郭涵　金帥軍

摘 要：電工基礎(chǔ)作為電力部門人員的基礎(chǔ)課程，是變電、輸電以及營銷專業(yè)人員的基礎(chǔ)課程，掌握電工基礎(chǔ)至關(guān)重要。電工基礎(chǔ)課程的教學(xué)一體化從專業(yè)延伸及融合專業(yè)軟件這兩方面的改變，不僅讓學(xué)員扎實(shí)理論知識(shí)、加深對(duì)電力知識(shí)的理解，而且更有效的達(dá)到學(xué)以致用的培訓(xùn)目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：電工基礎(chǔ)；教學(xué)一體化；proteus等；專職教育

中圖分類號(hào)： G420 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1673-1069（2016）18-129-2

0 引言

電工基礎(chǔ)指研究電磁領(lǐng)域的客觀規(guī)律及其應(yīng)用的科學(xué)技術(shù)，以及電力生產(chǎn)和電工制造兩大工業(yè)生產(chǎn)體系。它是以下專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)的基石——電路和磁路理論、電磁測(cè)量、電機(jī)與繼電接觸控制、安全用電、模擬電子電路、數(shù)字電路、自動(dòng)控制系統(tǒng)等；同時(shí)它又是電工進(jìn)網(wǎng)的知識(shí)寶庫。對(duì)于內(nèi)蒙古電力的新入職員工首要的基礎(chǔ)培訓(xùn)，它的知識(shí)地位與儲(chǔ)備關(guān)系著電力員工今后的學(xué)習(xí)與工作。電工基礎(chǔ)課程的教學(xué)一體化改革，不僅讓學(xué)員扎實(shí)理論知識(shí)并且加深對(duì)電力知識(shí)的理解。

1 教學(xué)一體化

所謂教學(xué)做一體化，就是理論實(shí)踐相結(jié)合，教中學(xué)，學(xué)中做，教學(xué)做一體化的教學(xué)模式。就是堅(jiān)持實(shí)用為主、夠用為度的原則，以職業(yè)技能訓(xùn)練為核心，建立若干教學(xué)模塊，將理論教學(xué)和技能訓(xùn)練有機(jī)結(jié)合的教學(xué)模式。

2 電工基礎(chǔ)教學(xué)一體化現(xiàn)有模式的優(yōu)缺點(diǎn)

現(xiàn)有的電工基礎(chǔ)教學(xué)一體化模式不僅滿足教學(xué)一體化要求，而且符合電工基礎(chǔ)理論特點(diǎn)。

電工基礎(chǔ)一體化教學(xué)的特點(diǎn)是：①教師一體化，即專業(yè)理論課教師與實(shí)習(xí)指導(dǎo)課教師構(gòu)成了一體。②教材一體化，即理論教材與實(shí)習(xí)課教材構(gòu)成了一體。③教室一體化，即理論教室和實(shí)訓(xùn)室構(gòu)成了一體。

按照試點(diǎn)教學(xué)反映的情況，①學(xué)員學(xué)習(xí)興趣高，自學(xué)能力變強(qiáng)，理解電工中的概念深刻而具體；②教員講課時(shí)間變長(zhǎng)，但是教學(xué)效果好，教學(xué)興趣濃，更快激發(fā)學(xué)員的思維；③實(shí)訓(xùn)室利用率合理，實(shí)訓(xùn)耗材更合理化。

雖然試點(diǎn)教學(xué)非常成功，但是也突顯出一些問題，總結(jié)如下：①與其他專業(yè)的聯(lián)系有所欠缺，導(dǎo)致學(xué)員雖然學(xué)到了但是目標(biāo)不明確，學(xué)歷教育中不用考慮這方面，但是對(duì)于職業(yè)教育來講，如何應(yīng)用所學(xué)知識(shí)才是每一科目的最終目的。②實(shí)訓(xùn)圍繞理論，但有些項(xiàng)目的實(shí)訓(xùn)過于簡(jiǎn)單，應(yīng)該考慮用軟件模擬試驗(yàn)，節(jié)省課程整體用時(shí)。

作為一種新的教學(xué)模式，下一步研究如何改進(jìn)。

3 電工基礎(chǔ)教學(xué)一體化改進(jìn)

3.1 實(shí)訓(xùn)重點(diǎn)內(nèi)容的確定

電工基礎(chǔ)里的內(nèi)容是很多電相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)，打好基礎(chǔ)，才能建好電力工作人員自身的高樓大廈。學(xué)以致用是職業(yè)教育的關(guān)鍵，也是電工基礎(chǔ)的教學(xué)一體化實(shí)施的重要目標(biāo)之一。為了達(dá)到這一點(diǎn)，需要明確實(shí)訓(xùn)科目，明確重點(diǎn)的方向。經(jīng)過一番教學(xué)試點(diǎn)與考慮，下面列舉以下科目：

①電力系統(tǒng)。電工基礎(chǔ)教學(xué)一體化教學(xué)中R-L-C科目模塊的試驗(yàn)，是未來學(xué)員掌握電力系統(tǒng)中的電力網(wǎng)參數(shù)及等值電路方面知識(shí)的基礎(chǔ)，以及系統(tǒng)振蕩等方面的原理。基于此，在教這組實(shí)驗(yàn)時(shí)，介紹其對(duì)后續(xù)科目的影響。

②電力營銷計(jì)量。電工基礎(chǔ)教學(xué)一體化教學(xué)中P-U-I-R科目、單相-三相、三個(gè)重要三角形模塊實(shí)驗(yàn)，是電力營銷專業(yè)計(jì)量方面的重點(diǎn)。基于此，在教這組實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)將計(jì)量知識(shí)提前介紹與講解。

3.2 相關(guān)軟件教學(xué)融入教學(xué)一體化

工欲善其事，必先利其器，電工基礎(chǔ)教學(xué)一體化教學(xué)中，不僅讓學(xué)員手動(dòng)實(shí)驗(yàn)，更應(yīng)該緊跟科學(xué)發(fā)展的步伐，加入相關(guān)實(shí)驗(yàn)軟件的學(xué)習(xí)，為未來學(xué)員在各自崗位中的創(chuàng)新能力加砝碼。下面推薦一下實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件。

①Proteus軟件介紹。Proteus軟件是英國Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。

在電工基礎(chǔ)教學(xué)一體化中，該款軟件能夠清晰仿真簡(jiǎn)單電路的實(shí)驗(yàn)，不僅能得到相關(guān)定律，而且能模仿一些器件的反應(yīng)時(shí)間、充放電等時(shí)間，如圖3-1電容器隔直通交實(shí)驗(yàn)，圖3-2電容器直流時(shí)，圖3-3電容器交流時(shí)所示。

②MATLAB軟件介紹。MATLAB中的Simulink提供了動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模、分析和仿真的交互環(huán)境，能夠?qū)崿F(xiàn)交互建模、交互仿真，并允許用戶擴(kuò)展仿真環(huán)境等功能。Sim PowerSystems是Simulink的一個(gè)專用模塊集。該模塊集包含電氣網(wǎng)絡(luò)中常見的元器件和設(shè)備，以直觀易用的圖形方式對(duì)電氣系統(tǒng)進(jìn)行模型描述。模型可與其它Simulink模塊相連接，進(jìn)行一體化的系統(tǒng)級(jí)動(dòng)態(tài)分析。在電工基礎(chǔ)教學(xué)一體化中，一般用SimPowerSystems仿真三相交流電為電源的一些簡(jiǎn)單對(duì)稱電路與不對(duì)稱電路的試驗(yàn)，而且后續(xù)研究生階段的電力系統(tǒng)仿真也多數(shù)用Simulink來做仿真，這樣既能做出實(shí)訓(xùn)室內(nèi)不能演示的非對(duì)稱電路的試驗(yàn)而且調(diào)動(dòng)學(xué)員探索知識(shí)的熱情。圖3-4 Simulink中有關(guān)電力系統(tǒng)的模塊集示意圖。

另外也可以用MATLAB中的MATPOWER， MATPOWER能用其本身提供的電力系統(tǒng)模型進(jìn)行電力系統(tǒng)潮流計(jì)算，不僅方便簡(jiǎn)單，而且快速精準(zhǔn)。

對(duì)電力市場(chǎng)環(huán)境下的最優(yōu)潮流，MATPOWER能計(jì)算出滿足經(jīng)濟(jì)性與安全性的結(jié)果。電力市場(chǎng)下的最優(yōu)潮流（Optimal Power Flow，OPF）是進(jìn)行現(xiàn)代電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度的重要依據(jù)之一，OPF以數(shù)學(xué)優(yōu)化理論和潮流方程為基礎(chǔ)，把電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度和潮流計(jì)算有機(jī)地融合在一起。目前，電力市場(chǎng)環(huán)境下最優(yōu)潮流的模型越來越復(fù)雜，任何形式的目標(biāo)函數(shù)，都可以包含表示電壓、電流、功率限制的約束條件。在約束眾多的情況下，最優(yōu)潮流都能將它們整合到統(tǒng)一價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)下進(jìn)行協(xié)調(diào)。這樣宏觀上的教學(xué)模式，可以幫助學(xué)員深刻了解電力營銷概念。

3.3 小結(jié)

綜上所述，從兩方面改進(jìn)電工基礎(chǔ)教學(xué)一體化，綜合MATLAB、Proteus的一些教學(xué)仿真功能與電力系統(tǒng)、電力營銷計(jì)量專業(yè)知識(shí)，將能滿足仿真教育與科學(xué)研究的需求。

比如在電工基礎(chǔ)簡(jiǎn)單的系統(tǒng)振蕩、短線、短路等故障，

MATPOWER能計(jì)算出相應(yīng)潮流結(jié)果，讓學(xué)員深刻認(rèn)識(shí)到電力系統(tǒng)的宏觀性與重要性

4 總結(jié)

電工基礎(chǔ)課程實(shí)現(xiàn)一體化教學(xué)，就是整理融會(huì)教學(xué)環(huán)節(jié)，把培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力的理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)作為一個(gè)整體考慮，單獨(dú)制定教學(xué)計(jì)劃與大綱，構(gòu)建職業(yè)能力整體培養(yǎng)目標(biāo)體系。本文重點(diǎn)討論了電工基礎(chǔ)教學(xué)一體化需要改進(jìn)的地方并提出了解決方案，今后的教學(xué)過程中，將繼續(xù)深化教學(xué)一體化。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 河南省電力公司組編.電工基礎(chǔ)[M].北京.中國電力出版社，2010.

[2] 內(nèi)蒙古電力公司培訓(xùn)中心自編教材《電工基礎(chǔ)》，非公開，內(nèi)部使用.

[3] 內(nèi)蒙古電力公司培訓(xùn)中心自編教材《電工教學(xué)一體化實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書》，非公開，內(nèi)部使用.