高职锅炉设备及系统课程改革研究

刘萍 张海燕

【摘 要】在高职锅炉设备及系统“做、学、教”一体化课程教学改革过程中，出现了一些典型问题，从教学内容、教学安排、考核评价制度、实施效果等方面进行分析及对策研究。

【关键词】锅炉  典型问题  对策

【中图分类号】G  【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2015）12C-0065-03

热能动力设备与应用专业及新能源发电技术专业的高职学生的就业岗位主要是发电厂热力设备运行及检修，所以对这些专业的学生而言，锅炉设备及系统是一门非常重要的专业核心课，后续课程如单元机组运行、循环流化床锅炉设备及运行、泵与风机、热力设备检修等课程都以它为基础。这门课程由于是理论课，理论性强，在教学中由于锅炉设备庞大、系统复杂，学生不能认识全部设备及系统，同时设备在生产中，无法看到设备内部结构，学生不容易理解。所以在教学中普遍存在教师教学难度大、学生感性认识少、学生学习兴趣低下、专业知识掌握程度不高等问题。比如学生站在锅炉旁不知道锅炉在哪里，把省煤器当作空气预热器，再热器当作过热器，混淆上煤系统与制粉系统，混淆风烟系统与汽水系统等问题。

随着我国高等职业教育的发展，高职院校越来越重视研究和解决实践教学中产学结合、工学融合问题。因此，我们从2012年开始开展锅炉设备及系统课程改革探索，成立了教改课题组。本课程改革是根据课程理论内容，以典型工作岗位定位能力技能，设计了五个能力训练任务，本着模拟现场、激发兴趣、创新制作、手脑并用的教学思路，以建构主义教学理论为指导，通过创设锅炉设备及系统模型制作教学情境，引导学生利用已经掌握的机械、电工、锅炉设备及系统原理等知识，制作微缩版锅炉设备模型，掌握电厂锅炉设备及系统的理论知识。并模拟现场情境，通过案例教学，掌握现场运行参数调整方法及事故处理技能，通过“做、学、教”一体化的教学，完成本课程学习。

在2012-2014年的本课程教学改革中，我们发现按照改革初期制定的课程改革方案，在教学内容、教学安排、课堂组织、考核评价制度等方面存在一些典型问题，影响了本课程改革的实施效果。从2014-2015两个学年我们对存在的常见典型问题进行了详细调研及论证，制订了相应改革对策，修订了改革方案。通过两个学年184人的教学实践，证明这些对策是有效的，极大地调动了学生学习积极主动性及动手能力，培养了学生团队合作精神，同时增强了学生运用理论知识解决实际问题的能力，激励和培养了学生的创新意识和能力，提高了学生综合素质，基本解决了改革初期课程改革方案存在的典型问题，取得了比较理想的教学效果。

一、高职锅炉设备及系统课程改革常见问题

按照初期制定的教学改革方案，根据课程内容，以本专业典型工作岗位选择典型锅炉设备及系统，以培养学生能力为目标，制定了五个能力训练项目，见表1。

表1 锅炉设备及系统能力训练项目及核心能力目标

序号 能力训练项目名称 能力目标 知识目标

1 发电厂系统认识及绘制系统图 1.能绘制系统图

2.能在现场辨认出系统全部设备及说出全部设备作用 了解系统设备组成及各设备结构及作用，重点掌握制粉系统设备组成及各设备结构及作用

2 发电厂锅炉本体设备模型制作 1.能制作锅炉本体设备模型

2.能说出锅炉本体各部件名称、结构及作用 了解并掌握锅炉本体各部件名称、结构、作用

3 发电厂技术文件解读 1.能看懂发电厂技术文件

2.能看懂并会计算发电厂常见经济安全指标

了解并掌握燃料及锅炉基本知识

4 发电厂锅炉主要参数运行调整 能根据模拟现场运行数据进行主要参数运行调整 掌握发电厂锅炉主要参数基本运行调整方法

5 发电厂锅炉常见故障处理办法 能根据现场数据及图片进行发电厂锅炉常见故障的处理 掌握发电厂锅炉常见故障处理办法

在五个能力训练项目中，主要问题发生在发电厂系统认识及绘图及发电厂锅炉本体设备模型制作这两个能力训练项目，这也是本课程改革的重点训练项目。

（一）教学内容常见问题

1.学习任务设计不合理

在发电厂系统认识及绘图这个项目内容制定不合理。由于制粉系统设备比较多，系统复杂，学生虽然到发电厂看过相关设备，也绘制了相应的制粉系统图，但是因为设备庞大、系统复杂，学生不能认识全部设备及系统全貌，同时设备在生产中，无法看到设备内部结构，所以学生对此部分内容一知半解，经常混淆设备，学生完成了学习任务，但是还是没有理解整个系统设备结构及系统组成及作用。所以这个教学项目内容设计是不能满足本课程教学改革要求的。

2.学习任务内容设计单一

在发电厂锅炉本体设备模型制作学习任务中，锅炉设备模型制作图纸参照电厂煤粉锅炉结构进行设计。由于是老师预先设计好的，所以学生按照老师设计的图纸要求进行统一制作，制作出来的模型结构单一，全班同学制作出来的模型基本一样，不利于提高学生学习能动性及创新人才培养目标的实现。学生没有个人的思想，是被动的接受知识，是完全的模仿，学生不需要动脑思考锅炉制作的具体过程和要求，只要按照老师的步骤进行就可以完成学习任务，这种教学方法还没有逃脱传统教学的禁锢。

（二）教学安排常见问题

1.教室安排不合理

由于课程改革初期还是沿用原来传统教学的多媒体公用教室，学生上课没有专门教室，学生每次上模型制作课都必须从宿舍将材料拿到教室，做好局部后再拿回宿舍，下次需要做另外连接部分又需要拿到教室，所以经常发生材料损坏事故，影响学生模型制作速度及质量。另外教室座位间隔很小，不能满足模型制作要求的空间。由于采用了小组的课堂组织形式，有些作品需要小组成员合作才能进行，而公用教室每行12人，分成6排，非常不利于小组活动，学生无法实现真正的小组交流，很多学生都是独自完成，本来应该小组完成的项目，最后都是个人完成，无法有效沟通，最后导致学习任务完成质量差。显然这样的教室是不适合本课程“做、学、教”一体化改革要求的。

2.课时安排不合理

由于本课程改革初期还是沿用原来传统教学的教学计划，总课时96节，安排13周完成，每周6个课时，每次课3课时。这样的安排对于理论教学是比较合理的。但是对于本课程改革后的教学是不合理的。因为本课程采用了任务驱动“做、学、教”一体式教学法，每个学习任务的完成时间要求是不一样的。比如发电厂锅炉本体设备模型制作这个学习任务，由于有些部件学习制作时间比较长，3节课是无法完成的，而学生每星期只上两次课，学习时间间隔长，经常发生这节课忘记上节课内容，又需要重新复习才能接着进行下一步教学，而且每个步骤需要分成几个部分完成，打乱了学习任务的整体性及连贯性，非常浪费时间，也不利于学生学习及巩固学过的知识。

（三）考核评价常见问题

成绩是教育效果测量的主要形式，也是教学达标的重要环节，它具有显示功能、反馈功能和导向功能。本课程成绩考核分为3部分，由平时素质、平时模型制作成绩、理论考试成绩组成。本课程改革初期平时模型制作成绩主要由老师及小组长组成评委团。每个评委都必须对每个学生作品进行评分，然后对每个学生的成绩进行加权得到该学生最后成绩。这样做的优点是可以避免人为因素影响，尽量做到公平、公正。但是事实上由于每个班级有40-50人，评委要对这么多的学生逐个评分，很容易导致评分疲劳，导致评分出现阶段得分差异，反而严重影响了分数评价的公平性。

二、高职锅炉设备及系统课程改革常见问题对策研究与实践

（一）教学内容常见问题对策研究

针对发电厂系统认识及绘图项目内容制定不合理的问题，我们调整了改革内容，修改了教学整体设计及单元设计，增加制粉系统设备模型制作项目，通过“做、学、教”一体化教学，使学生达到能力项目培养目标。

针对发电厂锅炉本体设备模型制作学习任务内容设计单一问题，我们将老师设计、学生模仿制作模型这个环节，改为学生根据锅炉厂实际锅炉图纸进行按比例放大制作，而且锅炉种类由原来的煤粉炉改为循环流化床锅炉、链条炉排锅炉、甘蔗渣锅炉、煤粉锅炉、燃油燃气锅炉等多种型式，充分调动了学生学习能动性，鼓励和激发了部分学生的创新意识，提高了学生看图、动手制作及创新能力，不再是单调的模仿。

（二）教学安排常见问题对策研究

针对公用多媒体教室不适合课程改革需要的问题，我们特别安排了专门的锅炉实训室，实训室里面共有8张桌子及50张椅子，多媒体教学设备以及材料工具储藏箱。这些桌椅可以自由组合，完全满足小组学习及制作要求。

在课时安排方面，在总课时不变的情况下，我们将本课程安排教学时间为6周，其中两周到柳州电厂基地参观学习，其他四周在校内学习，每周16节课。这样的安排可以将教学时间相对集中，有利于保证能力项目训练的整体性及连贯性。

（三）考核评价常见问题对策研究

模型制作成绩评价方法由原来的每个评委都必须对每个学生作品进行评分，然后对每个学生的成绩进行加权得到该学生最后成绩，改为老师及小组长共同评分。小组长共8人，两人一组，将全班学生分为4组，首先由老师对一个学生作品进行评分示范，定出具体的评分标准，然后每两个小组长根据评价标准负责1组学生的评分，并最终选出本组最好的两个作品，最后全体评委对这些优秀作品进行再一轮评分，选出最优2-3个作品作为班级优秀作品入选样板展厅，成为下一届学生的学习参考模版。

（四）实施方案

具体教学设计见表2。

表2

蒸发设备（5学时）

一、教学目标

1.能力目标：能对蒸发设备组成有大致了解，并能说出各部件作用，能制作蒸发设备模型。

2.知识目标：了解蒸发设备组成，掌握蒸发设备各部件作用及常用形式。

3.素质目标：与人交流、与人合作、自我提高的能力。

二、任务

1.制作蒸发设备模型

2.模型评分及评讲

三、活动设计

1.在专用锅炉实训室教师应用多媒体讲解蒸发设备结构、作用，安装位置原理理论知识。

2.学生按照5人组成圆桌小组，教师下发任务单，学生根据任务单选择锅炉图纸。

3.教师根据上一届优秀学生作品进行蒸发设备模型制作示范教学。

4.学生根据图纸要求讨论分析蒸发设备组成。教师全程指导，指出并纠正错误。

5.学生根据图纸尺寸按比例放大依次制作蒸发设备。教师全程指导，指出并纠正错误。

6.学生将制作好的蒸发设备安装到锅炉钢架上，教师全程指导，指出并纠正错误。

7.教师根据小组成员完成制作情况进行随机提问，检查学生对蒸发设备各部件的名称、结构、安装位置、作用是否掌握。

8.制作完成，教师对一个学生作品进行评分，指导评委进行评分。

9.评委对学生作品评分。评委两人一组，分别对10个学生作品进行评分，并选出1-2个优秀作品。

10.评委对选出的4-6个优秀作品进行最后一轮评分，评出2-3个最优作品。

11.最优作品学生对自己的作品进行结构、作用解说及制作步骤经验介绍。

12.教师对学生作品进行评讲及总结。

四、相关实践知识

锅炉厂相关锅炉资料。锅炉制造的一般知识。

五、相关理论知识

电厂锅炉常见锅炉蒸发设备结构介绍。

三、实践效果分析

为了准确评价教学效果，课题组对纳入课程教学改革的班级进行了全样调查，统计结果见表3。在2012-2014学年实践班级中，认为这种模式有利于自主学习的学生有242人，占总人数的77%，认为这种模式实践能力有提高的学生有263人，占总人数的83.5%，认为这种模式有利于团队合作的学生有282人，占总人数的64%，认为这种模式有利于创新能力培养的学生有15人，占总人数的4.8%，认可这种模式的学生有267人，占总人数的85%。在2014-2015两个学年中，我们根据教学改革中发现的问题进行了总结，吸取经验教训，调整改革方案，采取了相应对策，修改了教学内容、教学安排及考核评价方法。通过两个学年的教学实践，经过调查结果显示认为这种模式有利于自主学习的学生有162人，占总人数的88%，认为这种模式实践能力有提高的学生有175人，占总人数的95%，认为这种模式有利于团队合作的学生有184人，占总人数的100%，认为这种模式有利于创新能力培养的学生有27人，占总人数的8%，认可这种模式的学生有169人，占总人数的92%。

表3  电厂锅炉设备及系统课程教学改革问卷调查统计表

问卷调查情况 人数 自学能力 实践能力 团队合作能力 创新能力 模式认可度

有很大提高 有一定提高 没有提高 有很大提高 有一定提高 没有提高 有很大提高 有一定提高 没有提高 有很大提高 有一定提高 没有提高 十分认可 较为认可 不认可

2012-2014 315 46 196 73 98 165 52 97 106 112 5 10 300 154 113 48

2014-2015 184 40 122 22 120 55 9 142 42 0 7 20 156 122 47 15

对改革前后的数据进行比较，可以发现改革后的学生自主学习能力、实践能力、团队合作能力、创新能力及改革模式认可度都得到了较大的提高。特别是实践能力、团队合作能力得到了大幅提高。所以可以认为我们采取的对策是有效的，它不仅适用于电厂锅炉设备及系统课程教学改革，同样也适用于其他工科专业的专业基础课程教学，有一定的推广价值。

【参考文献】

[1]杨黎明.关于项目课程（教学）的若干问题[J].职教论坛，2009（24）

【基金项目】2015年广西职业教育教学改革立项项目

【作者简介】刘 萍（1970- ），女，广西南宁市人，广西电力职业技术学院高级工程师，热能动力设备与应用专业带头人，研究方向：热能动力设备与应用。张海燕，女，广西电力职业技术学院教授。

（责编 丁 梦）