“发电厂电气主系统”课程教学的研究与实践

2011-04-01姚明仁

电气电子教学学报 2011年1期

姚明仁

(三峡大学电气与新能源学院, 443002)

0 引言

“发电厂电气主系统”是电气工程及其自动化专业的专业课程之一,该课程的教学目标是使学生树立工程观点,掌握发电厂电气主系统的设计方法,并在分析、计算和解决实际工程能力等方面得到训练,为今后从事电气工程设计、电力系统运行等工作,奠定必需的理论基础[1]。本课程既要让学生掌握“发电厂电气主系统”课程的基础知识内容,又要让学生了解当前本课程的应用领域和发展趋势,因此需要对教学内容、教学方法等方面进行研究,使“发电厂电气主系统”课程教学达到电气工程及其自动化专业的培养目标。我们主要从以下几方面进行了研究与实践。

1 教学内容研究

为了提高“发电厂电气主系统”课程教学的质量,我校“发电厂电气主系统”课题组对该课程教学进行了探讨与实践。

1.1 完善“发电厂电气主系统”课程教学大纲

课程教学大纲是实施教育思想和教学计划的基本保证,教学大纲是根据该课程在教学计划中的地位和作用制定的教学纲领,教学大纲根据课程性质、目的和任务而规定了课程内容和教学要求。因此,要科学合理地制定发电厂电气主系统课程教学大纲。我校发电厂电气主系统课题组对“发电厂电气主系统”课程教学大纲进行了修订,明确课程教学的目的。任课教师都要认真研读教学大纲有关内容,了解教学大纲的基本要求,掌握好教学进度,这样才能把握好所授课程,规范自己的教学活动。

1.2 合理选择课程教学内容

按照课程教学大纲的指导原则,合理选择课程教学内容。“发电厂电气主系统”内容面广量大,若不深入研究教材,不精选讲授内容,是很难达到良好教学效果的。通过研究,本课程的授课内容应围绕发电厂电气主系统展开。本课程的讲授内容为:能源和发电、常用计算的基本理论和方法、电气主接线及设计、厂用电接线及设计、导体和电气设备的原理与选择、配电装置[2]。

能源和发电部分主要介绍能源和火力发电厂及水力发电厂;常用计算的基本理论和方法主要讲授导体载流量和运行温度计算、载流导体短路时发热计算以及载流导体短路时电动力计算;电气主接线及设计部分主要讲授电气主接线设计原则和程序、主接线的基本接线形式、主变压器的选择、限制短路电流的方法以及电气主接线设计举例;厂用电接线及设计部分主要讲授厂用电接线的设计原则和接线形式、不同类型发电厂的厂用电接线、厂用变压器的选择以及厂用电动机的选择和自启动校验;导体和电气设备的原理与选择部分主要讲授电气设备选择的一般条件、高压断路器和隔离开关的原理与选择、互感器的原理与选择、高压熔断器的选择、裸导体的选择以及电缆、绝缘子和套管的选择;配电装置部分主要介绍屋内配电装置、屋外配电装置、成套配电装置以及发电机引出线装置[3]。

1.3 合理安排课程教学学时

本课程的总教学学时是32学时,经过多年的教学实践,确定了本课程的学时分配如下:

1)能源和发电:2学时

2)常用计算的基本理论和方法:6学时

3)电气主接线及设计:6学时

4)厂用电接线及设计:6学时

5)导体和电气设备的原理与选择:8学时

6)配电装置:4学时

2 教学方法研究

本课程采用传统教学法与多媒体教学法相结合的教学方法。教师课堂授课仍然是本课程的主要教学方式。

2.1 教学方法研究

课堂教学的目的就是使学生通过课堂掌握更多的理论知识和提高综合应用能力。在授课时要采用启发式教学方法,调动学生学习的主动性,激发学生的学习积极性。传统教学方法就是采用黑板板书教学,这种方法的优点就是可以引导学生跟着教师的教学思路进行思考,教师和学生之间容易形成互动的教学效果,教师在授课过程中恰当地利用互动效应,对学生提出问题,引导和启发学生思考问题,这样能够激发学生的上课兴趣,提高课堂教学质量。传统教学方法的不足之处就是对于图表绘制、专业图像以及生产现场的介绍不太适应现代教学要求。多媒体教学法能够弥补这一方面的不足。采用多媒体技术进行教学,就是利用先进的声像技术获得更好的教学效果,最终完成教学大纲规定的教学任务。但是先进的技术手段必须要与相应的教学方法配合使用,才能充分发挥它的优势。因此,要利用多媒体课件的强大功能来提高教学效果,就必须研究传统的教学方法与多媒体教学方法的不同之处,吸收两者的优点,将传统的教学方法与多媒体教学方法有机地结合起来,才能达到满意的教学效果。如果在课堂上全部采用多媒体技术教学,其效果也不太理想。因为相对于板书来讲,多媒体荧屏上的公式,图表等,停留的时间要短些,学生往往为了记笔记而不能专注听课。我们采用传统教学法与多媒体教学法相结合的教学方法,主要是利用多媒体技术,增大课堂上的信息量,有关公式、图表等可以在荧屏上多停留一会儿,让学生有一定的记忆和思考时间,可以向学生提出问题,使学生积极主动地参加到课堂教学中来,而不是被动地学习。同时也适当地增加必要的板书部分。将传统教学法与多媒体教学法有效地结合起来,这样就可以达到最佳的课程教学效果。

2.2 采用启发式和研究式教学

课堂教学不仅是传授知识,而且还要启发学生的思维,也就是教给学生分析问题以及解决问题的思想和方法。在讲授该课程的时候,根据生产实际情况,提出有关问题,引导学生自主思考找出解决问题的方法,培养学生的自学能力与分析解决问题的能力。如在讲授电气设备选择方法的时候,当讲解了按正常运行条件选择电气设备以后,就可以向学生提出问题:电气设备满足正常运行条件后,为什么还要按短路故障来进行校验?应该怎样校验?这样,学生就会自己开动脑筋想问题,就会主动看书找答案,培养了学生的自学能力,学生对学到的知识也记忆得牢些。再就是向学生布置课外作业时,可以向学生简单的讲解一下作业题目要达到的目的,要掌握的知识点是什么,让学生先明白目标,再通过自己学习与研究,达到作业要求的目的,培养学生的自学能力。认真批改学生的作业。课外还要充分利用答疑时间解决学生学习中的疑难问题。采用启发式和研究式教学,即传授了知识又教给了学生分析问题以及解决问题的能力,培养学生研究式、探索式以及自主学习的能力。

2.3 加强教学研究

为了提高“发电厂电气主系统”课程教学质量,要求教师对本课程的知识即要做到专,同时知识面又要广。我校发电厂电气主系统课题组教师每周都进行教学研究活动,教师之间相互切磋教学方法,交流教学经验,取长补短,共同提高教学水平。课题组教师多年来积极参加国内外学术交流,并在学术会议上宣读论文,提高教师自身素质。课题组教师还承担了校内多项教学研究课题。在《中国电力教育》等期刊上发表了多篇论文,代表性的有“发电厂电气主系统教学改革的研究与实践”、“发电厂电气主系统课程设计改革的研究与实践”、“提高本科毕业设计质量的研究与实践”等。

3 教学实践与效果

“发电厂电气主系统”课程在课题组教师的共同努力下,已经建设成了我校校级优质课程。本课题组教师一直进行着坚持不懈的探索与改革,在本课程的发展规划、课程体系、教学内容与方法、多媒体课件的制作以及标准化试题库的建设等方面都取得了很好的成果。本课程的教材采用国家“十五”规划教材,即中国电力出版社2009年出版,熊信银主编的《发电厂电气部分》(第四版)教材,教学参考资料采用国家“十五”规划教材,即中国电力出版社2004年出版,姚春球主编的《发电厂电气部分》教材以及机械工业出版社2006出版,许珉主编的《发电厂电气主系统》教材。从近几年本课程教学情况来看,学生的成绩有所上升。通过课程设计来看,学生掌握了发电厂电气主系统的设计方法,并在分析、计算和解决实际工程能力等方面得到了训练,获得了较好的成绩。