“发电厂电气部分”课程教学方法创新改革初探

邹婷 于力 鲍洁秋 王雪杰

摘 要 “发电厂电气部分”是一门专业性较强，理论和实践并重的课程。传统的教学方法很难让学生把理论知识与实践联系起来，达到理论与实践教学相互促进提升教学效果的目的。本文分析了该课程的重点与难点，从课程内容安排优化、新的教学方法与手段的引入、课程教学环节的优化四个方面详细阐述了该课程教学方法的一系列改革与探索。

关键词 发电厂电气部分 实践教学 教学改革 教学方法

中图分类号：G424 文献标识码：A

1 发电厂电气部分课程的重点与难点

“发电厂电气部分”通过课堂讲解及其它实践教学环节，使学生了解发电厂和变电所的类型及特点；掌握发电厂和变电所高压断路器、隔离开关、互感器等主要一次设备的用途、类型、结构和原理；了解高压断路器、隔离开关的操动机构作用、类型与工作原理；掌握电气主接线形式与特点、发电厂厂用电电压等级确定、厂用电源引接方式及电动机自启动计算；熟悉导体的发热和电动力的计算方法；掌握发电厂和变电所的主要一次设备的选择计算方法，为学生今后从事发电厂和变电所电气运行、设备检修等工作打下良好的基础。

2 课程内容安排的优化

2.1 突出教学重点

通过笔者对“发电厂电气部分”课程的教学与实践，确定该门课程的教学重点如下：发电厂和变电站的类型；开关电器的灭弧原理；高压断路器和高压隔离开关的工作原理；互感器的工作原理；电气主接线的基本接线形式；厂用电的接线形式；导体的发热和电动力；电气设备的选择。在教学中应突出这些教学重点，通过结合实际的理论讲解，帮助学生对教学重点进行学习并加深理解。

2.2 优化学时分配

在确立了教学重点后，在现有学时的基础上对各章节所占学时进行优化，突出实践教学在这门课程中的重要性，并通过实践教学强化学生对理论知识的掌握与理解。要将较多学时分配高压断路器、隔离开关、互感器作用及原理的介绍；电气主接线的接线形式；电气设备的选择等内容方面，将学时进行如下优化（见表1）：

表1 各章节学时安排表

3 新的教学方法与手段的引入

本门课程的教学方法主要根据课程的特点制定，目前应用较多的是多媒体教学法。从本门课程的教学内容、重点与难点中不难发现掌握高压开关电器、互感器等设备的工作原理及电气主接线的接线形式是学好这门课的基础。这些电气设备以的工作原理及电气主接线的形式，对于刚接触专业课程的学生来讲理解和掌握都存在着一定的困难。学生很难将理论知识与实际现场中见到的各种设备联系起来，建立工程概念，特别是如何利用所学的知识去分析和解决实际现场问题。如果单使用多媒体教学法已经不能满足学生信息量的摄取要求。因此，在此门课程的教学过程中引入了模型教学法。该方法主题思想是在本门课程学习的电气设备中选择典型的电气设备，并制作模型，并将这些模型用于课堂教学及电气主接线模型的搭建，从而达到提高学生的学习兴趣、丰富课堂教学内容的目的。

4 课程教学环节的优化

4.1 模型样本的选取

本课程前几章内容主要围绕电气设备进行介绍，高压断路器是电力系统中最重要的控制和保护电器。利用断路器的控制作用可以根据电网运行的需要，将一部分电力设备或线路投入或退出运行；其次，当电力设备或线路发生故障时，通过继电保护装置作用于断路器，将故障部分从电网中迅速切除，保证了电网中其他部分正常运行。学生在对此部分进行学习时要重点掌握断路器的工作原理，在选择样本时可以选择具有代表性的少油断路器和六氟化硫断路器进行模型制作，其中包括灭弧室内部剖面的制作以及操动机构的制作等。互感器是交流电路中高压系统和低压测量检测系统间的联络元件，使用以传递信息、供给测量仪表、仪器、保护和控制装置的变换器，反映高压侧运行状况和为保护提供信号的设备，其工作原理与变压器相似。在选择模型样本时选择具有代表性的电磁式电流互感器。制作过程包括互感器的外部结构和内部绝缘结构的制作等。电气主接线是由各种电气设备和导体组成，并形成接受和分配电能的高电压、大电流网络。它不仅反映各种电气设备的配置情况，例如电气设备的接线位置、接线形式、型号规格及数量，也反映了各种电气设备及一次回路的运行状态。在选择模型制作样本时从简单到复杂分别选取单母线接线、双母线接线以及桥形接线进行模型的制作。

4.2 实践教学环节的优化

以往“发电厂电气部分”的实践环节主要是进行变电所相关内容的课程设计，即主变的选取、电气主接线的选择、电气设备的选择等。其内容与毕业设计的部分内容有很大一部分的重合。因此，将此环节改为典型设备的模型制作。在模型样本选取完之后，将学生分组，在网上查阅将要制作模型设备的结构图，并讨论制作方案。学生在此过程中，对电气设备的内部结构、工作原理在理论学习之上又有了更深入的了解，是一个实践教学对理论教学促进的过程。

4.3 理论教学环节的优化

通过几轮模型制作环节的积累，各种设备的模型制作达到一定数量就可以进行电气主接线的拼接，实现变电所局部甚至整体的呈现。除此之外，制作的模型可以应用于理论教学，在教学的过程中学生亲自动手对模型进行拆解，加深对电气设备的工作原理的理解与掌握。

5 结束语

“发电厂电气部分”课程中模型教学的方法已在我学院部分班级得到应用，该方法渗透到课程的理论教学和实践教学环节。在理论教学环节增加了学生课堂学习的兴趣，能有效地帮助学生理解和掌握电气设备的原理及电气主接线的接线形式。在实践教学环节通过模型的制作锻炼了学生的思维能力和动手能力，能够做到使理论教学与实践教学相辅相成。作为一种新的教学方法，它还在不断地优化和发展，并在该门课程的教学中得到广泛的应用。

参考文献

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[2] 刘燕，王峰，程航.基于工作过程导向的“发电厂电气部分”课程开发方案[J].高教论坛，2009（7）.

[3] 张雪萍，张南辉，邹欢，杨彦鑫，李裕.发电厂电气部分教学探索[J].中国校外教育，2013.8.