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摘要：高校教师应以培养应用型人才为目标，充分利用仿真技术的优势完善教学过程。火电虚拟仿真平台能够形象生动地展现电力生产过程，可作为能源与动力工程专业学生培养的重要环节。为了探索新疆地区能动专业在虚拟仿真课程的教学模式，本文以昌吉学院为例，从新疆能动专业的现状和当前市场对毕业生的需求出发，分析虚拟仿真平台的优势，结合当前我校教学过程中存在的问题提出建议。
关键词：虚拟仿真；能动专业；教学改革
本文引用格式：汤吉昀,等.新疆能动专业虚拟仿真教学的探索[J].教育现代化,2019,6(59):169-170.
Exploration on the Virtual Simulation Teaching System of Energy Engineering Major in Xinjiang
TANG Ji-yun,FU Xiao-lin,WANG Chao(Department of Physics,Changji University,Changji,China)
Abstract:College teachers should aim at training applied talents and make full use of the advantages of simulation technology to improve the teaching process.The thermal power virtual simulation platform can lively display the process of power production,and can be used as an important segment in the training of students majoring in energy and powerengineering.In order to explore the teaching mode of virtual simulation courses for majoring in energy and powerengineering in Xinjiang,this paper takes Changji University as an example,analyzing the advantages of virtual simulation platform from the current situation of students majoring in energy and power engineering in Xinjiang and the demand for graduates in the current market.At the same time,this paper puts forward some suggestions that combine with the problems existing in the current teaching process in our university.
Key words:Virtual simulation;Energy and power engineering;Teaching reform
一 引言
针对新疆能源及煤化工产业的现状，我校积极响应自治区重点产业紧缺人才专业建设的号召，于2011年创建了能源与动力工程专业。经过近年发展，该专业培养的学生已进入煤电及清洁燃烧、新能源开发、热能转换过程节能减排等重点领域，弥补了自治区能动专业人才紧缺的现状。为了提高专业实践方面的教学，我校成立了火电仿真运行实训室，并先后配备了300MW和660MW火力发电仿真机。本文就如何发挥昌吉学院在火电虚拟仿真方面的技术优势，加强仿真实习课程建设，进一步促进能动专业在新疆的发展，培养具有实践能力的应用型人才进行探讨。
二 新疆能动专业人才培养的现状
能源与动力工程专业是各工科院校普遍设置的传统专业，理论知识复杂且操作性强。传统的教学过程侧重于理论分析和知识讲解，需要学生具有扎实的数学基础和逻辑推导能力。由于理论与实践脱节，导致学生在学习过程中感觉枯燥难懂，培养质量难以满足市场的需求。
目前，新疆高校能动专业学生培养过程中面临的主要问题有以下几个方面。
（一）新疆高校生源基础薄弱
新疆地处祖国西部，发展相对落后。由于缺乏师资和相关教学硬件，学生的认知能力存在一定的难度。为了提高教育教学质量，我校采取了一系列改革措施，以促进学生成才、教师成长和学校发展。通过营造良好的学习氛围和变革传统的教学模式，理论与实践相结合，卓有成效地推动了学校的发展。
（二）教学条件受限
我校在向应用型转型的过程中，逐渐进行了课程改革。新的人才培养方案中，总的学时进一步缩减。其次，在实践教学中，我校能动专业也同样面临实验设备短缺和场地不足的情况。同时，能动学科的实验项目，涉及高温、高压和燃烧等设备，存在一定的安全风险，学生在实验过程中并不能完全自主设计实验。
三 火力发电仿真实训平台的优势及建设
我校能源与动力工程专业的就业对象主要是火电、煤化工等领域，需要学生系统掌握电力生产的理论知识和操作技能。随着“西电东送”和能源开发的进程，新疆地区迫切需要一大批拥有熟练技能的集控值班员。鉴于火电厂培训毕业生周期较长，且生产现场缺乏培训条件。在应用型转型期间，我校加强了学生实践环节的教学。该过程可缩短用人单位的人才培养周期，适合市场对人才的需求。
能动专业是一门实践性很强的学科，需要学生熟练掌握火力发电厂的动力设备及集控系统。虚拟仿真技术通过建立火力发电厂的热力系统和控制系统模型，形象生动的展现了电力生产的过程，可以提高学生的学习兴趣和效果。该平台具有以下特征。
（一）仿真精确，平台与现场全范围仿真
基于STAR90的660MW火力发电仿真机，可实现对电厂的生产全过程进行模拟，包括额定参数的正常启动、停机；滑参数的启动、运行、停机；机组带基本负荷的运行特性；机组带调峰负荷的运行特性；冷态、温态及热态、极热态启动运行；故障跳闸和各种操作以及其他扰动下的暂态特性等。仿真机所采用的物理、数学模型均符合物理学、数学和电力科学的基本定律，且任何近似的假设或计算方法，都不会降低对仿真机精确度的要求。
（二）机型符合当前电力市场的主流
目前，新疆地区的火力发电机组以300MW、660MW和1000MW等容量机组为主。我校实训室装有330MW和660MW火力发电仿真机，符合当前新疆地区电力生产的主流机型。学生可根据将来的就业方向，选择合适的机型。
（三）充足的学习时间
通过前期的教学发现，要想熟练掌握仿真机的运行，需要保障学生有充足的学习时间。目前，我校学生在学习过程中以5人为一小组，设置组长机和成员机，分别对锅炉、汽机、电气和辅机等进行操作和监控。通过统一指挥和相互配合，可以获得较好的学习效果。
四 虚拟仿真在能动专业实践教学中的改革
（一）制定操作规程
为了学生能够科学合理的对火力发电仿真机进行启、停及故障诊断等操作，教师需要针对相应的仿真机组制定操作规程，以用来指导学生。该操作规程不仅要包含当前仿真机总体概况，还包含具体的操作流程和技术规范。通过课堂上老师的讲解，配合操作规程的指导，可以有效地帮助学生掌握火力发电机组的运行操作。
（二）理论与实践同时进行
在仿真实习期间，教师可带领学生到火电厂参观认识。通过现场的观摩学习，再配合教师的讲解，学生可以留下深刻的认识，便于其掌握电力生产的工艺。同时，结合仿真机1:1的物理模型，可以很好的将理论与实践相结合，为学生适应市场的需求打下基础。
（三）任务分配
在教师讲解后，将操作任务进行分解，例如可分解为机组辅机及电动门送电、辅助系统的投入、锅炉上水等。随后，分配给各个小组，指定工作量，以任务驱动学习。
（四）青年教师及时下企业锻炼
青年教师由于实践经验较少，所掌握的理论知识与现场有距离，需定期到现场一线锻炼学习，及时将最新的理论与实践相结合，提升自己的学科知识，从而更好地去指导学生。
（五）制定行之有效的考核办法
为了促进学生能够熟练掌握电力生产的操作规程和科学合理的运行方法，需要对学生进行考核，以便激励学生进一步成长。在每一个分解任务中，设置相应的得分点，最终以百分制的形式给与学生相应的成绩。
五 结论
伴随国家“一带一路”的建设，新疆高校迎来了发展的机遇。面对当前落后的窘境，新疆高校应充分利用虚拟仿真平台，这有利于激发学生的学习兴趣和创新能力。本文立足新疆，结合本校的实际情况，通过制定操作规程、分解任务和制定考核方案等方式，增加学生动手能力的培养，是火力发电仿真平台在能动专业人才的培养上发挥更大的优势。这对我校应用型转型具有重要的意义。
参考文献
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