工程案例方案教学在《供电技术》教学中的实施

宗剑

（上海应用技术学院 电气与电子工程学院，上海 201418）

工程案例方案教学在《供电技术》教学中的实施

宗剑

（上海应用技术学院 电气与电子工程学院，上海 201418）

供电技术作为一门专业课，知识点多，理论讲解抽象，为提高学生学习供电技术的兴趣，将工程案例引入到课堂教学，让学生自己动手设计工程项目并展开讨论和实验验证，激发了学生的兴趣，提高了课堂教学效果.在实践环节中把较为复杂的工程案例让学生组成不同小组进行讨论，进而形成报告，进一步激发了学生学习的热情.

教学改革；供电技术；工程案例；案例教学

1 引言

“供电技术”是我校电气工程及其自动化专业的一门核心课程，在供配电安全及工程实践中具有重要的作用.“供电技术”中的相关知识及有关计算不仅能用于工程实践，还能用于分析和判断厂矿企业中供配电的各种不正常现象和故障问题，对培养学生的分析问题和解决问题的能力起着重要作用.

“供电技术”是一门比较难学的课程，内容抽象，理论性、逻辑性比较强.教师“难教”主要体现在：课程涉及的内容多、课时少，课程不好讲，如仅是照本宣科，教学效果会不理想.对于学生来讲，会抱怨课程讲解太难，公式太多，设备不熟悉等，造成学习供电技术没有兴趣等问题.采用什么样的教学方法能够激发学生的学习兴趣，提高供电技术课程的的教学效率和效果，是每位老师值得深思的问题.笔者通过多年的教学，总结出供电技术在课程上案例教学法，可以有效改进供电技术的教学效果，提高学生学习供电技术的积极性.

2 工程案例教学法

工程案例教学，就是任课教师把供配电工程的实际案例通过修改后进行重新组织，根据教学目的要求，把实际工程案例中的内容进行剖析、拆分融入到各个章节内容中，在理论内容讲解结束后再让学生把整个工程的内容进行总结，形成工程说明书和简化的工程图纸.工程案例教学法要求在供电技术教学中多组织学生对工程案例的调查、阅读、思考、分析、讨论和交流等活动，通过理论学习提高分析工程问题和解决工程问题的方法和道理，从而提高解决工程问题的能力，进一步加深学生对供电技术基本原理和基本概念的理解.

在供电技术课程教学中采用工程案例教学方案前提要求学生能够通过理论知识的学习和老师对工程案例的设计要点的讲解对实际工程问题能够通过自己的研究与学习进行自我学习，在必要时可以通过查阅相关手册和同学之间相互讨论等形式，探讨供电技术在实际的工程设计及工程应用中的相关问题.工程案例教学法非常适合于学生带着想法去解决工程中的实际问题，而不仅仅是理论的推导和计算.为使得工程案例教学取得更为有效的效果，近几年的教学中，我们曾拿出学生在实际工程计算和设计中出问题比较多的环节进行专题讨论，比如：在进行供电系统继电保护的设计时,先把学生设计和计算中出现的问题进行讲解分析，然后再到实验装置上先按照学生计算整定的定值进行实验，用实验结果告诉学生计算中什么地方有问题，什么地方没有考虑全面；然后再按照正确的或者工程上采用的整定值进行实验，得到期望的结果，这样学生既可以亲身体会到继电保护装置的实际动作情况，又可以发现自己的问题，同时教师可以再用一些典型的例子或者问题，启发学生去深入考虑其他相关问题.

供电技术中采用工程案例教学，是因为工程案例教学本身具有一些特色：

1.工程案例不是照本宣科，而是鼓励学生独立思考

工程案例本身就没有所谓的标准的答案，工程案例教学教师不会告诉学生应该怎么办，而是要学生根据教师所讲的理论知识自己去思考、去找一种满足工程需要相对比较合理的方案，其本身具有多样性.这样在一定程度上使得课堂变得生动活泼，到工程案例教学的后期阶段，要求每一个人都要发表自己见解.这样，不仅可以提高学生的交流能力，又可以起到一种激励的效果，激发学生的学习热情.

2.引导课程教学由注重纯知识变为注重实际工程能力

通常大部分学生只是一味的学习书本的纯理论知识而忽视了实际能力的培养，这样对自身的发展有着巨大的障碍.作为一所应用型本科院校，应当以培养一线工程师为目的，所以采用工程案例教学在一定程度上能够实现学校的培养目标.

3.采用工程案例教学应重视师生之间的双向交流

在工程案例教学中，尽管前期有理论的讲解，但是学生拿到任课教师给的工程案例后，仍然要先进行消化，然后再到图书馆查阅必要的理论知识和工程设计的相关资料.这在一定程度上使学生无形中加深了对理论知识的理解，而且是学生自发的、主动的，这种主动性在一定程度上也有助于学生学习相关理论知识.学生通过查阅资料获取到他们认为需要的理论知识以后，还要经过缜密地思考，提出他们解决问题的方案，当学生把方案提交给任课教师以后，要求任课教师能及时的给以引导，这也促使教师深入思考所讲内容，根据学生不同角度的理解，及时补充更新教学内容.

4.工程案例教学法在供电技术教学中的实施方法

采用工程案例教学法应用到供电技术教学中的基本原则是：先从简单的负荷计算教学入手，根据学生实际掌握情况，再进行多种负荷计算，并进行相应的功率因数补偿，进而选择设备等，随着理论内容的不断讲解，再逐渐的把相应的要求和功能加入到工程案例中.同时，把学生分成若干个小组，在一定的时间内把相应的案例资料做完，然后让学生互相讨论并解答并展示自己的设计方案及成果.老师对学生的案例进行评价和总结.供电技术工程案例教学涉及到理论教学、实验教学和课程设计教学等环节，以下就如何在这些理论、实验和实训环节中实施工程案例教学做一探讨.

2.1 工程案例教学法在供电技术理论教学中的实施

供电技术课程主要介绍电力系统的基本组成、负荷计算、主回路设计及设备选择、短路计算、继电保护、防雷与接地和变电站自动化等内容.这门课程涉及的理论知识比较多，内容比较抽象，因此教师在讲解课程内容时，除了优化课程教学内容，有较强的表达能力以外，还要采用好的教学方法.近几年在供电技术的理论教学中，我们采用以工程案例为导向，对负荷计算及设备选择以及主回路设计、短路计算及设备校验的基本任务、继电保护的整定及校验三个环节给出实际的工程案例，结合实际的理论教学内容，要求学生采用需要系数法负荷计算及功率因数补偿，根据补偿后的容量进行变压器的选择，进而确定一次回路的接线方式等作为工程案例的第一个环节.然后要求学生把自己选择与设计的资料保存以备后面设计所用.第二个环节就是进行短路计算，在理论教学讲完之后，要求学生在第一环节设计的基础上，选择短路点并进行短路计算和设备的校验等内容.第三个环节是把前面环节的主回路及设备选择校验好之后，进行基本的继电保护配置.受理论教学学时所限，一般情况下要求老师把比较复杂的工程案例进行简化，其目的是让学生通过自己查阅资料和相互之间的交流，掌握供电技术的一些基本原理和计算.

2.2 工程案例教学法在供电技术课内实验教学中的实施

供电技术是一门和实际结合非常紧密的课程，我们在教学大纲中安排了8个学时的课内实验.供电技术课内实验安排如下：

1.继电器的特性试验（含电压、电流、时间继电器），主要是要求学生通过实物熟悉继电器，并掌握继电器的基本特性.

2.过电流保护，主要是要求学生掌握常规的电流保护的整定原则及动作特性.

3.三段式电流保护，主要是要求学生掌握保护之间的配合及整定原则.

4.变压器差动保护，主要是要求学生掌握变压差动保护的基本原理、整定方法及保护范围等.

通过理论讲解并根据实验教学的实践，使学生在学习中能理论与实践相结合，融会贯通所学的理论知识，提高实际操作能力.

2.3 工程案例教学法在供电技术课程设计中的实施

供电技术在理论课程结束之后，有一周的课程设计.教师在课前要准备实施综合性的课程设计，以循序渐进的方式来激发学生们完成设计任务.我们依据学生的实际情况及教学进度，一般给出两个经过教师修改后的工程案例（实际的案例太大，一周时间学生难以完成，所以我们在课程设计中通常把从企业拿到的实际案例进行简化修改）供学生选择.设计的题目：1、35kV变电所的设计；2、10kV变电所的设计；设计内容要求包括：负荷分析与计算、功率因数补偿、主变压器的选择、一次回路的设计、短路计算及设备校验、继电保护的配置、变电所防雷与接地等内容.学生可以自由组合单人或2～3人一组，互相讨论最后设计说明书的纸质文件并以老师随机抽检到实验装置上验证的形式完成设计内容.对于纸质说明书要求论文包含的内容如下：概述、原始资料分析、负荷计算、功率因数补偿、变压器选择与一次回路接设计、短路计算、设备校验、继电保护配置、接地与防雷、总结等内容.考虑到学校实验室设备的限制等因素，抽检实验操作的部分主要集中在继电保护部分.通过工程案例项目设计发现的问题，教师要有针对性地对学生进行指导，并要求学生及时查阅相关资料.

通过三个环节的工程案例教学，能够在一定程度上帮助学生在实践中学会发现问题、分析问题、解决问题.

3 结语

在供电技术教学中，把实际的工程案例引入到课堂，采用工程案例教学法，打破了传统的填鸭式的教学方式，不仅达到以了实际案例引导教学的效果.同时激发了学生的兴趣，使得枯燥乏味的公式推导和理论课堂学习变得生动活泼，在一定程度上提高了学生学习的积极性，达到了较好的教学效果.同时也为提高学生从事供配电技术方面的工作能力以及日后进行供配电技术的研究打下了坚实的基础.

G642

A

1673-260X（2014）03-0274-02

上海应用技术学院卓越计划资助项目(1010T130055，1010M 130027)