課程群建設與教學改革

1、課程群建設與教學改革課程群建設與教學改革胡丹梅，何平（上海電力學院，上海200090）摘要：如何培養(yǎng)具有扎實專業(yè)知識，較強工程實踐能力的高質(zhì)量應用型人才，是目前高校教學中一項緊迫任務。本文從優(yōu)化教學內(nèi)容、加強實踐環(huán)節(jié)、改革教學方法和提升教師專業(yè)水平等幾個方面探討了我校熱力透平專業(yè)課程群建設與教學改革中的一些經(jīng)驗與體會。提出了面向電力行業(yè)一線，培養(yǎng)工程技術應用能力為主線，理論與實踐相結合、課堂教學與實踐教學相結合、校內(nèi)實踐與校外實習相結合的課程改革思路。關鍵詞：熱力透平；教學方法；課程建設熱能與動力工程專業(yè)是我校一個具有電力行業(yè)特色的傳統(tǒng)專業(yè)，熱力透平類課程是該專業(yè)重要的專業(yè)課程群。熱力透平課程

2、群包括汽輪機原理、燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電、汽輪機數(shù)字電液調(diào)節(jié)、汽輪機課程設計、機械創(chuàng)新設計、熱力設備及運行等課程，主要涉及發(fā)電廠中熱力透平設備的設計、運行、控制等方面內(nèi)容。該課程群理論性強，同時又與電力生產(chǎn)實際聯(lián)系密切，加強該課程群的課程建設和教學改革，對提高教學質(zhì)量、使學生具有扎實的專業(yè)知識、較強的工程應用能力和創(chuàng)新意識都具有重要意義。課程群的建設與改革旨在面向電力行業(yè)一線，建立以培養(yǎng)工程技術應用能力為主線的教學體系，同時強化學生在校期間現(xiàn)場實踐環(huán)節(jié)的教學訓練，加深學生對生產(chǎn)現(xiàn)場的感性認識，著力培養(yǎng)學生的實際工作能力和創(chuàng)新意識。在培養(yǎng)過程中，不斷更新教學內(nèi)容和教學方法，著眼于學生綜合素質(zhì)和能力

3、的提高，培養(yǎng)工程生產(chǎn)第一線所需的高等工程技術應用性人才。對此，我們從優(yōu)化教學內(nèi)容、加強實踐環(huán)節(jié)、改革教學方法和提升教師專業(yè)水平等方面對課程群的建設和教學改革進行了一些有益的嘗試和探索。一、緊跟行業(yè)發(fā)展，優(yōu)化教學內(nèi)容我國“十二五”電力行業(yè)發(fā)展規(guī)劃要求提高和優(yōu)化傳統(tǒng)能源產(chǎn)業(yè)的技術水平，特別是強化科技創(chuàng)新，推進能源綜合開發(fā)利用。為適應電力行業(yè)這種新型工業(yè)化發(fā)展道路的要求，熱力透平課程群在優(yōu)化課程教學內(nèi)容方面采取了一些措施，具體有如下幾個方面：（1）根據(jù)我國電力行業(yè)發(fā)展規(guī)劃的要求，以能源高效、合理轉換與利用的先進技術為主線，將最新科研成果融入課堂教學和教材建設中。例如，在汽輪機原理課程中增加了汽輪機新

4、型刷式汽封技術、超臨界汽輪機防止固體顆粒侵蝕技術等相關內(nèi)容。（2）“超臨界發(fā)電技術”是目前我國電力工業(yè)升級換代、縮小與發(fā)達國家技術與裝備差距的新一代技術。預計超臨界發(fā)電機組將是未來二三十年我國電力工業(yè)生產(chǎn)的主要機組形式。為此，課程組自編了教材“超臨界汽輪發(fā)電機組”并在熱能動力專業(yè)的“卓越工程師”班的教學大綱增加了相關教學內(nèi)容。（3）根據(jù)我國“十二五”期間推動重型燃氣輪機和煤氣化聯(lián)合循環(huán)行業(yè)發(fā)展的規(guī)劃，編寫了上海市“十一五”規(guī)劃教材燃氣輪機及其聯(lián)合循環(huán)發(fā)電。該教材使用效果良好，被評為上海市優(yōu)秀教材。二、面向生產(chǎn)一線，建立多層次交互式實踐教學體系2021年我校熱能與動力工程專業(yè)成為首批國家“卓越工

5、程師培養(yǎng)計劃”本科專業(yè)，該計劃的目的就是要培養(yǎng)一大批創(chuàng)新能力強、適應我國經(jīng)濟社會發(fā)展需要的生產(chǎn)一線工程技術人才。為達到這一目的，建立以培養(yǎng)技術應用能力為主線的實踐教學體系就顯得尤為重要。為此，在長期的教學實踐中，熱力透平課程群構建了校內(nèi)實驗教學、校內(nèi)實踐中心及校外實習基地有機結合的多層次交互式的實踐教學體系，具體有如下幾項措施：（1）校內(nèi)實驗教學、校內(nèi)實踐中心及校外實習基地等實踐環(huán)節(jié)分層次開設課程，以保證不同層次實踐教學培養(yǎng)目標的實現(xiàn)。全面開放基礎和專業(yè)課程實驗室、工程訓練中心、電廠應用實驗室和學生科技創(chuàng)新實驗室等實踐場所。同時，引入面向電力行業(yè)的應用實踐教學環(huán)節(jié)，各年級的學生可以交互應用這些

6、實驗室，自主選擇適合自己發(fā)展的實踐內(nèi)容。（2）完善和組建多個校內(nèi)教學實驗室及實踐中心。近幾年先后建立了CAI/CAD實驗室，建成600MW、1000MW單元機組軟仿真系統(tǒng)，研發(fā)組建了“汽輪機數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)”實驗臺。另外還新增了轉子動平衡實驗臺、軸系振動測量實驗臺等專業(yè)實踐平臺。目前，我院已經(jīng)以這些實驗、實踐平臺為基礎建成一個上海市教學實驗示范中心。（3）組建燃氣輪機發(fā)電機組、超臨界發(fā)電機組校外實踐基地。與多個電廠建立協(xié)作關系，校企聯(lián)合建設了一個國家級工程實踐教育中心，完成了產(chǎn)學研一體化的實踐教學體系建設。三、強化學生工程應用能力，改革課程教學方式方法熱力透平課程群實踐教學體系密切針對發(fā)電企業(yè)

7、的工程應用需求，課堂教學與實踐教學緊密結合，循序漸進地進行學生工程應用能力的培養(yǎng)。在培養(yǎng)過程中逐漸形成了一套課堂教學與實踐教學相結合的課程教學方法：（1）課堂教學與實踐教學緊密結合，以發(fā)電企業(yè)及其相關產(chǎn)業(yè)鏈的人才需求為主線，構建了面向?qū)W生共性、個性培養(yǎng)的多層次實驗實踐教學體系。以能力培養(yǎng)為核心，將學生的能力培養(yǎng)分為工程技能、綜合設計能力、創(chuàng)新能力和專業(yè)實踐能力四個部分，與課堂教學緊密結合循序漸進完成學生實踐能力的培養(yǎng)。首先，緊密結合生產(chǎn)實際進行課堂教學。在課程進行之中，學生可以通過課程實驗來驗證專業(yè)理論，并通過綜合性和設計性實驗來培養(yǎng)學生的實踐動手能力與創(chuàng)新能力。同時，也可以帶著問題到動力設備

8、系統(tǒng)實驗室和CAI/CAD多媒體實驗室弄清楚熱力透平的結構和原理。課程結束之后，學生可以在仿真機上進行運行操作，進一步熟悉生產(chǎn)設備的運行、控制過程及設備檢修的工藝過程，增強動手操作能力。例如：引入1000MW單元機組軟仿真系統(tǒng)，同學們在該實驗室可親自動手在計算機上模擬機組正常運行，變負荷運行，冷、熱態(tài)啟動、停機等操作，以鞏固學到的理論知識，培養(yǎng)同學們實際動手能力。學生通過具有電力特色的教學模式的訓練，對發(fā)電廠單元機組的汽輪機設備系統(tǒng)和運行方式有了更清晰的理解。（2）通過綜合性實驗、課程設計、仿真訓練、企業(yè)實習，加深學生對課程的理解，提高學生的動手能力、分析問題和解決工程問題的能力。例如，在教學

9、中以實驗平臺建設為依托，結合生產(chǎn)實際，積極地指導學生開展綜合性實驗設計。在汽輪機數(shù)字電液調(diào)節(jié)課程的汽輪機數(shù)字電液控制系統(tǒng)仿真平臺建設過程中，通過開辟學生第二課堂，指導了20余名本科學生開展創(chuàng)新設計活動。平臺建成后，已在數(shù)字電液控制技術及其應用、汽輪機原理等專業(yè)課程教學實驗中成功應用。學生可以利用已構建的實物仿真平臺自主設計實驗方法、自己動手拆裝系統(tǒng)，靈活組態(tài)，配合專業(yè)課堂教學進行創(chuàng)新設計實驗，有力地強化了面向電力生產(chǎn)一線的專業(yè)技術人才特色。四、深入行業(yè)一線，提升教師專業(yè)水平具有扎實的理論基礎，同時又熟悉電力行業(yè)生產(chǎn)一線的教師隊伍是培養(yǎng)具有優(yōu)秀的創(chuàng)新和實踐能力的工程技術人才的根本保證。我們在長期

10、的教學實踐中采取了以下的幾種教師培養(yǎng)方式：（1）有目的、有計劃地安排課程組教師在大型電廠、設計院等部門進行“產(chǎn)學研”實踐學習；深入生產(chǎn)現(xiàn)場參加設備調(diào)試、系統(tǒng)設計，親身參與電力研究院、設計院等部門組織的技術監(jiān)督等工作。（2）組織課程組成員參加行業(yè)性的學術會議、研討會，了解行業(yè)前沿科學，參與學術討論。（3）定期安排課程組教師對電力企業(yè)員工進行專業(yè)培訓，傾聽一線技術人員反映的現(xiàn)場運行問題，運用理論知識分析、解決問題，深得企業(yè)員工的認可。與此同時，教師自身也受益匪淺。五、應用成效面向行業(yè)一線的熱力透平課程群建設及教學改革，形成了特色鮮明的工程實踐教學體系，取得了顯著的教學成效。工程實踐教學體系和電廠應

11、用實踐教學平臺的應用從2021年開始，培養(yǎng)了20212021級熱能與動力工程專業(yè)1100余名學生。學生通過校內(nèi)工程實踐課程的訓練以及駐電廠的生產(chǎn)實習，初步掌握了現(xiàn)代發(fā)電廠的操作和工程應用技能。用人單位普遍反映我校熱能與動力專業(yè)的畢業(yè)生能較快地適應現(xiàn)場實際工作。學生在老師的帶領下前往電廠進行暑期電廠實踐活動，另外很多學生還參與了電廠、設計院等單位多個技術改造項目。這些工程實踐活動既鍛煉了學生應用所學知識分析問題解決問題的能力，也有助于生產(chǎn)實際問題的解決，成為一個產(chǎn)學研聯(lián)合培養(yǎng)學生的典型事例，有效地推進了企校雙贏合作模式的向前發(fā)展。近年來學生共計完成科技論文87篇，申請發(fā)明專利18項，其中授權2項；有6篇論文參加“挑戰(zhàn)杯”全國大學生課外學術科技作品競賽并獲獎，7篇論文參加上海市“科創(chuàng)杯”并獲獎，5篇論文參加“上汽教育杯”科技作品比賽并獲獎，2項學生參與的項目獲上海市科技進步三等獎。2021年以來，課程群所在的教學團隊通過不斷地改革探索取得了一些初步成績。團隊老師先后承擔上海市教改項目6項、榮獲市級教改項目成果獎9項，榮獲校級教改項目成果獎6項，出版“十一五”國家級規(guī)劃教材1部。2021年，所在的教學團隊獲得“上海市市級教學團隊”榮譽稱號。2021年，本教學研究項目獲得上海市教學成果二等獎，在上海市同