计算机仿真实训课程教学应用与研究

王萍

【摘要】基于火力发电厂对单元机组集控值班员的需求，以实际生产过程为依据，针对火电单元机组仿真教学过程中存在的问题，阐述了该教学模式的设计理念、实施过程和评价机制，对培养学生的专业技能、实践能力和职业素质具有重要意义。

【关键词】仿真实训；生产过程；教学过程；评价机制

“火电单元机组仿真实训”课程是热能动力专业及电力系统自动化技术专业的核心课程。该课程从岗位工作分析着手，通过对知识、能力、态度分析，打破了传统的教学模式，构建了以工作任务为导向，以项目教学为主体的课程体系。课程将单元机组运行理论与火电厂仿真实训相结合，有效地将理论知识与实际操作柔合，以实际生产中对集控值班员的培训模式为教学模板，对相关的生产运行过程采用模块化教学。

一、课程设计理念与思路

“火电单元机组仿真实训”课程以就业为导向，由行业专家和专业教师共同参与，认真分析电力行业企业发展现状及人才需求，剖析本专业职业岗位和职业能力，依据本专业职业岗位技能要求，开发基于工作过程导向的本课程。基于火力发电厂对机组集控值班员的需求，通过大量的调研，专家指导，根据现场要求，按照知识够用，技能必备的原则，制订了《火电单元机组仿真实训》教学方案。形成了基于工作过程的学生项目导向、任务驱动的课程设计。根据现场的操作规程指导学生工作任务，提升学生的工作能力和素质，培养学生责任感和团队精神，为学生进入实际工作岗位打下坚实的基础。

“火电单元机组仿真实训”课程注重的是学生学习策略的运用，不仅仅以掌握知识的多少为目的，而是给学生提供学习平台。在学生学习过程中，教师负责指导和帮助学生主动参与，亲身实践、独立思考、合作探究。同时，要参与到学生的各个环节的学习活动中去，准确地了解学情，及时引导学生调整火电单元机组仿真运行过程，发展学生搜索和处理信息的能力、自己获取新知识的能力、分析解决问题的能力以及交流与合作的能力。为进一步学习和掌握火电单元机组运行知识与技能打下了坚实基础。

二、课程教学内容的实施过程

1.火电单元机组仿真实训教学过程

课程教学以实际生产过程为依据，学生在上课时，先在我院火力发电厂模型室对整体的火电厂运行系统进行了解和认识，并对火电厂电力设备及运行流程进行介绍和复习，巩固学生专业理论知识的学习，加强生产实习过程中的安全教育。

學生进入仿真实训室，独立完成冷态启动的所有操作，从设备送电，辅助系统恢复、点火升温升压、汽轮机冲转并网带负荷，直至额定负荷。指导老师作为课堂的组织者和引导者，负责解决学生实际操作中所遇到的问题，并将问题与专业课程中所学内容相联系。机组为额定负荷后，学生开始进行停机操作，降负荷、发电机解列等操作。要将单元机组事故处理分析贯穿在整个仿真实训教学过程中，通过对火电机组常见事故现象、产生原因及处理的操练，提高学生分析、解决实际问题的能力，从而能使学生的实践知识和技能得到进一步升华。

每一位学生都独立完成仿真机操作的关键任务后，再将学生按照电厂的岗位职能分成主值、副值、巡检等岗位，教学过程中岗位之间可进行相互调换。为了适应现场火电机组运行的需要，仿真系统采用小组版运行，每6人组成一个学习小组相互配合操作。小组版运行能充分发挥学生团队协作能力，保证机组的安全运行。

2.加强理论培训和实践操作相结合

“火电单元机组仿真实训”课程是以理论知识为基础，以实践操作为载体，以仿真运行为平台，以提升综合分析能力和事故处理能力为教学目标。目前，高校开展热动专业仿真实训课程时往往过于注重上机操作，片面地认为仿真实训就是练习实际生产过程中值班员的操作过程和步骤，机械地教导学生按照一定的固定程序和操作步骤进行操作，这样学生经常是“知其然而不知其所以然”，达不到课程教学目标。

仿真实训是一次理论专业知识与现场生产实践技能紧密联系的一门课程。在仿真实训课程中，要按照一定的操作规范进行，而这种操作规范的基础是丰富的专业基础理论知识。所以在日常仿真实习教学过程中，在讲授仿真机操作方法的同时要将相关的专业知识贯穿进来，这样既可以帮助学生复习所学的专业知识，加深印象，又可以使学生的专业知识与生产实践相结合，提高课程学习效果。

例如，泵与风机的运行条件与注意问题、水泵的汽蚀、风机踹振的原因及现象，可以结合泵与风机操作来分析；例如在讲授锅炉汽温调节时，从传热学方程上讲授过热器和再热器不同的受热原理；学习锅炉燃烧系统时，可以结合风烟系统启动、锅炉点火、投煤、燃烧过程调整来进行；投入条件与方法，均可在仿真机上操作、实践。至于机炉各辅助系统，通过仿真机操作来学习，更加简单、方便、有效。

3.完善教学过程的评价机制

为了实现教学目标，应完善课程教学过程评价。严格有效的评价制度是确保实训教学质量的重要手段。按照评价的性质，评价可以分为过程性评价、形成性评价和终结性评价。我院主要采取过程性评价，在实训过程中，分专业技能操作、问题回答和综合实训（或课程设计）三部分考核，融入理论知识、职业规范、团队协作、职业素养等内容。专业技能操作主要是考核单元机组仿真机的运行和调整能力；问题回答会根据班级人数设计10至15道问题，每位学生随机抽题现场作答，以利于提高专业理论知识；综合实训会以小组形式考核每个学生在团队中解决问题的能力。总之，制定有利于提高学生职业能力全面发展的评价机制，对深化教学改革，提高教学质量具有重要的意义。

三、火电单元机组仿真教学存在的问题与思考

仿真实训教学方法已经取得了很大进步，然而它仍然缺少现场就地实际设备对主控室所进行的操作项目和内容，只能通过仪表指示来进行观摩，没有实际操作经验，仍较难以想象现场设备系统的位置关系和内在联系。

一是学生的知识结构不够合理，学生对电气与热控方面的知识仍然比较薄弱，对单元机组启停运行的整体概念还比较模糊。

二是仿真软件不是真实的运行系统，学生操作时不能严格按照现场实际操作在仿真机上模拟演练，没有把仿真机系统和实际生产系统一一对应起来，这就要求教师在教学过程要引入企业规范等内容。

三是在仿真实训教学过程中，必须将理论知识与仿真实训操作相结合进行教学，这样才能根据学生的知识结构特点有针对性地组织仿真实训模块操作训练。由于仿真实训课程用到了所有热动专业的基础课和专业课知识，对仿真实训教师的知识面提出了更高的要求。

四、结论

为强化我院仿真实训课程建设，切实从如下几个方面做好仿真实训教学工作：加强软硬件建设，加强课程改革，重视企业发展新动向及生产一线新技术，改革教学方法，完善课程考核评价机制。实践表明，我院学生通过火电单元机组仿真实训，将仿真实训与生产实际紧密结合，提高了火电单元机组运行操作及调整能力，受到了新疆果业、天富热电等用人单位的一致好评。

参考文献

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