供電技術(shù)課程的革新路徑分析

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伴隨著社會(huì)的發(fā)展，供電負(fù)荷的增加，供電系統(tǒng)尤其是城市供電系統(tǒng)，開始呈現(xiàn)出不同的特征，如負(fù)荷密度高，電壓水平高，電壓等級(jí)少，遠(yuǎn)動(dòng)水平高，接地電流大，電站封閉化，電站間距短，電站無人化，線路電纜化，開關(guān)組合化，電氣無油化，電網(wǎng)智能化等，因此，在處理方式上也應(yīng)該相應(yīng)改變，而不應(yīng)延續(xù)之前的處理方法;由于供電系統(tǒng)具有高電壓及大電流的特征，如供電系統(tǒng)的額定電壓可達(dá)到110kV，短路電流可達(dá)到50kA，這樣的工作環(huán)境無法在一般實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)，因此供電技術(shù)課程幾乎無法進(jìn)行相關(guān)課程實(shí)驗(yàn)．而作為一門具體的工程性課程，單純的課堂講授，很難使學(xué)生建立較為完整的供電系統(tǒng)概念體系．而目前各教儀企業(yè)提供的模擬設(shè)備只能進(jìn)行演示，無法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，且僅限于特定小型變電站的運(yùn)行模擬，嚴(yán)重缺乏整體系統(tǒng)概念，同時(shí)費(fèi)用極高，投入產(chǎn)出比極低［1］;供電技術(shù)的教學(xué)與課程實(shí)踐聯(lián)系不夠緊密，雖然很多學(xué)校都開設(shè)課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)，但效果欠佳．對(duì)于供電系統(tǒng)而言，與之相關(guān)的很多內(nèi)容不是邏輯推理，無法看到實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，而且學(xué)生難以理解．因此，學(xué)生在進(jìn)行課程設(shè)計(jì)與畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)，缺乏整體系統(tǒng)概念，不能較好地運(yùn)用所學(xué)內(nèi)容，其設(shè)計(jì)前期往往處于不知所措的狀態(tài)．而后期，又因?yàn)闀r(shí)間倉促，任務(wù)緊急，不少同學(xué)忙于抄襲或模仿，將設(shè)計(jì)模板化，當(dāng)作一道數(shù)學(xué)題來解，未能了解設(shè)計(jì)與運(yùn)行的基本思路．

針對(duì)供電技術(shù)課程存在的問題，我校進(jìn)行了課程改革，教學(xué)質(zhì)量與實(shí)踐效果得到了顯著提高．在供電技術(shù)課程改革中，主要完成了下面幾個(gè)方面的工作．

(1)撰寫了與當(dāng)今供電水平相符，能夠反映當(dāng)今供電系統(tǒng)特點(diǎn)的新教材．本校在多年供電教學(xué)與設(shè)計(jì)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，編寫了立足于城市供電系統(tǒng)范疇，適合于當(dāng)今城市供電技術(shù)發(fā)展，區(qū)別于傳統(tǒng)意義上工廠供電概念的教材．例如，書中給出了系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式的演化．這是隨著城市電纜化水平的提高，供電系統(tǒng)出現(xiàn)的新變化．教材中努力做到理論性與工程性相結(jié)合，基本概念與新型技術(shù)相結(jié)合;突出課程內(nèi)容的系統(tǒng)與銜接，以及與相關(guān)課程內(nèi)容的聯(lián)系．同時(shí)，還注重各相關(guān)內(nèi)容的解釋、銜接與聯(lián)系，強(qiáng)化了學(xué)生對(duì)于供電技術(shù)的深刻理解與系統(tǒng)掌握，以滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)、設(shè)備選擇、安裝調(diào)試及運(yùn)行操作等工作的需求;

(2)開發(fā)了能夠應(yīng)用于教學(xué)的《供電系統(tǒng)運(yùn)行模擬軟件》．針對(duì)教材相關(guān)內(nèi)容，本校以模擬環(huán)境替代現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，創(chuàng)新性的開發(fā)了應(yīng)用于教學(xué)的供電系統(tǒng)運(yùn)行模擬軟件．通過對(duì)供電系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)和演示，學(xué)生進(jìn)一步強(qiáng)化了系統(tǒng)的概念，深化了對(duì)專業(yè)的理解，全面掌握了供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與運(yùn)行規(guī)律;同時(shí)通過實(shí)驗(yàn)中的參數(shù)設(shè)置，使學(xué)生深刻體會(huì)系統(tǒng)中各參數(shù)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的意義和影響．該軟件既可作為課堂教學(xué)的輔助工具及實(shí)驗(yàn)教學(xué)的操作平臺(tái)，又可補(bǔ)充教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生自發(fā)性與研究性的學(xué)習(xí)．目前，該軟件正在進(jìn)行再開發(fā)，爭(zhēng)取能做更多的演示，更貼近于實(shí)際系統(tǒng)的運(yùn)行情況，并最終作為典型的教學(xué)工具商品向全國(guó)高校的電氣工程專業(yè)加以推廣;

(3)加強(qiáng)了參觀考察環(huán)節(jié)．為使學(xué)生能夠?qū)⒄n程與實(shí)際相聯(lián)系，建立更為完整生動(dòng)的系統(tǒng)概念，在授課過程中，我校還加強(qiáng)了實(shí)際參觀考察的環(huán)節(jié)，使學(xué)生親眼看到現(xiàn)實(shí)中的供電系統(tǒng)．例如，組織學(xué)生參觀學(xué)校35kV變電站、10kV變電站和學(xué)校附近的220kV變電站，觀察供電系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，以及變電站的平面布置、線纜走線等情況，尤其對(duì)設(shè)計(jì)中需要考慮到的問題進(jìn)行了實(shí)地講解．另外，考慮到運(yùn)行中的供電系統(tǒng)無法深入設(shè)備內(nèi)部，我校還組織學(xué)生參觀了開關(guān)廠和變壓器廠，使學(xué)生能夠觀察到設(shè)備內(nèi)部，徹底了解設(shè)備的構(gòu)成與工作原理．這些活動(dòng)，既有助于學(xué)生將課本上的知識(shí)融會(huì)貫通，又提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，反響良好;

(4)強(qiáng)化了工程概念，將課堂教學(xué)與課程設(shè)計(jì)相結(jié)合，將設(shè)計(jì)與運(yùn)行的思路貫穿課程始終．我校在課堂教學(xué)過程中，將課程設(shè)計(jì)任務(wù)甚至畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容提前發(fā)放給學(xué)生，同時(shí)將課堂教學(xué)過程與課程設(shè)計(jì)的大部分過程融為一體．這樣，在課堂教學(xué)階段，隨著教學(xué)進(jìn)度的延伸，課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容也相應(yīng)逐步深入，學(xué)生能夠明確了解課本每一知識(shí)點(diǎn)在實(shí)際系統(tǒng)設(shè)計(jì)與運(yùn)行中的作用，學(xué)習(xí)目標(biāo)明確．而在課程設(shè)計(jì)階段，則注意突出課程設(shè)計(jì)對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容的總結(jié)、完善與提高．通過此種方式，提高了課堂教學(xué)與課程設(shè)計(jì)的雙重質(zhì)量，使得教學(xué)質(zhì)量好，實(shí)踐效果好;

(5)與學(xué)校背景和其他相關(guān)課程相結(jié)合，突出了課程特色，形成了具有特色的完整的課程體系．我校屬于建筑類院校，有相當(dāng)一部分學(xué)生今后將進(jìn)入建筑設(shè)計(jì)行業(yè)，因此供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)流程尤為重要．在供電技術(shù)的課堂教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)中，我校緊緊圍繞這一中心思想，甚至在有些內(nèi)容的教學(xué)中，直接把相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范作為授課內(nèi)容，且與配電技術(shù)課程相結(jié)合，形成具有突出特色的、完整的建筑電氣課程體系．

綜上所述，“供電技術(shù)”作為電氣工程專業(yè)一門重要專業(yè)課程，目前在教材、實(shí)驗(yàn)、授課等方面存在一些問題．多年來，我校通過不斷的研究和實(shí)踐，進(jìn)行了供電技術(shù)課程改革，撰寫了能夠反映當(dāng)今供電系統(tǒng)特點(diǎn)的新教材;開發(fā)了可以作為課堂教學(xué)的輔助工具及實(shí)驗(yàn)教學(xué)的操作平臺(tái)的《供電系統(tǒng)運(yùn)行模擬軟件》;組織了學(xué)生到變電站、變壓器廠及開關(guān)器廠等進(jìn)行實(shí)地考察，將課堂教學(xué)與課程設(shè)計(jì)相結(jié)合，強(qiáng)化了工程概念，將課程內(nèi)容與學(xué)校背景及其余的配電相關(guān)課程相結(jié)合，形成了具有突出特色的完整的課程體系，這些方法都大大改進(jìn)了供電技術(shù)課程，提高了教學(xué)質(zhì)量，改善了實(shí)踐效果．（本文作者：陳建偉、靖大為、黃民德、郭福雁、陳建輝、喬蕾 單位：天津城市建設(shè)學(xué)院控制與機(jī)械工程學(xué)院）