鞠 平,馬宏忠,衛(wèi)志農(nóng),袁 越,張利民

(河海大學(xué)能源與電氣學(xué)院,江蘇南京 210098）

“電力工程”教材建設(shè)與教學(xué)改革

鞠 平,馬宏忠,衛(wèi)志農(nóng),袁 越,張利民

(河海大學(xué)能源與電氣學(xué)院,江蘇南京 210098）

“電力工程”是電氣工程及其自動化專業(yè)的核心專業(yè)課程,該專業(yè)幾經(jīng)變革分合,教學(xué)要求與社會需求不斷變化。電力工程類教材建設(shè)必須適應(yīng)社會發(fā)展的要求。本文結(jié)合我校主編的《電力工程》教材,分析了電力工程類教材的國內(nèi)外現(xiàn)狀,研究了電力工程學(xué)科的知識體系,在此基礎(chǔ)上,著重介紹了該教材的內(nèi)容體系與特色,并提出了當(dāng)今《電力工程》教材的教學(xué)要求。

電力工程;教材;知識系統(tǒng)

“電力工程”是電氣工程及其自動化專業(yè)的核心專業(yè)課程,它綜合了以往“電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析”、“電力系統(tǒng)暫態(tài)分析”、“電氣設(shè)備”和“電力系統(tǒng)繼電保護”等多門課程的內(nèi)容。其特點是內(nèi)容多,覆蓋面寬,與其它專業(yè)課程聯(lián)系緊密,所以各高校均十分重視“電力工程”課程的建設(shè)[1]。

筆者結(jié)合當(dāng)前電力工程的發(fā)展需求,汲取兄弟高校相關(guān)教材的優(yōu)點,編寫出版了《電力工程》教材[2](普通高等學(xué)校電氣工程與自動化類“十一五”規(guī)劃教材)。

1 《電力工程》教材的國內(nèi)外現(xiàn)狀

我國早期工科大學(xué)所設(shè)的電氣類專業(yè)共五個:電機電器及其控制、電力系統(tǒng)及其自動化、高電壓與絕緣技術(shù)、工業(yè)自動化和電氣技術(shù)。上世紀90年代,我國開始將五個專業(yè)合并為電氣工程及其自動化專業(yè)。本專業(yè)的培養(yǎng)目標主要是讓學(xué)生掌握電能的產(chǎn)生、傳輸和利用。

國內(nèi)本專業(yè)采用的教材較多的是《電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析》[3]和《電力系統(tǒng)暫態(tài)分析》[4]這兩本教材。專業(yè)合并后,電力工程或者電力系統(tǒng)方面的學(xué)分為5學(xué)分,這兩本教材就顯得過深了。近幾年出版的幾本教材,如《電力系統(tǒng)分析》和《電能系統(tǒng)基礎(chǔ)》,大都簡化了原有內(nèi)容。國外也有幾本相關(guān)教材,比如《Electric Power System s》[5]的覆蓋內(nèi)容相當(dāng)寬,但未具體詳細展開,只給出描述和基本方法。

2 電力工程學(xué)科的知識體系

電力工程專業(yè)所需的知識內(nèi)容非常豐富,可以從電力工程技術(shù)和電力工程科學(xué)兩個角度進行概括:①電力工程技術(shù):主要立足于設(shè)備,包括電源、輸電和配電等;②電力工程科學(xué):主要立足于系統(tǒng),內(nèi)容及相應(yīng)的課程名稱如圖1所示。

圖1 電力工程科學(xué)結(jié)構(gòu)圖

3 本教材的特色

由于該課程內(nèi)容多和學(xué)時相對較少,因此在編寫《電力工程》教材時對基礎(chǔ)內(nèi)容進行精選、優(yōu)化和整合,突出電力系統(tǒng)的基本理論知識和基本計算方法,并注重與工程實際相結(jié)合。本教材內(nèi)容分為四篇:電力設(shè)備、電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)、電力系統(tǒng)暫態(tài)和電力工程設(shè)計與管理。合適的次序應(yīng)該是先了解元件,再了解系統(tǒng),最后學(xué)會設(shè)計。本教材具有如下特色。

(1)注重體系上的模塊式結(jié)構(gòu),以便讓不同專業(yè)靈活選用。它既可以作為電氣工程及其自動化專業(yè)的“電力工程”或者“電力系統(tǒng)”課程的教材,同時也可以作為其它弱電專業(yè)有關(guān)電力工程行業(yè)背景課程的教材。

(2)內(nèi)容安排比較注重與其它課程(包括研究生課程)的銜接。

(3)注重理論與實際相結(jié)合,尤其強調(diào)工程中定量分析與定性分析結(jié)合的重要性。

(4)注重內(nèi)容的綜合性,實際上該教材內(nèi)容可以包括以前的“電力系統(tǒng)分析”和“電氣設(shè)備”等互相關(guān)聯(lián)的幾門課程內(nèi)容。

(5)注重納入新知識、新技術(shù)和新方法,比如直流輸電技術(shù)、電能質(zhì)量、電壓穩(wěn)定和電力市場等。

(6)對一些內(nèi)容講解方法進行了創(chuàng)新,比如同步發(fā)電機三相短路電流推導(dǎo)和電壓穩(wěn)定的講解。

(7)注重基本點、要點和難點的講解,注重教學(xué)的啟發(fā)互動。思考練習(xí)題分為課堂和課后兩種。

4 對課堂教學(xué)的要求

對于不同的專業(yè)或?qū)I(yè)方向,教師可以根據(jù)具體情況對教材進行選講。即使是電氣工程及其自動化專業(yè),根據(jù)各個高校的學(xué)分數(shù)情況和培養(yǎng)側(cè)重點不同,也可以選用不同的篇章內(nèi)容。

本書有部分選講內(nèi)容,主要供學(xué)生課外閱讀。習(xí)題中還有一些研究型題目。

由于各高校專業(yè)課的學(xué)時數(shù)在逐步減少,在教學(xué)中應(yīng)該采取靈活多樣的教學(xué)方法和手段。本課程提供了全部電子教案,對一些有動態(tài)過程或動作順序的內(nèi)容,采用動畫的形式。如發(fā)電廠的生產(chǎn)過程、倒閘操作和二次回路動作等內(nèi)容,需要有視頻和動畫相配合。但對于大多數(shù)內(nèi)容,仍建議教師以講授為主,以電子課件為輔;對重要的公式推導(dǎo)和相量圖繪制等內(nèi)容仍需要在黑板上板書講授。

5 結(jié)語

“電力工程”是電氣工程及其自動化專業(yè)的一門重要課程。我校電氣工程學(xué)科結(jié)合二十余年的教學(xué)經(jīng)驗,對“電力工程”課程進行不斷研究、總結(jié)和提高。我們在此基礎(chǔ)上編輯出版了《電力工程》教材,供電力工程及其自動化專業(yè)使用,其它相關(guān)專業(yè)也可選用。

限于筆者水平和實踐經(jīng)驗,教材許多地方尚屬教學(xué)改革探索,書中難免有不足或有待改進之處,尚希讀者不吝指正。

[1] 孫麗華,劉慶瑞,趙靜.《電力工程》課程教材建設(shè)與教學(xué)改革探究[J].石家莊:中國電力教育,2008,9

[2] 鞠平.電力工程[M].北京:機械工業(yè)出版社,2009,2

[3] 陳珩.電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析[M].北京:中國電力出版社,1995(第二版)

[4] 李光琦.電力系統(tǒng)暫態(tài)分析[M].北京:中國電力出版社,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,主要從事電力系統(tǒng)穩(wěn)定與控制方面的教學(xué)與研究工作,E-mail:pju@hhu.edu.cn

馬宏忠(1962-),男,博士,教授,主要從事電力設(shè)備監(jiān)測與故障診斷方面的教學(xué)與研究工作,E-mail:hhumhz@163.com