熱工過(guò)程控制系統(tǒng)課程教學(xué)創(chuàng)新

1、熱工過(guò)程控制系統(tǒng)課程教學(xué)創(chuàng)新 一、“熱工過(guò)程控制系統(tǒng)”課程教學(xué)改革 1.課程教材建設(shè)教材是進(jìn)行課程教學(xué)的基本工具，是進(jìn)行教學(xué)工作、有效提高教學(xué)質(zhì)量的重要保證。該課程在教學(xué)中使用過(guò)兩種正式出版教材，總體來(lái)看，所用課程教材內(nèi)容比較全面。但是，由于熱工過(guò)程控制技術(shù)和火力發(fā)電機(jī)組技術(shù)的不斷發(fā)展，教材中有些內(nèi)容就顯得較陳舊，為此根據(jù)最新擬定的教學(xué)大綱，并參考國(guó)內(nèi)有關(guān)火力發(fā)電機(jī)組最新技術(shù)和過(guò)程控制相關(guān)教材，結(jié)合課程組近幾年形成的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，編寫并出版了“熱工過(guò)程控制系統(tǒng)”課程的新教材。2.更新教學(xué)內(nèi)容“熱工過(guò)程控制系統(tǒng)”課程內(nèi)容幾乎涉及到本專業(yè)先修的所有專業(yè)基礎(chǔ)課程與專業(yè)課程。在組織課程教學(xué)內(nèi)容上，根據(jù)最新

2、出版的教材，每學(xué)期課程組依據(jù)收集的火力發(fā)電機(jī)組最新技術(shù)和過(guò)程控制技術(shù)在火力發(fā)電機(jī)組上的最新應(yīng)用，在學(xué)期末課程組開會(huì)集體研究、整理，提煉出必要的內(nèi)容充實(shí)到下個(gè)學(xué)期的課程教學(xué)中，不斷更新教學(xué)內(nèi)容，保持教學(xué)內(nèi)容的前沿性和新穎性。同時(shí)注重不同專業(yè)課程內(nèi)容之間的銜接，將檢測(cè)技術(shù)、控制儀表、集散控制系統(tǒng)、鍋爐原理、汽輪機(jī)原理、智能控制技術(shù)與控制系統(tǒng)仿真技術(shù)等知識(shí)融入到具體的控制系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)中，以有利于培養(yǎng)學(xué)生熱工過(guò)程控制系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)能力。3.改進(jìn)教學(xué)方法和教學(xué)手段在課堂紀(jì)律管理方面上，制作簽到點(diǎn)名表格，學(xué)生上課時(shí)自己在簽到表格上填寫自己的姓名和學(xué)號(hào)。通過(guò)學(xué)生簽到點(diǎn)名方法，既節(jié)省了全班學(xué)生姓名點(diǎn)名所花

3、的時(shí)間，同時(shí)，也方便教師與學(xué)生之間的互動(dòng)，并加強(qiáng)了對(duì)課堂的管理。在課堂上，通過(guò)學(xué)生的簽到表，可以很方便對(duì)應(yīng)地找到講話、睡覺、玩手機(jī)、戴耳機(jī)等學(xué)生姓名，可通過(guò)點(diǎn)名或點(diǎn)名回答問(wèn)題等方式提醒學(xué)生；與此同時(shí)，在課堂上積極跟教師互動(dòng)、回答問(wèn)題的學(xué)生都根據(jù)情況記錄，在平時(shí)成績(jī)上加分。在教學(xué)方法上，注意運(yùn)用啟發(fā)式和互動(dòng)式教學(xué)，課程中的基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)盡量講解得生動(dòng)形象易懂；對(duì)課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題，在講解后，采取提問(wèn)或課堂討論等互動(dòng)手段加強(qiáng)學(xué)生對(duì)重點(diǎn)和難點(diǎn)的理解。課程教學(xué)采用多媒體課件教學(xué)，對(duì)重要的理論知識(shí)及時(shí)使用MATLAB/Simulink進(jìn)行仿真，進(jìn)一步加強(qiáng)理論知識(shí)的理解。比如課程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)：PID控制器

4、比例、積分、微分三個(gè)參數(shù)對(duì)控制質(zhì)量的影響，若是只將三個(gè)參數(shù)對(duì)控制質(zhì)量影響的結(jié)論告訴學(xué)生，學(xué)生比較難以理解，但是通過(guò)Simulink仿真就能生動(dòng)地將PID控制器的比例帶、積分時(shí)間、微分時(shí)間三個(gè)參數(shù)變化對(duì)控制系統(tǒng)性能的影響通過(guò)曲線的形式體現(xiàn)出來(lái)，這樣就加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的深入理解。4.實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革本課程的所有實(shí)驗(yàn)都放在熱工檢測(cè)與控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)這一門綜合性實(shí)驗(yàn)課程，并出版了該實(shí)驗(yàn)課程的教材，由實(shí)驗(yàn)室老師講授，并指導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)。針對(duì)熱工過(guò)程控制系統(tǒng)課程內(nèi)容，開設(shè)了六個(gè)實(shí)驗(yàn)，包括單容水箱液位數(shù)學(xué)模型的測(cè)試、雙容水箱液位數(shù)學(xué)模型的測(cè)試、單回路定值控制系統(tǒng)、水箱液位與流量串級(jí)控制系統(tǒng)、雙閉環(huán)流量比值控

5、制系統(tǒng)和上下水箱液位前饋-反饋控制系統(tǒng)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生對(duì)對(duì)象動(dòng)態(tài)特性的測(cè)量方法，單回路控制系統(tǒng)、串級(jí)控制系統(tǒng)、比值控制系統(tǒng)、前饋-反饋控制系統(tǒng)等控制系統(tǒng)原理及其調(diào)節(jié)器參數(shù)整定方法有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。 二、“熱工過(guò)程控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)”教學(xué)改革 “熱工過(guò)程控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)”是熱工自動(dòng)化專業(yè)繼“熱工過(guò)程控制系統(tǒng)”課程之后一項(xiàng)重要且必不可少的工程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是完成書本知識(shí)到實(shí)際運(yùn)用能力轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵步驟，其學(xué)時(shí)為兩周。其目的是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的熱工過(guò)程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和分析理論知識(shí)解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，進(jìn)一步發(fā)掘和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和工程實(shí)踐能力，主要從教學(xué)大綱、課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書、課程設(shè)計(jì)選題、指導(dǎo)教師的

6、團(tuán)隊(duì)化、課程設(shè)計(jì)與生產(chǎn)實(shí)習(xí)的關(guān)聯(lián)性等方面進(jìn)行改革探索。1.改革目標(biāo)按照熱工自動(dòng)化專業(yè)的“厚基礎(chǔ)、寬口徑、強(qiáng)能力”的要求，結(jié)合“熱工過(guò)程控制系統(tǒng)”課程教學(xué)改革，使學(xué)生在完成課程設(shè)計(jì)任務(wù)的過(guò)程中進(jìn)一步加深對(duì)過(guò)程控制理論知識(shí)的理解和掌握，并在該課程設(shè)計(jì)過(guò)程中努力提高學(xué)生的創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力。2.課程設(shè)計(jì)選題優(yōu)化“熱工過(guò)程控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)”主要圍繞火力發(fā)電廠鍋爐各個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，給出了過(guò)熱蒸汽溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、再熱蒸汽溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、汽包鍋爐給水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、磨煤機(jī)多變量解耦控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與燃燒過(guò)程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)等5個(gè)子課題，46名學(xué)生一組，每組對(duì)應(yīng)一個(gè)子課題，要求必須完成該組課題的方案設(shè)計(jì)、

7、系統(tǒng)構(gòu)建、參數(shù)整定、結(jié)果分析和答辯等任務(wù)，進(jìn)一步提高培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。3.指導(dǎo)教師的團(tuán)隊(duì)化探索學(xué)生工程能力的培養(yǎng)，指導(dǎo)教師是關(guān)鍵。指導(dǎo)教師必須有豐富的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，有相當(dāng)?shù)慕鉀Q實(shí)際問(wèn)題的積累。加強(qiáng)“熱工過(guò)程控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)”指導(dǎo)教師師資隊(duì)伍建設(shè)，聘請(qǐng)學(xué)校附近電廠的熱工骨干技術(shù)員擔(dān)任輔助指導(dǎo)教師。整合理論課授課教師、實(shí)驗(yàn)課指導(dǎo)教師、課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師、運(yùn)行實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師及電廠技術(shù)員五者優(yōu)勢(shì)資源，探索課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)建設(shè)模式。4.強(qiáng)化課程設(shè)計(jì)與電廠運(yùn)行實(shí)習(xí)的關(guān)聯(lián)性我校熱工過(guò)程自動(dòng)化專業(yè)的“熱工過(guò)程控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)”和“電廠運(yùn)行實(shí)習(xí)”都在大四第一學(xué)期開展，進(jìn)一步分析課程設(shè)計(jì)與電廠運(yùn)行實(shí)習(xí)的內(nèi)在聯(lián)系。合理安排課程設(shè)計(jì)與電廠運(yùn)行實(shí)習(xí)時(shí)間安排，根據(jù)不同的課程設(shè)計(jì)題目對(duì)學(xué)生的電廠運(yùn)行實(shí)習(xí)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行有針對(duì)性的強(qiáng)化安排，強(qiáng)化課程設(shè)計(jì)與電廠運(yùn)行實(shí)習(xí)的關(guān)聯(lián)性，使得課程設(shè)計(jì)和電廠運(yùn)行實(shí)習(xí)都能取得良好的效果。 三、結(jié)束語(yǔ) 在近幾年來(lái)的教學(xué)中，對(duì)“熱工過(guò)程控制系統(tǒng)”及“熱工過(guò)程控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)”兩門課程教學(xué)改革進(jìn)行探索與實(shí)踐，逐步完善了教學(xué)過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)，在教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段、實(shí)驗(yàn)教學(xué)以及基于工程能力培養(yǎng)的課程設(shè)計(jì)等多個(gè)方面，都進(jìn)行教學(xué)改革探索。通過(guò)這門課程理論教學(xué)及其課程設(shè)計(jì)的教學(xué)，使學(xué)生在面對(duì)火力發(fā)電廠時(shí)，加深了對(duì)熱工過(guò)程控制系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)、參數(shù)