供電技術(shù)課程建設(shè)探討

摘要：本文分析我校供電技術(shù)課程教學的發(fā)展和現(xiàn)狀。從工程技術(shù)人才的培養(yǎng)角度，在優(yōu)化教學內(nèi)容、夯實基礎(chǔ)知識、合理設(shè)置實踐環(huán)節(jié)的遞進層次與內(nèi)容、開發(fā)和運用多媒體教學手段、建設(shè)網(wǎng)絡(luò)教學平臺的教學模式等方面對供電技術(shù)進行課程建設(shè)。結(jié)果表明，通過課程建設(shè)，提高了學生的學習熱情，加強了學生實踐能力，提高了教學質(zhì)量，取得了良好的教學效果，較好地達到了人才培養(yǎng)目標。

關(guān)鍵詞：供電技術(shù)；課程建設(shè)；教學手段；教學模式

中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）29-0041-02

“供電技術(shù)”是中國民航大學航空自動化學院自動化專業(yè)的一門專業(yè)選修課程。本課程是一門技術(shù)性、專業(yè)性、實踐性很強的課程，它以電工電路、電子技術(shù)等課程為基礎(chǔ)，研究供用電領(lǐng)域電能生產(chǎn)、輸送、分配和使用基本原理、基本規(guī)律。

中國民航大學自動化專業(yè)的前身是機場電氣專業(yè)，在本課程設(shè)立之初，針對當時學生就業(yè)去向主要是民航機場，針對當時民航機場能源部門特點和對人才需求層次不高的情況，如機場供電系統(tǒng)規(guī)模一般不大、負荷不高、供配電系統(tǒng)的例行檢修與維護方面的重要、關(guān)鍵工作如系統(tǒng)運行切換、保護裝置的整定等采用由上級電力部門下達指令，機場遵照執(zhí)行或委托具有資質(zhì)單位執(zhí)行的方式，制訂了本課程理論授課學時為36學時，安排2學時變電站的參觀實習實踐環(huán)節(jié)方案，其在一定的時間內(nèi)，滿足機場方面專業(yè)人才的需求。但隨著交通運輸業(yè)的迅猛發(fā)展、客流量的爆炸式增長，機場建設(shè)的規(guī)模也越來越大，其供電系統(tǒng)的規(guī)模、負荷也隨之增大，出現(xiàn)的問題、面臨的狀況較以往多且復雜，如2009年8月成都雙流機場的大停電事件，其直接的訴求就是機場對高水平的理論與實踐結(jié)合型供電技術(shù)人才迫切需求。不僅需要理論基礎(chǔ)深厚，也需要實踐操作能力、決斷能力、綜合分析解決問題能力強的人才。如今本課程作為我校自動化專業(yè)的專業(yè)機場方向模塊限選課程，是民航機場動力和能源領(lǐng)域部門，培養(yǎng)供用電系統(tǒng)領(lǐng)域相關(guān)設(shè)計、運行、維護與管理人才的重要基礎(chǔ)課程之一，這對本課程進一步合理規(guī)劃、設(shè)置和建設(shè)提出了更高的要求。本文就供電技術(shù)課程內(nèi)容、實踐環(huán)節(jié)、教學手段和模式等方面進行探討和建設(shè)，提出一系列相應(yīng)改進實施辦法，取得了一些階段性成果。

一、課程現(xiàn)狀與存在的問題

近年來，隨著高校各個專業(yè)計劃調(diào)整，要求壓縮課程學時大幅減少專業(yè)總學時。對于供電技術(shù)課程，內(nèi)容涉及面廣，如何在有限的36學時內(nèi)，比較系統(tǒng)完善的講授供電系統(tǒng)的基本知識，需要結(jié)合行業(yè)特點合理安排教學內(nèi)容。另外雖然在多年的教學中，教學課件和教輔建設(shè)也有了一定的積累，如編制完善教學配套課件，與電力部門積極溝通聯(lián)系，利用其設(shè)備的更新?lián)Q代，將替換下的設(shè)備充實到課程實踐教學環(huán)節(jié)中，加強對學生的感性認識，促進了理論與實踐的聯(lián)系與統(tǒng)一，加深了對理論知識的理解與掌握，雖然取得了一定的成果，但也存在一些問題。首先是實踐環(huán)節(jié)薄弱。雖然有相關(guān)設(shè)備用于課程的實踐教學，但還停留在感性和整體概況認識階段，阻礙了學生的動手實踐能力，因此實踐教學體系需要進一步設(shè)計規(guī)劃。其次是教學模式過于單一，基本上以教師課堂講授、固定時間答疑為主，師生之間的溝通與反饋不及時、不通暢。因此有必要探索多種教學模式的聯(lián)合教學，最大限度實現(xiàn)學生不受限自主學習和師生之間的及時互動。再者，在教學手段上，雖有PPT電子課件的輔助，但大多停留在靜態(tài)的文本、圖片上，有必要結(jié)合自動化技術(shù)發(fā)展的成果，應(yīng)用到教學中來，這樣既了解了本專業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)知識，又拓寬了教學手段，提高教學效果。

二、課程建設(shè)

1.教學內(nèi)容設(shè)置

民航機場作為電力用戶，具有一般電力用戶的普遍性，同時具有一些明顯特征。如隨著機場建設(shè)規(guī)模擴大、機場負荷的成倍增長，其供電系統(tǒng)規(guī)模也不斷擴大，大型國際機場如首都國際機場、浦東國際機場變電站的供電電壓達到220KV，使得我們在教學內(nèi)容上，要有所兼顧。對于供電系統(tǒng)的教學內(nèi)容，主要涉及負荷計算、供電系統(tǒng)一、二次接線，短路計算、電氣設(shè)備的選擇與校驗、繼電保護的整定計算，保護接地與防雷，電壓質(zhì)量調(diào)節(jié)和電氣照明等。涉及的內(nèi)容多、授課的難度較大，在有限36學時的理論教學學時里，不可能做到全部、細致的講解，必然要對上述內(nèi)容進行取舍，如自學電壓質(zhì)量調(diào)節(jié)和電氣照明的內(nèi)容、簡要精煉講述系統(tǒng)的保護接地和防雷原理。在課堂講授內(nèi)容部分，抓住電力用戶供電系統(tǒng)設(shè)計主線，明確各部分內(nèi)容在供電系統(tǒng)設(shè)計中的地位、作用和相互關(guān)系。如負荷計算是系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)，通過它才能確定供電電壓等級和系統(tǒng)，電氣元件如變壓器的容量、導線的截面、配電電器的額定參數(shù)，并確定供電系統(tǒng)的接線方式。在此基礎(chǔ)上，進行短路計算、電氣設(shè)備的選擇與校驗，形成一次系統(tǒng)主體；然后講解繼電保護的整定計算、變電所自動裝置分析，二次系統(tǒng)得以成形，至此供電系統(tǒng)有了一個整體的雛形。這樣，內(nèi)容壓縮了，主線清晰了，看似繁雜的內(nèi)容，生動地聯(lián)系了起來，這樣有助于學生的理解與掌握。從授課的效果、學生的反應(yīng)來看，確實達到了這一目的。同時在授課中，注意補充機場供配電系統(tǒng)的常見設(shè)計方案、設(shè)計要求，典型子設(shè)備系統(tǒng)如機場助航燈光供電系統(tǒng)的設(shè)計方式，柴油發(fā)電機組設(shè)置和切換要求，了解行業(yè)特色和知識的應(yīng)用。[1-3]

2.課程實踐環(huán)節(jié)的規(guī)劃

該課程的實踐環(huán)節(jié)方面，原安排有變配電所的參觀實習環(huán)節(jié)，以加強學生的感性認識。教學表明，這僅僅停留在供電系統(tǒng)總體概況的認識上，雖然密切了理論和實際的聯(lián)系，但卻不能提高學生動手實踐能力的培養(yǎng)。在民航機場的一線部門，不僅僅需要理論基礎(chǔ)深厚、善于綜合分析的設(shè)計人員，更需要能動手操作實踐能力強的、能拼會做的運行維護管理人員。因此對這兩種訴求，分別通過增加課內(nèi)實驗環(huán)節(jié)、課程設(shè)計環(huán)節(jié)來滿足。課內(nèi)實驗環(huán)節(jié)，增加6個學時的實驗，內(nèi)容涵蓋功率因數(shù)補償、一次系統(tǒng)倒閘操作和保護的整定計算內(nèi)容，既提高理論知識的應(yīng)用，又可通過動手操作，提高動手能力。課程設(shè)計環(huán)節(jié)從設(shè)計用戶供配電系統(tǒng)出發(fā)，從系統(tǒng)、整體的角度討論供配電系統(tǒng)的設(shè)計內(nèi)容與要求、設(shè)計步驟與實施，鍛煉系統(tǒng)設(shè)計、供配電系統(tǒng)方案優(yōu)劣比較分析、計算和設(shè)備選型、資料的查找與運用等能力，通過一周時間的設(shè)計，進一步夯實理論基礎(chǔ)。形成參觀實習—課內(nèi)實驗—課程設(shè)計三層次的實踐環(huán)節(jié)體系結(jié)構(gòu)，強化實踐能力的培養(yǎng)。而新增的這些環(huán)節(jié)，符合實踐課時要求，不影響專業(yè)總體計劃與學時方面的限制。

3.基于組態(tài)仿真教學手段設(shè)計

通常的教學，均以課堂教授為主，板書并結(jié)合PPT的方式，既節(jié)約了不必要的板書時間、又增大了課堂的信息量，這也是大多數(shù)課堂教學的主流方式。對于本課程，涉及到大量公式推導和計算的環(huán)節(jié)，適用板書的方式進行講解，給學生以充分的進入和思考課程內(nèi)容時間，在涉及到大量系統(tǒng)工作原理圖的講解和分析時，如在講授供電系統(tǒng)一次、二次接線原理時，如總降壓變電所的電氣主接線、電氣測量儀表與絕緣監(jiān)視裝置、斷路器操作與控制回路、線路和變壓器保護原理時，涉及大量的接線原理圖表，采用PPT能較好地替代黑板繪圖問題，但大多停留在靜態(tài)圖片上。當供電系統(tǒng)運行方式發(fā)生變化時，系統(tǒng)的接線方式、開關(guān)電氣設(shè)備的觸點工作狀態(tài)、電氣參數(shù)等均要發(fā)生一系列的變化，這些在PPT上很難動態(tài)地、逼真地、直觀地體現(xiàn)出來。采用組態(tài)仿真技術(shù)，可以很好地解決這一問題。利用組態(tài)王軟件，開發(fā)變電站模擬運行仿真軟件，通過調(diào)用系統(tǒng)元件庫中元件，設(shè)計開發(fā)出相應(yīng)供配電一、二次接線系統(tǒng)畫面，通過編程設(shè)計或給定畫面元件之間的動態(tài)關(guān)系，通過畫面按鍵、輸入框等元件輸入系統(tǒng)運行參數(shù)或工作指令，通過顏色指示、輸出元件等可逼真直觀地反映系統(tǒng)的工作過程和運行狀況，變靜態(tài)圖片為動態(tài)模擬演示，可增強對理論知識分析的理解和掌握，是對現(xiàn)有教學授課手段的補充與完善。[4]

4.構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)教學模式

在教學模式上，基本上以教師課堂講授、固定時間、地點答疑為主要方式。存在師生之間的溝通與反饋不及時、不通暢的狀況。因此，利用校內(nèi)BBs網(wǎng)絡(luò)平臺資源，開發(fā)設(shè)計本課程網(wǎng)絡(luò)教學平臺，可最大限度實現(xiàn)學生不受限的自主學習和師生之間的良好互動。在網(wǎng)絡(luò)課堂上，將包括教學大綱、任課說明書、教案、電子課件、教材、參考文獻、習題和解答相關(guān)等資源全部上網(wǎng)。同時設(shè)立在線答疑與討論環(huán)節(jié)，可以擺脫時間、地點的限制與束縛，學生可根據(jù)自身的學習狀況隨時提出問題，教師及時解答，這種近似于面對面的交流方式，能達到師生間良好的溝通和互動，促進學生對知識的快速理解和吸收。

三、結(jié)語

針對供電技術(shù)課程教學的發(fā)展和現(xiàn)狀，通過課程建設(shè)與實施，采取課堂教學與網(wǎng)絡(luò)教學相結(jié)合的教學模式，開發(fā)模擬仿真教學手段，合理設(shè)計實踐環(huán)節(jié)遞進層次與內(nèi)容，激發(fā)了學生學習興趣，提高學生理論與實際相結(jié)合的能力，培養(yǎng)學生運用所學理論知識解決實際工程問題的能力，加強學生的實踐動手能力，學生的綜合能力進一步提高，取得了較為顯著的教學效果，較好的實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標。

參考文獻：

[1]余建明，同向前.供電技術(shù)[M].第4版.北京：機械工業(yè)出版社，

2009.

[2]唐志平.供配電技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2009.

[3]陳建偉，靖大為.供電技術(shù)課程改革的探討與研究[J].吉林建筑工程學院學報，2013，30（1）：80-82.

[4]張春.自動化專業(yè)“供電技術(shù)”課程教學改革探討[J].電氣電子教學學報，2005，27（3）：57-60.

（責任編輯：劉翠枝）