二回路系列课程实战化教学内容体系改革与实践_张磊.pdf

科技视界Science&Technology Vision0引言二回路系统将反应堆及一回路产生的高温高压蒸汽最终转换为机械能或电能，其无论在国内外的经济或军事领域都具有非常重要的地位1-2。二回路相关课程是学科综合性很强的课程，涉及传热学、工程热力学、结构力学、流体力学，机械原理，甚至自动控制原理等多种学科知识3，各部分内容间有一定的联系，但相对独立性明显。国内任职类高等院校注重结构认知、拆装检修等技能型教学，缺乏对理论的深入理解。综合类高等院校普遍注重深入讲解理论知识，并结合部分结构认知，缺乏理论与实装深度融合，而且实训也不足。在认真梳理二回路相关课程的建设现状后，课程仍存在诸多问题亟待进行改革和创新4-5，尤其是课程内容不成体系、内容缺乏及时动态调整和更新、理论与实践教学内容结合不够紧密，教学内容与实战化需求脱节等问题6-7。为此急需瞄准课程目标，剔旧补新，突出实战化需要，开展教学内容体系改革，有效提升学员的理论与实践结合能力，进而提升岗位任职能力。1瞄准岗位任职需求，突出教学内容的继承性和先进性1.1紧贴岗位任职，开展课程内容体系优化重构瞄准课程目标，深度梳理课程内容，对教学内容进行有机的筛选优化，从系统层面组织教学内容，突出实战化岗位需求。针对课程特点和学员认知规律，按照一条主线循序渐进+多个分支各个击破的方式重新整合教学内容，并重新设计教案内容和教学PPT，区分基础内容、突出重点内容、抓住难点内容。结合岗位任职的需求，引进其他同类高校课程内容优化措施，通过调研、研讨等方式，对教学内容进行优化整合：课程以二回路设备及系统为对象，将详细介绍其核心设备结构特点、基本原理，各主要系统及控制系统功用、组成、工作原理，以及运行管理等；在框架和结构安排上，遵循原理核心设备主要分系统系统运行管理的逻辑安排授课内容，循序渐进，便于学员学习和掌握。使学员在掌握二回路设备及系统专业方面的基本理论的同时，学会二回路设备及系统运行使用与维护的基本技能，为设备运行管理、组基 金项目：海军 工 程 大 学教 育 科 学研 究 课题。作 者 简介：张 磊，博士，讲师，研 究 方向 为动力 工 程教 学 研 究。DOI：10.19694/ki.issn2095-2457.2022.30.19二回路系列课程实战化教学内容体系改革与实践张磊陈国兵李昆锋袁陈臣（海军工程大学 动力工程学院，湖北 武汉430033）【摘要】瞄 准新 时期新 型机 电 军事 人才 培 养目 标，突 出 岗 位实 战 化 需 求，剖 析 二 回 路 系 列 课 程 内 容 体 系 建 设 存 在不 足。首 先，紧 贴岗 位 任 职，开 展课程 内 容体 系优化 重构；其次，紧 跟 装 备 技 术 发 展前 沿，剔 旧 补新，提 升教 学 内容 的 先进 性；然后，深 度剖析 理论 教学 内容 与实践 教学 内容 之 间 的 关 系，实现关 键知 识点 理 论 与 实践一 体化教 学，形成 基 础 实验、专 业实 验、实装运行 实 验及 综合 创新实 验的 实践 教 学 内容 体系，真正 做到 将理 论 与 实 践融为 一体，有效 提升 学 员 解决 实际 问题 的 能 力和 综合创新 能力，大 大提 升 了学 员 的岗 位 任 职能 力。【关 键词】二 回路；教 学内容；实 践；实战 化科学课堂070Science&Technology Vision科技视界织训练和指挥能力培养，为胜任岗位任职需要奠定基础。1.2紧跟装备技术发展前沿，剔旧补新，提升教学内容先进性兼顾教学内容的继承性和先进性。对传统经典知识进行取舍与合理组织，保证经典知识的稳定性。将二回路系统、汽轮机及系统技术的前沿知识、最新科研成果融入教学内容，促进知识更新，既充实理论知识又开阔学员眼界，保证新增内容的先进性。增加适量的自查自学内容，引导学员追踪课程发展的最新动态。通过赴国内科研院所、部队调研，与基层部队人员交流，查阅并总结相关科技报告、技术资料和参考文献，将课程相关的前沿知识，新技术新装备、部队实战化需求等融合进入课程内容。比如在绪论中，将国内外二回路设备及系统发展趋势及研究成果，民用二回路设备及系统最新发展趋势，以及军民融合发展的重要内容介绍给学员，引起学员的好奇心、激发学员的学习兴趣，针对性地确定课程的学习目标。同样，在讲授每个章节时，凝练出每个章节的研究现状或研究成果，以一个具有吸引力的科研问题作为课程的开端，引出每章内容的学习目标及重难点内容。对于教学中理论性较强的部分，将先进的科研成果引入课堂，将抽象问题变成具体科研的问题，将授课过程变成解决科研问题的过程，让学员更有目的性，更容易对所学内容融会贯通。2突出实战化需要，优化整合实践教学内容深度剖析理论教学内容与实践教学内容之间的关系，确定实践教学内容开展的时机，实现关键知识点理论与实践一体化教学。实践内容的安排以基础知识为前提，强调理论、实践与实装的联系，解决理论与实践脱节、实践与实装岗位脱节、创新实践不足等难题，课程建立了理论验证实验与综合创新实验相结合、设备级实验与系统级实验相结合、原理实验与实战化运行实验相结合的实践教学方式。2.1围绕实装的设备及系统结构认知实践二回路设备及系统主要设备的结构认知实验，让学员掌握二回路设备及系统的结构特点、工作原理，置身于实际二回路设备及系统环境中，有利于激发学员学习热情和积极性；二回路设备多、结构复杂，且结构与工作原理、运行管理密切相关，需要加深学员对设备认知，为此充分发挥教研室实装资源优势，结合理论知识对设备从外到内、由组件到整体进行全方位讲解，为后续开展更深入工作原理及运行管理学习奠定坚实基础。二回路设备及系统实践，指引学员在主体内容学习完成后突破设备或局部系统学习思路，从系统的层面掌握二回路装置主要系统，结合系统布置特点及运行管理的要求，贴合实战化需求，教会学员认知系统、分析系统以及画出并讲解系统，有效地激发学员的主动性，大大提高学员实践动手能力；学员普遍反映仅依靠课程中学习每章节单个设备相关内容，有种只见树木不见森林的感觉，会导致置身于森林却寸步难行，而通过系统层面的实践不仅掌握树木在森林所处的位置以及重要作用，更能清晰辨别树木和森林相互关系、相互影响，加深学员对课程整体内容的理解。2.2突出理论联系实践优化实践教学内容二回路核心设备汽轮机叶片振动实验、汽轮机临界转速实验等兼顾了基本理论知识点和实装运行管理的影响特性，是重难点知识理论联系实践的实验，通过实验让学员掌握汽轮机必要的强度、振动分析知识，有助于学员在工作岗位中正确的使用装置，科学从事检修工作，进而确保汽轮机长期安全稳定运行，使装备发挥最大的效能。抽象的振动、强度理论仅依靠课程公式分析、实例讲解很难有直观的、根本性的认识，通过实验能够让学员真实感受到实装运行时的状态，视觉的冲击使得学员能够加深理论知识的理解，并培养了学员处理实际问题的能力以及随机应变的能力。2.3紧贴岗位任职设置实践教学内容设置直接与第一任职岗位对接的实验项目，尤其是岗位所要求完成的重要训练科目以及应急处置的重要内容，经过教学团队的优化调整，不仅能够体现课本理论知识内容，更加贴合部队实战化训练的要求，通过实验让学员初步熟悉第一岗位任职的基本能力需求，掌握解决实装问题的基本流程、基本方法。2.4融合创新科研的实践教学内容将科研成果凝练成教学问题，并充分借助创新科研实验平台开展实践教学。如以建立的二回路设备及系统调节特性科研实验平台为基础，不仅让学员掌握设备基本结构、基本性能，而且还掌握调节控制的基本原理、结构组成、实装调节系统，并进一步熟知二回科学课堂071科技视界Science&Technology Vision路主要设备的运行操作方式方法；实验平台经过改良后，学员可以自己对实验内容进行优化重组，如控制实验，可以通过变换多种参数，分析不同设备参数的匹配关系，以及对系统设计、运行的影响，有利于学员发散思维，通过进一步深入学习可基于该实验平台设计出新型的控制系统，鼓励学员熟悉新装备，有效地培养了学员探索能力以及综合创新能力，为学员从事相关科学研究和新型设备的运行管理奠定了坚实的基础。2.5实装、实训与理论深度融合的实践教学内容二回路设备及系统运行实践，该实践模块贴近实装实战，教员结合实装运行具体问题，通过引入理论内容，引导学员思考，进一步强化理论联系实际。并让学员组织启动汽轮机实装，完成二回路汽轮机从开机准备到停机等一系列操作训练，实现理论知识的升华；针对二回路运行管理中重点关注的问题，可设置应急故障排除等项目，培养学员运行所学理论知识解决实际问题的能力。针对运行中存在的疑难问题，可作为课程大作业或毕业设计的选题，让学员形成联合小组，集智攻关，有效提升学员的学习兴趣和主观能动性，并大大强化岗位任职能力。3结语二回路系列课程内容建设应瞄准课程目标、针对学员认知规律，深度梳理课程内容，对教学内容进行有机的筛选优化；为兼顾教学内容的继承性和先进性，需遵循装备发展脉络优化教学内容，并及时吸收新装备新技术，尤其注重将最新科研成果融入教学内容，确保经典知识的稳定性、新增内容的先进性；为突出岗位实战化需求，应针对理论知识科学合理安排实践内容，强调理论、实践、实装的深度融合，采用理论验证实验与综合创新实验相结合、设备级实验与系统级实验相结合、原理实验与实战化运行实验相结合的实践教学方式，发展不同颗粒度、多层次的与理论结合紧密的实践教学内容体系。【参考文献】1崔佳林，杨自春，张磊.船用二回路系统全工况热力计算方法及特性分析J.中国舰船研究，2018，13（2）：116-122.2罗吉江.AP1000核电厂二回路设计优化探讨J.热力透平，2021，50（3）：192-195.3张磊，杨自春，陈国兵等.汽轮机原理多元化课程考试模式改革实践及启示J.教育现代化，2019（62）：43-46.4孙振生，胡宇，华明军等.理论-实践-创新三位一体教学方法在航空发动机原理 课程教学中的探索与实践J.教育教学论坛，2019（8）：177-178.5王翔.汽轮机原理课程教学方法改革与探讨J.科技创新导报，2018（27）：230-231.6陈云，张昌宏，周大伟等.专业背景类课程实战化教学改革探究J.教育教学论坛，2020（39）：288-289.7夏伟.把握实战化教学着力点R.解放军报，2020（7）：1.科学课堂072