“火電廠熱力設(shè)備及系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)”教學(xué)研究

王娟 葛曉霞 陳愛萍

摘 ? 要：培養(yǎng)應(yīng)用型人才，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)單一教學(xué)方式，必須加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)。課程設(shè)計(jì)是實(shí)踐環(huán)節(jié)的重要組成部分，本文以“火電廠熱力設(shè)備及系統(tǒng)”這一課程為例，對該課程的課程設(shè)計(jì)進(jìn)行深入地分析與探討，內(nèi)容涉及課程設(shè)計(jì)目的、設(shè)計(jì)學(xué)時(shí)、選題要求、設(shè)計(jì)任務(wù)，進(jìn)程安排、考核方式等。通過“火電廠熱力設(shè)備及系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)”的實(shí)踐學(xué)習(xí)，能讓學(xué)生更進(jìn)一步熟悉火力發(fā)電廠的生產(chǎn)流程，掌握熱力設(shè)備的工作原理與測點(diǎn)布置，從而提高學(xué)生綜合應(yīng)用發(fā)電廠知識的能力，為走向社會和進(jìn)一步進(jìn)行科學(xué)研究打下深厚基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：火電廠熱力設(shè)備及系統(tǒng) ?課程設(shè)計(jì) ?研究

中圖分類號：G642.0 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）08（c）-0234-03

Abstract： To cultivate applied talents and transform the traditional single teaching method， we must strengthen the practice part. Course design plays an important role in the practice and in this paper， taking the course ?"Thermal Equipment and System of Thermal Power Plant" as an example， we make an in-depth analysis and discussion of the course design， which involves the necessity of course design， design span， requirements of topic selection， design tasks， process arrangement and assessment methods. Through the practical study of " course design of thermal equipment and system in thermal power plants"， students can become more familiar with the production process of thermal power plants， master the working principle of thermal equipment and measuring point layout， so as to improve students' ability to integrate the knowledge of power plants， and lay a deep foundation for society and further scientific research.

Key Words： Thermal equipment and system in thermal power plant; Course design; Study

為培養(yǎng)高素質(zhì)人才，改變過去傳統(tǒng)課程教學(xué)過程中過于注重知識傳授的傾向，強(qiáng)調(diào)形成積極主動的學(xué)習(xí)態(tài)度，我國高等教育部門積極推動高校課程教學(xué)改革。基于國家戰(zhàn)略發(fā)展新需要、國際競爭新形勢，新工科是我國工程教育改革的新方向[1]。在這種形勢下，傳統(tǒng)電力院校將“能源與動力工程”專業(yè)“熱工過程自動化”方向的“鍋爐原理”、“汽輪機(jī)原理”、“熱力發(fā)電廠”三門專業(yè)必修課程進(jìn)行合并，從而形成一門新課程：“火電廠熱力設(shè)備及系統(tǒng)”。

課程改革后，“火電廠熱力設(shè)備及系統(tǒng)”仍涉及三門專業(yè)課程“鍋爐原理”、“汽輪機(jī)原理”、“熱力發(fā)電廠”，但授課總學(xué)時(shí)大大縮短?！盎痣姀S熱力設(shè)備及系統(tǒng)”總授課學(xué)時(shí)由合并前的128學(xué)時(shí)驟減為合并后的72學(xué)時(shí)。

為進(jìn)一步培養(yǎng)應(yīng)用型人才、提高學(xué)生動手能力，“火電廠熱力設(shè)備及系統(tǒng)”在縮短理論學(xué)時(shí)的前提下，致力于增加課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，以強(qiáng)化與鞏固課程學(xué)習(xí)效果，達(dá)到理論與實(shí)踐緊密相結(jié)合目的。

“火電廠熱力設(shè)備及系統(tǒng)”作為“熱工過程自動化”方向的專業(yè)課，是一門經(jīng)過縮減整合的新開課程，對于其課程設(shè)計(jì)來說，教學(xué)經(jīng)驗(yàn)少，設(shè)計(jì)資料不完善、可參考案例極少。因此，在沒有豐富的課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)資料和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)供參考的情況下，該課程的課程設(shè)計(jì)教學(xué)研究尤為必要。

1 ?課程設(shè)計(jì)目的

課程設(shè)計(jì)是實(shí)踐環(huán)節(jié)的重要組成部分，它不僅可以鞏固本課程中所學(xué)的理論專業(yè)知識，而且可以提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力，可以提升當(dāng)代大學(xué)生學(xué)以致用、服務(wù)社會的能力。應(yīng)用型人才的培養(yǎng)必須注重實(shí)踐，理論知識體系和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)都必定要合二為一地學(xué)習(xí)。

“能源與動力工程”專業(yè)“熱工過程自動化”方向的本科生，應(yīng)具有良好人文素質(zhì)和科學(xué)素養(yǎng)，在掌握熱工自動化領(lǐng)域的基本理論、基本方法和基本技能的基礎(chǔ)上，應(yīng)該能夠在電力、機(jī)械、交通等行業(yè)從事系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)、運(yùn)行和科技開發(fā)等工作?！盎痣姀S熱力設(shè)備及系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)”不僅可以幫助學(xué)生深化理解課本理論知識，而且及時(shí)地將理論知識和專業(yè)技能相結(jié)合，為培養(yǎng)高級工程技術(shù)人才和學(xué)生繼續(xù)深造打下良好的理論和技術(shù)基礎(chǔ)。

“火電廠熱力設(shè)備及系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)”的目的是：鞏固和加深學(xué)生對所學(xué)課程“火電廠熱力設(shè)備及系統(tǒng)”的基本理論知識的理解，讓學(xué)生能更進(jìn)一步熟悉火電廠生產(chǎn)流程;能運(yùn)用鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電廠的基本理論知識，在簡單初步計(jì)算的基礎(chǔ)上模擬設(shè)計(jì)發(fā)電廠的各種熱力系統(tǒng)[2];掌握主要熱力設(shè)備的工作原理以及熱工測點(diǎn)的布置方案;通過繪制鍋爐剖面圖、鍋爐過熱蒸汽系統(tǒng)圖、汽輪機(jī)主再熱蒸汽系統(tǒng)及旁路系統(tǒng)圖，抽汽系統(tǒng)圖等圖紙，熟悉不同系統(tǒng)的組成與結(jié)構(gòu)。

通過課程設(shè)計(jì)，可以提高學(xué)生綜合應(yīng)用發(fā)電廠知識的能力，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析和解決工程實(shí)際問題的能力;培養(yǎng)學(xué)生撰寫報(bào)告的基本技能;不僅可以培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真的治學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng)，還可培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神、創(chuàng)新意識。

2 ?課程設(shè)計(jì)學(xué)時(shí)

課程設(shè)計(jì)學(xué)時(shí)的設(shè)定不僅要滿足于課程設(shè)計(jì)的目的與要求，而且要與整體專業(yè)的教學(xué)進(jìn)程相協(xié)調(diào)。課程設(shè)計(jì)學(xué)時(shí)過多，必然會占用其他課程的學(xué)習(xí)時(shí)間;學(xué)時(shí)過少達(dá)不到教學(xué)目標(biāo)，設(shè)計(jì)作用流于形式。

“火電廠熱力設(shè)備及系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)”一般安排在學(xué)完“火電廠熱力設(shè)備及系統(tǒng)”課程之后立即進(jìn)行，設(shè)計(jì)一般為期3周，共3學(xué)分。

由于課程設(shè)計(jì)學(xué)時(shí)有限，一般在課程設(shè)計(jì)前一周，教師即可下達(dá)設(shè)計(jì)任務(wù)，讓學(xué)生提前準(zhǔn)備。

3 ?課程設(shè)計(jì)選題

課程設(shè)計(jì)選題要聯(lián)系實(shí)際。課程設(shè)計(jì)作為一門實(shí)踐課程，選題首先要符合理論聯(lián)系實(shí)際的根本要求?！盎痣姀S熱力設(shè)備及系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)”選題要符合本課程的教學(xué)要求，通常應(yīng)包含“火電廠熱力設(shè)備及系統(tǒng)”課程的重要教學(xué)單元內(nèi)容，并能將這些內(nèi)容綜合應(yīng)用。

課程設(shè)計(jì)的選題同時(shí)要注意選題內(nèi)容的先進(jìn)性、綜合性、實(shí)踐性，應(yīng)適合實(shí)踐教學(xué)和啟發(fā)創(chuàng)新。“火電廠熱力設(shè)備及系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)”結(jié)合目前火電廠生產(chǎn)運(yùn)行實(shí)際情況，課程設(shè)計(jì)題目一般以1000MW、660MW超臨界火力發(fā)電機(jī)組為研究對象。

課程設(shè)計(jì)選題內(nèi)容難度要適中，要能結(jié)合工程實(shí)際情況，并且有一定的實(shí)用價(jià)值。“火電廠熱力設(shè)備及系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)”的對象主體是“熱工過程自動化”方向的本科學(xué)生，選題不宜過難。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)與繪圖時(shí)，應(yīng)注重?zé)峁y點(diǎn)的位置布置與系統(tǒng)流程。

課程設(shè)計(jì)選題時(shí)，同時(shí)要保證設(shè)計(jì)成果宜具有相對完整的功能。作為一門實(shí)踐課程，課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)成果應(yīng)完整且便于評判等級。

設(shè)計(jì)選題可由指導(dǎo)教師選定，或由指導(dǎo)教師提供幾個(gè)選題供學(xué)生選擇，也可由學(xué)生自己選題。學(xué)生自行選題時(shí)，必須得到指導(dǎo)教師的批準(zhǔn)。

設(shè)計(jì)題目應(yīng)提前一周公布，以便學(xué)生有充分的時(shí)間收集設(shè)計(jì)的相關(guān)資料，做好設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作。

4 ?課程設(shè)計(jì)任務(wù)

4.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求

課程設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求是課程設(shè)計(jì)任務(wù)的核心，它明確了課程設(shè)計(jì)的主要任務(wù)和考核范圍?！盎痣姀S熱力設(shè)備及系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)”的主要內(nèi)容與要求有：

（1）根據(jù)課程設(shè)計(jì)題目收集、熟悉相關(guān)資料;

（2）熟悉火電廠生產(chǎn)流程;

（3）進(jìn)行必要的相關(guān)初步設(shè)計(jì)計(jì)算;

（4）繪制相關(guān)熱力系統(tǒng)圖;

（5）熟悉系統(tǒng)圖中熱力設(shè)備的工作原理及測點(diǎn)布置;

（6）撰寫規(guī)范的設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告;

（7）培養(yǎng)獨(dú)立思考的意識、嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的作風(fēng)和科學(xué)評價(jià)的態(tài)度。

4.2 課程設(shè)計(jì)進(jìn)程

課程設(shè)計(jì)的進(jìn)程安排至關(guān)重要，它不僅關(guān)系到能否順利完成設(shè)計(jì)任務(wù)，而且也是保證設(shè)計(jì)質(zhì)量的前提。

“火電廠熱力設(shè)備及系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)”歷時(shí)3周。一般在課程設(shè)計(jì)正式開始前，學(xué)生已經(jīng)開始選題、資料準(zhǔn)備工作。

設(shè)計(jì)第1天，教師進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的動員，并明確設(shè)計(jì)任務(wù)和要求;設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師總體講解，啟發(fā)設(shè)計(jì)基本思路和方法。

設(shè)計(jì)第2～4天，學(xué)生進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。由于設(shè)計(jì)時(shí)間短、內(nèi)容多，熱力系統(tǒng)計(jì)算繁瑣，建議采用軟件計(jì)算。

設(shè)計(jì)第5～11天，繪制相關(guān)的圖紙，一般按鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電廠的順序逐步進(jìn)行。

設(shè)計(jì)第12～14天，撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告。學(xué)生在計(jì)算和繪圖的時(shí)候也可同時(shí)撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告。

設(shè)計(jì)第15天，進(jìn)行資料匯總和答辯。

4.3 成績評定

課程設(shè)計(jì)的成績評定包含平時(shí)成績、報(bào)告成績、圖紙成績和答辯成績四個(gè)部分。

平時(shí)成績的考核主要考慮：設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作是否充分、平時(shí)設(shè)計(jì)態(tài)度是否端正、是否有違反紀(jì)律情況等。平時(shí)成績占20%。

設(shè)計(jì)報(bào)告是課程設(shè)計(jì)的主要成果之一，其成績占設(shè)計(jì)總成績的20%，主要從設(shè)計(jì)思路的清晰度、設(shè)計(jì)內(nèi)容的完整性、設(shè)計(jì)表述規(guī)范性以及設(shè)計(jì)成果的正確性等幾個(gè)角度進(jìn)行考核。

“火電廠熱力設(shè)備及系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)”內(nèi)容還包括繪圖。設(shè)計(jì)圖紙是設(shè)計(jì)成果的重要展現(xiàn)，也是學(xué)生設(shè)計(jì)能力的綜合體現(xiàn)[3]。根據(jù)圖紙的繪制精確度、標(biāo)注規(guī)范性以及文字說明清晰度等，將圖紙質(zhì)量進(jìn)行分類，圖紙成績占總成績20%。

為了更科學(xué)、全面、合理的評價(jià)學(xué)生，課程設(shè)計(jì)設(shè)立了答辯環(huán)節(jié)。答辯時(shí)將學(xué)生分成若干組，每個(gè)學(xué)生回答4～5個(gè)問題，問題要針對學(xué)生的特性，盡量避免重復(fù)。課程設(shè)計(jì)答辯能真實(shí)反映學(xué)生設(shè)計(jì)情況和思辨能力，答辯成績占總成績30%。

為了激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力和開拓進(jìn)取精神，設(shè)計(jì)總成績有10%來自創(chuàng)新。創(chuàng)新成績主要評價(jià)學(xué)生設(shè)計(jì)思路是否新穎、設(shè)計(jì)成果是否有新發(fā)現(xiàn)或能否對現(xiàn)有設(shè)計(jì)提出合理的建議和改進(jìn)。

5 ?結(jié)語

為培養(yǎng)高質(zhì)量的新時(shí)代應(yīng)用型人才，課程教學(xué)改革勢在必行，課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容和形式也要隨之相適應(yīng)。課程理論教學(xué)與課程設(shè)計(jì)相輔相成。

“火電廠熱力設(shè)備及系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)”教學(xué)處于起步階段，經(jīng)過近兩年的實(shí)踐教學(xué)研究，積累了一定的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)該課程設(shè)計(jì)中存在一些問題，比如：設(shè)計(jì)工作量較大，時(shí)間短任務(wù)重，學(xué)生不能深入研究;繪圖工作量比例過大，計(jì)算成分偏少;設(shè)計(jì)題目多樣化不夠，容易出現(xiàn)雷同，不能精確反映學(xué)生設(shè)計(jì)水平。

總之，課程設(shè)計(jì)應(yīng)立足于教學(xué)，理論聯(lián)系實(shí)際，在設(shè)計(jì)選題、設(shè)計(jì)內(nèi)容、設(shè)計(jì)進(jìn)程上多方面多角度進(jìn)行積極有效探索，使課程設(shè)計(jì)到達(dá)學(xué)以致用、服務(wù)社會的目的。

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