火電廠集控運(yùn)行專業(yè)課程實(shí)踐教學(xué)改革研究

蘇桂秋 盧洪波 陳越

[摘 ? ? ? ? ? 要] ?火電廠集控運(yùn)行專業(yè)主要為火力發(fā)電企業(yè)培養(yǎng)具有生產(chǎn)運(yùn)行基礎(chǔ)理論和實(shí)踐操作技能于一身的技能型應(yīng)用人才。由于火力發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行的高溫高壓等特殊性質(zhì)，使該專業(yè)在人才培養(yǎng)過(guò)程中存在一些實(shí)踐技能不能完全實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室化演練操作學(xué)習(xí)的狀況。為此職業(yè)教育部門不斷進(jìn)行火電廠集控運(yùn)行專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)改革研究，力求探索多角度的教學(xué)方案更好地培養(yǎng)具有理論知識(shí)和實(shí)踐動(dòng)手能力相結(jié)合的火電集控運(yùn)行職業(yè)人才。

[關(guān) ? ?鍵 ? 詞] ?火電廠集控運(yùn)行;實(shí)踐技能;職業(yè)教育;人才培養(yǎng)

[中圖分類號(hào)] ?G642 ? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] ?A ? ? ? ? ? ?[文章編號(hào)] ?2096-0603（2019）27-0084-02

火力發(fā)電是國(guó)計(jì)民生的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，具有不可替代的行業(yè)基礎(chǔ)地位，關(guān)系到經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全局。進(jìn)入二十一世紀(jì)以來(lái)，隨著我國(guó)電力行業(yè)的不斷壯大，火力發(fā)電企業(yè)在機(jī)組安裝、運(yùn)行、維護(hù)和檢修方面也都獲得了巨大的技術(shù)進(jìn)步，為此對(duì)相關(guān)從業(yè)人員的理論水平和實(shí)際技能水平都提出了更高的要求。為了滿足企業(yè)發(fā)展的需求，我國(guó)火力發(fā)電企業(yè)期望即將入職的畢業(yè)生能有較強(qiáng)的崗位實(shí)際工作能力，快速獨(dú)立地?fù)?dān)當(dāng)崗位需求頂崗操作。這就對(duì)火電集控運(yùn)行專業(yè)的職業(yè)教學(xué)提出了更高的職業(yè)實(shí)踐要求和技術(shù)需求。為了緊密配合職業(yè)教育的要求，我校依托“能源與動(dòng)力工程本科專業(yè)”設(shè)立了相應(yīng)的本科辦高職的火電廠集控運(yùn)行專業(yè)教學(xué)，并一直積極致力于改革探索符合電力人才成長(zhǎng)規(guī)律的教學(xué)培養(yǎng)模式，在教學(xué)內(nèi)容的指向上更傾向于以專業(yè)理論教學(xué)體系為基礎(chǔ)，多方位構(gòu)建實(shí)施理論與實(shí)踐相結(jié)合的多種形式的教育模式，以增強(qiáng)學(xué)生的職業(yè)能力，縮小火電廠集控運(yùn)行專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)與電力行業(yè)發(fā)展迫切剛性需求的差距。

一、火電廠集控運(yùn)行專業(yè)的技能知識(shí)需求

火電廠集控運(yùn)行主要為大、中型火力發(fā)電企業(yè)培養(yǎng)具備有生產(chǎn)運(yùn)行基礎(chǔ)理論和實(shí)踐操作技能于一身，能夠滿足生產(chǎn)部門從事火電機(jī)組集控運(yùn)行、調(diào)試等高素質(zhì)需求的技能型應(yīng)用人才[1]。該專業(yè)主要是針對(duì)大中型火力發(fā)電廠鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)等主要設(shè)備構(gòu)成的單元機(jī)組的相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)以及機(jī)組從啟動(dòng)到停運(yùn)的全過(guò)程中調(diào)節(jié)、控制及安全保護(hù)的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)培訓(xùn)。教學(xué)中開(kāi)設(shè)的課程主要有鍋爐設(shè)備及運(yùn)行、汽輪機(jī)設(shè)備及運(yùn)行、熱力系統(tǒng)、電力工程、自動(dòng)控制設(shè)備及系統(tǒng)、火電廠集控運(yùn)行等。

全面培養(yǎng)高素質(zhì)火電廠集控運(yùn)行專業(yè)技能型人才，不僅需要加強(qiáng)理論知識(shí)建設(shè)，更需要著手實(shí)際動(dòng)手能力和判斷應(yīng)急處理問(wèn)題能力的專業(yè)技能培養(yǎng)。而火力電廠生產(chǎn)運(yùn)行的高溫高壓等專業(yè)特殊性，又存在一些實(shí)踐技能不能完全實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室化演練操作學(xué)習(xí)的狀況，造成實(shí)際需求與實(shí)踐技能學(xué)習(xí)不能完全匹配的困境。如何在現(xiàn)有條件下強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)使學(xué)生能夠?qū)⒗碚撆c實(shí)際聯(lián)系起來(lái)加強(qiáng)對(duì)理論知識(shí)的理解和消化，并運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析實(shí)際問(wèn)題和解決實(shí)際問(wèn)題，是本專業(yè)職業(yè)教育實(shí)踐教學(xué)改革研究需要加強(qiáng)的重點(diǎn)課題。

二、火電廠集控運(yùn)行專業(yè)課程實(shí)踐教學(xué)改革研究

本次課程教學(xué)改革主要通過(guò)完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法、加強(qiáng)現(xiàn)代教學(xué)手段、整合利用現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、開(kāi)發(fā)新型現(xiàn)代教學(xué)模式，建成相關(guān)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)資源，多方位、多角度為高職學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)，突出工程實(shí)際能力，全面提高學(xué)生綜合實(shí)踐技能，滿足電力企業(yè)需求。

（一）充分發(fā)揮傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的優(yōu)勢(shì)，改善現(xiàn)有教育手段和方法

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)依托“能源與動(dòng)力工程本科專業(yè)”教育優(yōu)勢(shì)，夯實(shí)專業(yè)理論知識(shí)基礎(chǔ)，將鍋爐設(shè)備及運(yùn)行、汽輪機(jī)設(shè)備及運(yùn)行作為重點(diǎn)學(xué)習(xí)目標(biāo)。通過(guò)等比縮制模型的學(xué)習(xí)，增加學(xué)生感官系統(tǒng)對(duì)熱力設(shè)備這些“龐然大物”的認(rèn)知。尤其是鍋爐實(shí)驗(yàn)室的多種鍋爐模型在教學(xué)中更起到了重要的作用，它通過(guò)聲、光、電、形俱佳的生動(dòng)形象模擬，直觀地演示鍋爐的燃燒狀況、配風(fēng)情況、水循環(huán)路徑和煙氣流動(dòng)過(guò)程。

固然傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)模式也存在缺點(diǎn)，比如實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容比較固定、操作的步驟也較為刻板，而且演示性實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)占比較高，會(huì)限制學(xué)生主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的積極性。為此，我們根據(jù)本專業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo)及原有的教學(xué)基礎(chǔ)，通過(guò)深入開(kāi)展企業(yè)需求調(diào)查，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，并增加實(shí)驗(yàn)臺(tái)套數(shù)讓更多學(xué)生動(dòng)手參與到實(shí)驗(yàn)中，其他學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)觀摩評(píng)判，確定操作中的完美和不足，讓所有人汲取經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。

（二）采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)興趣

目前，基于信息技術(shù)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式逐漸成為職業(yè)教育重要的教學(xué)方式，這種教學(xué)方式能夠改變學(xué)生學(xué)習(xí)的狀態(tài)，形成“先學(xué)、后教”的局面，促使學(xué)生能夠根據(jù)教師在學(xué)習(xí)平臺(tái)上發(fā)布的學(xué)習(xí)任務(wù)開(kāi)展自主探究學(xué)習(xí)，從而為提高教學(xué)質(zhì)量奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[2][3]。在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，教師首先通過(guò)多渠道搜集、整理相應(yīng)的實(shí)踐教學(xué)資料，然后對(duì)收集的資料進(jìn)行研究、分析和整合，形成相關(guān)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)等實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)的信息化管理。實(shí)行網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)時(shí)間預(yù)約、預(yù)習(xí)，并了解實(shí)驗(yàn)過(guò)程、掌握設(shè)備知識(shí)。建成網(wǎng)絡(luò)電子實(shí)驗(yàn)技術(shù)指導(dǎo)分享功能，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)資源使學(xué)生完成簡(jiǎn)單驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)課程實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)、問(wèn)答，以提高學(xué)習(xí)效率。并與相關(guān)專業(yè)課在線課程系統(tǒng)相結(jié)合，推行應(yīng)用智能手機(jī)、平板電腦、教育類軟件等技術(shù)的移動(dòng)和在線學(xué)習(xí)方式。并且設(shè)立實(shí)驗(yàn)相關(guān)微信公眾號(hào)，不定期推出專業(yè)相關(guān)知識(shí)，增加學(xué)生關(guān)注度，使學(xué)生參與意識(shí)和活動(dòng)度大幅增加。同時(shí)教師還可通過(guò)后臺(tái)可以了解學(xué)生的登錄和學(xué)習(xí)情況，進(jìn)行有效的教學(xué)管理。

（三）開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，增加學(xué)生獨(dú)立完成系列實(shí)驗(yàn)的能力

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法模式較為單一，學(xué)生亦步亦趨模仿老師的操作。但是，由于課時(shí)相短暫，對(duì)于一些實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)無(wú)法完全理會(huì)和獨(dú)立完成操作過(guò)程。為了充分調(diào)動(dòng)學(xué)生個(gè)人參與實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力和實(shí)踐能力，教學(xué)改革在安全條件允許的條件下，以學(xué)生預(yù)約形式開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室功能。

學(xué)生可以自選實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)樣本和老師協(xié)助選擇目標(biāo)樣本兩種方式進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置上盡可能地與保持與火電廠實(shí)際應(yīng)用具有一致性和連貫性。比如學(xué)生完成的燃料分析中的水分測(cè)定、工業(yè)分析、發(fā)熱量、定硫定碳定氮分析，就可以利用這組數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的熱力計(jì)算，完成火力發(fā)電企業(yè)的一次燃料實(shí)測(cè)工作。

學(xué)生在開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室能夠通過(guò)完善的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)手段獨(dú)立完成一組實(shí)驗(yàn)，會(huì)增加實(shí)際操作自信心和成就感[4]。整個(gè)過(guò)程包含綜合性、設(shè)計(jì)性、研究性實(shí)驗(yàn)，由淺入深、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，逐步推進(jìn)，形成基礎(chǔ)專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)與學(xué)生獨(dú)立體驗(yàn)操作的連貫延續(xù)性實(shí)踐教學(xué)方式，以更長(zhǎng)久的時(shí)間為培養(yǎng)綜合素質(zhì)人才提供有效的保證。

（四）抓住畢業(yè)設(shè)計(jì)機(jī)會(huì)，增強(qiáng)學(xué)生工程應(yīng)用技能

畢業(yè)設(shè)計(jì)也是職業(yè)教育的重要環(huán)節(jié)，火電集控運(yùn)行專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)給題和選題都應(yīng)貼近生產(chǎn)運(yùn)行的實(shí)際問(wèn)題，讓學(xué)生在十幾周的獨(dú)立學(xué)習(xí)期間能通過(guò)查找資料、記讀書筆記、作PPT展示等方法完成對(duì)火力發(fā)電廠生產(chǎn)過(guò)程的深入技術(shù)研究，促使學(xué)生進(jìn)一步明確所學(xué)知識(shí)與實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用之間的關(guān)系，同時(shí)有效提升他們解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

對(duì)已經(jīng)與就業(yè)單位簽訂就業(yè)協(xié)議的學(xué)生，可以引導(dǎo)他們利用就業(yè)單位實(shí)際運(yùn)行機(jī)組強(qiáng)化針對(duì)性畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，完成職業(yè)能力的培養(yǎng)工作。圍繞該企業(yè)火電廠機(jī)組集控運(yùn)行、系統(tǒng)分析、事故處理、熱力試驗(yàn)、節(jié)能管理等方面的內(nèi)容，教師可以采用給定題目與學(xué)生自擬題目?jī)?yōu)選的方法，結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際問(wèn)題，使學(xué)生在學(xué)校完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的這段時(shí)間內(nèi)，強(qiáng)化工程應(yīng)用能力的綜合訓(xùn)練，從而真正提高學(xué)生的工程應(yīng)用能力。

（五）強(qiáng)化仿真機(jī)組培訓(xùn)教學(xué)，強(qiáng)化學(xué)生實(shí)際操作能力

此項(xiàng)教學(xué)，以火電機(jī)組集控運(yùn)行在仿真機(jī)組系統(tǒng)平臺(tái)實(shí)際操作訓(xùn)練為主要的授課內(nèi)容。我校仿真教學(xué)擁有250多個(gè)DCS計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)站[5]，安裝有135MW、300MW循環(huán)流化床機(jī)組，300MW、350MW、600MW、1000MW火電機(jī)組仿真軟件以及變電、調(diào)度仿真軟件?？梢圆捎靡粰C(jī)多模的方式仿真操作不同類型機(jī)組從電能生產(chǎn)、傳輸?shù)椒峙涞娜^(guò)程。仿真教學(xué)可以通過(guò)模擬實(shí)時(shí)運(yùn)行中的異常故障使學(xué)生掌握應(yīng)對(duì)突發(fā)事故的動(dòng)作過(guò)程，并且了解參數(shù)的變化，預(yù)判分析和處理各種設(shè)備及系統(tǒng)的故障。現(xiàn)場(chǎng)事故具有不可復(fù)制性，利用開(kāi)放的控制系統(tǒng)組態(tài)功能，對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行模塊建立、系統(tǒng)搭接、參數(shù)整定、動(dòng)態(tài)調(diào)試等控制系統(tǒng)組態(tài)培訓(xùn)。此項(xiàng)教學(xué)還可以通過(guò)對(duì)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行冷態(tài)啟動(dòng)、溫?zé)釕B(tài)啟動(dòng)、停機(jī)和機(jī)組正常運(yùn)行調(diào)整等培訓(xùn)設(shè)置，使火電集控運(yùn)行學(xué)生學(xué)習(xí)掌握電力生產(chǎn)過(guò)程中機(jī)組啟停及運(yùn)行調(diào)整的操作技能。

三、發(fā)展實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)不斷改革研究的職業(yè)教育

職業(yè)教育是針對(duì)具體職業(yè)定向培訓(xùn)的教育活動(dòng)，使受教育者能夠具備特殊的專業(yè)技能并以此服務(wù)社會(huì)、造福社會(huì)。發(fā)展完善職業(yè)教育，加快技能型人才培養(yǎng)，提高勞動(dòng)者素質(zhì)，是建設(shè)新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義的職業(yè)教育的基本要求[6]?；鹆Πl(fā)電廠生產(chǎn)運(yùn)行的高溫高壓等特殊性使火電集控運(yùn)行專業(yè)在人才培養(yǎng)過(guò)程中存在一些實(shí)踐技能不能完全實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室化演練操作學(xué)習(xí)的狀況。進(jìn)行多方位多角度的實(shí)踐研究，探索火電廠集控運(yùn)行專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)方法，通過(guò)建成相關(guān)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)實(shí)踐諸多環(huán)節(jié)教學(xué)的信息化公開(kāi)、分享等管理方式，將傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與新時(shí)代新技術(shù)融合，建設(shè)開(kāi)放的、共享的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教育體系。最大限度地為火電專業(yè)在校學(xué)生提供實(shí)踐演練平臺(tái)，有利于全面培養(yǎng)具有理論知識(shí)和實(shí)踐動(dòng)手能力相結(jié)合的火電廠集控運(yùn)行職業(yè)人才，滿足電力企業(yè)對(duì)職業(yè)人才技能的要求。

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編輯 張 慧