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課程群建設(shè)與教學(xué)改革
課程群建設(shè)與教學(xué)改革
胡丹梅，何平
�。ㄉ虾ｋ娏W(xué)院，上海200090）
摘要：如何培養(yǎng)具有扎實(shí)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，較強(qiáng)工程實(shí)踐能力的高質(zhì)量應(yīng)用型人才，是目前高校教學(xué)中一項(xiàng)緊迫任務(wù)。本文從優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)、改革教學(xué)方法和提升教師專(zhuān)業(yè)水平等幾個(gè)方面探討了我校熱力透平專(zhuān)業(yè)課程群建設(shè)與教學(xué)改革中的一些經(jīng)驗(yàn)與體會(huì)。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(shí)踐相結(jié)合、課堂教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合、校內(nèi)實(shí)踐與校外實(shí)習(xí)相結(jié)合的課程改革思路。
關(guān)鍵詞：熱力透平；教學(xué)方法；課程建設(shè)
熱能與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)是我校一個(gè)具有電力行業(yè)特色的傳統(tǒng)專(zhuān)業(yè)，熱力透平類(lèi)課程是該專(zhuān)業(yè)重要的專(zhuān)業(yè)課程群。熱力透平課程群包括《汽輪機(jī)原理》、《燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)發(fā)電》、《汽輪機(jī)數(shù)字電液調(diào)節(jié)》、《汽輪機(jī)課程設(shè)計(jì)》、《機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)》、《熱力設(shè)備及運(yùn)行》等課程，主要涉及發(fā)電廠中熱力透平設(shè)備的設(shè)計(jì)、運(yùn)行、控制等方面內(nèi)容。該課程群理論性強(qiáng)，同時(shí)又與電力生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系密切，加強(qiáng)該課程群的課程建設(shè)和教學(xué)改革，對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量、使學(xué)生具有扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)、較強(qiáng)的工程應(yīng)用能力和創(chuàng)新意識(shí)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(xué)體系，同時(shí)強(qiáng)化學(xué)生在校期間現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)訓(xùn)練，加深學(xué)生對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的感性認(rèn)識(shí)，著力培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際工作能力和創(chuàng)新意識(shí)。在培養(yǎng)過(guò)程中，不斷更新教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，著眼于學(xué)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(duì)此，我們從優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)、改革教學(xué)方法和提升教師專(zhuān)業(yè)水平等方面對(duì)課程群的建設(shè)和教學(xué)改革進(jìn)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(xué)內(nèi)容
我國(guó)“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(qiáng)化科技創(chuàng)新，推進(jìn)能源綜合開(kāi)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(xué)內(nèi)容方面采取了一些措施，具體有如下幾個(gè)方面：（1）根據(jù)我國(guó)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(jìn)技術(shù)為主線，將最新科研成果融入課堂教學(xué)和教材建設(shè)中。例如，在《汽輪機(jī)原理》課程中增加了汽輪機(jī)新型刷式汽封技術(shù)、超臨界汽輪機(jī)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(guó)電力工業(yè)升級(jí)換代、縮小與發(fā)達(dá)國(guó)家技術(shù)與裝備差距的新一代技術(shù)。預(yù)計(jì)超臨界發(fā)電機(jī)組將是未來(lái)二三十年我國(guó)電力工業(yè)生產(chǎn)的主要機(jī)組形式。為此，課程組自編了教材“超臨界汽輪發(fā)電機(jī)組”并在熱能動(dòng)力專(zhuān)業(yè)的“卓越工程師”班的教學(xué)大綱增加了相關(guān)教學(xué)內(nèi)容。（3）根據(jù)我國(guó)“十二五”期間推動(dòng)重型燃?xì)廨啓C(jī)和煤氣化聯(lián)合循環(huán)行業(yè)發(fā)展的規(guī)劃，編寫(xiě)了上海市“十一五”規(guī)劃教材《燃?xì)廨啓C(jī)及其聯(lián)合循環(huán)發(fā)電》。該教材使用效果良好，被評(píng)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(shí)踐教學(xué)體系
2010年我校熱能與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)成為首批國(guó)家“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”本科專(zhuān)業(yè)，該計(jì)劃的目的就是要培養(yǎng)一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的生產(chǎn)一線工程技術(shù)人才。為達(dá)到這一目的，建立以培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用能力為主線的實(shí)踐教學(xué)體系就顯得尤為重要。為此，在長(zhǎng)期的教學(xué)實(shí)踐中，熱力透平課程群構(gòu)建了校內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、校內(nèi)實(shí)踐中心及校外實(shí)習(xí)基地有機(jī)結(jié)合的多層次交互式的實(shí)踐教學(xué)體系，具體有如下幾項(xiàng)措施：（1）校內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、校內(nèi)實(shí)踐中心及校外實(shí)習(xí)基地等實(shí)踐環(huán)節(jié)分層次開(kāi)設(shè)課程，以保證不同層次實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。全面開(kāi)放基礎(chǔ)和專(zhuān)業(yè)課程實(shí)驗(yàn)室、工程訓(xùn)練中心、電廠應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室和學(xué)生科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室等實(shí)踐場(chǎng)所。同時(shí)，引入面向電力行業(yè)的應(yīng)用實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，各年級(jí)的學(xué)生可以交互應(yīng)用這些實(shí)驗(yàn)室，自主選擇適合自己發(fā)展的實(shí)踐內(nèi)容。（2）完善和組建多個(gè)校內(nèi)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室及實(shí)踐中心。近幾年先后建立了CAI/CAD實(shí)驗(yàn)室，建成600MW、1000MW單元機(jī)組軟仿真系統(tǒng)，研發(fā)組建了“汽輪機(jī)數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)”實(shí)驗(yàn)臺(tái)。另外還新增了轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)臺(tái)、軸系振動(dòng)測(cè)量實(shí)驗(yàn)臺(tái)等專(zhuān)業(yè)實(shí)踐平臺(tái)。目前，我院已經(jīng)以這些實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐平臺(tái)為基礎(chǔ)建成一個(gè)上海市教學(xué)實(shí)驗(yàn)示范中心。（3）組建燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組、超臨界發(fā)電機(jī)組校外實(shí)踐基地。與多個(gè)電廠建立協(xié)作關(guān)系，校企聯(lián)合建設(shè)了一個(gè)國(guó)家級(jí)工程實(shí)踐教育中心，完成了產(chǎn)學(xué)研一體化的實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)。
三、強(qiáng)化學(xué)生工程應(yīng)用能力，改革課程教學(xué)方式方法
熱力透平課程群實(shí)踐教學(xué)體系密切針對(duì)發(fā)電企業(yè)的工程應(yīng)用需求，課堂教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)緊密結(jié)合，循序漸進(jìn)地進(jìn)行學(xué)生工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)。在培養(yǎng)過(guò)程中逐漸形成了一套課堂教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的課程教學(xué)方法：（1）課堂教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)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(gè)性培養(yǎng)的多層次實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)體系。以能力培養(yǎng)為核心，將學(xué)生的能力培養(yǎng)分為工程技能、綜合設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新能力和專(zhuān)業(yè)實(shí)踐能力四個(gè)部分，與課堂教學(xué)緊密結(jié)合循序漸進(jìn)完成學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。首先，緊密結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行課堂教學(xué)。在課程進(jìn)行之中，學(xué)生可以通過(guò)課程實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證專(zhuān)業(yè)理論，并通過(guò)綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力與創(chuàng)新能力。同時(shí)，也可以帶著問(wèn)題到動(dòng)力設(shè)備系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室和CAI/CAD多媒體實(shí)驗(yàn)室弄清楚熱力透平的結(jié)構(gòu)和原理。課程結(jié)束之后，學(xué)生可以在仿真機(jī)上進(jìn)行運(yùn)行操作，進(jìn)一步熟悉生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行、控制過(guò)程及設(shè)備檢修的工藝過(guò)程，增強(qiáng)動(dòng)手操作能力。例如：引入1000MW單元機(jī)組軟仿真系統(tǒng)，同學(xué)們?cè)谠搶?shí)驗(yàn)室可親自動(dòng)手在計(jì)算機(jī)上模擬機(jī)組正常運(yùn)行，變負(fù)荷運(yùn)行，冷、熱態(tài)啟動(dòng)、停機(jī)等操作，以鞏固學(xué)到的理論知識(shí)，培養(yǎng)同學(xué)們實(shí)際動(dòng)手能力。學(xué)生通過(guò)具有電力特色的教學(xué)模式的訓(xùn)練，對(duì)發(fā)電廠單元機(jī)組的汽輪機(jī)設(shè)備系統(tǒng)和運(yùn)行方式有了更清晰的理解。（2）通過(guò)綜合性實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、仿真訓(xùn)練、企業(yè)實(shí)習(xí)，加深學(xué)生對(duì)課程的理解，提高學(xué)生的動(dòng)手能力、分析問(wèn)題和解決工程問(wèn)題的能力。例如，在教學(xué)中以實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)為依托，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，積極地指導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展綜合性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。在《汽輪機(jī)數(shù)字電液調(diào)節(jié)》課程的汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)仿真平臺(tái)建設(shè)過(guò)程中，通過(guò)開(kāi)辟學(xué)生第二課堂，指導(dǎo)了20余名本科學(xué)生開(kāi)展創(chuàng)新設(shè)計(jì)活動(dòng)。平臺(tái)建成后，已在數(shù)字電液控制技術(shù)及其應(yīng)用、汽輪機(jī)原理等專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)實(shí)驗(yàn)中成功應(yīng)用。學(xué)生可以利用已構(gòu)建的實(shí)物仿真平臺(tái)自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法、自己動(dòng)手拆裝系統(tǒng)，靈活組態(tài)，配合專(zhuān)業(yè)課堂教學(xué)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，有力地強(qiáng)化了面向電力生產(chǎn)一線的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才特色。
四、深入行業(yè)一線，提升教師專(zhuān)業(yè)水平
具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，同時(shí)又熟悉電力行業(yè)生產(chǎn)一線的教師隊(duì)伍是培養(yǎng)具有優(yōu)秀的創(chuàng)新和實(shí)踐能力的工程技術(shù)人才的根本保證。我們?cè)陂L(zhǎng)期的教學(xué)實(shí)踐中采取了以下的幾種教師培養(yǎng)方式：（1）有目的、有計(jì)劃地安排課程組教師在大型電廠、設(shè)計(jì)院等部門(mén)進(jìn)行“產(chǎn)學(xué)研”實(shí)踐學(xué)習(xí)；深入生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)參加設(shè)備調(diào)試、系統(tǒng)設(shè)計(jì)，親身參與電力研究院、設(shè)計(jì)院等部門(mén)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(xué)術(shù)會(huì)議、研討會(huì)，了解行業(yè)前沿科學(xué)，參與學(xué)術(shù)討論。（3）定期安排課程組教師對(duì)電力企業(yè)員工進(jìn)行專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)，傾聽(tīng)一線技術(shù)人員反映的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行問(wèn)題，運(yùn)用理論知識(shí)分析、解決問(wèn)題，深得企業(yè)員工的認(rèn)可。與此同時(shí)，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(xué)改革，形成了特色鮮明的工程實(shí)踐教學(xué)體系，取得了顯著的教學(xué)成效。工程實(shí)踐教學(xué)體系和電廠應(yīng)用實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的應(yīng)用從2006年開(kāi)始，培養(yǎng)了2007~2013級(jí)熱能與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)1100余名學(xué)生。學(xué)生通過(guò)校內(nèi)工程實(shí)踐課程的訓(xùn)練以及駐電廠的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，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(dòng)力專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)生能較快地適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工作。學(xué)生在老師的帶領(lǐng)下前往電廠進(jìn)行暑期電廠實(shí)踐活動(dòng)，另外很多學(xué)生還參與了電廠、設(shè)計(jì)院等單位多個(gè)技術(shù)改造項(xiàng)目。這些工程實(shí)踐活動(dòng)既鍛煉了學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力，也有助于生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題的解決，成為一個(gè)產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合培養(yǎng)學(xué)生的典型事例，有效地推進(jìn)了企校雙贏合作模式的向前發(fā)展。近年來(lái)學(xué)生共計(jì)完成科技論文87篇，申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利18項(xiàng)，其中授權(quán)2項(xiàng)；有6篇論文參加“挑戰(zhàn)杯”全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽并獲獎(jiǎng)，7篇論文參加上海市“科創(chuàng)杯”并獲獎(jiǎng)，5篇論文參加“上汽教育杯”科技作品比賽并獲獎(jiǎng)，2項(xiàng)學(xué)生參與的項(xiàng)目獲上海市科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。2006年以來(lái)，課程群所在的教學(xué)團(tuán)隊(duì)通過(guò)不斷地改革探索取得了一些初步成績(jī)。團(tuán)隊(duì)老師先后承擔(dān)上海市教改項(xiàng)目6項(xiàng)、榮獲市級(jí)教改項(xiàng)目成果獎(jiǎng)9項(xiàng)，榮獲校級(jí)教改項(xiàng)目成果獎(jiǎng)6項(xiàng)，出版“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材1部。2008年，所在的教學(xué)團(tuán)隊(duì)獲得“上海市市級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)”榮譽(yù)稱(chēng)號(hào)。2013年，本教學(xué)研究項(xiàng)目獲得上海市教學(xué)成果二等獎(jiǎng)，在上海市同類(lèi)型高校熱能動(dòng)力專(zhuān)業(yè)中享有一定的聲譽(yù)。
參考文獻(xiàn)：
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