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关键词: 锅炉设备与运行 教学改革 教学内容 学习情境
《锅炉设备及运行》是电力高职院校火电厂集控运行专业的核心专业课。这门课程学得好与坏,直接影响到学生以后的工作。所以在教学内容要增加,教学时数要减少的条件下,必须对该课程的教学内容、教学方法、教学手段及考试方法进行改革。要取得令人满意的教学效果,这是必要的,也是必需的。
1.课程教学目标
1.1工作任务目标。
通过本课程的学习,培养学生分析、研究、解决火电厂锅炉运行实际问题的初步能力,具备火电厂锅炉运行、调整操作的基本能力,为学生今后在实际工作中从事运行、检修、管理等工作奠定良好的基础。
1.2专业能力目标。
要求学生会进行锅炉的启动操作;能进行锅炉的停运操作;会进行锅炉运行过程中调整与操作;会进行锅炉典型试验;能进行现场巡检;具备锅炉事故的初步处理能力。
2.课程教学内容
2.1教学模式。
本课程突破传统锅炉课程以理论为主或者先理论后运行实践的教学模式,以锅炉运行为主线,把锅炉理论知识嵌入锅炉运行情景之中。理论和实践相互融合,实践和教学平行递进,这样的教学设计可以缩短学习与实际现场生产的距离,使学生更快地适应日后从事的岗位工作。现教学模式如图所示:
2.2学习情景。
根据火电厂锅炉设备运行的实际情况来安排学习任务,设计相应的学习情景。这样使学生按照电厂实际典型工作任务进行针对性学习,在每一个学习情景中都贯穿了电厂的典型工作任务。从工作任务到学习情景划分情况见如下表:
3.实践教学内容
锅炉是一门理论和实践相结合的课程。基于国家教育部关于人才培养中要增设课程的相应实践环节的要求,课程实践教学设计有:电厂认识实习、锅炉运行实训、火电厂仿真实训、热力设备装配实训、顶岗实习、技能培训等实训环节,增大实践教学环节的力度,推进工学结合的改革与实践,满足学生能力培养的需要,推行双证书制度。
本课程已具备的实训条件有火电厂仿真实训室和热力设备拆装实训室。实训室里进行实践教学环节,还有教学过程中可采用仿真机综合教学法,比如在介绍锅炉运行知识时,可以用300MW火电仿真机进行模拟运行,组织学生对模拟运行中锅炉部分的启动、运行、维护等进行认真的模拟训练。这种理论联系实际的教学方式受学生欢迎,效果良好。
为了学生能理论联系实践以及使学生能够了解和熟悉企业的工作岗位和工作环境,学校和系部积极开展与企业的合作。由学校专任教师和校外指导教师对学生进行指导,完成学生的认识实习和顶岗实训等。通过校外实训,学生可以亲临现场,能确保学生的实践能力提高,实现理论知识与生产现场的零距离接触,实训效果良好。
4.课程教学方法
锅炉课程与现场实际结合紧密,可以根据不同教学内容采取不同的教学方法和授课方式。
4.1多媒体教学与课堂讲授相结合。
对几年的教学过程进行总结,采用多媒体教学与板书教学相结合的教学方法。为了提高课堂授课效率,引入现代化多媒体辅助教学手段,利用多媒体把锅炉设备图片及动画方便地显示出来,在课堂中能够节约很多时间,这样可以加大课堂信息量。引入多媒体教学手段的同时,还要发扬传统教学方式的优点,作好课堂讲解和师生之间的互动,并根据情况及时调整课堂教学进度和内容。
在实际教授过程中,先用板书讲解,再用课件演示动态过程等;或者先用课件讲解,再用板书补充,强调重点。这样能丰富教学内容,活跃学习气氛,使学生能愉快地学习。
4.2现场教学法。
利用实验室、仿真实训室及生产现场进行现场教学,可以增加可视性、直观性,提高学生的兴趣,使学生能够加深理解。由于电力行业生产安全的特殊要求,学生在认识实习和顶岗实习阶段不能真正操作实际锅炉机组,所以采用模拟仿真是锅炉课程教学的必要手段。比如在讲解锅炉启停教学内容,我们以某一仿真机组启动过程为例,全面进行锅炉启动操作演示和学生操作实训。通过模拟仿真教学,加深学生对理论知识的理解。
4.3案例教学法。
电厂锅炉是一门理论与实际紧密结合的课程,在教学过程中采用案例教学方法,比如讲解锅炉事故的时候,以实际电厂发生过的事故为例,分析其事故现象、原因、处理方法与防治措施。通过这样的案例教学,提高了学生的学习兴趣,培养了学生的现场分析能力。
4.4课题讨论教学法。
在教学过程中采用小组讨论教学法,对课程的重点和难点进行讨论。比如在讲解尾部受热面运行问题时,烟气速度对积灰和磨损的影响相矛盾的情况,在课堂上进行分组讨论,同学得出分析结论,最后教师进行总结。这种教学方法可以有效提高学生学习兴趣,调动学习积极性,加深对教学内容的理解。
除此之外,还可以采用形象教学法。例如锅炉设备的构成可以形象理解为锅是用来装被加热的水的容器;炉是加热锅的装置。这样学生浅入深出,容易理解。
5.课程考核方式
5.1理论教学:采用闭卷考试形式。
总成绩=笔试卷面成绩×80%+平时考勤成绩×15%+平时作业成绩×5%
5.2实践教学:采用综合考核方式。
总成绩=平时成绩×30%+操作考试×40%+实践报告×30%
5.3实践技能:技能鉴定。
课程以锅炉机组运行与维护作为贯穿教学始终的工作任务,使学生掌握锅炉安全经济运行的操作技术,掌握锅炉维护检修的基本操作技能,最终可取得电力行业“锅炉运行值班员”职业资格证书(中级工)。
通过这几年《锅炉设备及运行》课程的教学改革,教学效果良好,达到了我们预期的效果。我们进行了在校学生调查,学生认为该课程采用多媒体课件与板书相结合等多种教学方式,教学效果比较好。实验实训内容丰富,锻炼了学生动手能力和创新能力,调动了学习积极性,让学生学了很多锅炉的专业知识,学习效果良好。
6.结论
本文结合教学实践,对《锅炉设备及运行》课程进行教学改革和研究,通过教学模式、教学内容、教学方法、考核方式的改革,旨在解决学生理论知识与实际应用的矛盾、实现促进学生动脑与动手相结合的教学目标。
参考文献:
[1]姜锡伦,屈卫东.锅炉设备及运行[M].北京:中国电力出版社,2010.
[2]乌海热电厂.北方联合电力乌海热电厂企业标准-锅炉运行规程[Z].2009.
锅炉设备及运行是高职电厂热能动力装置专业的一门职业技能课,是集理论与实践于一体的必修核心课程。学生通过本课程的学习能具备高等技术应用性专门人才必备的电厂锅炉设备和运行的基本操作技能,实现电厂锅炉运行、安装以及检修工作的零距离上岗。
课题组通过教学内容、教学模式等方面调查问卷,得到了大量的本专业毕业生和在校生的反馈:枯燥、抽象的理论计算;难以理解、想象的设备结构及系统的口头讲解;锅炉运行的操规背诵,实践环节与理论教学脱节,培养的学生动手能力差。与本科院校学科体系下培养的学生相比,存在着理论知识不足,操作能力不强,就业处于相当的弱势等现象。针对这些问题,一部分高职院校也做了精品课建设,进行了大量的课改工作,并取得了阶段性的成果,但是由于校企合作的局限,实训设备的不足,职业分析不到位等,整体课程设计受到影响,为了实现学生的零距离上岗,我院购置了大量的实训设备及仿真系统,积极进行校企合作,在这些基础上,教学团队进行了轰轰烈烈的课改工作。
本课程改革的理念是以专业对应岗位群、任务分析为依据,与企业结合进行基于工作过程任务化的课程开发设计,以培养学生岗位职业能力为核心,以工作任务为教学内容,依托发电厂仿真实训室、热力设备安装检修实训室的不同教学环境,进行基于过程导向项目的开发与设计,体现课程的实践性、职业性和严谨性的要求。
下面笔者就从几个方面阐述一下本课程的设计思路与实施。
一、确定课程目标
目前,职业教育课程改革的主流思想是对基于工作过程的学习领域进行系统开发,即根据职业工作内容,分析典型职业工作任务,确定行动领域、学习情境,明确学习任务。所以,我们在前期,建立专业指导委员会,通过与他们探讨,总结电厂相关岗位的主要职责,所要完成的任务,并一起提炼典型工作任务,然后由企业工程师、值长等分析完成这些任务需要哪些职业能力,整合为不同的课程,其中,表1的能力整合为课程锅炉设备及运行。所以表1中的三种能力就是本门课程的职业能力目标。
二、任务驱动教学模式下的课程内容组织
按照“校企合作、工学结合、以职业能力培养为中心、以操作实践为主线、以具体工作任务为载体”的设计理念,考虑工作任务的实用性、典型性、可操作性以及可拓展性等因素,依据完成工作任务的需要,选择和组织教学内容,突出工作任务与知识技能的联系,培养学生制定工作计划、实施工作计划的能力。所以,课题组经过大量的探索与实践,摸索出具体课程内容组织(见表2)。其中,模块二中的任务来源于电厂的典型任务,模块一的任务是为了让学生更好地了解锅炉设备及整体布置而生成的教学载体。
三、任务驱动教学模式的实施
在每一个学习情景中,通过教师布置任务、学生主动完成任务,使学生能够自主学习、协作学习,通过任务的实现学到必须掌握的知识技能,有利于培养学生的创新能力和独立分析问题、解决问题的能力,使学生在“在做中学,在学中做”,使教学向学习转换,学生成为自我教育的人。实施过程如图1所示:
四、考核方案
本课程采用有针对性的考核形式,具体考核形式多样化,采用笔试、口试、情境测验、讨论、案例分析、专题报告等多种形式。评价的主体不仅有教师,还有企业技师。
采用综合评价确定学生学习成绩。综合评价包括三个方面:
(1)实训考核占50%。教学过程中,每个任务评价后都会得到一个成绩,最终实训考核为所有任务的平均成绩,占最终评价的50%。
(2)教学过程考核占30%。以教师评价、学生评价、专题汇报等多种形式进行。主要从学习过程中的参与讨论问题情况、发现分析解决问题情况、操作训练情况、出勤等方面考查学生的知识、技能与职业素养。
(3)期末考核占20%。以卷面形式组织,主要涉及锅炉操作工、锅炉运行值班员技能鉴定的笔试题。
五、改革效果
关键词:应用型本科院校;热动;燃机;仿真实习;教学研究
中图分类号:G642.44 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)31-0169-03
一、开展热动专业燃机仿真实习是当今电力发展的迫切需要
当今,我国的电力工业在快速发展,装机容量在不断扩大,新建的电厂也在不断增多,与之相适应,对电力人才的需求也在不断增加。但是随着科学技术的不断进步和电厂相关设备的不断完善,电厂的自动化程度越来越高,这样就对相应的运行人员提出了更高的要求,要求不仅要有扎实的专业知识,还要有灵活的知识应用能力和娴熟的实际操作能力。具体而言,从电厂人力资源的角度来看,他们引进的人员,如何能在最短的时间内适应工作岗位的要求是他们最关心的问题,因此从生产现场引进有工作经验的人才是最佳选择,在这方面,在校大学毕业生明显处于劣势地位。作为应用型本科院校热动专业的大学生如何获得相关的经验呢?那就是各种类型的实践课程,其中电厂仿真运行实习是最重要的一个环节,通过实习,能够使学生对发电厂的生产过程有一个比较完整的认识,将他们所学的专业知识贯通起来,形成一个有机的整体。通过在仿真机上亲自动手操作,既发挥了学生学习的主观能动性,又提高了他们的实际操作能力,同时也积累了一定的实际经验,为他们更快适应工作岗位奠定了坚实的基础,为他们的职业发展迈出了坚实的一步。
最近几年,我校热动专业学生的就业方向越来越呈现出多元化趋势,就业面也越来越广,不仅仅局限于常规的燃煤电厂,以燃气―蒸汽联合循环机组(以下简称燃机电厂)为代表的清洁能源电厂对大学生的需求量也越来越大。
燃气―蒸汽联合循环发电技术是当今世界上较先进的发电技术之一,它凭借热效率高、比投资低、排污指标低、建设周期短、占地和用水量少、启动灵活、调峰性能好、自动化程度高等诸多优点已在我国得到了快速的发展。据不完全统计,截至2014年底,全国燃气发电总装机容量5567万千瓦,约占全国发电机组总装机容量的4.1%。随着我国电力发展趋势和环境保护的压力,这个比例将会不断上升。特别是经济发达的江苏省,截至2013年6月底,江苏燃机电厂总装机638万千瓦,占统调机组容量的比例达到了8.96%;目前在建的机组还有多台,预计“十三五”末将达到1500万千瓦。
燃气电厂与常规的燃煤电厂在工作原理、生产过程、动态特性及参数调节方式等方面存在很大的差别,所以,对热动专业学生开展燃机仿真运行实习,有助于加深学生对燃机电厂生产过程的认识和理解,对扩展学生知识面和扩宽就业方向非常重要,同时也是现阶段燃机电厂快速发展对应用型本科院校人才培养的必然要求。
二、开展热动专业燃机仿真实习的必要性和可行性
1.必要性。应用型本科院校不仅要培养学生的理论基础知识的能力,更重要的要培养其实际操作能力,使其具备应用型和工程型的特点。热动专业也不例外,按照教学大纲设置的课程主要有专业基础课、专业课及相关的实习课程。专业基础课主要有工程热力学、传热学、流体力学、泵与风机、机械设计等;专业课程主要有:电厂锅炉原理、电厂汽轮机原理、热力发电厂、热工过程自动调节、电厂集控运行、电力系统设备及运行以及燃气轮机原理等。这些课程都是按照先专业基础课后专业课的顺序来安排教学的。学生学完这些课程后,普遍感觉各门课程之间比较孤立、松散,不能很好的将热动专业的课程体系形成一个完整的有机整体。那么如何才能弥补这个教学缺憾呢?那就是到燃机电厂现场实习。但是由于现场往往出于安全等诸多方面的考虑,一般不愿接受学生来实习,同时学校的实习经费也相当有限。相比之下,最有效的方法就是通过电厂仿真运行实习这个教学实践环节来解决。学生在仿真机组上实习,如同亲临电厂控制室上班,利用仿真系统可获得运行实际机组的知识与操作技能,如机组的正常启停、运行参数的调整以及事故的分析与处理等各种训练;在仿真机组上实习,学生可亲自动手,发挥其主观能动性,提高了他们的动手操作能力;加深了对燃机电厂的认识程度。所以,开设燃机仿真运行实习这门实践教学课程非常必要,是整个教学体系中必不可少的一个重要环节。
2.可行性。南京工程学院电力仿真与控制工程中心(以下简称中心)承担全校热能工程、环境工程及电气工程等专业的电厂仿真运行实习任务,同时也开展电力行业各类型机组运行值班员的技能培训及鉴定、科学研究和技术开发工作。中心是中电联首批认证的全国电力行业火电机组仿真培训基地之一。自成立以来,已先后完成了3000多名相关专业学生的电厂仿真运行实习教学任务,使学生的实践能力得到了有效提高,得到用人单位的好评。此外,先后对全国13000多人次的火电机组运行值班员进行了仿真培训,受到了委培单位的高度评价。我们长期以来坚持走自主建设的道路,积极、及时的将科研成果转化为实践教学资源,形成了具有鲜明特色的实习、实训基地建设模式。
到目前为止,中心为多个生产单位成功研制了不同容量级别的燃气―蒸汽联合循环机组的仿真机多套,这些仿真机组通过极其严格而又苛刻的测试和项目验收程序,仿真程度非常逼真,各项性能达到或超越了国家标准。这些当今电力发展最前沿的燃机仿真机组及时地转化为中心的实际教学资源。中心的大部分指导老师都有丰富的现场运行经验,同时通过承担仿真机的设计、开发和调试任务,积累了非常丰富的专业知识,掌握了当今电力发展的最新动态。这些都为燃机仿真运行实习提供了可靠而又坚实的保证。
三、燃机电厂仿真机的功能与实习教学计划
1.燃机电厂仿真机的功能。燃机电厂仿真系统是利用发电机组系统建模技术、计算机技术、电厂热能工程技术、控制工程技术、电力工程技术及多媒体等最新技术而开发的,对电厂机组运行、调试、管理、热工等人员进行机组实时运行以及技能培训的装置。它模拟了大型燃机电厂生产运行以及发生事故的全过程,而且仿真程度形象逼真。
燃机电厂仿真系统是在具有自主知识产权的JSSC仿真支撑系统平台上,采用模块化建模技术对燃机电厂各过程进行了全范围模拟和仿真,能实时地模拟燃气蒸汽联合循环机组的正常启停,运行参数调整、事故处理等多种不同工况下的运行情况。DCS的操作方式、机组的控制逻辑、燃机的控制过程等均与现场一致。
深刻掌握燃气―蒸汽联合循环机组的整体特性,使热动专业的学生能够深刻把握燃气轮机、余热锅炉、汽轮机及发电机的动态和静态特性,掌握关键参数的调整方法和机组的事故处理方式,为自己毕业后尽快适应燃机电厂的生产运行岗位提供可靠保证。
进行控制策略研究,燃机电厂机组的控制方式和控制策略与常规燃煤电厂的控制理念有很大的区别,特别是燃气轮机的控制系统要求非常高,控制策略非常精准。通过仿真机的逻辑设计和控制策略的研究,对生产现场的逻辑优化和改进控制策略有重要和现实的指导意义。
2.燃机仿真运行实习教学内容。根据学校的教学安排并结合热动专业学生的实际情况,本文以9E级燃机机组为仿真实习对象,制定了表1的教学计划。
以上内容根据学生的学习进度和掌握程度适当调整,第5、6、7、8项可根据进度重复操作一至两次,总体学时控制在120课时以内,也就是三周时间。
四、燃机仿真运行实习教学的探索与研究
笔者从事电厂仿真系统的开发和仿真实习教学工作已经十多年了,曾经从事过大型机组的集控运行工作,结合连续三届热动专业部分学生燃机仿真运行实习和相关生产单位燃机仿真培训工作,通过对教学内容不断完善和补充,对教学方法的不断探索和试验,经过认真研究和总结,笔者认为以下几点需要在整个燃机仿真运行实习过程中必须加以贯彻和执行。
1.在进行燃机仿真实习前,需要对学生的专业知识进行摸底,根据知识掌握程度的不同进行合理分组和制定切实可行的实习计划,做到因人施教。专业基础课、专业课都是按照教学大纲安排在不同学期,仿真运行实习往往都是安排在所有学年的最后进行,即第7或8学期进行。为了有较好的实习效果,提前两周让学生将前面学到的专业基础课和专业课复习一遍,并在实习前以答辩的形式来确定每一位学生的掌握情况,特别是燃气轮机原理的基本知识,合理制定实习计划,保证实习效果。
2.现场实习和仿真实习相结合,提高实训效果。校外的认识实习非常重要,通过校外认识实习,学生对燃气―蒸汽联合循环机组的概念、生产过程和生产工艺有了一个初步的整体认识,对机组的热力系统和配电系统也有一定了解。学生在仿真机上进行操作时,会做到有的放矢,能够虚实结合,理论联系实际,而不是凭空操作,想象操作。这样仿真实习的效果就更好。
3.每一个实习过程都需要经验丰富的指导教师进行讲解和操作演示。在操作过程中,指导教师不仅要演示每一步的操作,还要从理论上解释其中的原因,并说明在实际操作过程中的注意事项。利用燃机仿真系统这个教学平台,指导教师将现场的知识始终贯穿于整个仿真实习当中,对学生的要求和现场人员的要求一致,将现场的操作方式、操作习惯及操作理念贯穿于仿真实习的全过程。这样有利于培养学生严谨的工作态度和科学的操作方法,以避免事故的发生。
4.利用先进的多媒体仿真技术和一机多模分组系统,以确保学生上机操作机会。我中心自主开发的燃机仿真系统有很强的系统分组实训功能,每一位学员均可在仿真机上独立完成电气系统、燃机系统、余热锅炉系统和汽轮机的各项操作和参数调整,并且能够单独保存各自的运行工况,这样就更能加强学生的实际操作能力和对电厂生产过程的融会贯通的理解。同时避免了以往在仿真机实训时一部分学生不善于动手操作的缺点,无形中也对学生起到了约束和监督的作用。
5.在考核方面,利用自动评分和答辩相结合的方法进行。由于仿真系统具有很完善的自动评分功能和回退重演功能,根据学生的实际情况,考核的重点就是燃气―蒸汽联合循环的整组启动过程并可以自动保存评分文件和存储文件。在机考结束后,指导教师一一调出每一位同学的回退重演文件自动回放,结合过程进行答辩,最后确定学生综合成绩。如果学生实习的课时较长,可进行事故考核和技术比武。
五、结论
自2012年以来,对连续三届热动专业部分学生开设了燃机仿真运行实习实践教学课程,学生在燃机仿真机上按照教学大纲和操作规程亲手操作,不仅将自己以前所学到的比较分散的、相对独立的知识有机地结合起来,形成一个系统的、完整的知识体系,而且能够对燃机电厂的生产过程有一个比较完整的认识,对机组的动态特性和静态特性有初步的了解,增强了学生的知识应用能力和实际操作技能水平,达到了理论联系实际和学以致用的教学目的,受到了学生就业单位的高度评价和认可,达到了预期的实习效果。
参考文献:
[1]张润霞,傅秦生.能源与动力工程专业专业基础课考试改革探索[J].教育教学论坛,2015,(12):75-76.
[2]张辉,潘宁.独立学院热动专业电厂仿真实训教学探究[J].中国电力教育,2011,(15):170-171.
[3]胡刚刚,王美,杨志平,等.以仿真为特色的电厂实践教学平台建设与应用[J].中国电力教育,2009,(5):126-127.
[4]王泱,王秀梅.强化创新实践基地建设培养学生的创新实践能力[J].中国电力教育,2012,(9):50-51.
关键词:高职高专;热工理论及应用;教学手段
作者简介:陈明付(1964-),男,福建泉州人,福建电力职业技术学院机电工程系,副教授。(福建泉州362000)
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2012)13-0061-02
高职高专的人才培养目标是为经济社会培养出适应生产、建设、管理、服务一线需要的、掌握“必需、够用”的专业理论知识、具有较强的高素质技能型人才。“热工理论及应用”是高职高专“电厂热能动力装置”和“火电厂集控运行”(以下简称热动、集控)等专业的一门必修的重要的职业技术基础课程,是福建电力职业技术学院(以下简称“我校”)热动、集控专业开设的第一门职业技术基础课程,安排在大一下学期开课。多年的教学座谈会反馈,该课程难教难学。那么如何在一学期内组织有效的教学,达到培养目标的要求,是摆在任课教师面前的一个重要课题。笔者在多年教学的经验上,总结了以下几点体会。
一、了解学生
1.文化基础总体比较薄弱,学习积极性不高
高职高专学生的录取批次是普通高校的最后一批,文化基础较本科高校的学生要差一些。同时不少学生由于高考成绩的限制,无法进入自己喜欢的学校或专业就读,学习缺乏动力;加上部分学生不适应老师的教学方法,或某些知识点听不懂,又未得到及时解决等原因,造成学生对所学专业或某课程缺乏热情,学习动力不足,影响了学习的积极性。
2.注重动手能力和专业技能
高职高专学生的学习情绪化较强,对于内容枯燥的理论性太强的内容,学习兴趣不高,学习效果不好;而对于实用的实践教学环节,他们的学习兴趣明显高于理论课程的学习,学习的积极性和主动性较高。
二、熟悉教材
1.课程的内容和教学目标
我校选用的教材,是由武汉电力职业技术学院景朝晖主编的《热工理论及应用》(第二版)。该教材包括工程热力学和传热学两部分的内容,其中工程热力学部分是研究热能和机械能相互转换的规律,以及在火电厂中的应用;传热学部分是研究热能传递的规律,以及在火电厂中的应用。[1]
学生通过学习,应掌握热力学和传热学的基本理论,能正确运用热力学知识定性分析和定量计算基本热力过程和蒸汽动力循环的技能,运用传热学知识定性分析和定量计算传热过程的技能,为后续的如锅炉、汽轮机、热力发电厂等职业技术课程的学习奠定基础,并为今后从事相关工作提供重要的基础理论。
2.课程的特点
工程热力学部分内容的特点是:内容多而且理论性较强、概念多而且抽象难理解、公式较多而且应用条件复杂。[2]传热学部分内容的特点是:三种传热方式有不同的传热机理、表现,自成体系,所以内容连贯性和系统性较差,但又有一定的规律可循。[3]
三、讲究教学方法、注重教学手段
1.培养学生的学习兴趣
笔者安排在学院的仿真机教室上第一次课,通过投影简介火电厂的生产过程和各种热工设备在火电厂中的应用、作用及所处的地位,让学生初步了解该课程所介绍的热工设备都是电厂生产中实实在在的东西,这些设备运行得正常与否,会直接影响到电厂生产的安全性和经济性;再提出一些诸如冬天用手分别触摸同一环境中的木块和铁块,为何感到铁块很凉,是因为铁块温度比木块温度低吗,[4]夏天吹电风扇为何感到凉快等生活中的实例。这些是生活中的常识,但又无法完全地解释清楚,这样学生就会带着好奇心去学习,于是就激发了学生的学习动机,培养了学生的学习兴趣。
第一次课,就给学生简介该课程的内容、特点和教学目标,让学生对该课程的总体情况有所了解,以便做好心理准备。另外,第一次课就给学生交代清楚该课程的学业成绩评价方法,并非仅仅通过期末闭卷考试来确定的,而是采用综合的评价方法,并且非常注重学习过程的成绩,使学生重视该课程的各个教学环节。
2.重组教学内容
在有限的课时里,紧紧围绕技能型人才的培养目标,根据“按需施教、学以致用”的原则,重组教学内容。“精讲”重点内容,比如对工程热力学部分,精讲压力、功、热量、焓、熵、可逆过程等基本概念和性质,理想气体的四个基本热力过程,热力学第一、二定律的涵义和在电厂中的应用,以及水蒸气的性质,状态和状态参数的确定和蒸汽的动力循环等,特别是蒸汽的动力循环;传热学部分,精讲三种传热方式的基本规律和传热器在电厂中应用的传热实例分析,传热的增强与削弱等,特别是传热器在电厂中应用的传热实例分析。
同时,上每一次课之前都要先给学生说明教学目标和重点、难点,这样就不会让学生感到盲目和主次不分。
3.灵活多样的教学方法
在教学中,教师可实行启发式、讨论式、互动式等教学方法,采用归纳法进行讲授,鼓励学生在自学的基础上提出问题、相互探讨、独立思考,然后由教师进行分析、总结,使学生不仅知其然,也知其所以然,能够建立自己的知识体系。[5]对一些有区别又有联系,而且难以理解的内容,教师通过上述教学方式,再列表归纳比较,可帮助学生加深理解。例如工程热力学部分:开口系稳定流动能量方程式的四个简化式;体积功、技术功、轴功、流动净功的涵义、表达式;理想气体四个基本热力过程的方程、比热、内能和焓的变化以及功和热量交换的表达式;朗肯循环、再热循环、回热循环、热电合供循环的汽耗率、热效率的表达式;传热学部分导热、对流、辐射三种传热方式的机理、表达式等内容,都可通过多种方法来组织教学,充分发挥学生的潜能,活跃课堂气氛,以此提高教学效果。在讲授传热学中用到的热阻和网络图时,将其与电工学中的电阻和电路图联系起来,学生就很容易理解并掌握了。
在讲授各知识点的时候,应时刻牢记高职高专的培养目标是培养第一线技能型的人才,因此应尽量讲该知识在电厂生产实际中的应用。
4.精选例题
由于受时间的限制,为了加深对重要公式的理解,必须精选有关本专业方向的、紧密联系电厂生产实际的例题,例如开口系稳定流动的能量方程的应用,朗肯循环、再热循环、回热循环和热电合供循环的经济指标的计算,导热、对流、辐射及换热器的传热计算等。
5.采用现代化的教学手段
高职高专教育是要培养高素质技能型人才,其特点是强化理论联系实际,因此在教学方法方面要强调工程实践性。在教学中,组织学生看幻灯片、动画展示,到学院模型室参观锅炉、汽轮机、回热加热器、空气预热器等模型,到学院实训中心参观水泵、风机等实物的办法,来分析它们构造、工作原理,以提高学生的感性认识,增强直观教学效果。但在推导一些简单的公式和讲解例题时,要用传统的板书方法,以展示分析和计算的过程。同时为了弥补多媒体教学进度太快的不足,教师可让学生把课件拷贝回去复习。
同时,为了理论联系实际,我校安排了下厂参观、认识实习、运行或检修实习(实训)等实践教学环节,让学生亲身感受电厂实际的工作氛围,缩小学校与电厂的距离。
6.培养获取信息的能力
工程热力学部分的内容已建成院级精品课程,一些相关的教学资料,如教师电子教案、课件、习题解答、实验指导书、学习指导书、参考文献目录、授课录像等均已上网络,任课教师应指导学生上网查阅,方便了学生自主学习。同时,我校还开通了教学论坛,便于师生课外交流、探讨。传热学部分的教学内容还未建成和上网,这样就告诉学生上其他兄弟院校的精品课程网站。
随着经济全球化的不断深入及知识、信息技术等的不断普及和火电厂新设备、新技术、新工艺的不断应用,高职高专学生需要培养创新精神和开拓能力,因此教师要在教学中训练学生利用Internet 获取相关信息的能力。
7.适时开展第二课堂,提高学生实践能力[6]
学院从设备、场地和资金上给予大力支持,选派教师跟踪指导、组织学生开展各类竞赛活动,如专业论文评奖、专业知识竞赛,适时结合实验、参观毕业班学生火电厂仿真系统的操作技能竞赛和就业应聘现场模拟会等活动,将课堂教学与课外活动有机结合起来,让学生感受职业氛围,培养严谨的工作作风,进一步激发学生的专业兴趣,提高学生职业素质和专业实践能力。
8.采用综合的学业成绩评价方式
改革一门课程、一份试卷、一个成绩的传统的学生学业成绩评价方式,采用综合评价,注重学习过程。此外,还应考虑学生的独特见解方面的成绩,且所占比例不应该小。如通过课外作业、课堂提问、课后辅导等途径加以收集,列成表格,建立《学生学业成绩登记表》,如表1。
四、结束语
为了使毕业生符合高素质技能型人才的要求,笔者通过分析高职高专学生的特点、培养学生的学习兴趣、重组教学内容、适时开展第二课堂、综合评价学生的学业成绩等教学方法和手段等方面进行了改革与创新,创造一个良好的学习氛围,培养了学生的自学能力、分析问题和解决问题的能力,提高了教学效果。
参考文献:
[1]景朝晖.热工理论及应用(第二版)[M].北京:中国电力出版社,2009.
[2]曾冬琪,林小闹.提高“工程热力学”教学质量的方法漫谈[J].中国电力教育,2010,(16).
[3]吴怡,雒婧.“传热学”教学方法探讨[J].中国电力教育,2011,(7).
[4]宋长华,张友利.热工基础学习指导与习题集[M].北京:中国电力出版社,2008.
【关键词】水电站实训;心得;体会
水电站实训主要是水电站专业的学生在系统的学习了《调速器》《水电站辅助设备》和《发电厂设备》等多门课程后开展的实训项目,是一次综合性很强的实践操作训练。水电站实训所采用的是我校的水电站仿真运行机,本仿真机实现了4台(每台机组容量为5MW)轴流转浆式水轮发电机组的运行仿真,以及透平油系统、调速系统、技术供水及排水系统、压缩空气系统、励磁系统、变电站、厂用电系统、继电保护和自动装置等的运行仿真。
本仿真系统由计算机网络组成,可满足学员独立或分组操作的需要,提高了培训的质量。
本仿真机采用仿真支撑系统,具有图形建模功能,可满足在线调试的要求,并且人机界面友好,使用方便可靠。操作员站的界面和操作方法,与水电厂中控室操作员站完全相同,并能根据需要改变外部参数、改变工作状态、设置故障和事故。
该实训项目要求学生必须要具备更全面的实际动手能力和实践经验。所以,通过必要的水电站实训,可大大提升学生的岗位竞争能力。因此,怎么进行水电站实训,保证实训效果,是一个很关键的问题。以下几点是自己的一些体会。
首先要进行安全教育,实训由于其专业性质的特殊性,而中高职院校学生大多年龄在15~17岁之间,纪律性相对差,自我约束能力不高。很多学生由于缺乏安全意识或因操作没有遵守相关规范而发生一些意外危险,所以实训过程中的安全问题尤为突出。在实训第一天上课时,就要对学生进行用电安全教育。师生必须高度重视实训过程中的安全问题。在对学生进行安全教育的过程中,可以举例出各种电工违章作业案例,和学生一起分析这些事故案例产生的原因、后果及教训。同时结合各种电工安全警示图片、标语等对学生进行安全教育。也可以让学生观看安全用电方面的视频或影片,向学生讲明安全用电的重要性,并向学生宣传安全生产的法律、法规要求,让学生树立起“安全第一,预防为主”和“安全工作,人人有责”的思想,提高学生的安全意识,增强学生的事故预防和应急处理能力,确保安全实训。
其次要做好实训项目分析,明确实训项目的内容:实训前指导学生写出实训计划和内容要求,明确本次实训的实训任务、技术要求、操作步骤、注意事项、实训时间和地点、实训材料和工具及设备。以及实训中可能出现的问题和应采取的应急预案。
因为水电站实训是个综合性实训,所以需要采用多种教学方法,精心组织实施实训过程。针对不同的实训项目,采用不同的教学方法来达到相应的实训目的与要求。在实训过程中,主要采用了以下三种教学方法:
1.集中讲解
首先集中讲解本实训项目的主要内容和操作要领,如机组运行规范,发电机冷风温度,定子线圈温度,空气冷却器水压,消防水压,制动风压,制动转速,过速保护整定值,推力轴承,下导轴承,水轮机导轴承,轴瓦温度等,让学生有一个全盘的了解,心中有数。
2.示范式教学方法
在教学中采用直观演示法,指导教师把整个完整的操作步骤操作示范一遍,边讲解边演示,讲解操作要点和难点。例如调速器自动、手动切换操作步骤。边实际操作边讲解,使学生建立起正确的动作概念。演示结束后,可以采用个别学生模仿演示,其他学生观摩的形式。当学生在模拟演示中出现错误时,指导教师要纠正错误,并提出注意事项和正确的操作步骤。
3.分组练习
把学生按照不同的层次分组,合理搭配,充分发挥各自的优点和长处,可以培养学生的团结协作精神,在操作过程中有分工有协助,共同完成整个实训的要求。
每次实训课结束前,实训老师要用一定的时间去总结本次实训课的情况,总结本次实训课取得的成果,在实训过程中,同学们对本次实训内容掌握情况。实训中出现的问题,存在的不足、必须纠正的错误,及以后实训要注意的问题来进行教学反思。
每次实训课完后,实训老师要及时组织学生清理实训场地,做到工完料尽场地清,让学生养成良好的工作习惯。保持室内外清洁,垃圾当日清理。实训课结束后将所有的材料、实训工具和仪器仪表清理好,按规定要求进行归类摆放,恢复实训前的状态。实训工作台上保持整洁。重要材料,工具要妥善保管,防止丢失。每天保持地面、桌面、窗台清洁。要养成良好的卫生习惯,不乱扔纸屑、烟蒂,养成随手捡拾废弃物的习惯,远离不文明举止。
实训结束后,教师应填写实训日志,同时指导学生填写实训报告,其内容包括:题目、具体任务、实训步骤、实训反思等。填写实训报告时,采用学生自评、互评、指导教师点评等方法,实现评价主体的多元化。同时评价时要兼顾实训中学生所实现的具体的实训成果。这样,学生不仅能够了解自己实训中的不好的地方,也为实训教师改进实训教学提供了参考数据,同时也为下次实训提供了借鉴。
探索中职学生实训课新的教学,体现“以学生为本,以学以致用为本”的教学理念,是我们老师孜孜不倦追求的目标。教学有法,但无定法。作为一名中职教师应从专业实训课的特点出发,结合中职学生的心理和生理特点,注意积累科学、合理、有效的教学方法,以提高学生技能水平为目的,不断提高技能实训课的教学质量。
参考文献:
[1] 郑源.水轮机[M].河海大学.
[2] 张保会.电力系统继电保护原理[M].西安交通大学.
【摘要】变电站运行仿真实训教学是一门综合性很强的学科,为了培养企业需要的应用型人才,本文首先分析了变电站运行仿真实训教学的特点,运用与现场实训的环境,真正做到仿真实训,让实训和实际工作的过程步调一致,并创新变电站仿真实训教学的方法和手段。
【关键词】变电站;运行;仿真;教学
一、基本理念
课程教学以新进员工为主体,给新进员工提供充分的实践机会,实现做中学,学中做。课程设计注重新进员工综合能力的提高,使新进员工在获得适应岗位的专业能力的同时,获得自主学习、创新思维的能力;团结协作、交流沟通的能力;职业生涯可持续发展的能力。教学中应创新教学方法和手段,实践情境教学,采用“职业导向,任务驱动”、“工学结合”、“教、学、做”相融合的教学模式。
二、变电站运行仿真实训教学体系
《变电站运行仿真实训》课程组教师坚持校企合作,深入企业调研,对实际变电站值班员典型工作情境及工作任务进行分析归纳,得出变电站值班员的工作领域和典型工作情境并结合国家职业技能鉴定考核标准,进行教学设计,构建了变电站运行仿真实训教学的新体系,如图1所示。
此教学体系以典型工作任务设计学习性工作任务,以职业实际工作为训练内容,使课程目标和教学内容与职业实际紧密联系、学习的要素与工作的要素相互渗透,最大限度地实现校内学习与实际工作的一致性。
三、主要内容
3.1教学体系中教学内容的组织与实施
以实际工作任务为导向,在四个学习情境下分别设计有利于教学实施的12个学习性工作任务,每个工作任务的完成与实际工作过程一致,即学习的过程就是工作的过程。在学习的过程中获得职业能力,在学习的过程中培养职业素质。教学内容与新进员工的学习性任务均以变电站运行、维护管理岗位的典型工作任务为基础来构建。教学内容的组织与实施见表1。
3.2建立基于生产流程的教学活动管理模式
依托实训室的仿真变电站平台对于现场变电站生产运行过程及生产环境的全仿真建立基于生产流程的规范化和科学化的教学活动管理模式。
(1)根据仿真实训教学特点,建立规范化的实训教学活动过程。
为了保证和提高教学质量,在实践中严格遵守“四符合”,即:一是符合生产现场安全规范,二是符合实训室安全规范,三是符合仿真变运行规程,四是符合仿真变操作流程,建立了新的实训教学活动过程。
(2)教学模式实现个性化和多元化相结合
在设计仿真实训系统时每两台组成一个完整、独立的变电站仿真子系统,在教师机引导下,每个工位实训新进员工可以在变电站仿真子系统自己设置实训项目,根据自身意向进行拓展技能实训,从而满足不同层次新进员工的求知需要,促进个性化发展。其具体教学过程是:新进员工在完成必做操作项目后,可以提出继续进行拓展操作项目实训的要求,经指导教师同意后,指导教师与新进员工相配合,教师担任调度员角色下达调度指令,指导操作,回答新进员工提出的各种问题。在成绩评定上,将扩展操作项目作为一项评优成绩。这样可以促进新进员工学习的积极性和主动性,实现师生互动。利用校园网络,发展多元化的教学模式,具体措施是利用校园网,建立仿真教学操作平台,同时建立BBS仿真实操交流平台和电子信箱,实现师生互动,使仿真教学在时间上和空间上得到延伸。
3.3重视实训过程和能力考核,建立科学的考核办法
变电站运行仿真实训的考核及成绩评定是变电站运行仿真实训教学体系中的一个关键点。在教学实践中,根据变电站运行岗位工作特点,坚持重过程考核,建立过程考核成绩评定办法。过程考核的办法是“一个成绩三部分”,即:过程考核成绩=专业基础技能知识成绩(20%)+平时实训素质养成、学、练成绩(40%)+综合性操作内容成绩(40%)。其中对综合操作考核按照变电运行值班员中级工技能鉴定规范规定要求制定了详尽的实训考核评分表,并在考核前即予以上网公布,使得实训、鉴定一体化的取证方式有了有力支撑。
3.4变电站运行仿真实训教学体系构建中的创新
3.4.1以变电站运行生产模式组织教学
(1)将优秀企业文化引入实训室
以变电站命名实训室,在实训场所设立宣传牌,弘扬优秀企业理念和精神,使新进员工受到优秀企业文化的熏陶,形成正确的价值观,自觉规范自己的言行。
(2)设立岗位角色
通过“仿真”平台,就像在真实的变电站中一样,新进员工按照实际变电站运行模式,组成运行值班组,按照变电站值班工作岗位进行角色分工,教师担任变电站值班员的业务领导即调度员角色,每一位新进员工都按照自己的岗位佩戴相应的标志成为“在岗员工”。在指导教师即调度员的指挥下,履行自己的岗位职责,团队协作完成工作任务。
(3)将变电站生产岗位职业规范、规程
及作业指导书引入学习领域将岗位职业规范、现场规程及作业指导书引入教学。通过岗位规范训练提高了新进员工的职业技能水平、强化了新进员工“安全高于一切”的责任意识、培养了“电力生产服从统一指挥”的必备职业素质。
3.4.2一体化
以新进员工为主体,以职业能力训练项目为驱动,在教学的全过程中始终引入职业活动,实行围绕能力目标和能力训练来认知知识、理论一体化的教学。新进员工在完成工作的过程中,不仅学会了理论知识,同时还能掌握变电操作的要领。
四、结语
在建立本实训课程的教学体系过程中,首先考虑“发电厂及电力系统”专业新进员工在电力行业和工矿企事业单位的变电站运行岗位上的共性特征及具体差异,在教学内容选取上以变电站运行岗位的基本知识和能力要求为依据,校企合作共同分析总结变电站值班员岗位典型工作任务,并按照变电站值班员中级工技能鉴定具体规范来设计具体实训项目,做到了学习领域与工作领域一致,学习过程与工作过程一致,学习任务与工作任务一致;实现了学习任务与职业岗位典型工作任务相结合、专业训练与职业资格鉴定相结合、集中训练与角色扮演相结合、仿真设备操作与真实设备操作相结合、校内训练与生产现场训练相结合、专职教师与企业兼职教师相结合、课内训练与课外延伸训练相结合,使98%的参训新进员工取得“变电站值班员中级工职业资格技能鉴定证书”,提高了新进员工今后对变电站运行岗位的适应能力,为今后的就业打下坚实基础。
参考文献:
【关键词】水电站 继电保护 电工
一、课程的现状与发展趋势及项目式课程开发的实际意义
目前,国内多数的高职院校的《水电站继电保护》还在采用传统的知识点章节教学方法,学生的学习兴趣不高,加上传统教材与教学方法使得理论知识和实践环节联系不够紧密,学生的实际经验欠缺,与就业岗位技能要求差距较大。
本次课程开发对《水电站继电保护》课程实行项目导引、任务驱动式教学。经过大量的实际考察发现,如果在高职院校教授《水电站继电保护》课程时摒弃传统的教学方法,以实际某水电站或变电站继电保护装置配置的大项目为引导,设计多个子项目,将课堂实验、课程设计、调试实训与课程内容进行整合重组,使其成为一个有机的整体,会具有良好的教学效果。课程实行项目导引、任务驱动式教学方法具有实际操作的可行性,有利于专业的发展。本次项目所研发出来的教材、课件及实训项目可供高职学生使用,强化学生的动手能力培养与训练,使理论最大限度与工程实践相结合,提高学生的职业技能。
二、课程构建理念
(一)课程设计
《水电站继电保护》课程强调理论与实践相融合,理论知识要为能力培养服务,强调多学科之间的相互渗透,以岗位能力培养为核心,由此确定了课程设计的理念:
(1)培养学生的职业素养,强化学科工程意识,加强知识和技能的针对性和实用性;坚持工学结合开设课程。本课程和行业岗位结合紧密,内容选择先遵循行业标准,依据行业标准和岗位要求,以项目为导向,设计内容。
(2)注重学生的能力培养,采用双证书教育,将职业技能鉴定(继电保护工)
的理论教学和实践应用培养贯穿到整个教学过程中。收集工程实例,以来自于企业的实际工程案例目导引下,结合有关技术资料,将最新技术进行归类总结,系统编写通俗、实用的项目驱动式教材。
(3)课时:理论:80学时,课内实践:10学时,独立实训1周,校外生产实习1周(独立开设)。学分4分。
(二)课程体系框架
《水电站继电保护》以高技能人才“工学结合”培养体系为主线,以自编的教材(包括教科书和各类指导书)为资源基础,以实验和实习基地为硬件支持,以网络课堂、教学平台、数据库管理系统、等为软件支撑进行构建,把该课程建设成为先进的、网络化的课程体系。本课程从开设至今,积极实行了一系列工学结合的改革:①调整教学大纲,突出实践教学;②不断改善校内实习实训条件,加强实习实训工作;③加强校外实习基地建设,优化工学结合环境。
三、教学内容
(一)选取原则
针对本课程的具体情况,教学由以下八个项目模块组成:继电保护装置的基本元件,电网相间短路的电流保护,电网相间短路的方向电流保护,电网的接地保护,变压器保护,水轮发电机保护,母线保护,微型机继电保护。
在课程内容的选取上,我们把握了以下原则:体现真实的流程,以水电站继电保护的配置,整定,计算为主线安排课程内容。内容来源于真实的项目,以水电站继电保护项目为载体设计课程内容。融入企业文化、提倡职业精神,以职业道德、职业能力培养为目标设计考核评价体系。课程内容适度拓展,重视学生可持续发展能力的培养,为学生的终身学习着想。理论与实践相结合,引入测量规范、技术标准和工程案例。
(二)课程教学组织安排
(1)基础理论性实验,主要围绕继电保护基本概念及继电器特性而进行的验证性实验,加深学生对继电保护基本理论的理解。
(2)与企业共建校内外实训基地,实践教学贴近生产实际,先进实用。与企业共建校内继电保护实训基地,如湖北松滋洈水实训基地、漳河水电站实训基地、清江隔河岩水电厂实训基地、武汉志宏水电设计院、金口电排站实训基地、公安闸口泵站实训基地、高关水库实训基地。设备与现场相同,使学生在真实的职业环境中学习,课程设计或毕业设计的题目直接采用实际工程项目。
(3)加强职业素质的养成教育。在各项实践教学环节中,都以生产实际中的规程、规范为指导严格执行岗位责任条例,注重职业道德培养和职业素养养成。
(4)制定完善的实训项目考核办法。结合职业技能鉴定的应知、应会要求,制定了各实践教学环节。通过完整的实践教学环节,学生的实际操作能力和专业技能都得到极大的提高,取得了很好的效果。近两年我校“电力系统继电保护”和“发电厂及电力系统”专业的学生参加了“劳动与社会保障部”认可的职业技能鉴定考核,其中很多的学生取得了“继电保护工”等相关的职业资格证书。
(5)继电保护设计。在学生学完所有课程及实训后,进行几年所学知识体系进行综合,设计选题均来自生产实际。此外还鼓励学生参与教师的科研项目中,做为设计的一部分,提高学生分析问题解决问题的能力。学生毕业时已具有一定岗位技能,为学生走向工作岗位打下了良好的基础。这也是我们的特色之一。
四、教学方法与手段
项目导向。学习情景由不同的学习任务组合而成,每个学习情景,都以学生独立完成某一项工作为目的。学生在教师的示范和引导下一步步完成工作任务。
任务驱动。老师给出具体任务,学生收集资料,学生设计方案,学生实施,最后由老师对学生的成果进行评价,体现学生的自主学习。
工程案例分析。在项目课程里,案例教学的目的是为了引向任务和问题。通过具体的工程案例分析教学,能使学生从微观到宏观、全过程全方位准确把握项目的脉络。
启发式、交互式教学。在教学过程中,老师要善于从身边的项目入手,积极启发学生的思维。在这一过程中,老师要积极引导学生朝向正确的思维;另一方面,也鼓励同学向老师发问,通过老师的解答,强化学生对问题的认识和理解。
现场教学。随着课程教学的深入,学生需要到真实的工作情境中去体验水电站计算机监控的作业过程。在工程现场,老师针对具体工程,展开教学,甚至是边讲边练,能极大提高学生的积极性和学习欲望。
多媒体教学。利用多媒体教学手段,通过教学录像和课件,有助于学生对问题的理解,从而提高教学效果。
五、考核与评价
改革考核手段和方法对激励学生学习积极性、提高实践能力有重要作用。本课程考核可分为理论考核与实践考核两部分。应注意通过课堂提问、学生作业、平时掌握情况、实验及考试情况综合评价学生成绩,对在学习和应用上有创新的学生应特别给予鼓励。
考核成绩方式:理论(50%)+实验(30%)+第二课堂(10%)+平时(10%)=总成绩(100%)
六、课程特色
课程设计符合高职教育规律,具有很强的针对性。根据水电站所需继电保护配置的逻辑主线,以水电站继电保护的工作项目为载体进行课程设计,并将知识的学习贯穿于工作过程的实践中,体现课程的职业性、开放性和实践性。
论文关键词:自动化;电力工业标准;实践教学体系
人才培养模式是学校为学生构建的知识、能力、素质结构以及实现这种结构的方式。它从根本上规定了人才特征,并集中体现了教育思想和教育观念。“五七纵横式”教学体系是基于电力工业标准人才培养模式,它不但包含了理论教学体系,也包含了实践教学体系。实践教学体系是基于电力工业标准教学体系改革的重点。
一、构建“一线三训练”的实践教学体系
在认真总结多年教学经验的基础上,针对以前教学计划中实践环节存在的问题,充分听取专、兼职教师和毕业生的意见,加强了基本工艺技能、综合应用能力和工程实际应用能力的培养,在此基础上建立与课堂理论教学体系相互平行、相互联系、相对独立又相互渗透的“一线三训练”实践教学体系。“一线”是以技术应用能力培养为主线,“三训练”为基本技能训练(金工实习、电工实习、电子工艺实习、计算机实习)、综合应用技能训练(实验、热工综合实习)、工程应用技能训练(课程设计、毕业实习、毕业设计)。
基本技能主要通过金工、电工、电子工艺和计算机实习得到训练。金工和电工实习要求学生达到一级钳工和一级电工的水平;电子工艺实习要求学生掌握电子元件的识别和检测技能、仪器仪表的使用技能、电子线路焊接的技能和整机电路的组装、调试技能。严格把握工艺要求,电子线路焊接质量要好,焊点光滑、饱满,任何焊点不出现虚焊、假焊,各种元器件要排列规整,安装要遵守组装工艺规程,调试要按调试工艺进行;计算机实习要求学生掌握计算机的基本操作与维护,掌握一种文字处理软件的应用能力,掌握其他一些办公自动化软件的基本知识,并达到二级计算机操作员水平。
综合技能主要通过实验和校内专业综合实习得到训练。在实验中,主要要求学生掌握实验仪器的使用、实验数据的选取与处理、实验基本步骤和各种图表的运用。校内专业综合实习包括四个方面的实习:热工过程控制系统仿真实习,主要培训学生对控制系统的整定、计算、分析和解决系统问题方面的技能;热工过程控制系统调试实习,主要培训学生对控制系统安装、调试和维护方面的技能;热工开关量控制系统实习,主要培训学生安装(如接线、校线等)、设计和调试方面的技能;工程师工作站组态实习,主要培养学生设计、更改控制系统控制策略的组态技能。
应用技能主要通过课程设计、毕业实习和毕业设计得到训练。课程设计是学生消化本门课程基本知识的综合训练,也是工程应用的基础。毕业实习是培养学生应用技能的重要环节,学生下班组、跟师傅、熟悉就业环境,并把学院所学到的知识和技能应用于生产实践中去;毕业设计是培养学生应用技能的关键环节,设计题目来源于生产、工程实际。通过毕业设计使学生获得现场工程设计的基本训练。
二、基于电力工业标准,强化实践教学
(1)实验单独设课。实验作为一门课程与理论课程同样对待。对于实验份量较重的课程单设实验课,按能力培养和技能训练的要求,规划实施。一方面可以使实验内容循序渐进,自成体系;另一方面,加大了实践教学力度。
(2)变实验、实习指导书为任务书的试点。可以使学生在明确任务前提下,进行独立思考、独立操作,发挥各自的创造性。如自动控制原理的二阶系统响应上机实验就是把任务和要求布置给学生,由学生自己思考、自己调程序、自己设置系统参数,自己写出实验结论。
(3)增加实验组数,减少每组人数。保证基础课一人一组,专业课2人一组。同时实行大循环,即一次实验同时开出几个实验项目,有几组学生同时做不同的实验,做完实验后进行轮换,以增加学生动手操作的机会。如热工过程控制仪表实验室可同时开出电动执行器、智能变送器和模拟变送器的实验,就是采用这种大循环方式增加学生动手操作机会。
(4)实验室对学生开放。学生可以利用课余时间自行实验,为学生提供了自我开发的条件和场所。如计算机房全天开放,使学生上机时间大大加长。按计算机打卡统计,2008级自动化试点班平均上机时数约200学时左右,其中晚间开放上机时数约100学时。
(5)不断更新实验项目。专业教学改革开始以后开出了许多新实验项目,淘汰了许多旧的实验项目。
(6)强化实习教学。近几年又完善了金工实习场、电子实习场和热控实习场,其工艺操作训练项目齐全,设施完善、较先进。热工实习场拥有INFI-90分散控制系统(美国贝利公司产品)、MACS分散控制系统(和利时公司产品)、SIMATIC S7-300(德国西门子公司产品)可编程序控制器、LD301(美国斯玛公司产品)电动基地式仪表和EQN智能变送器(美国贝利公司产品)等先进的控制仪表,根据教改方案和现场要求改革实习项目,其调试维修工艺与现场相同,学生毕业后能很快适应岗位要求。校外实习方面,建立了5个固定的校外实习基地,并从厂内聘请兼职教师,收到了良好效果。
(7)开展学生热工技能竞赛。在实践教学方法改革中采用了热工技能竞赛法。热工技能竞赛法与电厂开展的热工技术比武或热工技能大赛有相似之处。在实训室,也像电厂热工技能大赛或比武那样,摆上热电偶、热电阻、压力表、变送器和执行器等热工控制仪表,由学生进行安装接线、校验调试和故障排查,其动手操作技能训练与生产现场相差无几。
三、建设符合电力工业标准的实训室和实验室
2002年,自动化专业的前身——热工检测与控制技术专业被教育部命名为国家示范专业,那时投资了200多万元建设了INFI-90实验室;2008年,火电厂过程控制实验室被评为沈阳市重点实验室。2010年,又投资200多万元建设了热工控制系统组态维修实训室和现场总线实验室。这些一流教学实验设备是实施基于电力行业标准人才培养模式的物质基础和重要保障。
“热工过程控制仪表”是2004年国家精品课(高职)。国家精品课程建设标准除了一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理之外,基于电力行业标准的实验室标准还应增加一流教学的教学实验设备。本科“过程控制仪表技术”与高职“热工过程控制仪表”共用一个实验室。实验室标准是按国家精品课的标准制订的,现根据电力行业标准对所有专业核心课实验室标准进行了修订或制订。为保证“一流的教学实验设备”,这些教学实验设备还要随生产设备的更新而不断更新。
四、基于电力工业标准,提高毕业设计质量
毕业设计是培养学生综合应用专业理论知识的能力、分析和解决工程问题的能力以及查阅技术资料、绘制工程图纸、进行工程计算和编写说明书(论文)的能力。因此,毕业设计是基于电力工业标准专业教改的重要内容。
[关键词]电厂;生产准备;培训;运行员工;教学方法;1000MW
中图分类号:F272.92 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)25-0061-01
一、 引言
大多数企业在基建期间重心在建设,很容易忽略生产系统的员工培训投入和重视力度,导致机组刚一投产频繁非计划停运和事故频发,给国家的固有资产造成技术型浪费。本文结合作者在结合实际工作经验的基础上对生产准备期学员教学方法进行以下探讨。
二、 管理经验
大型火电机组生产准备学员培训的培训管理思路和培训管理方法:坚持“一个中心,两条主线,三大部分,四个阶段”的培训管理思路;坚持“安全管理、技术管理、文化管理、人才管理、形象管理” 的外出培训班管理理念。
(一) 培训管理思路
思路决定成败,细节影响结果。首先我们把培训工作划分了四个阶段、三大部分;其次我们确定了“一个中心目标,两条主线落实”的培训思路。在研究外厂培训思路,从细节入手的同时,取长补短,坚持“单系统学习任务书和技能鉴定实操队任务的落实”两条主线,最终达到“三熟三能”跨专业“全能值班”的目标。
1. 四个阶段:
> 第一阶段是大学的理论学习和厂内、外的电厂实习结合仿真机实训。就是完成生产管理、运行学员的理论培训和初步技术准备,使学员对机组有一个整体的认识以及提高自身的基础理论知识;
> 第二阶段是在系统图、规程、操作票、规范的编制和各种管理制度的形成过程中,对运行人员进行深层次培训,并根据培训考核结果完成运行岗位的初步配置;
> 第三阶段进入到设备单体试运、分步试运和机组整组启动的全面准备,也是对第一、二阶段生产准备工作的全面促进和完善,是完成运行人员对新建机组从认知、理论到实际操作技能转变的最重要的过程;
> 第四阶段要完成机组的整组启动和各项试验的培训,也是对生产准备培训成果的全面检验。
2. 三大部分:
> 同类电厂系统强化学习
> 仿真机分批次抽调培训
> 本厂安装现场学习培训
3. 两条主线落实
> 单系统学习任务书: 在借鉴多厂准备期培训经验时,总结了核心系统的学习要点和掌握程度,并按照巡检、控制、监护三个不同的难以程度,编写出了单系统任务书,从而使学员思路清晰,目的明确,重点突出,达到了学有所获。
> 实操鉴定制度:公司调试工作渐近,为巩固单系统培训成果,为全面提高生产人员的生产技能和心里素质,锻炼选拔一批一专多能的综合技术人才,保证试运工作的安全性,要成立了专业实操鉴定队工作领导小组,并按制度规定进行实操鉴定认证工作,为公司事业发展提供人才保障。
4. 一个中心目标
“三熟三能”跨专业“全能值班”。采用这个种高标准拔苗,实现了多层次成才,选拔出了一批技术尖兵和中流砥柱。
> “三熟三能”即:熟悉系统、设备的相关名词解释及基本原理;熟悉各个岗位的操作及事故处理;熟悉相关岗位的规程制度;能准确无误的完成各个系统的启动停运、正常运行中重要参数的监视;能及时发现故障和处理事故;能进行系统相关试验操作、懂得相关逻辑设置、设备隔离操作、运行节能分析。
(二) 培训管理方法
坚持“安全管理、技术管理、文化管理、人才管理” 的外出培训班管理理念。
安全管理:培养外出团队树立“安全第一、预防为主”的意识。开展生产现场安全事故学习视频会;由班长牵头开展同类实习电厂“地震、火灾团队逃生演习”等活动;由宣传委员开展“消防器械使用方法扫盲”活动;由生活委员开展触电“急救方法学习视频”等专题活动。
基于新出社会学员存在“独上高楼,望尽天涯路”的心性,建立学员思想安全责任机制,团队沟通,疏导矛盾,使树立正确人生价值观,让自己的人生,有目标、有方向、有动力,争取在我们的团队中把这些矛盾和不良的负面影响疏导、消化。
技术管理:落实好外出培训班培训思路的同时,结合开展特色仿真机实操B级培训。要建立机制,举办活动,开展讲座,组织研讨会。比如:建立学习卡库机制、建立事故演习卡机制、建立了实操鉴定制度、建立合理的考评机制、培训班例会机制、建立“帮助协议”等机制;坚持举办“人人上讲台”交流会活动,进一步激发学员们要学、想学、会学的积极性。
文化管理:创建以“家”为理念的团队文化建设目标。比如:成立协会,并按照各协会活动计划开展多次活动;此外还开展了“快乐工作 幸福生活”趣味运动会、中秋包饺子晚会、“砥砺青春 携手奋进”素质拓展训练、组织大型合唱比赛晚会。
人才管理:“百花齐放,争奇斗妍”。打破通过单一考试方式选拔人才的瓶颈,打造一个“偷不去、买不来、拆不开、带不走、流不掉”的团队。通过文体活动寻找人才,培养选拔先进思想文化人才;通过实操鉴定寻找人才,培养既善考试更善于做的技术人才;通过放权、压担子、问责,培养管理人才,不抛弃、不放弃任何一个学员,为其提供广阔的平台,各尽其能。人才管理的最终目标是:不做优胜劣汰的群体,而是展现给领导一个力争上游的“真正”团队。
三、 培训项目
(一) 培训具体要求
1. 培训学员要掌握实习电厂的运行规程和系统图,熟悉主、辅设备现场的布置,熟悉介质的实际流向。熟悉机组和电网的关系及相互影响,熟悉热工控制系统和保护,掌握主机及重要辅机的保护设置和定值。掌握主机、辅机的操作方法,主要运行调整方法,机组启停各阶段的重点工作和重点监视参数,机组典型事故处理的原则和要求。
2. 熟悉集控运行管理制度、操作票制度、工作票制度等管理制度,培养员工严谨、细致的工作作风、良好的行为规范。
3. 熟悉电厂的经济调度和节能管理,熟悉班组日常管理。
4. 搜集相关技术资料,全面了解机组调试期间和投运后所发生的事故、故障和设备缺陷。学习相应的反事故措施和技术方案。
5. 掌握各系统的事故处理原则,掌握各种常见事故的现象、产生原因及处理方法
(二) 提高培训效果的方法
1. 开展“人人上讲台,青年大课堂”学习心得交流会
2. 开展“争创一流”仿真机技术实战培训
3. 开展“各据己见”机组试运行调试专题讨论会
4. 开展“分工到个人,复杂问题具体化”分工学习工作
5. 开展”向落后说不,集体进步”政策
6. 签订《帮助协议》,开展“一对一帮扶”政策
7. 开展“理论知识实际化”专题授课
8. 开展“打破传统,学以致用”考试制度
9. 建立每轮夜班学习卡机制
10. 建立每周小组讨论会机制
11. 建立培训例会制度
四、 结束语
总而言之,人才兴、科技兴、企业兴。21 世纪的企业,必须造就一大批熟悉生产、精通技术、懂经营、会管理的运行专业技术人才队伍。努力造就一个“尊重知识、尊重人才”的良好环境;建立富有生机活力的育人、用人机制,不断提高人才队伍的整体素质,才能把火力发电厂工作做实、做新、做大、做强,火力发电厂才能在市场竞争中不断地发展壮大。
参考文献
[1] 中国大唐集团公司生产准备管理办法(大唐集团制〔2009〕3 号)