新能源专业中传统发电技术课程教学改革创新研究

汤亮亮　许昌

摘要：《火力发电技术》课程为能源类专业的重要课程，针对传统火电专业其重要性不言而喻。然而，对于新能源科学及工程等新能源专业的学生来讲，学习的积极性并不高。本文通过对新能源专业的教学实践，通过多种渠道提高了学生学习的积极性，活跃了课堂气氛。通过引入创新研究课题，引导学生走上讲台，锻炼了学生的自我表达能力。

关键词：新能源专业；传统发电技术；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）30-0106-02

河海大学动力工程及工程热物理一级学科下设置了两个相关专业，分为能源与动力工程及新能源科学与技术专业。能源与动力工程专业学生的主要学习方向为水利发电方向，就业渠道主要为水电站或相关发电集团。新能源科学与技术专业学生的主要学习方向为风能发电方向，主要就业渠道为风机制造公司、设计院及相关发电集团。上述两个专业的学生虽然毕业后都基本都不从事传统火力发电技术工作，但是作为中国发电比例最大的发电方式，学生们仍然需要掌握传统的火力发电技术。河海大学能源与电气学院设置了《火力发电技术》作为能源与动力工程及新能源科学与技术专业学生的专业课，要求学生掌握火力发电的基本原理、电站水蒸气动力循环过程以及锅炉和汽轮机的基本构造和工作原理。由于上述两个专业的学生毕业后很少从事传统火力发电的工作，因此在教学过程中发现学生们有出勤率不高，课堂气氛不活跃、不积极等特点。针对以上问题，在课堂教学中引入以下措施，使得课程气氛活跃，在不点名的情况下，有效地提高了学生的出勤率。

一、课程特点

《火力发电技术》是综合了传热学、流体力学和工程热力学这三门基础课程，而这些基础课程学生们基本都已在先前的学习中有了一定的了解。课程教学中关于这三门基础课程中的内容都是简要介绍，重点介绍火力发电所需的必备设备——锅炉和汽轮机，以原理介绍和设备结构及运行讲解为主[1，2]。对于传统火电专业的学生来讲，这门课可拆分为锅炉、汽轮机、电厂自动控制等几门专业课[3]。然而对于新能源专业或水动专业的《火力技术发电》这门课程，继承了以上几门专业课，因此在教学时需要注意教学速度和教学深度。

二、教学方法与创新

1.引入火力发电厂现场拍摄视频，深化火电厂认识。火力发电厂发电原理教学视频在互联网上较容易下载，然而，對于实际的火力发电厂的运作过程，很难找到合适的教学视频[4]。水动和风动专业的学生毕业实习也是去对应的风电站和风电站，对于火电站没有太多的认识。本文作者曾于2015—2017年期间参加了江苏省委组织部的科技镇团工作，工作期间参观了江苏南通几家相关的火力发电厂，包括观音山热电厂、华能电厂以及天生港发电厂等。在参观时，拍摄了以上电厂相关的运行视频，并对各种类的电站功能做了相关了解。在课堂教学时给学生播放相关参观视频，介绍其实并不是所有的火电厂都只是用来发电的，例如观音山热电厂的主要功能就是为了给周围的印染厂提供热水，同时焚烧市政运输过来的有毒淤泥。学生通过观看实际拍摄的火电厂视频，学习积极性得以提高。在观看电站运行过程中，不少学生会主动提问看到的某个设备的名称和功能。在教学过程中，需引入一些趣味性的问题，例如在火力发电厂中有一类电厂的燃烧是不需要成本的，并且使用燃料政府还会对电站进行补贴，学生们对此类的问题非常有兴趣。针对实际调研过程的经验给学生讲述此类电站其实就是焚烧垃圾的电站，并且此类电站并不称为“垃圾电站”，而是取了一个非常好听的名字——“环保电站”。政府部门对于燃烧垃圾的“环保电站”，会对其“燃料”进行200元每吨的补贴。通过实际拍摄的视频给学生们讲解有身临其境的感觉，教学效果比直接下载的视频要好，学生们更愿意分享老师亲自参观并拍摄的火电厂教学视频。

2.讲述火力行业就业现状，给学生做就业指导。虽然水动和风动专业的本科生毕业后很少从事火力发电技术的工作，但是还是有不少学生毕业后准备考研到985高校继续深造。很多国内著名高校例如清华大学、西安交通大学、浙江大学等高校都有火力发电技术的研发方向，因此准备继续深造的学生可能会从事火电设备的研发等工作。火力发电方向的从业人员主要分为三个方向：第一是从事火电设备例如锅炉、汽轮机的制造及研发；第二是从事火电厂的设计与建造；第三是从事火电厂的运行和维护。在描述具体工作场景前，作者需通过与以往从事火电工作的同学朋友交流获得相关详细信息。例如江苏一家从事电站煤粉输送风机制造的公司，原先只是仅有十几个人的村办企业；后来通过与西安交通大学能源与动力学院的教授进行科技合作开发，公司规模迅速扩大，产品由风机拓展到汽轮机、无人靶机以及分布式燃气轮机等系列；公司上市后，西安交大能动学院的很多教授都获得了可观的经济效益，这是高校和企业合作的典型案例。对于电站的设计建造工作，毕业生在工作单位就需要常年出差，这是由于国内的环保政策造成的。国家对于燃煤电站的建设具有严格的审批制度，国内开工的燃煤电站建设工程越来越少。由于环保的压力，国家更愿意鼓励投资新建新能源电站。很多火力方向的设计院和研究所都是通过承接印度、非洲及东南亚等国家的电站建设来拓展业务量，因此从事火电站设计及建造的工作基本都需要长期出差。而从事电站运行的工作，在工作的初期，毕业生则需要做好倒班的准备，因此身体素质要好。

3.引入创新研究问题，引导学生走上讲台。火力发电技术这门课程的授课对象都是高年级的学生，他们即将面临毕业设计和就业，因此锻炼学生的表达能力尤为重要。在课堂教学中，将3—4位学生分为一组，每组学生选择一个课题，通过1—2周左右的准备时间到讲台上来做报告。课题内容可以为火力发电中的新技术，例如脱硫脱硝技术、水处理技术及余热利用等方面的内容，也可以自己选择一种新型的发电技术，例如高空风力发电、潮汐能、地热能、高倍聚光太阳能发电、燃料电池等技术，选题自定，要求越新越好。对于新型发电技术研究课题的要求是发电方式越新越好，这就要求学生去主动从数据库检索文献。课题调研对于本科生来讲是一个很好的锻炼，很多本科生只知道从百度、谷歌等去获取新的知识，而不清楚学校还有丰富的数据库资源让他们去获取知识。大部分学生是第一次接触和使用数据库。学生们通过走上讲台讲述自己小组的调研成果，丰富了班级同学的知识面，自身口才也得到了很好的锻炼。这对于即将开始毕业设计和去工作面试的同学很有益处，学生们积极性也很高，为了争取上台锻炼的机会，有些学生甚至申请单独1人或者2人一组进行课题研究。学生完成课题汇报后，对他们的选题、内容、表达能力进行点评，通过锻炼有效增强了学生在公众面前汇报的能力。

三、结语

针对新能源专业学生的传统发电方式的教学，教师除了课本知识外，还需不断拓展学生知识面，才能够吸引学生的兴趣。课堂教学需结合学生的心理，让学生融入其中，使学生们认为即使以后可能并不从事火力发电技术的工作，也非常有必要了解中国发电比例最高的火力发电技术。采用实际的视频拍摄讲解，学生们对火电站的各个环节都有所了解，加深了对火电厂内部标志性设备及装置的印象。通过引导学生主动加入火力发电新技术或新型能源发电方式的课题研究，充分调动了学生学习的积极性。

参考文献：

[1]田永伟.发电厂动力部分课程的教学探讨[J].中国电力教育，2014，（33）：52-3.

[2]沙鹏，卢洪波，刘洪宪.《发电厂动力部分》网络教学平台研制与应用体会[J].时代教育，2015，（3）：166-167.

[3]关金峰.发电厂动力部分[M].北京：中国电力出版社，2015.

[4]张慧珍.《发电厂动力设备》课程教学改革探讨[J].垫带制造技术与装备，2016，（4）：168-169.