項目教學法在電力工程課程中的應用與探索

楊正理　黃其新

摘 要：為了提高電力工程課程的教學效果，采用項目教學法對傳統的教學方法進行教學改革。將一個變電所電氣設計的工程項目按知識點進行劃分，在理論授課的過程中按這些知識點進行講解；學生以課程設計方式完成項目設計，最后由教師按設計成果進行評分。該方法將電力工程的理論教學和項目實踐緊密地結合起來，取得了良好的教學效果。

關鍵詞：教學改革；項目教學法；電力工程

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.09.137

1 引言

電力工程課程是電氣工程及其自動化專業的一門專業核心課。課程目標是使學生通過本課程的學習，了解電力系統的構成和基本原理，掌握負荷統計、潮流計算及短路計算等基本分析能力，為保障電力系統安全可靠運行提供基本手段。隨著社會的發展及就業的需求，要求高校培養的學生能夠成為技術型應用人才，這就要求高校在培養學生過程中既要注重課程理論知識的講解，又要注重學生解決工程實際問題能力的訓練。在這種教育背景下，學生所學的專業知識不但有一定的深度，更要有一定的廣度。這樣才能適應新的工作崗位的要求。基于此，傳統的教學方法顯示已經不能滿足新形式下的新要求，進行教學改革勢在必行。

項目教學法的基本內涵是將傳統的課程體系所包含的知識點轉化為若干個教學項目，學生結合具體的項目進行訓練，使學生在完成項目的過程中，達到職業崗位能力的形成。項目教學法的實施過程是通過優選相應的教學項目，圍繞項目知識點學習課程內容，提高課程學習的實效性；這一過程將教學過程與項目實施過程充分地融為一體提高教學的針對性；這一過程實現了學校專業教育與市場行業的全方位對接，實現學生所學專業知識與市場行業的“零距離”，真正實現高等教育為社會服務的宗旨，是一種切實以就業為導向的教育理念。項目教學法強調學生完成理論知識的系統化、條理化和清晰化，鍛煉創新實踐能力，同時將實踐過程中遇到的問題帶到課堂上，有目的地學習和提問，增強了學生學習的主動性。

2 項目選擇

選擇課程項目時，應使項目所涉及的知識點能盡可能多的包含在課程內容中。本課程所選擇的項目為XX化纖廠降壓變所電氣部分設計。

2.1 設計依據

（1）己有一座 _電廠，該廠總容量的 __%為廠用電負荷；

（2）新建110/35/11kV變電所一座，地理位置及負荷數據見圖1。最大負荷利用小時數Tmax為___小時。其中35kV負荷為 _MVA。其它所需數據及10kV負荷數據另外給出，且各學生均不相同。

（3）其他資料：①變電所址地形地勢平坦。交通緊靠國家二級公路。供水方便，水源充足。②本地區最高溫度為38℃，年平均氣溫15℃，最熱月的平均最高氣溫 __℃。

2.2 設計內容及步驟

（1）選定發電廠的發電機型號、參數，確定升壓變壓器型號、容量及參數；

（2）制定無功平衡方案，決定變電所10kV母線的電容補償容量；

（3）選定變電所主變壓器臺數、型號、容量，確定變電所電氣主接線，并選擇接入電網的路徑和導線截面，最終確定地區電網結線方案。

（4）對此方案進行詳細潮流計算，校核各輸電線的導線截面，并計算導線的功率損耗、總網損，計算各段線路的電壓降落，各點電壓均應合格。

（5）以新建變電所高、中、低電壓母線為短路點，進行三相和單相短路電流計算。將計算結果列表示出。

（6）選擇變電所電氣主接線中的主要設備，并進行校驗。

2.3 設計成果

（1）設計計算說明書一份。做到標題醒目、說明清楚、計算正確、文字工整、圖表美。

（2）計算機CAD做圖：①地區電網接線及最大負荷潮流分布圖一張；②變電所電氣主接線圖一張。

3 教學過程

由所選擇的項目及設計內容可以看出，該設計項目所包含的知識點有：負荷統計及無功補償策略、發電機及電力變壓器選擇、電氣主接線及其設計、截流導體選擇、電力系統潮流計算及電網調壓計算、短路電流計算及繼電保護配置、電氣設備選擇等，這些知識點基本上覆蓋了電力工程這門課程的主要內容。因此，基于該項目的知識點講授課程內容，可以使學生掌握課程的主要理論知識；而通過完成該項目的設計過程，則可以完成電力工程這門課程的實踐內容。

基于上述內容，得到基于項目教學的電力工程的教學過程如圖2所示。具體教學過程可分為以下幾個步驟：

（1）項目分組。主要依據是學生的專業學習能力、計算機應用水平，組織能力、團隊協作精神等因素對學生進行分組，每組學生以不超過5個為宜；

（2）項目知識點細化及講解。上課初首先給學生介紹該項目的設計內容、完成項目需要具備的主要知識點，并對小組成員的任務進行分配以及如何協作進行比要的指點。然后按這些知識點講授課程內容；

（3）自主探索與項目完成。各組同學根據教師對理論知識講解的積累，并通過網絡、圖書館、教材查閱資料，按課程設計的要求完成項目的設計內容；

（4）成果匯報。學生完成項目后，對自己的完成過程及成果進行反饋和自我評價。評價內容可以是多方面的，包括項目完成成果、組織效果、團隊協作精神、體會等。

（5）教師點評。教師點評應對學生完成項目的全過程，包括知識與技能、情感態度與價值觀進行全面的評價，應重在過程而非結果。對于一些創新思想、分析思路與方法都應該給以肯定，并予以引導、表揚和鼓勵。并根據學生的綜合表現給出小組成績。

4 結束語

項目教學法從以老師被動授課為主轉移到以學生主動學習為主，通過優選與課程特點相適應的項目進行訓練，使學生明確所學知識的功能與應用目的，明確所學知識能服務于哪種實際工作。由于學生的學習目標得以明確具體，能夠充分發掘學生的創造潛能和學習的成就感，使之在掌握課程的理論知識的同時，提高他們解決實際問題的能力，從而提高課程教學的針對性，實現理論教學與實踐的有機融合。現代電力系統是一個很龐大的時空概念，近幾年來我校在電力工程課程教學中采用項目教學方法，使學生形象而具體的認識電力系統，完成理論知識學習與職業綜合能力的雙重培養，大大提高了學生的技術應用能力及職業綜合應用能力。

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