電廠汽輪機設備及課程設計研究與實踐

時間:2022-03-27 10:57:08

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電廠汽輪機設備及課程設計研究與實踐

一、課程設計的理念

武漢電力職業技術學院本課程組進行課程設計依據的原則主要是:校企合作,企業專家與學校專業教師共同進行課程設計;以汽輪機運行值班員、集控值班員崗位職業能力需求為導向,確定課程的教學目標和教學內容;以汽輪機運行工作任務和工作過程為依據組織、序化教學內容;以汽輪機運行典型任務為載體,設計學習情境;以學生為主體,能力培養為核心,設計教學實施方案;“教、學、練、做”有機融合,工學結合貫穿于課程建設和課程教學的全過程。

二、教學內容設計

1.教學內容的選擇

本課程依據課程對應的汽輪機運行崗位的崗位規范要求和職業資格標準選擇教學內容。課程組成員通過到多家火力發電企業調研,與行業、企業專家研討,根據汽輪機運行崗位的崗位規范,分析研究崗位的工作任務、需要的知識、技能和素質,并結合“汽輪機運行值班員”、“集控值班員”中級工職業資格標準中的應知應會要求,確定了本課程的能力培養目標(表1)及知識學習和技能訓練內容。本課程知識內容主要有:汽輪機主要輔助設備的工作原理、結構和運行;汽輪機熱力系統的組成、工作流程及運行操作;汽輪機本體結構及工作原理;汽輪機啟、停、運行維護的基本知識;汽輪機事故的分析與處理。技能訓練的內容主要有:汽輪機熱力系統圖的識讀;汽輪機設備的檢查;汽輪機及主要輔助設備、輔助系統的啟、停操作;運行中參數的監視和調整;汽輪機典型事故的判斷、分析及處理。本課程教學內容的選取針對崗位和職業資格證書,根據職業要求。依據汽輪機運行崗位所需的知識、能力、素質要求,并將汽輪機運行值班員、集控值班員中級工考核標準、汽輪機運行崗位規范以及汽輪機運行規程融入教學內容,充分體現職業教育的職業性、實踐性和開放性。教學內容緊密結合專業能力和職業資格證書中相關考核的要求,實現雙證融通。本課程內容選擇源于職業崗位、典型工作任務和職業標準,適應火力發電企業的要求,并跟蹤汽輪機技術的發展,適時調整更新教學內容,課程教學所涉及的任務和案例來自現場,教學內容貼近電廠的生產實際;以300MW亞臨界火電機組、600MW超臨界火電機組等典型機組及其仿真系統作為教學載體,與我國當前電力生產實際一致,使教學有很強的適用性。教學體現以應用為目的,理論教學與實踐教學一體化,較好地培養學生的實踐技能,并與職業技能鑒定接軌。

2.教學內容的組織

本課程以典型工作任務為載體、基于熱力生產過程、遵循學生職業能力培養規律,組織序化教學內容,形成由簡單到復雜、由單一到綜合的課程內容體系。電廠汽輪機運行崗位的典型工作任務是汽輪機及其輔助設備、系統的檢查、啟動、運行調整、停運、事故處理及停機保養等。通過對電廠汽輪機運行流程進行分析,以汽輪機熱力生產過程為主線,以學生為主體、能力為目標、典型工作任務為載體,序化教學內容,設計五個學習情境:汽輪機輔助系統的運行、汽輪機的啟動、汽輪機的運行維護、汽輪機的停機和汽輪機的典型事故處理。前四個學習情境為基本學習情境,第五個學習情境為提高性學習情境。五個學習情境由簡單到復雜,由淺到深,符合學生的學習認知規律(從簡單到復雜)和職業能力培養的基本規律(能力遞進)。每個學習情境既包含理論知識學習又包含實訓練習,理論知識和實踐通過“教、學、做”有機融合在一起。學習情境選取充分考慮實用性、典型性、可操作性以及可拓展性等因素。本課程教學內容的設計充分考慮了本專業人才的培養目標和高職學生的特點,突出對學生職業能力的訓練,理論知識以夠用、適度、能滿足完成工作任務的需要、適當兼顧可持續發展進行選擇。通過“教、學、做”一體化教學、仿真實訓等環節完成教學內容,有序地提高學生的綜合職業能力。

三、教學模式設計

針對高職學生的特點,根據人才培養目標,武漢電力職業技術學院本課程主要實施“教、學、做”一體、“任務驅動、行動導向”的教學模式。

1“.教、學、做”一體教學模式

本課程的校內教學主要在設備模型室、熱裝配實訓室和仿真實訓室等場所進行。教學過程中邊教邊學,邊學邊做,學做合一。這種在學中做、做中學、學做緊密結合的教學模式使學生從操作中學到知識,又能用所學知識提升技能,實現知識技能一體、理論實踐一體,實現崗位知識學習和技能訓練,最終實現技能訓練能滿足企業需求的目的。

2“.任務驅動、行動導向”教學模式

教學中按照“資訊-決策-計劃-實施-檢查-評估”這一過程進行。首先,教師布置任務,對學生進行任務描述,使學生明確任務的目標和要求。然后學生分小組查閱資料、收集信息,討論工作計劃,初步確定工作步驟,參考教師提出的意見后完善確定工作方案。接下來學生進行任務的實施,教師進行檢查和指導。最后教師、學生對結果進行檢查和評價,對整個過程進行總結和反思。在教學活動中,學生是學習行動過程的主體,教師是主導。在教學的過程中,教師不直接告訴學生如何解決問題,而是向學生提供解決問題的有關知識,引導學生發現問題、分析問題、解決問題,激發學生參與學習的積極性。通過學習,學生獲得相應的專業知識,并且學會學習,獲得一定的方法能力,培養交往溝通、團結協作的社會能力。

四、教學方法設計

武漢電力職業技術學院在本課程的教學中遵循學生認知規律,以學生為主體、職業能力培養為目標,靈活采用仿真教學法、角色扮演法等多種教學方法。在各項任務的教學過程中,根據任務特點運用不同的教學方法,以保證良好的教學效果。

1.仿真教學法

教學中將用于企業員工培訓的仿真系統用于學生實習,用仿真機模擬真實的發電生產過程。在仿真機上教師邊講解邊演示,學生邊學邊練,學習電廠汽輪機安全運行操作的知識與技能。仿真控制室與現場控制室實現全范圍模擬,營造真實的現場氛圍,仿真教學還提供了多次重復訓練的機會,并能進行實時考核評價,根據學生的操作過程和操作結果對操作技能進行綜合考核評價。仿真運行系統的應用很好地解決了操作技能訓練的難題。

2.角色扮演法

在教學過程中,模擬發電企業的真實場景和工作任務,學生3~5人分為一小組,每一小組為一個運行班組,按照電廠的實際崗位,學生和指導教師分別扮演不同的角色,按企業運行模式進行工作和自我管理,并在工作過程中模擬電廠生產填寫《工作日志》和相應工作票。“角色扮演法”使學生體驗了電廠的真實崗位和生產任務,在學校學習到了企業的工作方法,并增強了團隊精神和崗位責任意識。

3.四階段技能訓練法

技能訓練教學主要由四個步驟組成:(1)教師講解任務要求,講授必需的專業知識(教師講,學生聽)。(2)教師邊示范操作邊講解工作要求與程序,告訴學生怎么做,學生模仿操作進行練習,并理解操作過程(教師演示,學生練習)。(3)學生分小組進行操作訓練,教師進行輔導,并及時了解學生的練習情況(學生練習,教師輔導)。(4)學生完成訓練任務后,教師與學生共同進行評估、歸納總結(師生共同評價)。

4.案例教學法

在教學中引入來自工程實際的案例,通過案例講解分析加深對相應知識的理解和掌握。這種訓練提高了學生的學習興趣,培養了學生分析問題和解決問題的能力及安全生產意識。

5.現場教學法

學習汽輪機輔助系統及汽輪機設備時,將部分課堂設在電廠等生產現場,并聘請企業工程技術人員作為指導老師,用真實的設備和系統、真實的工作過程、真實的場景進行教學,增強學生的感性認識,并使學生感受真實的職業氛圍和職業文化。

6.任務驅動教學法

課程設計了與汽輪機運行典型工作任務一致的學習任務,通過任務的實現完成所必須掌握的知識和技能,培養學生的創新能力和分析問題、解決問題的能力,并且學會學習,獲得一定的方法能力。

五、課程考核評價方式設計

本課程采用多元評價方法,圍繞以學生為中心,構建知識、技能、職業素養并重的課程綜合考核評價體系,全面系統地考核學生的知識掌握、技能素質的培養和發展等方面。評價的主體有教師,還有學生、企業員工。評價的方式有自評、他評、過程評價、口試、筆試、實際操作考核、專題報告等多種形式,不僅注重學生的學習結果,還注重學生完成學習的過程,強調過程評價;不僅注重學生對知識的掌握情況,還注重學生技能和職業素養的培養。學生的總成績由期末理論考試成績、技能考核成績和過程考核成績三部分組成。期末理論考試占30%,通過口試、開卷筆試、閉卷筆試的形式進行,以考查學生對基本理論知識的掌握情況。技能考核占30%,根據崗位技能要求、依據職業技能鑒定標準制定考核標準對學生操作技能進行考核。其中系統圖的識讀考核以口試形式進行,運行操作考核在仿真機上進行實際操作。過程考核占40%,主要從學習過程中的參與討論問題情況、發現分析解決問題情況、操作訓練情況、出勤及作業完成情況等方面考查學生的知識、技能與職業素養,以教師評價、學生自評和互評、專題匯報、階段性考核等多種方式進行。

六、結束語

經過課程團隊多年不懈的探索和努力,本課程不斷完善,課程研究成果在武漢電力職業技術學院火電廠集控運行專業應用,取得了良好的效果。武漢電力職業技術學院本專業畢業生出現了“就業率高”、“就業質量高”的雙高現象,畢業生受到了企業的歡迎和好評,用人單位對本專業學生的職業素質給予了充分肯定,也是對課程改革研究的肯定。

本文作者:楊巧云工作單位:武漢電力職業技術學院動力工程系