摘 要: 針對《電力工程》這門課程的特點,本文在總結以往教學經驗的基礎上,以提高學生能力,適應社會發展需要為目的,對該課程的教學方法、授課內容、課程設計和實習等環節進行了一系列的改革。
關鍵詞: 電力工程 教學改革 實踐能力
《電力工程》是電氣工程及其自動化專業以培養學生實際設計和操作能力為主的一門專業基礎課程。課程的主要內容是電能生產、輸送、變配等相關的電力系統工程基礎知識和計算方法學習,電力工程技術在國民生產與生活中的應用,電力工程領域科技發展的最新成就。教學的目的是使學生具有廣博的電力工程過程專業理論基礎知識和較強的工程計算分析能力、應用能力,并為后續專業技術課程的學習奠定必需的基礎。該課程有著內容抽象、實踐性強、內容多等特點。[1]今年,我們在總結以往教學經驗的基礎上,以提高學生素質為目的,對該課程的授課內容、教學方法、網絡教學資源、課程設計和實習環節等方面進行了一系列的改革。
1.整合教學內容,優化課堂教學結構
當今社會,電力事業發展突飛猛進,新設備、新技術不斷引進,新知識不斷增加,給教學環節提出了新的難題。如何在學時不變的前提下,把重點難點較多、內容抽象難于理解、實踐性非常強的一門課程生動形象地展現給學生,成為擺在教師面前的無法回避的一個問題。改革教學內容、優化課堂教學結構迫在眉睫。
在我校,《電力工程》有機地結合了《電力電氣設備》和《工廠供電》這兩門專業課的內容,在講授過程中,采用了核心內容重點講解(如電力系統的短路電流計算、潮流計算等);重點內容扼要講解并設計討論活動(如負荷計算、繼電保護等);一般內容引導學生自學(如電氣設備的選擇等)[2]。對于教材中所沒有的新知識、新技術、新設備及學科前沿問題,則適當補充(如微電網、孤島電網等),開闊學生的視野,豐富學生的知識。
2.改進教學方法
2.1實行啟發式教學。
傳統教學通常采用老師講、學生聽的教學模式,學生被動接受知識,往往效果欠佳。為了增強教學效果,我們采取了啟發式教學。在教學過程中,有時采用提問的方式,開拓學生的思維;有時采用專題的形式,學生臺上講,老師、學生臺下聽的方式,充分調動學生的積極性,提高學生自主學習的能力;有時采用討論課的形式,由老師提出問題,學生進行討論,在討論的過程當中發現問題、分析問題、解決問題。[3]
2.2優化課程結構,實行模塊化教學。
在教學過程中,要對課程內容進行適當調整,克服學時減少所帶來的不便。將教學內容系統模塊化,如:電力負荷計算模塊、短路電流計算模塊(包括無限容量系統三相短路電流計算、有限容量系統三相短路電流計算)、電氣設備模塊(包括主要電氣設備的原理、電氣設備的選擇)、電氣主接線設計模塊、繼電保護模塊、配電系統自動化模塊等。
對不同的模塊制訂不同的授課方案,比如對于電氣設備的介紹,可以充分利用內容廣泛的網絡資源,從網絡下載相應的三維圖像、操作演示,從而使學生擺脫生硬的課本,增強課堂的趣味性,有利于加深學生對設備的認識。根據學生課堂反映和表現,適當增減內容,靈活調整教學進度。
當然,每一種教學方法,都各有其優缺點,只有綜合起來,靈活運用,相互協調才能適合未來形勢發展的需要。
3.豐富教學手段,構建網絡輔助教學平臺
3.1大量使用多媒體教學課件。
充分發揮多媒體課件教學的優勢,通過視頻、動畫,把教材中很多不可視的過程可視化,使學生在學習時更加直觀,更好理解。比如在講解“SF6斷路器工作原理”時,由于沒有SF6斷路器的現場實物,更不能拆解斷路器對其分析,學生很難了解其工作過程。我們在講解該內容時,利用VB和演示文稿將其制成動畫形式的多媒體課件,激發學生的學習熱情,有助于學生對抽象問題的理解。
3.2充分利用網絡進行輔助教學。
以《電力工程》精品課網站為依托,為《電力工程》專門建立了一個教學資源網站,網站主要內容包括:
學習資源:學習資源不再是單一枯燥的文本形式,更多的學習資源是多媒體形式,放在網上供學生使用,如教學課件、電子教案、演示動畫、常用軟件、電網案例等。使學生不僅可以復習課上所學內容,而且還可以擴展自己的知識面,完善自己的知識結構。
網上答疑:學生可以就平時學習過程中遇到的問題和困難與教師進行及時有效的溝通交流,從而擴大了師生互動的時間和空間范圍。
網上討論:教師定期發布某一話題供學生討論,教師可以根據學生的討論情況,及時地了解學生對某一知識點的大致掌握情況,從而在授課過程中更能做到有的放矢。學生也可以自行發帖相互討論,與別人共同分享知識的同時,相互學習、互相促進。
4.實踐教學與理論教學緊密結合
除了課堂教學外,我們還安排了實驗教學、認識實習、課程設計等實踐環節與其相配合。
實驗教學打破傳統的實驗教學模式,事先為學生準備多項實驗,如繼電器特性實驗、線路的三段保護、變壓器保護、備用電源自動投入裝置、重合閘等。對于所準備的實驗,學生無需全部完成,只要根據自己的愛好和特長,從中選擇三個實驗便可以滿足教學要求。
根據所學內容,安排學生到發電廠、變電所、泵站、采油隊、鉆井隊等單位進行實習。實習教學時間不再統一安排,而是根據課堂教學進度靈活布置,學到哪里,便實習到哪里,一方面使學生加深對課堂所學知識的理解,對常用的電器設備的結構、工作原理、接線方式有了更深的認識;另一方面使學生增進對油田生產的認識,為以后的工作打下堅實基礎。
電力工程課程設計是理論課與實踐課后的另一個重要的實踐環節,是培養學生創新意識、團隊協作意識的重要途徑。它要求學生掌握基本的電力系統的設計步驟和基本工程設計方法,鼓勵學生大量查閱工程設計手冊和資料,在一周時間內完成一個工廠供配電系統或者一個地區電力網絡的初步的設計,其中包括主接線設計、負荷電流計算、短路電流計算、電氣設備的選擇和校驗、繼電保護整定,最后要求學生利用AutoCAD軟件繪制出電氣主接線圖,并在電氣主接線上詳細標注所選擇電氣設備的型號。本課程設計為三人一組,在培養學生團結協作意識的同時,還要求合理分工。指導教師不定期地到各組答疑,并進行提問,同時檢查方案的正確性、設計進度及學生的出勤情況。在考核方面對課程設計嚴格把關,對于學生所提交的報告和所繪圖紙進行認真批改,通過該課程設計盡量讓每位同學都能學有所獲。
在該課程設計的整個設計過程中涉及多門課程,使學生將所學的專業理論知識和生產實踐有機結合起來,提高學生分析問題、解決問題的能力,從而進一步增強學生對專業知識的綜合運用。
5.結語
與其他課程改革一樣,《電力工程》課程改革和建設也是一項長期的工作,是一個與時俱進的過程,只有在學生、教師二者之間建立和諧關系才能使教學工作更上一個臺階。我們要繼續探索教學改革發展之路,不斷調整、更新教學內容,改進教學方法,豐富教學手段,加強實踐教學訓練,充分發揮學生在學習中的主動性和創造性,努力探索提高教學質量的新方法,增強學生的就業競爭力,從而更好地適應社會的要求。
參考文獻:
[1]江新琴,等.“電力工程基礎”課程教學改革與探索[J].北京:中國電力教育,2010,15.
[2]張艷麗,等.“電力工程”課程教學改革探索[J].南京:電氣電子教學學報,2006,6.
[3]高春艷,等.“電力工程基礎”教學改革探索[J].北京:中國電力教育,2012,6.