供電技術課程的革新路徑分析

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伴隨著社會的發(fā)展，供電負荷的增加，供電系統(tǒng)尤其是城市供電系統(tǒng)，開始呈現出不同的特征，如負荷密度高，電壓水平高，電壓等級少，遠動水平高，接地電流大，電站封閉化，電站間距短，電站無人化，線路電纜化，開關組合化，電氣無油化，電網智能化等，因此，在處理方式上也應該相應改變，而不應延續(xù)之前的處理方法;由于供電系統(tǒng)具有高電壓及大電流的特征，如供電系統(tǒng)的額定電壓可達到110kV，短路電流可達到50kA，這樣的工作環(huán)境無法在一般實驗室實現，因此供電技術課程幾乎無法進行相關課程實驗．而作為一門具體的工程性課程，單純的課堂講授，很難使學生建立較為完整的供電系統(tǒng)概念體系．而目前各教儀企業(yè)提供的模擬設備只能進行演示，無法進行實驗，且僅限于特定小型變電站的運行模擬，嚴重缺乏整體系統(tǒng)概念，同時費用極高，投入產出比極低［1］;供電技術的教學與課程實踐聯系不夠緊密，雖然很多學校都開設課程設計和畢業(yè)設計等實踐環(huán)節(jié)，但效果欠佳．對于供電系統(tǒng)而言，與之相關的很多內容不是邏輯推理，無法看到實際運行狀態(tài)，而且學生難以理解．因此，學生在進行課程設計與畢業(yè)設計時，缺乏整體系統(tǒng)概念，不能較好地運用所學內容，其設計前期往往處于不知所措的狀態(tài)．而后期，又因為時間倉促，任務緊急，不少同學忙于抄襲或模仿，將設計模板化，當作一道數學題來解，未能了解設計與運行的基本思路．

針對供電技術課程存在的問題，我校進行了課程改革，教學質量與實踐效果得到了顯著提高．在供電技術課程改革中，主要完成了下面幾個方面的工作．

(1)撰寫了與當今供電水平相符，能夠反映當今供電系統(tǒng)特點的新教材．本校在多年供電教學與設計實踐的基礎上，編寫了立足于城市供電系統(tǒng)范疇，適合于當今城市供電技術發(fā)展，區(qū)別于傳統(tǒng)意義上工廠供電概念的教材．例如，書中給出了系統(tǒng)中性點接地方式的演化．這是隨著城市電纜化水平的提高，供電系統(tǒng)出現的新變化．教材中努力做到理論性與工程性相結合，基本概念與新型技術相結合;突出課程內容的系統(tǒng)與銜接，以及與相關課程內容的聯系．同時，還注重各相關內容的解釋、銜接與聯系，強化了學生對于供電技術的深刻理解與系統(tǒng)掌握，以滿足系統(tǒng)設計、設備選擇、安裝調試及運行操作等工作的需求;

(2)開發(fā)了能夠應用于教學的《供電系統(tǒng)運行模擬軟件》．針對教材相關內容，本校以模擬環(huán)境替代現場環(huán)境，創(chuàng)新性的開發(fā)了應用于教學的供電系統(tǒng)運行模擬軟件．通過對供電系統(tǒng)運行進行模擬實驗和演示，學生進一步強化了系統(tǒng)的概念，深化了對專業(yè)的理解，全面掌握了供電系統(tǒng)的設計與運行規(guī)律;同時通過實驗中的參數設置，使學生深刻體會系統(tǒng)中各參數對整個系統(tǒng)的意義和影響．該軟件既可作為課堂教學的輔助工具及實驗教學的操作平臺，又可補充教學，引導學生自發(fā)性與研究性的學習．目前，該軟件正在進行再開發(fā)，爭取能做更多的演示，更貼近于實際系統(tǒng)的運行情況，并最終作為典型的教學工具商品向全國高校的電氣工程專業(yè)加以推廣;

(3)加強了參觀考察環(huán)節(jié)．為使學生能夠將課程與實際相聯系，建立更為完整生動的系統(tǒng)概念，在授課過程中，我校還加強了實際參觀考察的環(huán)節(jié)，使學生親眼看到現實中的供電系統(tǒng)．例如，組織學生參觀學校35kV變電站、10kV變電站和學校附近的220kV變電站，觀察供電系統(tǒng)的實際運行狀態(tài)，以及變電站的平面布置、線纜走線等情況，尤其對設計中需要考慮到的問題進行了實地講解．另外，考慮到運行中的供電系統(tǒng)無法深入設備內部，我校還組織學生參觀了開關廠和變壓器廠，使學生能夠觀察到設備內部，徹底了解設備的構成與工作原理．這些活動，既有助于學生將課本上的知識融會貫通，又提高了學生的學習興趣，反響良好;

(4)強化了工程概念，將課堂教學與課程設計相結合，將設計與運行的思路貫穿課程始終．我校在課堂教學過程中，將課程設計任務甚至畢業(yè)設計內容提前發(fā)放給學生，同時將課堂教學過程與課程設計的大部分過程融為一體．這樣，在課堂教學階段，隨著教學進度的延伸，課程設計的內容也相應逐步深入，學生能夠明確了解課本每一知識點在實際系統(tǒng)設計與運行中的作用，學習目標明確．而在課程設計階段，則注意突出課程設計對課堂教學內容的總結、完善與提高．通過此種方式，提高了課堂教學與課程設計的雙重質量，使得教學質量好，實踐效果好;

(5)與學校背景和其他相關課程相結合，突出了課程特色，形成了具有特色的完整的課程體系．我校屬于建筑類院校，有相當一部分學生今后將進入建筑設計行業(yè)，因此供電系統(tǒng)的設計思想和設計流程尤為重要．在供電技術的課堂教學與實踐教學中，我校緊緊圍繞這一中心思想，甚至在有些內容的教學中，直接把相應的設計規(guī)范作為授課內容，且與配電技術課程相結合，形成具有突出特色的、完整的建筑電氣課程體系．

綜上所述，“供電技術”作為電氣工程專業(yè)一門重要專業(yè)課程，目前在教材、實驗、授課等方面存在一些問題．多年來，我校通過不斷的研究和實踐，進行了供電技術課程改革，撰寫了能夠反映當今供電系統(tǒng)特點的新教材;開發(fā)了可以作為課堂教學的輔助工具及實驗教學的操作平臺的《供電系統(tǒng)運行模擬軟件》;組織了學生到變電站、變壓器廠及開關器廠等進行實地考察，將課堂教學與課程設計相結合，強化了工程概念，將課程內容與學校背景及其余的配電相關課程相結合，形成了具有突出特色的完整的課程體系，這些方法都大大改進了供電技術課程，提高了教學質量，改善了實踐效果．（本文作者：陳建偉、靖大為、黃民德、郭福雁、陳建輝、喬蕾 單位：天津城市建設學院控制與機械工程學院）