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摘要：作為自動化專業培養體系中唯一的強電課程，電力工程基礎課程教學存在課時少、內容多、知識分散、知識更新快等諸多問題。針對上述問題，圍繞課程目標對本門課的教學體系進行改革，根據供電系統設計串聯各分散的教學章節，靈活運用多元化教學方法，對講授內容有所取舍，引入新設備、新技術的介紹。經過教學實踐的檢驗，改革較好地解決了現有問題，取得了預期效果。

關鍵詞：電力工程基礎；多元化教學；現場教學；應用能力

1電力工程基礎課程特點與存在問題

自動化專業偏向于弱電領域，電力工程基礎課程是該專業唯一一門涉及強電的專業課程，是引導學生進入電力工程知識領域的基礎課程，其教學效果直接影響到學生能否具備最基本的電力工程知識，因此學好該課程對于拓寬自動化專業學生的技術視野具有重要意義。該課程具有實踐性強、內容繁雜、知識更新快的特點，如果在課堂上無法讓學生打下扎實的電力工程知識基礎，學生將來進入電力自動化相關行業將失去應有的競爭力，因此提高電力工程基礎的課堂教學實效勢在必行[1-3]。電力工程基礎課程介紹了電力工程領域大量概念、規程與計算方法，有的章節一旦展開實際上是一門電力專業課[4]。因此教好與學好這門課有一定難度。當前該課程教學主要存在如下問題。

1.1課時少與內容多的矛盾

作為一門綜合電力工程知識的專業課，內容繁多，而且隨著電力技術的快速發展，該課程知識不斷更新。該課程不是自動化主干課程，學時少，不設實驗，因此要想在有限的課堂教學時間內讓學生全面掌握扎實的電力工程基礎知識、具備基本的供電設計能力必須采取有效措施提高教學效率。

1.2知識分散與系統應用的矛盾

該課程內容涉及供電系統的方方面面，知識點比較瑣碎，章節之間的邏輯聯系較弱，一直以來，學生對工廠供電的學習體會是單個的知識點較易掌握，但要將所學知識聯系起來運用于實際卻很困難，對知識的掌握僅僅停留在孤立的概念性理解、公式的簡單套用上，缺乏對知識內在聯系的發現及綜合運用能力。

1.3教材內容與新技術發展的矛盾

教材內容更新的速度跟不上新設備、新技術的發展步伐，如現在教材里對繼電保護的介紹仍然以電磁式繼電器為主，而現在已是數字保護的時代，所以如何讓學生能及時接收到最新有用的知識是該課程必須解決的問題。

2電力工程基礎課程教學改革措施

本次改革在對原教學內容分析研究的基礎上，對本門課的教學體系進行改造，采用理論與實踐相結合、課內課外相結合的多元化教學方法[5-7]幫助學生建立系統的電力工程知識體系，將繁雜的知識轉化為學生供電設計的應用能力，提高自動化專業學生在電力自動化領域就業的競爭力。改革措施包括以下三方面。

2.1圍繞課程目標以供電系統設計串聯各分散的教學章節使學生建立供電系統的整體概念

電力工程基礎各章節內容相對獨立，沒有明顯的內在聯系，各章節學完學生頭腦中的供電系統概念零散片面，根據教育心理學理論，明確的教學目標是激發學生學習興趣的有效手段。電力工程基礎課程學習目標是讓學生通過查閱工程設計資料掌握供電系統設計的基本步驟、學會從技術經濟角度論證供電方案的優劣，為此提出以工廠供電系統的設計為課程的總體目標，以這一線索將各章節串聯起來，讓學生理解各章節在供電系統中的地位與作用，從而建立起供電系統的整體概念。具體方法是將整個供電系統設計按照設計內容分解成若干個子課題，分別安排在對應的教學章節，同時精心安排好每章節設計內容。在每個教學階段中引入相應的子課題，學生按照設計任務分組。在學習相關章節時，要求應用所學理論完成子課題，確保每個學生都能獨立完成所有設計環節，對學生設計中的錯誤和不規范及時加以引導，鼓勵學生創造性地運用所學知識采用不同的方案設計、比較多種方案之間的優劣解決供電設計的有關問題。教學與設計相輔相成，激發學生的研究興趣，在設計實踐中培養學生靈活應用所學理論知識的能力，形成“理論—實踐—能力”的教學模式，達到“學以致用”的教學目標。

2.2虛實結合　靈活運用專題討論和現場教學等多元化教學方法提升學生實踐能力

電力工程基礎課程是一門實踐性強的課程，一些關于設備介紹和操作規程的知識單調乏味，缺乏內在邏輯，此時若采用單調的灌輸式教學方法，學生不感興趣，這時可根據內容特點采取不同的教學模式，往往收到事半功倍的效果。對單純的計算方法的教學，如負荷計算、短路電流計算等仍可用傳統的課堂講授方法讓學生通過作業來鞏固。對于繼電保護等內容則先在課堂上講授基本理論，然后通過視頻介紹目前流行的數字保護結構與工作原理，讓學生加深理解，增強感性認識，有利于學生適應將來的工作環境。對于高低壓設備的結構、原理的講授可以通過現場教學完成。教師在校內的電氣設備實驗中心介紹常用設備的結構、接線方式，并進行操作演示，學生可以現場提問。對于供電一次系統的學習，組織學生參觀變電所，請有經驗的工程技術人員現場講解，要求學生了解供電電壓等級、供電線路形式、變壓器型號規格、主接線、功率因數補償方式等內容，寫出調查報告。現場教學可以將煩瑣枯燥的設備結構知識形象化地傳授給學生，讓學生動手操作，在較短時間內理解和掌握設備應用的關鍵技術和注意事項，是理論知識快速轉化為應用能力的捷徑。對于一些與舊知識密切相關的新概念，如標幺制法計算短路電流，可采用溫故知新法，利用學生在電力拖動基礎課程中學過的標幺值知識導入新課，即在復習標幺值基礎上提出一個有待解決的問題，而答案則是將要講解的新內容，這一教學手段可以強化新舊知識的內在聯系，讓學生快速掌握新知識。對于主接線設計、變電所變壓器選型等涉及方案比較和論證的內容，可以采取專題討論式教學方法，由教師提出一個具體的需求案例，學生分成討論小組，讓盡可能多的學生提出不同的方案，鼓勵各小組從技術和經濟的角度論證不同方案的可行性和優缺點，小組之間可以互相質問，教師也會提出觀點，使學生在論辯中理解理論認識，使知識越辯越明，同時讓大家掌握工程設計中的成本意識、環保意識和辯證方法。電力工程基礎有大量的思考題和計算題，以往都是教師針對易錯題集中評講，學生被動接受，抄襲現象嚴重。為了改變這一狀況，有針對性選擇幾個有代表性的易錯習題，讓學生唱主角，請學生上臺做題，做完后讓學生點評，并將其綜合表現納入平時成績，增強學生做習題的積極性。

2.3合理取舍教學內容　補充新知識　突出實踐應用

針對電力工程基礎內容多學時少的矛盾，講授時不能面面俱到，必須變“全講”“細講”為“少講”和“精講”。首先，根據工廠供電的實際應用情況對講授內容有所取舍。例如，供電系統接線方式，課本里從單母線到雙母線介紹了全部的接線方式，本課程主要針對的是中小型工廠的供電系統，很少會用到雙母線接線，所以這部分內容可以舍去。再如，短路電流計算，課本里涵蓋了從不對稱短路到對稱短路的所有短路電流計算方法，但工廠供電設計中短路電流主要用于設備選擇和繼電保護整定計算，而這兩方面的選擇整定基本上以最嚴重的三相短路電流為依據，因此學生只需掌握三相短路電流的計算就可以滿足供電設計的需要。又如中小型工廠單臺主變容量不會超過1000KVA，而教材中大量講述的一些繼電保護如差動保護等是針對大容量系統的，因此這部分內容可略講，而將重點放在中低壓保護上。其次，對應該講授的內容要分清主次，教師在課堂上講深講透基本概念、原理與方法，講清關鍵問題和內在聯系，突出應用，對教材中一般性內容由學生課后閱讀。例如，三相短路電流計算、短路電流物理過程只需講清與短路計算相關的短路穩態電流、沖擊電流的概念即可，重點應該放在短路電流計算的原理與步驟上，特別是要詳細分析各種電氣元件標幺阻抗的求解，這是短路計算的難點和重點。電力工程基礎講授的電力技術發展迅速，新設備層出不窮，而教材中介紹的很多技術與設備已經淘汰，因此增加新設備新技術介紹是當務之急。為此，在相應的章節中穿插介紹了一些最新的電力技術與設備，如分布式發電與微網簡介、核電廠的最新發展概況、數字保護平臺的發展趨勢、以太網在變電所自動化中的應用等，引導學生的學習興趣，共同探討技術發展前景。

3結語

圍繞自動化專業培養現場工程師的培養目標，電力工程基礎多元化教學模式的改革根據課程的特點改革教學模式與手段，有效提高了學生學習該課程的積極性，達到了預期目標，主要體現在以下三方面。(1)提出以工廠供電系統的設計為課程的總體目標，將不同章節的分散內容以供電設計這條主線連為一體，既達到整合課程各章節知識的目的，又促使學生將所學知識轉化為供電設計的應用能力。學生反映通過供電系統的設計，深刻理解了各章節內容在供電系統中的地位和作用，對供電系統的設計流程和方法有了系統的認識，學生應用所學知識解決實際問題的能力明顯提高。(2)突出學生的主體地位，采用現場教學、專題討論和學練結合等多元化教學法將原來單調的灌輸教授轉化為生動的互動體驗，學生自主思考、獨立研究，學用結合，不僅活躍了課堂氣氛，突破教學中的難點，學生電力工程素質也有明顯提高。(3)合理取舍教學內容，分清主次，同時補充前沿知識，突出實踐應用，解決了教材與實際應用脫鉤的問題。

參考文獻

[1]張艷麗,武俊麗,吳桂云.“電力工程”課程教學改革探索[J].電氣電子教學學報,2006,28(3):13-15.

[2]江岳文.“電力工程基礎”課程工程案例教學探討[J].中國電力教育,2014(32):94-94.

作者：林健 溫秀蘭 萬其 王建紅 單位：南京工程學院自動化學院