“发电厂电气部分”课程立体化教学模式

牛祖蘅， 王成江

(三峡大学 电气与新能源学院， 湖北 宜昌 443002)

“发电厂电气部分”课程立体化教学模式

牛祖蘅， 王成江

(三峡大学 电气与新能源学院， 湖北 宜昌 443002)

本文就“发电厂电气部分”课程立体化教学模式进行了探索，构建了立体化教学模式下的课程教学体系，即以培养学生实践能力为目的，以新编教材为核心的多元化教材体系、“理论教学+新媒体技术”的教学方式和适应行业需求的实践教学改革。分层次实现了学生从学校理论学习到满足行业就业市场的合理过渡。

立体化教学模式，教学方式，实践教学

0 引言

“发电厂电气部分”是电气工程及其自动化专业的一门专业课程，课程教学目标是使学生树立工程观点，掌握发电厂电气主系统的设计方法，并在分析、计算和解决实际工程问题的能力等方面得到训练，为以后从事设计、运行和科研工作，奠定必需的理论基础[1]。

以往的“发电厂电气部分”课程主要由课堂教学和课程设计构成，但课堂的理论教学与实践环节脱节，课程设计过于独立，与其它专业课程缺乏紧密联系，造成学生获取的知识分散，专业知识综合应用能力差，工程实践能力薄弱等问题[2，3]。

我校的教学改革围绕专业培养目标，以行业需求为导向，以培养学生实践能力为中心，确定了“发电厂电气部分”课程的知识领域，编写并出版了以培养学生实践能力为核心的课程教材。采用“理论教学+新媒体技术”的教学方式，改革了实践教学环节，构建了立体化教学模式下的课程教学体系， 如图1所示。

立体化教学模式下的课程教学体系体现了“理论认知→知识应用→训练实践”分层次的思想，实现了学生从学校理论学习到满足行业市场就业的合理过渡，最终适应就业市场的需要，如图2所示。

图1 立体化教学模式下的课程体系

图2 分层次实现

1 多元化教材体系

通过行业调查，我们确定了我校电气工程及其自动化专业面向的任职岗位从就业层面可分为行业设计性岗位，技术性应用岗位和流程性操作岗位。

行业设计性岗位和技术性应用岗位既要求有扎实的理论知识，又要求有一定的实践基础。流程性操作岗位则重视实践技能。“发电厂部分”课程教材的编写，以及理论教学和实践教学应该满足各个岗位的需求。所以建立以培养学生实践能力为目的，以新编教材为核心的多元化教材体系是十分必要的。

为此，围绕教学目标，并根据实际教学经验，组织编写并出版《发电厂变电站电气部分》教材是首要任务。

常规的“发电厂电气”部分主要注重通用性知识的学习，学生在实际设计和现场并不能直接应用已学知识，中间还需要一个过渡过程。为了解决这一问题，教材在编写上兼顾了工程设计和发电厂变电站设备现状，力求体现实践能力培养与工程紧密结合，应用性强。在教材中除了具备通用性的工程设计知识，还加入发电厂变电站设备部分的内容，包括常用的规程规范，以及导则等内容，让学生尽早地接触和适应工程设计，认识行业标准。

根据电力系统的发展，教材内容还增加了较多电气新知识，如：电能质量、GIS原理及设计、智能变电站等内容，介绍新技术、新产品的原理、构成及设计等。此外考虑到二次接线、过电压防护及接地在实际工作中常有涉及，教材特此而增加了这两章内容。

我们围绕学习内容，积极整合教学资源，制作了与教材相对应的图文并茂的多媒体教学课件，建设了“发电厂电气部分”课程网站，形成以新教材、多媒体和课程网站为主体的多元化教材体系。

其中，在学校“求索学堂”的网站上建设的“发电厂变电站电气部分”课程网站，已将课程研究成果上传，主要包括以下内容：课程描述、教改教研、实践教学、图片视频、习题集、教学资料、互动栏目等，大大方便了学生课后学习和与任课教师及时沟通。

2 教学方式

为培养学生的实践能力，适应就业市场需要，我们采用了“理论教学+新媒体技术”教学方式。

在理论教学过程中，注重理论教学和实践相结合，在教学过程中不断进行新的尝试，让课堂教学以典型的工程实例为载体，采用实例贯穿，理论与工程实例相互推进的教学方式，从工程实例引出各部分知识内容，然后进行理论授课，帮助学生认识并剖析工程实例中与各部分知识相对应的应用。我们还采用启发式教学，根据生产实际情况，提出有关问题，引导学生自主思考找出解决问题的方法，培养学生的探索式自学能力与分析解决问题的能力；实施类比式教学，在发电厂的理论教学过程中，有些理论问题，比如稳定性、电动力、可靠性、计算功率等，相对比较抽象，在讲授过程中，我们列举身边的日常事务进行类比，以加深学生的理解和记忆。

理论授课之外，我们是借助新媒体技术实时更新和充实课内、外教学。新媒体技术是一个宽泛的概念，是利用数字技术、网络技术，通过互联网、宽带局域网、无线通讯网、卫星等渠道，以及电脑、手机、数字电视等终端，向客户提供信息和服务的传播形式。借助新媒体可以帮助学生开展多途径的主动学习。学生通过在学校“求索学堂”以及“发电厂变电站电气部分”课程网站这些学习平台上获取与课堂教学相关的教学资源，预习或温习课件，学习案例、行业标准、网站、图集，观看图片视频、动画，查找并完成习题。各个资源形式的具体应用如表1所示：

表1 教学资源形式及其具体应用

除此之外，学生还可以通过电子邮件、微信、微博、QQ与教师进行互动。

3 改革实践教学

以往，我校“发电厂电气部分”课程的实践教学环节主要是课程设计。课程设计过于独立，与其它专业课程缺乏紧密联系，造成学生知识分散，专业知识综合应用能力差，工程实践能力薄弱等问题[4，5]。经过改革课程体系后，“发电厂电气部分”课程的实践教学环节改为由校内设计实验和校外毕业实训实习两部分组成。

校内设计实验把课程设计向综合设计方向改变。2013年开始将“电力系统分析”、“高电压技术”、“发电厂电气部分”和“电力系统继电保护”等课程设计相综合，统一为“电力系统综合设计”内容。该综合设计注重将各个专业课程加以融会贯通，让学生认识到各个专业课程之间的联系，培养学生的专业知识综合应用能力，加强绘制和阅读工程图纸能力的训练。“电力系统综合设计”开设有电力系统规划设计、电气一次部分设计和继电保护设计三大内容。实施时，教师先布置一个大课题，比如区域电网为了适应负荷的增长，需要新建或扩建变电站(发电厂)，再让学生围绕该问题展开设计。

“电力系统综合设计”课程实行上课集中教学与课后分散进行相结合的办法进行。集中教学主要任务是：教师布置设计任务书、讲解电力系统综合设计的方法、帮助学生熟悉专业软件的使用并进行相关的电气计算、解答学生在设计过程中出现的问题和验收阶段性设计成果。学生则采用分组的形式(每组学生3-4人)，根据所设计的系统规模独立完成系统规划，每个学生独立完成系统中的某一个变电站的一次和二次设计。学生完成每一阶段任务经考核合格后才能进入下一阶段的任务，最后上交成果，包括设计说明书和计算机绘图。

改革后的“电力系统综合设计”总学时为20学时，3.5个学分，考核方式为以设计小组为单位参加答辩。其目的与任务在于使学生将学习的专业知识进行有效综合应用，培养学生的电力工程实践能力和工程设计能力。学生结合所学的电力系统理论知识，应用相应软件，对电力系统的一、二次部分进行初步设计，并了解电力工程设计中所遵循的设计步骤、设计方法、设计规程，并掌握电气产品性能、选择、校核方法，为学生走向工作打下良好的基础，并培养学生团结协作的团队精神。

对于校外毕业实训实习，则依托宜昌当地的独特的电都资源，进行校企合作。除葛洲坝电厂、三峡电厂等老的实习单位之外，2014年，我校还在国家电网湖北省电力公司检修公司特高压交直流运检中心、国家电网宜昌供电公司培训中心、国家电网秭归县供电公司、宜昌电力勘测设计院有限公司等企业，新建了4个校外实训教学基地。当学生理论课程结束后，便组织进入实习基地进行技能培训。在毕业实训实习的过程中，邀请经验比较丰富的工程对现场的主接线，运行与控制，以及一些新型设备比如特种导线、新型开关、互感器等进行现场教学。

对于学校而言，鼓励教师从“理论型”向“实践型”发展，有计划地安排教师去电力设计院及电力企业进行学习锻炼。

通过近两年的推广，改革后的实践教学能够全方位提升学生实践能力。

4 结语

本文就我校“发电厂电气部分”课程立体化教学模式进行了实践与探索，构建了立体化教学模式下的课程教学体系，即以培养学生实践能力为目的，以新教材为核心的多元化教材体系、“理论教学+新媒体技术”的教学方式和适应行业需求的实践教学改革，分层次实现了学生从学校理论学习到满足行业就业市场的合理过渡。

[1] 王成江主编.发电厂变电站电气部分.北京:中国电力出版社,2013.2(牛祖蘅等文)

[2] 姚明仁,陈堂贤. 发电厂电气主系统课程设计改革的研究与实践. 第6届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集(下册),[A], 2009-08-15

[3] 姚明仁. 《发电厂电气部分》课程教学改革的探索. 第三届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集,[A], 2005-09-01

[4] 姚明仁. 发电厂电气主系统优质课程建设的研究与实践. 第五届全国高校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集(1), [A], 2008-04-01

[5] 姚明仁.“发电厂电气主系统”课程教学的研究与实践.南京:电气电子教学学报,[J], 2011-04-15

The Research of Multidimensional Teaching Mode about the Electrical Part of Power Plant

NIU Zu-heng, WANG Cheng-jiang

(SchoolofElectricalEngineering&RenewableEnergy,ThreeGorgesUniv，Yichang443002,China)

The exploration of multidimensional teaching mode about the Electrical Part of Power Plant course is introduced in this paper. The paper builds the multidimensional teaching mode that including the pluralistic textbook system aimed at training of students' practice ability, the teaching method about theory teaching and the new media, and the practical teaching toward the industry demands. The practice and exploration of multidimensional teaching mode achieve transition of students that from theory teaching to job market.

multidimensional teaching mode；teaching method；practical teaching

2016-04-27;

2016-09-18

牛祖蘅(1977-)，硕士，讲师，主要从事电力系统运行与控制和继电保护方向的教学实验和研究，E-mail：nzh8677@163.com

A

1008-0686(2017)02-0063-04

中文图书分类号：G642.423