場(chǎng)的標(biāo)準(zhǔn)格式填寫操作票，并按照操作票制度要求的步驟，明確操作人、監(jiān)護(hù)人，唱票復(fù)誦執(zhí)行操作。空白操作票如圖2所示。

操作人:監(jiān)護(hù)人:操作開(kāi)始時(shí)間: 年 月 日 時(shí) 分值班負(fù)責(zé)人:操作開(kāi)始時(shí)間: 年 月 日 時(shí) 分操作任務(wù):順序操 作 項(xiàng) 目123……

圖2 空白操作票

3)交接班制度

火電廠生產(chǎn)運(yùn)行一般采用倒班制。為了保證生產(chǎn)設(shè)備能夠連續(xù)、穩(wěn)定、安全地運(yùn)行，火電廠均有完善的交接班制度，需嚴(yán)格執(zhí)行。

在火電廠仿真實(shí)訓(xùn)中，學(xué)生進(jìn)行交接班訓(xùn)練非常重要。由兩名教師分別扮演交接班的值長(zhǎng)，主持班前會(huì)和班后會(huì)，并指導(dǎo)學(xué)生演練。

交接班前的準(zhǔn)備：待交班小組完成對(duì)“運(yùn)行方式交接記錄表”的填寫；待接班小組檢查機(jī)組當(dāng)前運(yùn)行情況；待接班小組在值長(zhǎng)(教師A)的主持下召開(kāi)班前會(huì)進(jìn)行匯報(bào)交流。

交接班：確認(rèn)符合交接班條件后，先由接班小組主值在“運(yùn)行方式交接記錄表”上簽字，再由交班小組主值簽字。

交班后的歸納總結(jié)：已交班小組在值長(zhǎng)(教師B)的主持下召開(kāi)班后會(huì)進(jìn)行交流總結(jié)，并書面記錄。

“運(yùn)行方式交接記錄表”如圖3所示。

圖3 運(yùn)行方式交接記錄表

4)值班記錄

火電廠生產(chǎn)運(yùn)行中，要求值班人員對(duì)值班工作進(jìn)行文字反映和記錄，也就是所謂的“運(yùn)行日志”。它是運(yùn)行值班工作的一種綜合性記錄，要求全面、具體地記載當(dāng)值期間，機(jī)組設(shè)備和系統(tǒng)的運(yùn)行、操作、停止、異常、事故處理等一切情況，它也是交接班的主要資料之一。

在火電廠仿真實(shí)訓(xùn)中，由主值來(lái)進(jìn)行值班記錄。交接班時(shí)，需要對(duì)值班記錄進(jìn)行交接。交班后，班后會(huì)的總結(jié)也記錄于此。

5)運(yùn)行抄表

火電廠生產(chǎn)運(yùn)行中，要求值班人員定時(shí)抄錄各項(xiàng)參數(shù)，一方面是對(duì)機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視，同時(shí)也給運(yùn)行留下可查記錄。在發(fā)生事故后，能夠根據(jù)抄表的記錄來(lái)分析事故原因。平時(shí)也可以根據(jù)表單數(shù)據(jù)進(jìn)行其他的分析，比如各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。定時(shí)抄表是電廠運(yùn)行的一項(xiàng)必需工作。

在火電廠仿真實(shí)訓(xùn)中，由副值和巡檢來(lái)進(jìn)行抄表。在查詢和記錄各項(xiàng)參數(shù)的同時(shí)，學(xué)生加強(qiáng)了對(duì)DCS畫面及熱力系統(tǒng)的熟悉和了解，對(duì)運(yùn)行監(jiān)視與維護(hù)的理解更加深入。

運(yùn)行報(bào)表如圖4及圖5所示。

負(fù)荷主汽壓力主汽溫度再熱汽溫給水流量總風(fēng)量燃料量給水溫度水煤比中間點(diǎn)過(guò)熱度爐膛負(fù)壓空預(yù)器電流空預(yù)器軸溫(取高)引風(fēng)機(jī)電流引風(fēng)機(jī)軸溫(取高)引風(fēng)機(jī)電機(jī)線圈溫度AB支撐導(dǎo)向ABABAB

送風(fēng)機(jī)電流送風(fēng)機(jī)軸溫(取高)送風(fēng)機(jī)電機(jī)線圈溫度ABABAB煙氣含氧量排煙溫度一次風(fēng)機(jī)電流一次風(fēng)機(jī)軸溫(取高)一次風(fēng)機(jī)電機(jī)線圈溫度ABABAB一次風(fēng)總管壓力制粉系統(tǒng)A制粉系統(tǒng)B磨煤機(jī)電流分離器溫度風(fēng)粉管風(fēng)速磨煤機(jī)電流分離器溫度風(fēng)粉管風(fēng)速

圖4 鍋爐運(yùn)行報(bào)表

輔助蒸汽軸封系統(tǒng)壓力溫度壓力溫度主機(jī)潤(rùn)滑油壓主機(jī)冷油器出口溫度EH油壓力小機(jī)真空小機(jī)潤(rùn)滑油壓1#2#開(kāi)式冷卻水壓力閉式冷卻水壓力發(fā)電機(jī)氧氣壓力氫冷器出口溫度發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水壓力發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水溫度軸振最大值瓦振最大值高中壓脹差低壓脹差軸向位移

圖5 汽機(jī)運(yùn)行報(bào)表

4 教學(xué)模式改革的實(shí)施效果

在火電廠集控運(yùn)行專業(yè)、電廠熱能動(dòng)力裝置專業(yè)的火電廠仿真實(shí)訓(xùn)中，根據(jù)以上研究的思路和方法，進(jìn)行了角色扮演教學(xué)法的實(shí)踐。運(yùn)行崗位角色扮演成功地激發(fā)了學(xué)生的好奇心和探索心理，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生參加實(shí)訓(xùn)和動(dòng)手操作的積極性。學(xué)生通過(guò)輪流扮演3個(gè)運(yùn)行崗位角色，通過(guò)獨(dú)立思考、相互比較和交流，不僅切身體會(huì)到了主值、副值、巡檢的主要職責(zé)與權(quán)限、工作內(nèi)容與工作要求，而且能夠迅速地在三人團(tuán)隊(duì)中找準(zhǔn)定位，熟悉火電廠運(yùn)行各工作崗位的職責(zé)以及相互之間的協(xié)調(diào)配合。這就達(dá)成了本課程的實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)。

同時(shí)，這種教學(xué)模式在對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)方面也取得了更好的效果。在全國(guó)電力職業(yè)教育教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)組織的全國(guó)高等職業(yè)院校學(xué)生大型火電機(jī)組集控運(yùn)行技術(shù)技能競(jìng)賽中，筆者所在學(xué)校電廠熱能動(dòng)力裝置專業(yè)、火電廠集控運(yùn)行專業(yè)的學(xué)生累計(jì)榮獲一等獎(jiǎng)2次、二等獎(jiǎng)6次、三等獎(jiǎng)9次。另外，根據(jù)用人單位的反饋，學(xué)生總體上對(duì)發(fā)電廠各項(xiàng)規(guī)章制度以及生產(chǎn)過(guò)程的了解，相比往屆都有所提高，獲得了用人單位的好評(píng)。

5 結(jié)語(yǔ)

時(shí)代在不斷發(fā)展，科技在不斷進(jìn)步，我們的職業(yè)教育和培訓(xùn)體系也要與時(shí)俱進(jìn)、不斷完善。通過(guò)將火電廠運(yùn)行生產(chǎn)管理的成熟經(jīng)驗(yàn)，有機(jī)地融入實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，我們更有效、更全面地實(shí)現(xiàn)了對(duì)學(xué)生實(shí)踐技能和實(shí)際工作能力的培養(yǎng)，有利于他們更好、更快地成長(zhǎng)為企業(yè)生產(chǎn)一線的高級(jí)技能人才。