发电厂电气技术课程分析

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的1篇发电厂电气技术课程分析，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

0引言

《发电厂电气部分》是电气工程及其自动化专业的一门必修课。课程工程实践性强，内容覆盖面广，综合性较强，与前期学习的《电力系统分析》《电力系统自动化》《电力系统继电保护》《高电压技术》等课程均密切相关，是本专业最后一门专业课。在教学大纲中对本课程的教学目的描述如下：本课程旨在培养学生掌握发电厂的基本概念、电气设备的原理及选择方法，发电厂和变电站主系统的接线形式。提高学生在参加工作之后的针对发电厂和变电站系统的设计能力和操作能力，培养学生主接线的设计和施工的基本技能，懂得从工程实践出发，提高工程认知能力，能够从基础出发掌握工程设计中发电厂电气主接线的基本设计方法。通过各种方式获得的数据来看：本课程内容繁杂，又缺少其他科目所具备的系统性，各章内容虽有联系，但相对较为独立，再者学生本身并没有实际的工程实践经验，所以很难将理论与实际工程结合起来，所以学习的积极性不是很高涨。改善教学模式，激发学生的学习兴趣，使学生能够理解本课程对于学生今后从事发电厂、变电站、输配电系统的设计、运维与管理工作具有十分重要的作用；该课程的教学效果直接影响到学生设计和实施工程实践的能力，综合运用理论和技术手段设计系统和过程的能力；并且使学生能够将所学的理论知识与工程实际相结合，提高专业人才培养质量及人才竞争力，需要进行《发电厂电气部分》课程的教学改革。本文从理论教学、案例引入等着手进行分析。该课程原有教学采用传统教学模式，以专业课老师课堂上通过PPT，板书讲解为主，辅以学生课后的作业练习。两个部分是分离的过程，课堂时间贯穿全局的基本为教师讲授，课后时间贯穿全局的基本为学生的复习和做题。客观体现在师生较少沟通，学生在课堂上听得多了，没有参与容易走神看手机，养成习惯后学生更愿意坐在后排，很难集中精力听讲，课上理解不多，学习兴趣不高，课后自学的积极性大打折扣，学习效果差。本文从教学内容及教学方式入手，就如何改善课堂教学及学习状态，提高教学质量进行探讨。

1研究背景

优化课程的理论内容。《发电厂电气部分》这门课程主要的特点就是内容多：主要体现在部分教材的主要章节内容多且相对分散，有一次部分，有二次部分，有发电部分也是输配电部分。与其他科目相比，内部的逻辑连接关系显得并不是那么紧密。从结构上来说，有系统的概括介绍，也有基本理论描述和发电及变电部分的原理及接线设计，器件选择。若不对教材进行深入全面的学习研究、不对教学内容进行精简选择、不对教学顺序进行合理的安排，则很难达到好的教学效果。本研究的目标是使学生能够具备工程观念，在进入工作岗位后快速融入，为今后从事操作、设计、运行和科研工作奠定基础。在教材选取方面，选择了苗世洪教授主编的《发电厂电气部分》第五版。根据我校的课时安排及本专业的学生特点，经过本人教学活动，确定该课程在授课过程中内容以发电厂电气主系统为主，重点讲解电气主接线设计、导体和电气设备的原理与选择。当然电气主接线的设计也要先具备一定的专业基础知识。因此设计了一条如下的主线：（1）介绍能源和发电，使学生了解本课程要学习什么；（2）讲解变电和输电的电气部分，使学生掌握在变电站和传输过程中该课程所讲内容位于哪个部分；（3）讲解厂用计算的基本理论和方法以及导体和电气设备的原理与选择，使学生掌握设备参数的计算，匹配及选择；（4）讲解电气主接线及设计，这部分也是本课程的重点，通过本部分的学习，使得学生能够将这几部分的内容综合起来使用。配电装置及发电厂变电站的控制与信号部分放在学生参观实习过程中去学习和总结。其中主要教学内容为电气一次部分，简要了解的是二次部分（即控制与信号）。突出重点，引导学生深入理解，学习并掌握，主要是掌握一次部分主接线的设计、设备的选择。

2多媒体教学模式

在讲授过程中，目前的PPT大多采用文字+静态图片的形式，再辅以语言的讲解。对于一些难用语言表达清楚的内容或者某些动态过程若能将通过实物图片，操作视频，描述文本，绘制图形、示意动画等多种传播信息媒体结合起来，将对教学效果的提升将大有裨益。本课程的主要特点是教学内容与实际联系紧密，教学内容所涉及的各类图形，如发电站、变电站、电弧、断路器等长什么样子？电气主接线图、配电装置的平面和断面图等是什么样子？等等。涉及的电气设备种类繁多，传统的教学方式一般采用PPT展示示意图的形式，很难将书本知识与实际联系起来。因此在课件制作过程中，除必要的文字描述以外，将操作视频，描述文本，绘制图形、示意动画与课程内容中原本抽象的理论和设备对应起来，形象地向学生展示各种电气设备实际图像，操作过程，安全注意事项，装置的检修及设备的工作过程等。譬如，发电厂和变电站以照片的形式展示给学生；弧光以动画形式展示给学生；电气主接线设备的检修、维护、倒闸操作，以操作视频形式展示给学生等等。在学生有了直观认识的基础上进行理论讲解，学生的脑海中便可以快速构建对应画面，从感性到理性全面掌握，提高学生学习兴趣，从而大大改善学习效果。多媒体也存在一定的弊端，速度切换快，信息量较大。在多媒体快速切换的过程中，学生的思维有时难以跟上老师讲解的节奏，导致知识点发生断层、跳跃，影响学习效果。在改善多媒体内容的同时，在课堂讲解过程中也注重保留板书的设计和书写，以载流导体选择为例，需要考虑载流导体的发热和电动力，而发热和电动力是有对应的计算公式的，在公式计算时又涉及读图和查表来确定部分参数，这时候以多媒体的形式来演示显然是不合适的。此时可以将书中涉及的公式，在黑板上以传统的方式推导给学生，并通过习题带领学生一步一步选择合适的公式，通过读图和查表法找到合适的参数，计算出对应的数据，从而选择出合适的导体及导体的布局方式。这样带领学生一步步讲解学习，让学生知其然，更知其所以然。同时，也可以将章节提纲写在黑板上，方便学生根据提纲听取课堂内容并积极进行思考。能够更好地抓住学生的注意力，有效地避免学生的抵触心理。

3实践教学与工程实践意识

因为很多电气类专业的本科生毕业后会选择去各类发电厂工作。当然也有部分学生会进入到企业中进行企业配电工作的维护。这对学生来说都是进入了一个全新的领域，不论进行维护的同学还是进行设计的同学，只要是进入强电行业，这都是非常重要的基础知识，知识侧重点略有不同而已。因此，在教学过程中，针对学生的毕业去向，对维护和设计的不同，引入实验学习及实际工程设计内容讨论，增强学生的理解力及实践动手能力。

3.1工程实验

对于进入企业做配电、维护、检修的同学来说，各种设备的检修、拉闸，检修之后的重合闸操作时非常重要的。为增强学生的实践动手能力及理解力，坚持在授课过程中，针对检修、故障的拉闸、合闸操作部分进行实验验证。对于检修，倒闸操作，很多学生对各元件、主接线的检修或故障的断电，合闸顺序弄不清楚，为此，设计了单独的实验课，让学生对元件和主接线的检修、故障的拉闸、合闸进行仿真操作，辅以课堂所教授的理论内容，深入理解掌握检修、故障等的拉闸和合闸操作。使学生通过实验的方式进一步将理论与工程实践相结合，在进行实验的过程中可以更好地利用所学的理论知识进行操作。3.2课堂讨论的设计课堂讨论主要放在电气主接线理论学习之后。理论设计知识阶段的核心理念是“对分课堂”。教师采用微课教学的模式，精心设计简化课堂内容，使用30min左右的时间，将学习内容呈现给学生。当内容较为简单时，可以采用提供提纲，由学生课前预习并在课上展示内容的方式进行。这一部分，以教师输出为主。在展示模式结束后，将精心设计的问题抛给学生，给出30min左右的时间，让学生以个体为单位进行独立学习、思考，主要是让学生完成知识的理解、转化、吸收。独立学习之后，给出30min左右的时间，在教师的组织和引导下，学生4人一组进行群体交流，并推举一位同学将交流的结果展示给大家。该阶段主要是让学生进行多视角的思想交流和观点碰撞，从而深入理解并掌握所学内容。

3.3工程投标的模拟

这部分主要放在器件选择、主接线设计授课结束后。教师对学生进行身份设计，1/5的同学模拟身份为甲方，设计的需求方。设计具有一定工程背景的项目，其余4/5的同学分为4组作为乙方，每组为一个团队，对任务书进行设计并投标。给定两周的时间让大家准备。在此期间，甲方同学需要具体化自己的需求，课题背景，根据自己的需求进行初步的规划、预估所要投入的费用及所要产出的效能。乙方同学需要按照任务书要求，对项目进行调研，按照实际工程设计要求来进行设计。在设计的过程中，学生需要自行查阅行业的设计手册，了解行业规范，通过网络渠道查阅各类设备的价格。根据要求绘制电气主接线图、厂用电接线图并提供电气设备一览表及传输效能，并对自己的设计方案进行费用的估算，均严格按照行业规范提供。当然在模拟投标之前，电气主接线部分学习完成后，会将220kV（110kV）及500kV（330kV）变电站典型设计方案推广应用手册推送给学生，并以电网，电站设计实际项目为切入点，请学生根据所学知识进行设计内容分析、设计步骤编撰并尝试进行设计。两周时间到达后，请乙方同学将投标书投送至甲方，由甲方同学模拟召开招标会，听取乙方同学汇报并讨论，最终选择合适的设计方案。在此过程中，主要锻炼学生的团队合作意识，加深学生对主接线设计的理解与应用，以及工程招投标过程的了解。通过实际场景的模拟，也可以充分调动学生的积极性，使得学生尽可能多的掌握本课程的重点知识，同时，尽可能地接近工程实际，为学生的毕业设计及后续进入到实际的工作岗位铺路。

4结语

“发电厂电气部分”是一门理论性、综合性极强的课程，针对该专业课程的教学及当前电气工程类学生在课堂学习上存在的问题。本文在理论教学方面进行优化；多媒体内容方面增加图片化、动态化的直观信息，方便学生识记和理解；实践教学方面：（1）增加实验环节，通过模拟操作，进一步加强学生的动手操作能力；（2）增加课程讨论设计，通过讨论，加深学生对所学理论知识的理解和识记；（3）增加工程投标模拟环节，带领学生学习典型设计方案推广应用手册，引入实际案例引导学生分析设计基础、步骤及设计方法并通过设计具有工程背景的任务，让同学自己设计、投标、选标，尽可能地将理论和实际结合起来，使学生能够将所学知识与毕业设计和后期的工作无缝对接。从测验结果看，学生的学习积极性及学习兴趣得到调动，对知识的理解、分析以及应用能力均得到了提升。努力做到让学生学有所获，学以致用。师生、生生间的互动交流显著改善。通过上述改革，为学生营造一个良好的学习环境，使学生能够将所学的课程知识用在毕业后的工作岗位上。

参考文献

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作者:徐文 卞玉丽 单位:厦门工学院