“电力工程”教材建设与教学改革

鞠 平,马宏忠,卫志农,袁 越,张利民

(河海大学能源与电气学院,江苏南京 210098）

“电力工程”教材建设与教学改革

鞠 平,马宏忠,卫志农,袁 越,张利民

(河海大学能源与电气学院,江苏南京 210098）

“电力工程”是电气工程及其自动化专业的核心专业课程,该专业几经变革分合,教学要求与社会需求不断变化。电力工程类教材建设必须适应社会发展的要求。本文结合我校主编的《电力工程》教材,分析了电力工程类教材的国内外现状,研究了电力工程学科的知识体系,在此基础上,着重介绍了该教材的内容体系与特色,并提出了当今《电力工程》教材的教学要求。

电力工程;教材;知识系统

“电力工程”是电气工程及其自动化专业的核心专业课程,它综合了以往“电力系统稳态分析”、“电力系统暂态分析”、“电气设备”和“电力系统继电保护”等多门课程的内容。其特点是内容多,覆盖面宽,与其它专业课程联系紧密,所以各高校均十分重视“电力工程”课程的建设[1]。

笔者结合当前电力工程的发展需求,汲取兄弟高校相关教材的优点,编写出版了《电力工程》教材[2](普通高等学校电气工程与自动化类“十一五”规划教材)。

1 《电力工程》教材的国内外现状

我国早期工科大学所设的电气类专业共五个:电机电器及其控制、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术、工业自动化和电气技术。上世纪90年代,我国开始将五个专业合并为电气工程及其自动化专业。本专业的培养目标主要是让学生掌握电能的产生、传输和利用。

国内本专业采用的教材较多的是《电力系统稳态分析》[3]和《电力系统暂态分析》[4]这两本教材。专业合并后,电力工程或者电力系统方面的学分为5学分,这两本教材就显得过深了。近几年出版的几本教材,如《电力系统分析》和《电能系统基础》,大都简化了原有内容。国外也有几本相关教材,比如《Electric Power System s》[5]的覆盖内容相当宽,但未具体详细展开,只给出描述和基本方法。

2 电力工程学科的知识体系

电力工程专业所需的知识内容非常丰富,可以从电力工程技术和电力工程科学两个角度进行概括:①电力工程技术:主要立足于设备,包括电源、输电和配电等;②电力工程科学:主要立足于系统,内容及相应的课程名称如图1所示。

图1 电力工程科学结构图

3 本教材的特色

由于该课程内容多和学时相对较少,因此在编写《电力工程》教材时对基础内容进行精选、优化和整合,突出电力系统的基本理论知识和基本计算方法,并注重与工程实际相结合。本教材内容分为四篇:电力设备、电力系统稳态、电力系统暂态和电力工程设计与管理。合适的次序应该是先了解元件,再了解系统,最后学会设计。本教材具有如下特色。

(1)注重体系上的模块式结构,以便让不同专业灵活选用。它既可以作为电气工程及其自动化专业的“电力工程”或者“电力系统”课程的教材,同时也可以作为其它弱电专业有关电力工程行业背景课程的教材。

(2)内容安排比较注重与其它课程(包括研究生课程)的衔接。

(3)注重理论与实际相结合,尤其强调工程中定量分析与定性分析结合的重要性。

(4)注重内容的综合性,实际上该教材内容可以包括以前的“电力系统分析”和“电气设备”等互相关联的几门课程内容。

(5)注重纳入新知识、新技术和新方法,比如直流输电技术、电能质量、电压稳定和电力市场等。

(6)对一些内容讲解方法进行了创新,比如同步发电机三相短路电流推导和电压稳定的讲解。

(7)注重基本点、要点和难点的讲解,注重教学的启发互动。思考练习题分为课堂和课后两种。

4 对课堂教学的要求

对于不同的专业或专业方向,教师可以根据具体情况对教材进行选讲。即使是电气工程及其自动化专业,根据各个高校的学分数情况和培养侧重点不同,也可以选用不同的篇章内容。

本书有部分选讲内容,主要供学生课外阅读。习题中还有一些研究型题目。

由于各高校专业课的学时数在逐步减少,在教学中应该采取灵活多样的教学方法和手段。本课程提供了全部电子教案,对一些有动态过程或动作顺序的内容,采用动画的形式。如发电厂的生产过程、倒闸操作和二次回路动作等内容,需要有视频和动画相配合。但对于大多数内容,仍建议教师以讲授为主,以电子课件为辅;对重要的公式推导和相量图绘制等内容仍需要在黑板上板书讲授。

5 结语

“电力工程”是电气工程及其自动化专业的一门重要课程。我校电气工程学科结合二十余年的教学经验,对“电力工程”课程进行不断研究、总结和提高。我们在此基础上编辑出版了《电力工程》教材,供电力工程及其自动化专业使用,其它相关专业也可选用。

限于笔者水平和实践经验,教材许多地方尚属教学改革探索,书中难免有不足或有待改进之处,尚希读者不吝指正。

[1] 孙丽华,刘庆瑞,赵静.《电力工程》课程教材建设与教学改革探究[J].石家庄:中国电力教育,2008,9

[2] 鞠平.电力工程[M].北京:机械工业出版社,2009,2

[3] 陈珩.电力系统稳态分析[M].北京:中国电力出版社,1995(第二版)

[4] 李光琦.电力系统暂态分析[M].北京:中国电力出版社,2007(第三版)

[5] B.M.Weedy,B.J.Cory.Electric Power Systems,John Wiley&Sons,4th Edition,1999,Newyo rk

Textbook Construction and Teaching Reform of Electric Power Engineering

JU Pin,MA Hong-zhong,WEIZhi-nong,YUAN Yue,ZHANG Li-ming

(Collegeo f Energy and E lectrica l Eng ineering,Hoha iUniversity,Nan jing 210098,Ch ina)

Electrical Power Engineering is the core course of themajor of electricalengineering and automation.after several changes of this major in our country,teaching requirem ents and social needs change correspondingly.The textbook construction of Electrical Power Engineeringmust adapt the need of social development.Combined w ith Electrical Power Engineering edited by our university,this paper analyzes the research status at home and abroad of this kind o f tex tbooks,studies the know ledge of discip line of electrical powerengineering.Based on it,this paper highlights the content and characteristics of Electrical Power Engineering,and proposes the teaching requirements of this textbook nowadays.

electrical power engineering;textbook;know ledge system

G642

A

1008-0686(2011)02-0093-02

2009-11-25;

2011-2-15

鞠 平(1962-),男,博士,教授,主要从事电力系统稳定与控制方面的教学与研究工作,E-mail:pju@hhu.edu.cn

马宏忠(1962-),男,博士,教授,主要从事电力设备监测与故障诊断方面的教学与研究工作,E-mail:hhumhz@163.com