“發電廠電氣部分”課程教學方法創新改革初探

鄒婷 于力 鮑潔秋 王雪杰

摘 要 “發電廠電氣部分”是一門專業性較強，理論和實踐并重的課程。傳統的教學方法很難讓學生把理論知識與實踐聯系起來，達到理論與實踐教學相互促進提升教學效果的目的。本文分析了該課程的重點與難點，從課程內容安排優化、新的教學方法與手段的引入、課程教學環節的優化四個方面詳細闡述了該課程教學方法的一系列改革與探索。

關鍵詞 發電廠電氣部分 實踐教學 教學改革 教學方法

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

1 發電廠電氣部分課程的重點與難點

“發電廠電氣部分”通過課堂講解及其它實踐教學環節，使學生了解發電廠和變電所的類型及特點；掌握發電廠和變電所高壓斷路器、隔離開關、互感器等主要一次設備的用途、類型、結構和原理；了解高壓斷路器、隔離開關的操動機構作用、類型與工作原理；掌握電氣主接線形式與特點、發電廠廠用電電壓等級確定、廠用電源引接方式及電動機自啟動計算；熟悉導體的發熱和電動力的計算方法；掌握發電廠和變電所的主要一次設備的選擇計算方法，為學生今后從事發電廠和變電所電氣運行、設備檢修等工作打下良好的基礎。

2 課程內容安排的優化

2.1 突出教學重點

通過筆者對“發電廠電氣部分”課程的教學與實踐，確定該門課程的教學重點如下：發電廠和變電站的類型；開關電器的滅弧原理；高壓斷路器和高壓隔離開關的工作原理；互感器的工作原理；電氣主接線的基本接線形式；廠用電的接線形式；導體的發熱和電動力；電氣設備的選擇。在教學中應突出這些教學重點，通過結合實際的理論講解，幫助學生對教學重點進行學習并加深理解。

2.2 優化學時分配

在確立了教學重點后，在現有學時的基礎上對各章節所占學時進行優化，突出實踐教學在這門課程中的重要性，并通過實踐教學強化學生對理論知識的掌握與理解。要將較多學時分配高壓斷路器、隔離開關、互感器作用及原理的介紹；電氣主接線的接線形式；電氣設備的選擇等內容方面，將學時進行如下優化（見表1）：

表1 各章節學時安排表

3 新的教學方法與手段的引入

本門課程的教學方法主要根據課程的特點制定，目前應用較多的是多媒體教學法。從本門課程的教學內容、重點與難點中不難發現掌握高壓開關電器、互感器等設備的工作原理及電氣主接線的接線形式是學好這門課的基礎。這些電氣設備以的工作原理及電氣主接線的形式，對于剛接觸專業課程的學生來講理解和掌握都存在著一定的困難。學生很難將理論知識與實際現場中見到的各種設備聯系起來，建立工程概念，特別是如何利用所學的知識去分析和解決實際現場問題。如果單使用多媒體教學法已經不能滿足學生信息量的攝取要求。因此，在此門課程的教學過程中引入了模型教學法。該方法主題思想是在本門課程學習的電氣設備中選擇典型的電氣設備，并制作模型，并將這些模型用于課堂教學及電氣主接線模型的搭建，從而達到提高學生的學習興趣、豐富課堂教學內容的目的。

4 課程教學環節的優化

4.1 模型樣本的選取

本課程前幾章內容主要圍繞電氣設備進行介紹，高壓斷路器是電力系統中最重要的控制和保護電器。利用斷路器的控制作用可以根據電網運行的需要，將一部分電力設備或線路投入或退出運行；其次，當電力設備或線路發生故障時，通過繼電保護裝置作用于斷路器，將故障部分從電網中迅速切除，保證了電網中其他部分正常運行。學生在對此部分進行學習時要重點掌握斷路器的工作原理，在選擇樣本時可以選擇具有代表性的少油斷路器和六氟化硫斷路器進行模型制作，其中包括滅弧室內部剖面的制作以及操動機構的制作等。互感器是交流電路中高壓系統和低壓測量檢測系統間的聯絡元件，使用以傳遞信息、供給測量儀表、儀器、保護和控制裝置的變換器，反映高壓側運行狀況和為保護提供信號的設備，其工作原理與變壓器相似。在選擇模型樣本時選擇具有代表性的電磁式電流互感器。制作過程包括互感器的外部結構和內部絕緣結構的制作等。電氣主接線是由各種電氣設備和導體組成，并形成接受和分配電能的高電壓、大電流網絡。它不僅反映各種電氣設備的配置情況，例如電氣設備的接線位置、接線形式、型號規格及數量，也反映了各種電氣設備及一次回路的運行狀態。在選擇模型制作樣本時從簡單到復雜分別選取單母線接線、雙母線接線以及橋形接線進行模型的制作。

4.2 實踐教學環節的優化

以往“發電廠電氣部分”的實踐環節主要是進行變電所相關內容的課程設計，即主變的選取、電氣主接線的選擇、電氣設備的選擇等。其內容與畢業設計的部分內容有很大一部分的重合。因此，將此環節改為典型設備的模型制作。在模型樣本選取完之后，將學生分組，在網上查閱將要制作模型設備的結構圖，并討論制作方案。學生在此過程中，對電氣設備的內部結構、工作原理在理論學習之上又有了更深入的了解，是一個實踐教學對理論教學促進的過程。

4.3 理論教學環節的優化

通過幾輪模型制作環節的積累，各種設備的模型制作達到一定數量就可以進行電氣主接線的拼接，實現變電所局部甚至整體的呈現。除此之外，制作的模型可以應用于理論教學，在教學的過程中學生親自動手對模型進行拆解，加深對電氣設備的工作原理的理解與掌握。

5 結束語

“發電廠電氣部分”課程中模型教學的方法已在我學院部分班級得到應用，該方法滲透到課程的理論教學和實踐教學環節。在理論教學環節增加了學生課堂學習的興趣，能有效地幫助學生理解和掌握電氣設備的原理及電氣主接線的接線形式。在實踐教學環節通過模型的制作鍛煉了學生的思維能力和動手能力，能夠做到使理論教學與實踐教學相輔相成。作為一種新的教學方法，它還在不斷地優化和發展，并在該門課程的教學中得到廣泛的應用。

參考文獻

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