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課程群建設(shè)與教學改革
課程群建設(shè)與教學改革
胡丹梅，何平
�。ㄉ虾ｋ娏W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(yīng)用型人才，是目前高校教學中一項緊迫任務(wù)。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(shè)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(shù)應(yīng)用能力為主線，理論與實踐相結(jié)合、課堂教學與實踐教學相結(jié)合、校內(nèi)實踐與校外實習相結(jié)合的課程改革思路。
關(guān)鍵詞：熱力透平；教學方法；課程建設(shè)
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(shè)計》、《機械創(chuàng)新設(shè)計》、《熱力設(shè)備及運行》等課程，主要涉及發(fā)電廠中熱力透平設(shè)備的設(shè)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(shè)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(yīng)用能力和創(chuàng)新意識都具有重要意義。課程群的建設(shè)與改革旨在面向電力行業(yè)一線，建立以培養(yǎng)工程技術(shù)應(yīng)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(xùn)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)和能力的提高，培養(yǎng)工程生產(chǎn)第一線所需的高等工程技術(shù)應(yīng)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(shè)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(shù)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(yīng)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(zhuǎn)換與利用的先進技術(shù)為主線，將最新科研成果融入課堂教學和教材建設(shè)中。例如，在《汽輪機原理》課程中增加了汽輪機新型刷式汽封技術(shù)、超臨界汽輪機防止固體顆粒侵蝕技術(shù)等相關(guān)內(nèi)容。（2）“超臨界發(fā)電技術(shù)”是目前我國電力工業(yè)升級換代、縮小與發(fā)達國家技術(shù)與裝備差距的新一代技術(shù)。預(yù)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(guān)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
2010年我校熱能與動力工程專業(yè)成為首批國家“卓越工程師培養(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(yīng)我國經(jīng)濟社會發(fā)展需要的生產(chǎn)一線工程技術(shù)人才。為達到這一目的，建立以培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)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(gòu)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(jié)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(shè)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(chǔ)和專業(yè)課程實驗室、工程訓(xùn)練中心、電廠應(yīng)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(yīng)用實踐教學環(huán)節(jié)，各年級的學生可以交互應(yīng)用這些實驗室，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(zhuǎn)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(chǔ)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(guān)系，校企聯(lián)合建設(shè)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(shè)。
三、強化學生工程應(yīng)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)的工程應(yīng)用需求，課堂教學與實踐教學緊密結(jié)合，循序漸進地進行學生工程應(yīng)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(jié)合的課程教學方法：（1）課堂教學與實踐教學緊密結(jié)合，以發(fā)電企業(yè)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的人才需求為主線，構(gòu)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(shè)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(jié)合循序漸進完成學生實踐能力的培養(yǎng)。首先，緊密結(jié)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(shè)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(shè)備系統(tǒng)實驗室和CAI/CAD多媒體實驗室弄清楚熱力透平的結(jié)構(gòu)和原理。課程結(jié)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(shè)備的運行、控制過程及設(shè)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(xùn)練，對發(fā)電廠單元機組的汽輪機設(shè)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(shè)計、仿真訓(xùn)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，在教學中以實驗平臺建設(shè)為依托，結(jié)合生產(chǎn)實際，積極地指導(dǎo)學生開展綜合性實驗設(shè)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(shè)過程中，通過開辟學生第二課堂，指導(dǎo)了20余名本科學生開展創(chuàng)新設(shè)計活動。平臺建成后，已在數(shù)字電液控制技術(shù)及其應(yīng)用、汽輪機原理等專業(yè)課程教學實驗中成功應(yīng)用。學生可以利用已構(gòu)建的實物仿真平臺自主設(shè)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(shè)計實驗，有力地強化了面向電力生產(chǎn)一線的專業(yè)技術(shù)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(chǔ)，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(shù)人才的根本保證。我們在長期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(shè)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(shè)備調(diào)試、系統(tǒng)設(shè)計，親身參與電力研究院、設(shè)計院等部門組織的技術(shù)監(jiān)督等工作。（2）組織課程組成員參加行業(yè)性的學術(shù)會議、研討會，了解行業(yè)前沿科學，參與學術(shù)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(xùn)，傾聽一線技術(shù)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(yīng)用成效
面向行業(yè)一線的熱力透平課程群建設(shè)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(yīng)用實踐教學平臺的應(yīng)用從2006年開始，培養(yǎng)了2007~2013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(xùn)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(yīng)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(yīng)現(xiàn)場實際工作。學生在老師的帶領(lǐng)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(shè)計院等單位多個技術(shù)改造項目。這些工程實踐活動既鍛煉了學生應(yīng)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(quán)2項；有6篇論文參加“挑戰(zhàn)杯”全國大學生課外學術(shù)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。2006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。2008年，所在的教學團隊獲得“上海市市級教學團隊”榮譽稱號。2013年，本教學研究項目獲得上海市教學成果二等獎，在上海市同類型高校熱能動力專業(yè)中享有一定的聲譽。
參考文獻：
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