自動化專業(yè)是寬口徑應用型專業(yè)?!肮S供電”課程是自動化專業(yè)唯一一門涉及強電的專業(yè)課程,因此學好該課程對于拓寬自動化專業(yè)學生的技術(shù)視野具有重要意義。由于這門課程包含了很多專業(yè)性很強的概念,討論了大量的公式和設(shè)計計算方法,介紹了大量的規(guī)程、規(guī)定和經(jīng)驗,有的章節(jié)一展開,實際上是另一門專業(yè)課或另一個專業(yè)方向[1],因此教好和學好這門課程,對教師和學生都有較大的難度。本文從教學目標、教學內(nèi)容、教學方法、教學實驗、課程設(shè)計等5個方面,談談對“工廠供電”教學的安排及體會。
教學目標
設(shè)計明確、具體、可測量的課程目標是上好本課程的關(guān)鍵。教育心理學的理論表明,教學目標的明確是學生學習的心理需要,學生沒有課程的總目標,就激發(fā)不出學習興趣,就難以達到教學目標。由于“工廠供電”課程的實用性、綜合性強,包含的內(nèi)容廣,章節(jié)多,各章節(jié)在內(nèi)容上相對獨立,如果沒有明確的課程目標貫穿其中,在學生頭腦中只會形成零散片面的概念,不能構(gòu)成供電系統(tǒng)的整體概念[2]。根據(jù)課程自身的特點,采取在第一次教學時,以工廠供電系統(tǒng)的設(shè)計為課程的總體目標,將各章節(jié)有機地聯(lián)系起來,使學生明確每一章節(jié)在供電系統(tǒng)設(shè)計中的地位與作用,最終建立起供電系統(tǒng)的整體概念。
教學內(nèi)容
1)合理取舍教學內(nèi)容是上好本課程的重要一環(huán)?!肮S供電”課程內(nèi)容繁多,學時較少,為解決這一矛盾,要求“重其所重,輕其所輕”[3]。工廠供電系統(tǒng)設(shè)計所必需的基礎(chǔ)理論和基本計算方法,如主結(jié)線的確定、負荷計算、短路電流計算、繼電保護整定計算、高低壓電氣設(shè)備及線路的選擇等,是“工廠供電”課程教學的基本內(nèi)容,應“重其所重”。根據(jù)電子科技大學中山學院自動化專業(yè)特色和課時安排,電氣防雷及接地、電氣照明、供配電系統(tǒng)的運行和管理部分,教師不講或作學生課后了解,做到“輕其所輕”。
2)介紹當今電力系統(tǒng)領(lǐng)域新技術(shù)、新設(shè)備,替代原課本中將被淘汰的技術(shù)、設(shè)備。因電力領(lǐng)域技術(shù)、設(shè)備發(fā)展迅速,必須增加新設(shè)備、新技術(shù)介紹,滿足行業(yè)發(fā)展和學生適應社會的需要。如在講《概述》時穿插國內(nèi)外大型發(fā)電廠特別是核電廠、風力發(fā)電廠最新發(fā)展概況,±800 KV國內(nèi)直流輸電技術(shù),在講《電氣設(shè)備的選擇》時介紹超高壓550 KV斷路器、氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備(GIS) 等新設(shè)備。
教學方法
1)精心制作圖片集錦,激發(fā)學生對該課程的興趣。授課之前學生對該課程不了解,存在一定的好奇心理,如能采取措施激發(fā)學生的興趣,對以后的教學會起到事半功倍的效果。根據(jù)學生的心理,精心制作圖片集錦,向?qū)W生展示各種發(fā)電廠,如三峽、葛洲壩、大亞灣的壯麗風光 ;介紹常用的電力設(shè)備,如變壓器、斷路器、電力線路、大型發(fā)電機的詳細圖片;描述目前世界能源危機狀況、中國5大電網(wǎng)的架構(gòu)及廣東電網(wǎng)電力分布;介紹對該行業(yè)目前的熱點問題,如風力發(fā)電,以廣東汕頭風力發(fā)電為例,詳細介紹其發(fā)電原理、目前技術(shù)難點、發(fā)展前景。以此活躍課堂氣氛,使學生對該行業(yè)產(chǎn)生一定的認知。
2)采用課堂教學和實踐教學相結(jié)合的教學方法[4]。對于負荷計算、導線截面選擇、短路電流計算及電氣設(shè)備校驗、無功補償?shù)葍?nèi)容,仍采用傳統(tǒng)教學方法,在課堂上講授基本方法,讓學生課后通過作業(yè)去消化和鞏固。對變壓器、高低壓電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)、原理,工廠供電系統(tǒng)、繼電保護及自動裝置等內(nèi)容,則先在課堂上講授基本理論、重點、難點,然后開展情境教學,到現(xiàn)場參觀,培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力。
3)提高學生使用工具書及電氣圖紙識圖能力。供電行業(yè)的國家標準、設(shè)計規(guī)范繁多,而電氣圖紙識別又是該行業(yè)必須掌握的能力。在講授“工廠供電”課程時,有針對性地講解繪制電氣圖紙的有關(guān)國家標準、設(shè)計規(guī)范,讓學生掌握電氣圖形符號和文字符號的應用, 以及電氣制圖中的圖線型式、箭頭和指引線型式的應用。
教學實驗
1)建立供電實驗室?!肮S供電”課程的操作實驗較難開展。對此,設(shè)想開發(fā)供電虛擬實驗裝置,采用計算機模擬供電操作系統(tǒng),讓學生在計算機上完成操作練習,既有趣又可提高學生的運行操作技能。但這是一項艱巨復雜的工作,也是目前教學中遇到的難點。
2)參觀校內(nèi)10 KV配電所和10 KV/380 V變電所,向?qū)W生系統(tǒng)介紹供配電系統(tǒng)的組成,認識各種電器設(shè)備及銘牌參數(shù)、電氣主接線方式等。針對學生提出的各種實際運行問題,變電所技術(shù)人員現(xiàn)場解答,加深學生對供配電系統(tǒng)的認識。
3)完善校外實習基地建設(shè),加強實習資源整合。通過建立和完善與企業(yè)的合作,帶領(lǐng)學生走出校門,到工廠去參觀學習。
課程設(shè)計
課程設(shè)計是學生工程能力培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié),也是學生全面掌握“工廠供電”課程內(nèi)容的有效手段,目標是讓學生通過查閱工程設(shè)計資料,掌握供電系統(tǒng)設(shè)計的基本步驟,學會從技術(shù)經(jīng)濟角度論證供電方案的優(yōu)劣。要求學生用AutoCAD畫出供配電系統(tǒng)的主接線圖紙、二次繼電保護設(shè)計圖,圖紙中的電氣符號要嚴格遵守國家標準和設(shè)計規(guī)范。并鼓勵學生用不同的方案設(shè)計,比較多種方案之間的優(yōu)劣,支持學生的創(chuàng)新思維。
通過對“工廠供電”課程一系列教學環(huán)節(jié)的改革,從學生反饋的情況看,學生學習興趣增加,主動性增強,對知識的掌握也較原來更全面系統(tǒng),收到了良好的效果。
參考文獻
[1]劉介才.工廠供電(第四版)[M].北京:機械工業(yè)出版社,2004
[2]唐冬雷.《工廠供電》教學探討[J].柳州職業(yè)技術(shù)學院學報,2002(6)
[3]林健.《供電技術(shù)》課程教學改革的實踐[J].中國科技信息,2006(9)
[4]呂梅蕾,等.“工廠供電”課程教學改革的研究與實踐[J].電氣電子教學學報,2003(4)
(作者單位:電子科技大學中山學院)