陶 莉
南京工程学院电力工程学院 江苏南京 211167
结合实际探讨电力工程教学改进
陶 莉
南京工程学院电力工程学院 江苏南京 211167
电力工程课程是一门理论与实践结合紧密、实用性较强的专业课程。就目前存在的教材更新较滞后、教学形式较单一、学习效果不理想问题,探讨在丰富教学内容、突破教学方法、加强实践环节方面的改进措施。
电力工程;教学模式;实践环节
深化高教改革,培养高质量应用型人才,是当前高等教育的重要任务。要完成这一重任,课程教学改革是其中的重要环节。电力工程课程结合以往2门重要的专业课电力系统分析和发电厂电气部分的内容,知识较多、内容较杂、方法较难,学习任务较重。笔者在电力工程及相关课程教学的几年时间里,在边教边学的过程中有了自己的一些看法及相应的改进措施,现进行以下探讨。
电力工程课程是一门理论与实践结合紧密、实用性较强的专业课。通过学习使学生树立工程观点,掌握电力系统的基本概念、电力系统的基本计算、稳态运行和调节以及电力系统的稳定性;掌握电气一次系统的构成、运行及设计方法,着重于解决工程实际问题的能力得到训练。由于以往的教学模式基本上是“一本书满堂灌”“抱着走”的形式,形成了以教师讲为主,学生学习为辅的情况。这种模式主要有以下几方面不足。
1.1 知识易老化停滞
本课程应该紧跟科学技术发展步伐,将电力系统的发展,现状以及新技术新观念及时介绍给学生。然而,由于教学方式年年如一,教材的更新滞后于学科的发展,使在校学生对当前用到的多种新技术一无所知。造成知识老化,理论与实践脱节。
1.2 教学模式单一
传统教学模式中,以“教”为中心,学生往往在一无所知的情况下被动学习,积极性不高,获得的知识也仅仅局限于书本,与工程实际常常脱节。
1.3 学生分析问题、解决问题的能力差
像电力工程这种与实际紧密相连的课程,仅凭课堂上的灌输,对具体问题没有实际性的接触,很多学生在进入电厂或变电所实习时很多学过的电气设备都无法正确识别。学生利用所学的理论知识去分析问题、解决问题,不知从何入手,可能要走许多弯路。
2.1 改进理念
抛开以教为主的传统教学模式,根据我国高校改革的基本指导思想,借鉴兄弟院校的改革经验,采取“教与学”相辅相成的模式。在教学过程中,学生是主体,教师起引导作用,把调动学生学习积极性,培养学生独立思考问题、分析问题的能力放在首位,注重理论联系实际。
2.2 改进措施
2.2.1 整合丰富教学内容
尽量选用最新版教材、修订教学大纲、整合教学内容,重点、难点突出:核心内容重点讲授(如电力系统潮流计算、短路计算、稳定性分析、电气设备选择、电气主接线等);重点内容扼要讲解并组织专题讨论(如调频、调压等);一般内容指导学生自学后结合幻灯片进行归纳总结(如电气设备的结构、厂用电、配电装置等);特色内容结合应用主题介绍(如接地装置结合安全用电主题,难点在保护接地与保护接零的区别)。在教材之外丰富教学内容:结合相关教材及信息资料,使学生了解和掌握新知识、新技术、新方法,不断充实反映学科技术和社会发展的最新成果,跟得上时代的步伐,拓宽课程知识面,激发学生的学习兴趣。例如,绪论部分是每版教材修改的重点,每次讲授发展概况内容时都需要扩充最新知识:我国的装机容量、年发电量、供电煤耗率、厂用电率、线损率等每年都有变化,通过适合学生用的最新、最实用的科技书籍、报刊或网络信息作为知识来源,在课堂上呈现最新的数据资料。除此之外,还需充分利用学校本身的有利条件,让学生到图书馆查阅有关书籍,培养自学的能力。
2.2.2 教学方法上的突破
讲课是一门艺术,同样的内容,每个人讲的特点和方法各不相同。教师可根据授课内容并根据学生学习情况确定讲课的多种形式。例如,重要的公式推导、相量图的绘制、基本形式的主接线图绘制、习题讲解等内容尽量以板书形式一步步讲授;发电厂的生产过程、电气设备的结构、配电装置的形式等内容采用多媒体课件放映;人体触电等内容需要视频结合声音多媒体设备教学;电气设备的工作原理、倒闸操作等内容可用动画呈现。例如,电气设备的结构及工作原理章节可按设备的用途、结构、工作原理、分类、技术参数、型号、选择方法的顺序引导学生先自学,再结合多媒体向学生介绍各种电气设备实际的外形使其有具体的认识,同时尽量多介绍一些现场工作的术语及运行经验;这个过程中遇到难点,再以启发提问的形式,逐步引导。
例如,讲授高压断路器和隔离开关时,可以问学生“现场运行人员怎么称呼这两种设备?”答:“高压断路器称为开关,隔离开关称为刀闸。”问:“这两种设备有何区别?”答:“虽都是高压开关电器,但高压断路器有灭弧装置,可开断和关合电路;而隔离开关没有灭弧装置,需与高压断路器配合使用,不能开断和关合电路,只能隔离电压。”这样就可结合问题引导学生深入学习,积累知识。无论采用什么样的教学形式应始终坚持让学生在一种活跃的课堂氛围中主动地学习、思考、理解、接受。
2.2.3 加强实践教学环节
实践教学既是培养学生实践能力和创新能力的重要环节,又是提高学生社会职业素养和就业竞争力的重要途径。与电力工程有关的实践环节是课程设计与认识实习。课程设计要求在一周时间内完成一个110 kV变电所电气部分的初步设计:其中重点完成待设计变电所的主变的选择(可要求必要时进行过负荷校验);选择设备和导体所必需的短路电流计算,断路器、隔离开关和10 kV硬母线的选择及校验;最后还要求利用AutoCAD软件绘制出电气主接线图,并在电气主接线上详细标注所选择电气设备的型号。这是针对以往学生按教师拟好的题目在学完该课程后对学生综合能力的一次检验。
现在尽量做到:设计开始题目有所改变,接线方式变化、数据不同;设计的过程中教师可以讲授总体思路,中间邀请一些学生上台讲授难点重点的具体做法,然后教师再归纳总结;最后除要交设计报告外还增加答辩交流环节,这样既使教师对学生的设计思路、设计方法、设计过程中易出的问题有所了解,为课程设计的改进积累经验;学生又可以向教师提出与设计有关的问题,改进的方法及在设计过程中的困惑;整个过程可以加强学生提出问题、分析问题、解决问题甚至是与人交流的能力,大大提高课程设计的效果。
认识实习是让学生进入现场(电厂或变电所)对课程中所涉及的电力生产过程、电气设备、电气主接线等有实际的认识。在实习前教师就应做好准备:把发电厂的生产过程与视频教学相配合提前介绍,而且在讲授的过程中提出问题,让学生在看的过程中带着问题,解决问题;同时考虑到现场如学生数太多可分批进入现场,这样既有助于学生听也有助于问;认识实习结束后要及时组织学生把学习到的知识,经验体会进行交流讨论,教师及时进行指导解答,真正做到理论联系实际。
所有课程的教学改革都是一个长期积累的过程。以上只是笔者在电力工程课程边教边学过程中个人的一些想法与尝试,今后还要根据学生的理解与接受能力、课堂效果及时更新整合教学内容、改进完善教学方法、重视加强实践环节,充分发挥学生在学习中的主动性和创造性,努力探索提高教学质量的新方法,理论教学与工程实践相结合才能培养出适合社会需要的应用型本科人才。
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The Discussion on Teaching Improvement of Electric Power Engineering Course with Practice
Tao Li
Nanjing Institute of Technology,Nanjing, 211167,China
Electric power engineering course is a practical professional course with close integration of theory and practice. With existing problems: renewing textbook lagging behind, single teaching mode, unsatisfactory learning effect, this paper discusses the improvement measures on enriching the teaching contents, teaching methods, strengthening the practical link.
electric power engineering; teaching model; practice link
2014-09-16
陶莉,硕士,讲师。