“發(fā)電廠電氣部分”課程教學(xué)方法創(chuàng)新改革初探

鄒婷 于力 鮑潔秋 王雪杰

摘 要 “發(fā)電廠電氣部分”是一門專業(yè)性較強，理論和實踐并重的課程。傳統(tǒng)的教學(xué)方法很難讓學(xué)生把理論知識與實踐聯(lián)系起來，達(dá)到理論與實踐教學(xué)相互促進(jìn)提升教學(xué)效果的目的。本文分析了該課程的重點與難點，從課程內(nèi)容安排優(yōu)化、新的教學(xué)方法與手段的引入、課程教學(xué)環(huán)節(jié)的優(yōu)化四個方面詳細(xì)闡述了該課程教學(xué)方法的一系列改革與探索。

關(guān)鍵詞 發(fā)電廠電氣部分 實踐教學(xué) 教學(xué)改革 教學(xué)方法

中圖分類號：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1 發(fā)電廠電氣部分課程的重點與難點

“發(fā)電廠電氣部分”通過課堂講解及其它實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生了解發(fā)電廠和變電所的類型及特點；掌握發(fā)電廠和變電所高壓斷路器、隔離開關(guān)、互感器等主要一次設(shè)備的用途、類型、結(jié)構(gòu)和原理；了解高壓斷路器、隔離開關(guān)的操動機構(gòu)作用、類型與工作原理；掌握電氣主接線形式與特點、發(fā)電廠廠用電電壓等級確定、廠用電源引接方式及電動機自啟動計算；熟悉導(dǎo)體的發(fā)熱和電動力的計算方法；掌握發(fā)電廠和變電所的主要一次設(shè)備的選擇計算方法，為學(xué)生今后從事發(fā)電廠和變電所電氣運行、設(shè)備檢修等工作打下良好的基礎(chǔ)。

2 課程內(nèi)容安排的優(yōu)化

2.1 突出教學(xué)重點

通過筆者對“發(fā)電廠電氣部分”課程的教學(xué)與實踐，確定該門課程的教學(xué)重點如下：發(fā)電廠和變電站的類型；開關(guān)電器的滅弧原理；高壓斷路器和高壓隔離開關(guān)的工作原理；互感器的工作原理；電氣主接線的基本接線形式；廠用電的接線形式；導(dǎo)體的發(fā)熱和電動力；電氣設(shè)備的選擇。在教學(xué)中應(yīng)突出這些教學(xué)重點，通過結(jié)合實際的理論講解，幫助學(xué)生對教學(xué)重點進(jìn)行學(xué)習(xí)并加深理解。

2.2 優(yōu)化學(xué)時分配

在確立了教學(xué)重點后，在現(xiàn)有學(xué)時的基礎(chǔ)上對各章節(jié)所占學(xué)時進(jìn)行優(yōu)化，突出實踐教學(xué)在這門課程中的重要性，并通過實踐教學(xué)強化學(xué)生對理論知識的掌握與理解。要將較多學(xué)時分配高壓斷路器、隔離開關(guān)、互感器作用及原理的介紹；電氣主接線的接線形式；電氣設(shè)備的選擇等內(nèi)容方面，將學(xué)時進(jìn)行如下優(yōu)化（見表1）：

表1 各章節(jié)學(xué)時安排表

3 新的教學(xué)方法與手段的引入

本門課程的教學(xué)方法主要根據(jù)課程的特點制定，目前應(yīng)用較多的是多媒體教學(xué)法。從本門課程的教學(xué)內(nèi)容、重點與難點中不難發(fā)現(xiàn)掌握高壓開關(guān)電器、互感器等設(shè)備的工作原理及電氣主接線的接線形式是學(xué)好這門課的基礎(chǔ)。這些電氣設(shè)備以的工作原理及電氣主接線的形式，對于剛接觸專業(yè)課程的學(xué)生來講理解和掌握都存在著一定的困難。學(xué)生很難將理論知識與實際現(xiàn)場中見到的各種設(shè)備聯(lián)系起來，建立工程概念，特別是如何利用所學(xué)的知識去分析和解決實際現(xiàn)場問題。如果單使用多媒體教學(xué)法已經(jīng)不能滿足學(xué)生信息量的攝取要求。因此，在此門課程的教學(xué)過程中引入了模型教學(xué)法。該方法主題思想是在本門課程學(xué)習(xí)的電氣設(shè)備中選擇典型的電氣設(shè)備，并制作模型，并將這些模型用于課堂教學(xué)及電氣主接線模型的搭建，從而達(dá)到提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、豐富課堂教學(xué)內(nèi)容的目的。

4 課程教學(xué)環(huán)節(jié)的優(yōu)化

4.1 模型樣本的選取

本課程前幾章內(nèi)容主要圍繞電氣設(shè)備進(jìn)行介紹，高壓斷路器是電力系統(tǒng)中最重要的控制和保護(hù)電器。利用斷路器的控制作用可以根據(jù)電網(wǎng)運行的需要，將一部分電力設(shè)備或線路投入或退出運行；其次，當(dāng)電力設(shè)備或線路發(fā)生故障時，通過繼電保護(hù)裝置作用于斷路器，將故障部分從電網(wǎng)中迅速切除，保證了電網(wǎng)中其他部分正常運行。學(xué)生在對此部分進(jìn)行學(xué)習(xí)時要重點掌握斷路器的工作原理，在選擇樣本時可以選擇具有代表性的少油斷路器和六氟化硫斷路器進(jìn)行模型制作，其中包括滅弧室內(nèi)部剖面的制作以及操動機構(gòu)的制作等。互感器是交流電路中高壓系統(tǒng)和低壓測量檢測系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件，使用以傳遞信息、供給測量儀表、儀器、保護(hù)和控制裝置的變換器，反映高壓側(cè)運行狀況和為保護(hù)提供信號的設(shè)備，其工作原理與變壓器相似。在選擇模型樣本時選擇具有代表性的電磁式電流互感器。制作過程包括互感器的外部結(jié)構(gòu)和內(nèi)部絕緣結(jié)構(gòu)的制作等。電氣主接線是由各種電氣設(shè)備和導(dǎo)體組成，并形成接受和分配電能的高電壓、大電流網(wǎng)絡(luò)。它不僅反映各種電氣設(shè)備的配置情況，例如電氣設(shè)備的接線位置、接線形式、型號規(guī)格及數(shù)量，也反映了各種電氣設(shè)備及一次回路的運行狀態(tài)。在選擇模型制作樣本時從簡單到復(fù)雜分別選取單母線接線、雙母線接線以及橋形接線進(jìn)行模型的制作。

4.2 實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的優(yōu)化

以往“發(fā)電廠電氣部分”的實踐環(huán)節(jié)主要是進(jìn)行變電所相關(guān)內(nèi)容的課程設(shè)計，即主變的選取、電氣主接線的選擇、電氣設(shè)備的選擇等。其內(nèi)容與畢業(yè)設(shè)計的部分內(nèi)容有很大一部分的重合。因此，將此環(huán)節(jié)改為典型設(shè)備的模型制作。在模型樣本選取完之后，將學(xué)生分組，在網(wǎng)上查閱將要制作模型設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖，并討論制作方案。學(xué)生在此過程中，對電氣設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理在理論學(xué)習(xí)之上又有了更深入的了解，是一個實踐教學(xué)對理論教學(xué)促進(jìn)的過程。

4.3 理論教學(xué)環(huán)節(jié)的優(yōu)化

通過幾輪模型制作環(huán)節(jié)的積累，各種設(shè)備的模型制作達(dá)到一定數(shù)量就可以進(jìn)行電氣主接線的拼接，實現(xiàn)變電所局部甚至整體的呈現(xiàn)。除此之外，制作的模型可以應(yīng)用于理論教學(xué)，在教學(xué)的過程中學(xué)生親自動手對模型進(jìn)行拆解，加深對電氣設(shè)備的工作原理的理解與掌握。

5 結(jié)束語

“發(fā)電廠電氣部分”課程中模型教學(xué)的方法已在我學(xué)院部分班級得到應(yīng)用，該方法滲透到課程的理論教學(xué)和實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。在理論教學(xué)環(huán)節(jié)增加了學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的興趣，能有效地幫助學(xué)生理解和掌握電氣設(shè)備的原理及電氣主接線的接線形式。在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)通過模型的制作鍛煉了學(xué)生的思維能力和動手能力，能夠做到使理論教學(xué)與實踐教學(xué)相輔相成。作為一種新的教學(xué)方法，它還在不斷地優(yōu)化和發(fā)展，并在該門課程的教學(xué)中得到廣泛的應(yīng)用。

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