角色扮演教学法在火电厂仿真实训中的研究与实践

(重庆电力高等专科学校，重庆 400053)

火电厂仿真实训作为火电厂集控运行专业与电厂热能动力装置专业的核心课程，是以培养学生综合应用知识能力和实际操作技能为目的的实践性教学环节[1-2]。

该教学环节采用大型火力发电厂的仿真运行软件为载体，学生在教师的指导下，应用专业知识模拟运行操作，能够逐步完成单元机组启停、单元机组正常运行调节与维护、单元机组事故分析和处理等工作任务。

1 火电厂仿真实训教学开展的现状及存在的问题

火力发电机组运行的过程相当复杂，在操作过程中需要在DCS远程与就地手动之间进行切换，涉及蒸汽压力、蒸汽温度、给水流量、送风量、给煤量、凝汽器真空度、各压力容器水位等多个参数的监视与调整，包括了多个设备的启动和停止[3]。鉴于此，在仿真实训教学中，需安排多名学生为一个小组(一般2～3人)，在同一个仿真机组上进行协同操作。

所谓“协同”，是指协调两个或者两个以上的不同资源或者个体，一致地完成某一目标的过程或能力。但是从目前的实际来看，学生在实训过程中所形成的自发合作与配合尚处于比较初级的阶段，任务、分工、责任均不够明确，在实际操作过程中易产生混淆和混乱。如果学生自律性不够，或者前期专业课程的学习不够扎实，则不能完成应有的实训操作量和练习量。因此，在总体上不能实现团队协作，降低了实训教学的效果。

2 教学模式改革的思路

火电厂仿真实训模拟的是火力发电厂生产的真实运行情况，为了加强教学过程与生产过程的对接，必须将火电厂运行生产管理的成熟经验，有机地融入实践教学环节中。这样既有利于提高学生学习、操作的积极性，使他们得到更好的培养和锻炼，也有利于培养学生团队协作的能力。另外，通过火电厂仿真实训，学生提前熟知火力发电厂生产运行模式及各项规章制度，就业后能够更快地适应岗位工作任务。

3 教学模式改革的方案

根据上述思路，可引入相应的火电厂运行制度及管理经验，如图1所示。

图1 火电厂运行制度

1)火电厂运行岗位制度

在火力发电厂，生产运行人员的岗位一般可分为值长、单元长、主值班员、副值班员、巡检员等，每个岗位均有相应的职责与权限，以及工作内容与工作要求[4]。

将岗位制度进行简化，由学生来扮演单元机组的主值班员(主值)、副值班员(副值)和巡检员(巡检)。这样，学生小组的协作关系与生产现场基本一致。

主值是单元机组的负责人，负责对副值、巡检岗位进行管理，以及对操作进行指挥与监护。具体负责组织机组的启停和重要操作。重要操作一般由主值亲自操作或做好监护。

副值应积极协助主值做好机组运行工作，正确领会和完成主值发出的各项操作指令。主要负责DCS上的远程操作。

巡检应能够独立完成一般性操作，并在主值或副值的监护下完成一些重大或技术较强的操作。主要负责就地的手动操作。

学生小组的岗位分配，规定为每天进行轮换。

2)操作票制度

火电厂生产运行中，为保证运行操作的准确可靠，防止误操作，保障人身和设备安全，各级人员均应严格执行操作票制度，操作票一般按照以下步骤进行：布置任务→写票审核→批准发令→顺序操作→记录汇报。

在火电厂仿真实训中，教师指导学生按照现场的标准格式填写操作票，并按照操作票制度要求的步骤，明确操作人、监护人，唱票复诵执行操作。空白操作票如图2所示。

操作人:监护人:操作开始时间: 年 月 日 时 分值班负责人:操作开始时间: 年 月 日 时 分操作任务:顺序操 作 项 目123……

图2 空白操作票

3)交接班制度

火电厂生产运行一般采用倒班制。为了保证生产设备能够连续、稳定、安全地运行，火电厂均有完善的交接班制度，需严格执行。

在火电厂仿真实训中，学生进行交接班训练非常重要。由两名教师分别扮演交接班的值长，主持班前会和班后会，并指导学生演练。

交接班前的准备：待交班小组完成对“运行方式交接记录表”的填写；待接班小组检查机组当前运行情况；待接班小组在值长(教师A)的主持下召开班前会进行汇报交流。

交接班：确认符合交接班条件后，先由接班小组主值在“运行方式交接记录表”上签字，再由交班小组主值签字。

交班后的归纳总结：已交班小组在值长(教师B)的主持下召开班后会进行交流总结，并书面记录。

“运行方式交接记录表”如图3所示。

图3 运行方式交接记录表

4)值班记录

火电厂生产运行中，要求值班人员对值班工作进行文字反映和记录，也就是所谓的“运行日志”。它是运行值班工作的一种综合性记录，要求全面、具体地记载当值期间，机组设备和系统的运行、操作、停止、异常、事故处理等一切情况，它也是交接班的主要资料之一。

在火电厂仿真实训中，由主值来进行值班记录。交接班时，需要对值班记录进行交接。交班后，班后会的总结也记录于此。

5)运行抄表

火电厂生产运行中，要求值班人员定时抄录各项参数，一方面是对机组运行状态的监视，同时也给运行留下可查记录。在发生事故后，能够根据抄表的记录来分析事故原因。平时也可以根据表单数据进行其他的分析，比如各项经济指标。定时抄表是电厂运行的一项必需工作。

在火电厂仿真实训中，由副值和巡检来进行抄表。在查询和记录各项参数的同时，学生加强了对DCS画面及热力系统的熟悉和了解，对运行监视与维护的理解更加深入。

运行报表如图4及图5所示。

负荷主汽压力主汽温度再热汽温给水流量总风量燃料量给水温度水煤比中间点过热度炉膛负压空预器电流空预器轴温(取高)引风机电流引风机轴温(取高)引风机电机线圈温度AB支撑导向ABABAB

送风机电流送风机轴温(取高)送风机电机线圈温度ABABAB烟气含氧量排烟温度一次风机电流一次风机轴温(取高)一次风机电机线圈温度ABABAB一次风总管压力制粉系统A制粉系统B磨煤机电流分离器温度风粉管风速磨煤机电流分离器温度风粉管风速

图4 锅炉运行报表

辅助蒸汽轴封系统压力温度压力温度主机润滑油压主机冷油器出口温度EH油压力小机真空小机润滑油压1#2#开式冷却水压力闭式冷却水压力发电机氧气压力氢冷器出口温度发电机内冷水压力发电机内冷水温度轴振最大值瓦振最大值高中压胀差低压胀差轴向位移

图5 汽机运行报表

4 教学模式改革的实施效果

在火电厂集控运行专业、电厂热能动力装置专业的火电厂仿真实训中，根据以上研究的思路和方法，进行了角色扮演教学法的实践。运行岗位角色扮演成功地激发了学生的好奇心和探索心理，极大地调动了学生参加实训和动手操作的积极性。学生通过轮流扮演3个运行岗位角色，通过独立思考、相互比较和交流，不仅切身体会到了主值、副值、巡检的主要职责与权限、工作内容与工作要求，而且能够迅速地在三人团队中找准定位，熟悉火电厂运行各工作岗位的职责以及相互之间的协调配合。这就达成了本课程的实践教学目标。

同时，这种教学模式在对学生的培养方面也取得了更好的效果。在全国电力职业教育教学指导委员会组织的全国高等职业院校学生大型火电机组集控运行技术技能竞赛中，笔者所在学校电厂热能动力装置专业、火电厂集控运行专业的学生累计荣获一等奖2次、二等奖6次、三等奖9次。另外，根据用人单位的反馈，学生总体上对发电厂各项规章制度以及生产过程的了解，相比往届都有所提高，获得了用人单位的好评。

5 结语

时代在不断发展，科技在不断进步，我们的职业教育和培训体系也要与时俱进、不断完善。通过将火电厂运行生产管理的成熟经验，有机地融入实践教学环节中，我们更有效、更全面地实现了对学生实践技能和实际工作能力的培养，有利于他们更好、更快地成长为企业生产一线的高级技能人才。