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摘要：介绍了研究性教学的含义及其在国内的发展现状，结合“热力发电厂”课程的特点，分析了传统教学模式所存在问题，提出了“热力发电厂”课程研究性教学的基本思路，开展了研究性教学实践，为培养适应新形势下的能源动力类专业应用型实践创新人才提供了基本保证。
关键词：热力发电厂课程；研究性教学；教学改革
作者简介：谢浩（1976-），男，安徽六安人，南京师范大学能源与机械工程学院，讲师；侯小刚（1956-），男，四川绵竹人，南京师范大学能源与机械工程学院，副教授。（江苏 南京 210042）
基金项目：本文系南京师范大学校研究性教学示范课程资助项目的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）02-0059-02
研究性教学源自于欧美发达国家，其核心理念就是：以学生知识、能力以及素质协调发展为目标，引导学生通过对教学主题的研究从而实现对教学内容进行自主学习的一种新型教学模式。[1-4]
我国高校对研究性教学的初步探索始于上世纪80年代，南京大学、华中科技大学等研究型大学在相关学科领域进行了尝试，之后很长一段时间，由于各高校对其在认识上的偏差，并没有使之得到有效推广。[5]2005年教育部《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》中明确要求：推动研究性教学，提高大学生创新能力。随后一些高校逐渐将研究性教学理念融入到教学改革中，在不同层面开展和实施研究性教学。但总体来讲，我国高校研究性教学的开展仍有待于进一步地深入。
“热力发电厂”课程是能源与动力工程专业的一门专业必修课程，主要讲授热功转换的理论基础、发电厂的主要热经济性指标、循环方式与蒸汽参数对发电厂经济性的影响、给水回热系统、给水除氧系统、热电厂的经济性及供热系统、发电厂的原则性热力系统、全面性热力系统以及辅助生产系统。通过本课程的学习，要求学生具备从事热力设备及系统的设计、分析评价、技术改造、运行管理所必需的知识与能力，为学生将来从事实际生产工作和科研工作打下必要的基础。
本文结合“热力发电厂”课程的任务及特点，分析了“热力发电厂”传统教学模式所存在的问题，对“热力发电厂”教学改革中实施研究性教学进行了初步探索。
一、传统教学模式存在的问题
1.课程体系陈旧
“热力发电厂”是能源与动力工程专业的核心课程之一，结合“锅炉原理”、“汽轮机原理”、“泵与风机”、“热力设备运行”等其它课程，组成了以“热力发电厂”为末端的专业课程体系。各课程之间内容相互交叉，几乎涵盖了本专业的机、炉、电、汽、水、风等各个环节，具有综合性强、工程性强与电厂生产实际紧密相连的特点。长期以来，该课程体系中各教学环节相互独立，均以理论教学为主，即便利用动画、图片、教学模型等现代教学手段，但对于如此众多的火电厂设备与复杂多样的热力系统，其教学效果还是远远不够的。
2.实践教学环节薄弱
与“热力发电厂”课程密切相关的实践教学主要包括认识实习、生产实习和仿真实习，前两项属于下厂实习，安排学生在电厂完成，仿真实习在校内仿真实验室完成。近年来由于企业改革和学校体制改革的深入，在安排下厂实习和实施上出现了一些问题，主要表现为联系实习单位困难、实习内容趋于形式化等几个方面。即便安排学生进入电厂实习，基于安全和经济因素考虑，现场实习的学生主要以看为主，不能参与操作，无法真正体会和积累实际操作经验。实习结束后，学生只要如期提交实习报告，就顺利完成实习环节，而教师对学生实习效果和完成质量等问题跟踪较少。本校仿真实验室原有一套135MW中间再热凝汽式机组DCS仿真系统，由于机位不足，需要进行多批量重复性实习工作，此外，该套仿真软件依托于Win NT操作系统，在使用和操作过程中有诸多不便，因此电厂仿真实习条件有待于进一步改进。
3.学习主动性不足
由于对传统教学模式的依赖和惯性，许多学生总是习惯于在教师的主导下，把自己定位于知识的接受者，总体表现为学习主动性差，课堂反应过于平静，与教师互动性不足。笔者通过进一步与学生交流发现，大学四年级学生所面临的考研、择业等种种压力，转移了学生的课程学习注意力，再加上“热力发电厂”课程的特点，即理论性相对较弱，工程性较强，与生产实际紧密结合，如果仍然采用传统的教学模式，难免会让学生感觉枯燥无味，达不到预想的教学效果。
二、研究性教学思路和实践
1.基本思路
在课程建设方面，本课程组紧随专业培养目标不断调整课程体系，合理把握课程教学内容，强化实践教学环节；在教师素质发展方面，不断加强自身的专业素质，积极从事科研工作，并有效利用科研促进教学；在教学方法上，勇于创新，大力推动主体参与教学模式。通过“热力发电厂”研究性教学，为培养适应新形势下的能源动力类专业应用型实践创新人才提供保证。
2.教学实践
（1）建立新课程体系，更新课程教学内容。根据新形势下能源与动力工程专业的发展现状及针对本专业学生的社会需求，对原有的“热力发电厂”课程体系进行适当的调整，将“热力设备运行课程”与仿真实习教学环节合并，避免部分重复内容，提高教学效率；结合热力发电厂课程设计，充分将专业设计原理与现代计算机软件技术相结合，训练学生工程设计能力。课程体系调整如表1所示。
根据能源与动力工程专业新的培养目标，重新制定“热力发电厂”教学大纲，更新部分教学内容。将与“工程热力学”重复的知识点进行压缩，比如：动力循环的基本原理，初、终参数对系统经济性的影响等。同时，适当增加诸如火力发电厂主要发展趋势、凝汽器设备结构与运行、电厂的最新脱硫脱硝及除灰渣系统、火电厂的主厂房布置等知识点。
（2）强化实践性教学，加强实验室建设。为了进一步提高学生下厂实习的效果，本院与校外多个企业建立长期合作关系，为学生提供稳定的专业实习基地，保证了学生实习项目的多元化及实习过程的规范化。 在仿真实习方面，加强了数值模拟与仿真实验室的建设。在原有135MW中间再热凝汽式机组DCS仿真系统的基础上，购置了一套300MW发电机组的虚拟DCS仿真培训系统，其主要功能包括：工况仿真能力、运行分析能力、模拟试验能力、修改和二次开发能力。数值模拟与仿真实验室的建设为“热力发电厂”课程研究性教学提供了实践平台。
（3）提高专业素质，将科研成果向教学转化。学生不仅要学习更多的知识，更重要的是要具备运用所学知识分析问题和解决问题的能力。通过不断关注行业发展动向、积极开展科学研究正是使教师和学生具备这些能力的有效手段。
教师在“热力发电厂”的教学过程中，将数值模拟和仿真技术应用于课程教学中，比如加热器、给水泵和凝汽器等设备的流动传热特性，可以通过CFD进行数值模拟；疏水连接方式对电厂系统经济性的影响，可以利用系统仿真软件给予详细的热力计算和仿真。将模拟和仿真的结果制作成教学素材，用于讲解热力设备的结构与运行、热力系统的设计与优化，不仅可以使讲授的内容具体化、直观化，而且更好地培养了学生的学习兴趣和科研创新能力。
（4）丰富教学资料，改进教学方法。多年来本院不断编写和完善热力发电厂系列多媒体课件，主要包括：热力发电厂、锅炉原理和热力设备运行，整理了大量的图片和视频动画，将以上资料进行有机地组合，形成一套完整的热力发电厂教学资料，并借助毕博（black board）平台建立热力发电厂网络课程，网络课程框架结构如图1所示。
实施主体参与课堂教学模式，比如在课堂教学中组织“热力发电厂”相关专题讨论，为学生布置一些专业最新发展调研任务，请学生上讲台讲解习题或部分课程内容等，有效地促进学生主动参与教学的全过程，充分调动学生的自觉性、主动性和积极性。教师在适当的时机也可就教学方法问题与学生进行积极沟通，通过学生的反馈信息，了解自己的不足，并不断改进教学方法，参照图2。
（5）加强交流与合作。通过专业网站与论坛，了解热力发电行业最新动态，与同行业人士进行积极交流，并广泛收集最新教学资料，为课堂教学提供丰富的工程实践案例和素材，为研究性示范课程建设奠定了技术基础。
在开展研究性教学的过程中，教师还应该以开放、谦卑的姿态与优秀教师进行深入地交流，积极参加教学座谈会或教学沙龙，关注并参与国内外能源动力行业的教学研讨会。
三、研究性教学评价
笔者针对“热力发电厂”研究性教学基本思路与实践情况，做了一份教学测试问卷，在“热力发电厂”课程教学结束时进行测评，测评前要求学生本着负责任的态度认真履行自己的权利和义务，尽可能让测评数据客观、可靠。
学生的测评结果如表2所示，大学生对“热力发电厂”多媒体课件持非常满意的态度，占总测评人数的52.6%；在选用教材、教学内容等方面大部分学生基本满意，分别占42.9%和66.7%；而在课程与生产实际结合方面，虽然大部分同学持满意态度，但仍有33.4%的同学表示不满意；在师生课堂互动性方面，大部分学生感到不满意，占总测评人数的38.1%。学生对热力发电厂研究性教学综合印象分为84.5分。测评结果反映了学生对“热力发电厂”课程研究性教学总体持肯定态度，尤其在课程体系、教学内容改革方面，然而，在教学方法上、实践性教学方面，仍有待于进一步改善。
四、结论
开展研究性教学是高等学校课程教学改革的必然趋势，它顺应了时代对高素质人才培养的需求。通过对“热力发电厂”课程的研究性教学尝试，在教学理念、教学方法和教学资料等方面进行创新，取得了良好的教学效果。在今后的教学实践过程中不断完善“热力发电厂”课程研究性教学模式，为其他课程实施研究性教学提供参考和借鉴。
参考文献：
[1]朱红耕，周济人，等.实践性教学环节中开展研究性教学的探索[J].中国电力教育，2012，（23）：90-91.
[2]行龙.引入研究性教学理念 着力提高本科教学质量[J].中国高等教育，2007，（22）：44-45.
[3]李衍达.对推行研究性教学的实践与思索[J].中国高等教育，2008，（10）：19-20.
[4]梁海军.中国大学研究性教学：经验、问题及建议[J].创新与创业教育，2012，（3）：12-15.
[5]宁顺兰，潘岚.基于网络平台的研究性教学模式探索与实践[J].中国电力教育，2012，（23）：27-28.
（责任编辑：李杰）
关键词：热力发电厂课程；研究性教学；教学改革
作者简介：谢浩（1976-），男，安徽六安人，南京师范大学能源与机械工程学院，讲师；侯小刚（1956-），男，四川绵竹人，南京师范大学能源与机械工程学院，副教授。（江苏 南京 210042）
基金项目：本文系南京师范大学校研究性教学示范课程资助项目的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）02-0059-02
研究性教学源自于欧美发达国家，其核心理念就是：以学生知识、能力以及素质协调发展为目标，引导学生通过对教学主题的研究从而实现对教学内容进行自主学习的一种新型教学模式。[1-4]
我国高校对研究性教学的初步探索始于上世纪80年代，南京大学、华中科技大学等研究型大学在相关学科领域进行了尝试，之后很长一段时间，由于各高校对其在认识上的偏差，并没有使之得到有效推广。[5]2005年教育部《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》中明确要求：推动研究性教学，提高大学生创新能力。随后一些高校逐渐将研究性教学理念融入到教学改革中，在不同层面开展和实施研究性教学。但总体来讲，我国高校研究性教学的开展仍有待于进一步地深入。
“热力发电厂”课程是能源与动力工程专业的一门专业必修课程，主要讲授热功转换的理论基础、发电厂的主要热经济性指标、循环方式与蒸汽参数对发电厂经济性的影响、给水回热系统、给水除氧系统、热电厂的经济性及供热系统、发电厂的原则性热力系统、全面性热力系统以及辅助生产系统。通过本课程的学习，要求学生具备从事热力设备及系统的设计、分析评价、技术改造、运行管理所必需的知识与能力，为学生将来从事实际生产工作和科研工作打下必要的基础。
本文结合“热力发电厂”课程的任务及特点，分析了“热力发电厂”传统教学模式所存在的问题，对“热力发电厂”教学改革中实施研究性教学进行了初步探索。
一、传统教学模式存在的问题
1.课程体系陈旧
“热力发电厂”是能源与动力工程专业的核心课程之一，结合“锅炉原理”、“汽轮机原理”、“泵与风机”、“热力设备运行”等其它课程，组成了以“热力发电厂”为末端的专业课程体系。各课程之间内容相互交叉，几乎涵盖了本专业的机、炉、电、汽、水、风等各个环节，具有综合性强、工程性强与电厂生产实际紧密相连的特点。长期以来，该课程体系中各教学环节相互独立，均以理论教学为主，即便利用动画、图片、教学模型等现代教学手段，但对于如此众多的火电厂设备与复杂多样的热力系统，其教学效果还是远远不够的。
2.实践教学环节薄弱
与“热力发电厂”课程密切相关的实践教学主要包括认识实习、生产实习和仿真实习，前两项属于下厂实习，安排学生在电厂完成，仿真实习在校内仿真实验室完成。近年来由于企业改革和学校体制改革的深入，在安排下厂实习和实施上出现了一些问题，主要表现为联系实习单位困难、实习内容趋于形式化等几个方面。即便安排学生进入电厂实习，基于安全和经济因素考虑，现场实习的学生主要以看为主，不能参与操作，无法真正体会和积累实际操作经验。实习结束后，学生只要如期提交实习报告，就顺利完成实习环节，而教师对学生实习效果和完成质量等问题跟踪较少。本校仿真实验室原有一套135MW中间再热凝汽式机组DCS仿真系统，由于机位不足，需要进行多批量重复性实习工作，此外，该套仿真软件依托于Win NT操作系统，在使用和操作过程中有诸多不便，因此电厂仿真实习条件有待于进一步改进。
3.学习主动性不足
由于对传统教学模式的依赖和惯性，许多学生总是习惯于在教师的主导下，把自己定位于知识的接受者，总体表现为学习主动性差，课堂反应过于平静，与教师互动性不足。笔者通过进一步与学生交流发现，大学四年级学生所面临的考研、择业等种种压力，转移了学生的课程学习注意力，再加上“热力发电厂”课程的特点，即理论性相对较弱，工程性较强，与生产实际紧密结合，如果仍然采用传统的教学模式，难免会让学生感觉枯燥无味，达不到预想的教学效果。
二、研究性教学思路和实践
1.基本思路
在课程建设方面，本课程组紧随专业培养目标不断调整课程体系，合理把握课程教学内容，强化实践教学环节；在教师素质发展方面，不断加强自身的专业素质，积极从事科研工作，并有效利用科研促进教学；在教学方法上，勇于创新，大力推动主体参与教学模式。通过“热力发电厂”研究性教学，为培养适应新形势下的能源动力类专业应用型实践创新人才提供保证。
2.教学实践
（1）建立新课程体系，更新课程教学内容。根据新形势下能源与动力工程专业的发展现状及针对本专业学生的社会需求，对原有的“热力发电厂”课程体系进行适当的调整，将“热力设备运行课程”与仿真实习教学环节合并，避免部分重复内容，提高教学效率；结合热力发电厂课程设计，充分将专业设计原理与现代计算机软件技术相结合，训练学生工程设计能力。课程体系调整如表1所示。
根据能源与动力工程专业新的培养目标，重新制定“热力发电厂”教学大纲，更新部分教学内容。将与“工程热力学”重复的知识点进行压缩，比如：动力循环的基本原理，初、终参数对系统经济性的影响等。同时，适当增加诸如火力发电厂主要发展趋势、凝汽器设备结构与运行、电厂的最新脱硫脱硝及除灰渣系统、火电厂的主厂房布置等知识点。
（2）强化实践性教学，加强实验室建设。为了进一步提高学生下厂实习的效果，本院与校外多个企业建立长期合作关系，为学生提供稳定的专业实习基地，保证了学生实习项目的多元化及实习过程的规范化。 在仿真实习方面，加强了数值模拟与仿真实验室的建设。在原有135MW中间再热凝汽式机组DCS仿真系统的基础上，购置了一套300MW发电机组的虚拟DCS仿真培训系统，其主要功能包括：工况仿真能力、运行分析能力、模拟试验能力、修改和二次开发能力。数值模拟与仿真实验室的建设为“热力发电厂”课程研究性教学提供了实践平台。
（3）提高专业素质，将科研成果向教学转化。学生不仅要学习更多的知识，更重要的是要具备运用所学知识分析问题和解决问题的能力。通过不断关注行业发展动向、积极开展科学研究正是使教师和学生具备这些能力的有效手段。
教师在“热力发电厂”的教学过程中，将数值模拟和仿真技术应用于课程教学中，比如加热器、给水泵和凝汽器等设备的流动传热特性，可以通过CFD进行数值模拟；疏水连接方式对电厂系统经济性的影响，可以利用系统仿真软件给予详细的热力计算和仿真。将模拟和仿真的结果制作成教学素材，用于讲解热力设备的结构与运行、热力系统的设计与优化，不仅可以使讲授的内容具体化、直观化，而且更好地培养了学生的学习兴趣和科研创新能力。
（4）丰富教学资料，改进教学方法。多年来本院不断编写和完善热力发电厂系列多媒体课件，主要包括：热力发电厂、锅炉原理和热力设备运行，整理了大量的图片和视频动画，将以上资料进行有机地组合，形成一套完整的热力发电厂教学资料，并借助毕博（black board）平台建立热力发电厂网络课程，网络课程框架结构如图1所示。
实施主体参与课堂教学模式，比如在课堂教学中组织“热力发电厂”相关专题讨论，为学生布置一些专业最新发展调研任务，请学生上讲台讲解习题或部分课程内容等，有效地促进学生主动参与教学的全过程，充分调动学生的自觉性、主动性和积极性。教师在适当的时机也可就教学方法问题与学生进行积极沟通，通过学生的反馈信息，了解自己的不足，并不断改进教学方法，参照图2。
（5）加强交流与合作。通过专业网站与论坛，了解热力发电行业最新动态，与同行业人士进行积极交流，并广泛收集最新教学资料，为课堂教学提供丰富的工程实践案例和素材，为研究性示范课程建设奠定了技术基础。
在开展研究性教学的过程中，教师还应该以开放、谦卑的姿态与优秀教师进行深入地交流，积极参加教学座谈会或教学沙龙，关注并参与国内外能源动力行业的教学研讨会。
三、研究性教学评价
笔者针对“热力发电厂”研究性教学基本思路与实践情况，做了一份教学测试问卷，在“热力发电厂”课程教学结束时进行测评，测评前要求学生本着负责任的态度认真履行自己的权利和义务，尽可能让测评数据客观、可靠。
学生的测评结果如表2所示，大学生对“热力发电厂”多媒体课件持非常满意的态度，占总测评人数的52.6%；在选用教材、教学内容等方面大部分学生基本满意，分别占42.9%和66.7%；而在课程与生产实际结合方面，虽然大部分同学持满意态度，但仍有33.4%的同学表示不满意；在师生课堂互动性方面，大部分学生感到不满意，占总测评人数的38.1%。学生对热力发电厂研究性教学综合印象分为84.5分。测评结果反映了学生对“热力发电厂”课程研究性教学总体持肯定态度，尤其在课程体系、教学内容改革方面，然而，在教学方法上、实践性教学方面，仍有待于进一步改善。
四、结论
开展研究性教学是高等学校课程教学改革的必然趋势，它顺应了时代对高素质人才培养的需求。通过对“热力发电厂”课程的研究性教学尝试，在教学理念、教学方法和教学资料等方面进行创新，取得了良好的教学效果。在今后的教学实践过程中不断完善“热力发电厂”课程研究性教学模式，为其他课程实施研究性教学提供参考和借鉴。
参考文献：
[1]朱红耕，周济人，等.实践性教学环节中开展研究性教学的探索[J].中国电力教育，2012，（23）：90-91.
[2]行龙.引入研究性教学理念 着力提高本科教学质量[J].中国高等教育，2007，（22）：44-45.
[3]李衍达.对推行研究性教学的实践与思索[J].中国高等教育，2008，（10）：19-20.
[4]梁海军.中国大学研究性教学：经验、问题及建议[J].创新与创业教育，2012，（3）：12-15.
[5]宁顺兰，潘岚.基于网络平台的研究性教学模式探索与实践[J].中国电力教育，2012，（23）：27-28.
（责任编辑：李杰）