汽轮机原理课程教学实践初探

［摘要］汽轮机原理是能源与动力工程专业重要的专业必修课，随着教学大纲的不断修订和完善，教学要求随之提高，传统课程设计的不足也逐渐显现。为了更好地培养学生的学习能力、实践动手能力以及分析解决工程实际问题的能力，该文结合能源与动力工程专业的教学特点，对汽轮机原理课程的教学实践进行了有益的探索。

［关键词］汽轮机原理课程；教学实践；课程改革；高校教学

近年来高校基础课的学时和比例增加，专业课学时却在缩减，广大专业课教师都要面临如何在有限的学时内保质保量地完成教学任务，这无疑为专业课教学质量的提升增添了新的难度[1]。汽轮机原理作为能源与动力工程专业最重要的专业必修课之一，也面临着同样的挑战。

一、汽轮机原理课程教学现状

汽轮机也称蒸汽透平发动机，是一种旋转式蒸汽动力装置，高温高压蒸汽穿过固定喷嘴成为加速的气流后喷射到叶片上，使转子系统旋转，同时对外做功。在现代化电力工业中，汽轮机为人类提供了80%左右的电能，是现代火力发电厂的主要设备[2]。通过学习汽轮机原理课程，学生应对汽轮机的工作原理有全面而系统的认识，能够了解、掌握并开展汽轮机热力设计；此外，还应培养学生分析问题与解决问题的能力，为学生毕业后从事火电厂相关的技术工作打下良好的基础。但是，汽轮机原理这门专业课程所涉及的基础知识众多，且各部分内容又与发电厂的生产实际密切相关，如何将抽象的理论知识与具体的生产实践很好地结合起来是该课程的难点。为了培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才，西安石油大学机械工程学院（下文也称“我院”）的汽轮机原理课程安排了40个课时，如果还是采用传统被动式的教学方式，那么光汽轮机基本原理这个部分就会占用大部分课时，这样势必会影响课程的教学进度以及学生对汽轮机整机、辅助设备的全面学习。因此，为了保证教学质量，如何提高教学效率就显得迫在眉睫，教研室全体教师下定决心改变以往依靠教师讲授为主的填鸭式教学方法，加强理论联系实际，注重对工程实例的分析，激励学生主动去学习，强化学生对汽轮机的感性认识，提高学生的学习效率。

二、汽轮机原理课程教学实践

（一）理论联系实际。在课堂教学中，首先应根据汽轮机原理课程的教学大纲，对基本概念、基本规律进行详细讲解，力求讲清楚、讲透彻，在此基础上攻克知识难点、强化知识重点。笔者在从事汽轮机原理课程的教学过程中逐渐发现，只有将所讲授的知识和学生所熟悉的日常生活紧密联系在一起，才能让学生有更高的学习热情真正参与到具体的教学环节中。由于汽轮机原理课程涉及的基础理论较多，比如汽轮机的基本工作原理涉及工程热力学和流体力学方面的知识，凝汽器部分主要涉及传热学基础知识，零部件强度部分主要涉及理论力学和材料力学知识等[3]，因此，学生在学习的过程中会不断遇到知识壁垒，很容易因为知识储备不足而降低学习的兴趣。此外，汽轮机原理课程的理论知识与电厂生产密切相关，而电厂的具体设备、实际生产环节又都与学生的生活有距离，因此要在保证教学进度的前提下，帮助学生修补知识短板。此外，将抽象的理论知识与具体的生产实践有机地结合起来，是突破汽轮机原理课程教学难点的又一大挑战。为此，我院教师进行了以下有益的探索。首先，教师应在教学过程中经常给学生提出一些问题，这样做不但使教师清楚学生对所学知识的理解程度，随时根据学生的反应情况进行查漏补缺，而且能够督促学生上课认真听讲。课前可以针对上一节的内容进行提问；课中采用穿插提问的方式，提出精练、新颖的问题，引导学生主动思考问题，充分调动学生参与的热情，让学生时刻紧跟教师的教学进度。教师应积极鼓励学生到黑板上演示问题，有意识地引导和鼓励参与性差的学生加入到课堂互动中来，根据学生的实际表现给出客观评价，详细记录每次成绩，并与课程最终的成绩相关联，做到考核的全面性和公正性，逐步培养学生勤于思考的学习习惯。其次，在汽轮机原理课程教学结束前给学生留一个与这门课程有关的具有开放性的小论文。让学生找到自己感兴趣的知识点，以所学的知识为基础，利用网络平台搜集、扩充相关专业知识，通过自己的理解进行分析归纳，从而加深学生对所学知识的理解与掌握。在完成小论文的过程中，学生能够自我发现知识储备的不足之处，及时补充相关知识，这就有利于培养学生获取知识的能力、归纳凝练知识的能力以及完善自己知识体系的能力，而且学生的文字表达能力和自主学习习惯也会得到训练。众所周知，工程问题往往是具体的、复杂的，它总是以某种状态处于特定的生产实际环境中，其中又蕴含着深刻的科学道理，绝不能割裂客观的生产环境去研究[4]。我院的任课教师在传授科学知识的基础上，密切联系工程实际，通过具体的工程实例去解读其中所包含的科学知识，有意识地培养学生的工程素养。（二）运用有效的教学手段。传统教学往往采用“粉笔+黑板”的教学手段，随着科技的发展，教师已经很难在黑板上清晰地展示出复杂的设备结构图，必须借助现代化的教学手段，同时大力提倡研讨式的教学方法，让学生成为课堂的主体，强化学生参与教学的积极性[5]。基于此，我院教师在具体的教学环节做了以下尝试。首先，借助多媒体丰富课堂教学。利用动画演示汽轮机的工作原理，播放最前沿的科技动态，将平面抽象的理论知识和立体形象的视频紧密结合起来，让学生由二维学习拓展到三维认知，丰富学生的感官体验，更高效、快捷地完成教学难点的讲解；通过多媒体完美逼真地再现科学知识，吸引学生的注意力，激发学生的创造力和想象力，给学生更广阔的思维空间，为后续教学活动的有效开展打下基础。其次，组织学生积极开展专题讨论。教师根据课程大纲，围绕教学重点，指定具有前沿性的论题，编写好具体的实施步骤，包括主讲人及其团队、论题及其范畴、讨论时间、评分标准以及相关参考文献资料等，以书面形式提前发给学生，留给学生充足的时间进行团队准备，随时跟进学生的准备情况，逐步启发学生进行深入研究，发现问题及时协助解决，不断完善团队建设，确保每次讨论都能够高质量、高效率地完成。此外，教师充分利用QQ、微信等学生普遍使用的交流工具，建立汽轮机原理课程交流群，分享相关教学资料，积极开展相关的教学研究活动，及时地和学生互动，了解学生的需求，帮助学生扫清学习过程中的拦路虎，不让一个学生掉队。这样的真诚互动增进了师生之间的情谊，让学生信赖教师，进而爱上了汽轮机原理这门课程。（三）建设高素质的教师队伍。进入21世纪，以计算机为核心的汽轮机时代已经到来，先进的汽轮机技术发展迅速，专业知识更新迅速，这是专业课程的一个特点[6]。因此，传统教材无法及时更新内容就会显得落伍。教师在课堂教学中应适时引入最新研究成果和动态。实践证明,这种方法不仅可以激发学生的学习兴趣，同时也有利于学生创新能力的培养，它的实施需要依赖一支高素质的教师队伍。近年来，我院从国内外多所高校引入优秀博士生，建立了一支专业知识基础扎实且充满活力的教学队伍。课题组教师在完成教学任务的同时，不忘投身于科研工作中，积极申报相关科研项目，撰写高水平的科研论文，以科研工作促进课程建设。教师们在开展科学研究的同时，及时关注科研发展动态，将最前沿的科技讯息传递给学生，让学生在学习基础知识的过程中得以拓宽眼界，给学生种下勇于攀登科技高峰的种子，激发学生的科技热情，发现并吸纳一些具有科研潜力的学生参与到教师们的科研项目中，不但培养了学生的科研实践能力，同时加快了教师的科研进度，进而推动了汽轮机原理课程建设工作，取得了可喜的教学效果。（四）教师要积极引导学生理解专业学习与职业规划的联系。当前社会竞争激烈，教师的视野不能仅仅局限在所传授的专业知识这个层面上，学校的人才培养工作都要面向社会需求，而当今社会更需要对自我有着清晰认识且具备一定职业竞争力的人才。因此，教师应深入挖掘专业知识与专业岗位需求之间的联系，帮助学生初步了解职业生涯规划的内容和意义，引导学生去理解这门课程的知识对于职业、对于人生的意义。此外，要进一步完善课程实践体系建设，要将课程实践贯穿于大学四年的始终，从初期的专业知识学习开始逐步渗透专业岗位的技能需求，加深学生对职业的了解，到最后组织引导学生去课程实践地点进行现场观摩学习，感知专业知识与工作需求的依存关系。科学、合理地开展相关的课程实践，可以让学生更加了解职业规划的重要性，有针对性地将所学知识运用到实际生产生活中去。当学生有了自己的职业规划后，就会有明确的学习目标，清楚自己需要提高的具体技能应该达到什么样的标准，会更高效地利用时间来充实自己，开启自主学习的“发动机”，对课程学习投入更多精力。（五）教师要热爱教育热爱学生。教师除了应该具有扎实宽广的专业知识基础，能够理论联系实际，采用高超的教学技巧深入浅出地进行授课外，还应该懂得尊重、信任学生，相信他们能进步。教育家乌申斯基认为，如果教师从多方面来培养人，那么他首先应该在多方面了解学生[7]。由此看出，全面了解学生是热爱学生的起点，是尊重学生、对学生进行教育的前提条件。没有了解的爱是盲目的。当学生感到教师的信任时，便会涌起一种自豪感和喜悦之情，会对教师产生更强烈的信任感，从而促进师生关系的和谐，而良好的师生关系是有效开展一切教学活动的基石。此外，懂得宽容学生也是热爱学生的具体体现。学生的可塑性很强，只要得到正确的引导、启发都能进步。教师在课堂中应该既严格又宽容，对待学生的学习要严格要求，对待学生的错误要懂得宽容，给学生一个改错的机会。坦白来讲，喜欢优秀的学生很自然，但是要发自内心地喜欢后进生就需要教师热爱教育热爱学生。教师要善于通过细致的观察发现学生的闪光点，给予后进生信心，因势利导，帮助他们迎头赶上，让他们在教师真爱的滋养下重拾学习信心，最终成长为一个有益于社会之人。

三、结束语

汽轮机原理是一门理论与生产实际联系非常密切的课程。我院教师通过教学改革与实践，力求将理论知识和工程实践有机结合起来，提高学生学习汽轮机专业课的热情和主动性，培养学生运用所学知识综合分析与解决实际问题的能力。虽然我们在如何提高教学质量方面做了一些探索，但还要在今后的教学实践过程中继续大胆创新，不断完善。

［参考文献］

［1］戚胜，李想.“汽轮机原理”课程教学方法改革的探讨与实践［J］.课程教育研究，2016（10）：224.

［2］靳智平，平.电厂汽轮机原理及系统［M］.2版.北京：中国电力出版社，2006.

［3］谢诞梅.汽轮机原理［M］.北京：中国电力出版社，2012.

［4］刘建全，石竟达，王伟，等.《超超临界机组运行特性》课程教学改革与实践［J］.教育教学论坛，2016（19）：89-90.

［5］张君.运用现代教育技术优化课堂教学手段［J］.语文学刊（教育版），2004（10）：23-24.

［6］钱进.《汽轮机原理》课程教学方法与手段改革实践［J］.中国电力教育，2008（20）：72-73.

［7］乌申斯基.人是教育的对象：教育人类学初探［M］.北京：人民教育出版社，2007.

作者:黄晶晶 崔 璐 李景明 单位:西安石油大学机械工程学院