時間:2022-11-15 09:51:45
導(dǎo)言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的1篇發(fā)電廠電氣技術(shù)課程分析,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
0引言
《發(fā)電廠電氣部分》是電氣工程及其自動化專業(yè)的一門必修課。課程工程實踐性強,內(nèi)容覆蓋面廣,綜合性較強,與前期學(xué)習(xí)的《電力系統(tǒng)分析》《電力系統(tǒng)自動化》《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》《高電壓技術(shù)》等課程均密切相關(guān),是本專業(yè)最后一門專業(yè)課。在教學(xué)大綱中對本課程的教學(xué)目的描述如下:本課程旨在培養(yǎng)學(xué)生掌握發(fā)電廠的基本概念、電氣設(shè)備的原理及選擇方法,發(fā)電廠和變電站主系統(tǒng)的接線形式。提高學(xué)生在參加工作之后的針對發(fā)電廠和變電站系統(tǒng)的設(shè)計能力和操作能力,培養(yǎng)學(xué)生主接線的設(shè)計和施工的基本技能,懂得從工程實踐出發(fā),提高工程認(rèn)知能力,能夠從基礎(chǔ)出發(fā)掌握工程設(shè)計中發(fā)電廠電氣主接線的基本設(shè)計方法。通過各種方式獲得的數(shù)據(jù)來看:本課程內(nèi)容繁雜,又缺少其他科目所具備的系統(tǒng)性,各章內(nèi)容雖有聯(lián)系,但相對較為獨立,再者學(xué)生本身并沒有實際的工程實踐經(jīng)驗,所以很難將理論與實際工程結(jié)合起來,所以學(xué)習(xí)的積極性不是很高漲。改善教學(xué)模式,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生能夠理解本課程對于學(xué)生今后從事發(fā)電廠、變電站、輸配電系統(tǒng)的設(shè)計、運維與管理工作具有十分重要的作用;該課程的教學(xué)效果直接影響到學(xué)生設(shè)計和實施工程實踐的能力,綜合運用理論和技術(shù)手段設(shè)計系統(tǒng)和過程的能力;并且使學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)的理論知識與工程實際相結(jié)合,提高專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量及人才競爭力,需要進(jìn)行《發(fā)電廠電氣部分》課程的教學(xué)改革。本文從理論教學(xué)、案例引入等著手進(jìn)行分析。該課程原有教學(xué)采用傳統(tǒng)教學(xué)模式,以專業(yè)課老師課堂上通過PPT,板書講解為主,輔以學(xué)生課后的作業(yè)練習(xí)。兩個部分是分離的過程,課堂時間貫穿全局的基本為教師講授,課后時間貫穿全局的基本為學(xué)生的復(fù)習(xí)和做題。客觀體現(xiàn)在師生較少溝通,學(xué)生在課堂上聽得多了,沒有參與容易走神看手機,養(yǎng)成習(xí)慣后學(xué)生更愿意坐在后排,很難集中精力聽講,課上理解不多,學(xué)習(xí)興趣不高,課后自學(xué)的積極性大打折扣,學(xué)習(xí)效果差。本文從教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方式入手,就如何改善課堂教學(xué)及學(xué)習(xí)狀態(tài),提高教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行探討。
1研究背景
優(yōu)化課程的理論內(nèi)容。《發(fā)電廠電氣部分》這門課程主要的特點就是內(nèi)容多:主要體現(xiàn)在部分教材的主要章節(jié)內(nèi)容多且相對分散,有一次部分,有二次部分,有發(fā)電部分也是輸配電部分。與其他科目相比,內(nèi)部的邏輯連接關(guān)系顯得并不是那么緊密。從結(jié)構(gòu)上來說,有系統(tǒng)的概括介紹,也有基本理論描述和發(fā)電及變電部分的原理及接線設(shè)計,器件選擇。若不對教材進(jìn)行深入全面的學(xué)習(xí)研究、不對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行精簡選擇、不對教學(xué)順序進(jìn)行合理的安排,則很難達(dá)到好的教學(xué)效果。本研究的目標(biāo)是使學(xué)生能夠具備工程觀念,在進(jìn)入工作崗位后快速融入,為今后從事操作、設(shè)計、運行和科研工作奠定基礎(chǔ)。在教材選取方面,選擇了苗世洪教授主編的《發(fā)電廠電氣部分》第五版。根據(jù)我校的課時安排及本專業(yè)的學(xué)生特點,經(jīng)過本人教學(xué)活動,確定該課程在授課過程中內(nèi)容以發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)為主,重點講解電氣主接線設(shè)計、導(dǎo)體和電氣設(shè)備的原理與選擇。當(dāng)然電氣主接線的設(shè)計也要先具備一定的專業(yè)基礎(chǔ)知識。因此設(shè)計了一條如下的主線:(1)介紹能源和發(fā)電,使學(xué)生了解本課程要學(xué)習(xí)什么;(2)講解變電和輸電的電氣部分,使學(xué)生掌握在變電站和傳輸過程中該課程所講內(nèi)容位于哪個部分;(3)講解廠用計算的基本理論和方法以及導(dǎo)體和電氣設(shè)備的原理與選擇,使學(xué)生掌握設(shè)備參數(shù)的計算,匹配及選擇;(4)講解電氣主接線及設(shè)計,這部分也是本課程的重點,通過本部分的學(xué)習(xí),使得學(xué)生能夠?qū)⑦@幾部分的內(nèi)容綜合起來使用。配電裝置及發(fā)電廠變電站的控制與信號部分放在學(xué)生參觀實習(xí)過程中去學(xué)習(xí)和總結(jié)。其中主要教學(xué)內(nèi)容為電氣一次部分,簡要了解的是二次部分(即控制與信號)。突出重點,引導(dǎo)學(xué)生深入理解,學(xué)習(xí)并掌握,主要是掌握一次部分主接線的設(shè)計、設(shè)備的選擇。
2多媒體教學(xué)模式
在講授過程中,目前的PPT大多采用文字+靜態(tài)圖片的形式,再輔以語言的講解。對于一些難用語言表達(dá)清楚的內(nèi)容或者某些動態(tài)過程若能將通過實物圖片,操作視頻,描述文本,繪制圖形、示意動畫等多種傳播信息媒體結(jié)合起來,將對教學(xué)效果的提升將大有裨益。本課程的主要特點是教學(xué)內(nèi)容與實際聯(lián)系緊密,教學(xué)內(nèi)容所涉及的各類圖形,如發(fā)電站、變電站、電弧、斷路器等長什么樣子?電氣主接線圖、配電裝置的平面和斷面圖等是什么樣子?等等。涉及的電氣設(shè)備種類繁多,傳統(tǒng)的教學(xué)方式一般采用PPT展示示意圖的形式,很難將書本知識與實際聯(lián)系起來。因此在課件制作過程中,除必要的文字描述以外,將操作視頻,描述文本,繪制圖形、示意動畫與課程內(nèi)容中原本抽象的理論和設(shè)備對應(yīng)起來,形象地向?qū)W生展示各種電氣設(shè)備實際圖像,操作過程,安全注意事項,裝置的檢修及設(shè)備的工作過程等。譬如,發(fā)電廠和變電站以照片的形式展示給學(xué)生;弧光以動畫形式展示給學(xué)生;電氣主接線設(shè)備的檢修、維護(hù)、倒閘操作,以操作視頻形式展示給學(xué)生等等。在學(xué)生有了直觀認(rèn)識的基礎(chǔ)上進(jìn)行理論講解,學(xué)生的腦海中便可以快速構(gòu)建對應(yīng)畫面,從感性到理性全面掌握,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,從而大大改善學(xué)習(xí)效果。多媒體也存在一定的弊端,速度切換快,信息量較大。在多媒體快速切換的過程中,學(xué)生的思維有時難以跟上老師講解的節(jié)奏,導(dǎo)致知識點發(fā)生斷層、跳躍,影響學(xué)習(xí)效果。在改善多媒體內(nèi)容的同時,在課堂講解過程中也注重保留板書的設(shè)計和書寫,以載流導(dǎo)體選擇為例,需要考慮載流導(dǎo)體的發(fā)熱和電動力,而發(fā)熱和電動力是有對應(yīng)的計算公式的,在公式計算時又涉及讀圖和查表來確定部分參數(shù),這時候以多媒體的形式來演示顯然是不合適的。此時可以將書中涉及的公式,在黑板上以傳統(tǒng)的方式推導(dǎo)給學(xué)生,并通過習(xí)題帶領(lǐng)學(xué)生一步一步選擇合適的公式,通過讀圖和查表法找到合適的參數(shù),計算出對應(yīng)的數(shù)據(jù),從而選擇出合適的導(dǎo)體及導(dǎo)體的布局方式。這樣帶領(lǐng)學(xué)生一步步講解學(xué)習(xí),讓學(xué)生知其然,更知其所以然。同時,也可以將章節(jié)提綱寫在黑板上,方便學(xué)生根據(jù)提綱聽取課堂內(nèi)容并積極進(jìn)行思考。能夠更好地抓住學(xué)生的注意力,有效地避免學(xué)生的抵觸心理。
3實踐教學(xué)與工程實踐意識
因為很多電氣類專業(yè)的本科生畢業(yè)后會選擇去各類發(fā)電廠工作。當(dāng)然也有部分學(xué)生會進(jìn)入到企業(yè)中進(jìn)行企業(yè)配電工作的維護(hù)。這對學(xué)生來說都是進(jìn)入了一個全新的領(lǐng)域,不論進(jìn)行維護(hù)的同學(xué)還是進(jìn)行設(shè)計的同學(xué),只要是進(jìn)入強電行業(yè),這都是非常重要的基礎(chǔ)知識,知識側(cè)重點略有不同而已。因此,在教學(xué)過程中,針對學(xué)生的畢業(yè)去向,對維護(hù)和設(shè)計的不同,引入實驗學(xué)習(xí)及實際工程設(shè)計內(nèi)容討論,增強學(xué)生的理解力及實踐動手能力。
3.1工程實驗
對于進(jìn)入企業(yè)做配電、維護(hù)、檢修的同學(xué)來說,各種設(shè)備的檢修、拉閘,檢修之后的重合閘操作時非常重要的。為增強學(xué)生的實踐動手能力及理解力,堅持在授課過程中,針對檢修、故障的拉閘、合閘操作部分進(jìn)行實驗驗證。對于檢修,倒閘操作,很多學(xué)生對各元件、主接線的檢修或故障的斷電,合閘順序弄不清楚,為此,設(shè)計了單獨的實驗課,讓學(xué)生對元件和主接線的檢修、故障的拉閘、合閘進(jìn)行仿真操作,輔以課堂所教授的理論內(nèi)容,深入理解掌握檢修、故障等的拉閘和合閘操作。使學(xué)生通過實驗的方式進(jìn)一步將理論與工程實踐相結(jié)合,在進(jìn)行實驗的過程中可以更好地利用所學(xué)的理論知識進(jìn)行操作。3.2課堂討論的設(shè)計課堂討論主要放在電氣主接線理論學(xué)習(xí)之后。理論設(shè)計知識階段的核心理念是“對分課堂”。教師采用微課教學(xué)的模式,精心設(shè)計簡化課堂內(nèi)容,使用30min左右的時間,將學(xué)習(xí)內(nèi)容呈現(xiàn)給學(xué)生。當(dāng)內(nèi)容較為簡單時,可以采用提供提綱,由學(xué)生課前預(yù)習(xí)并在課上展示內(nèi)容的方式進(jìn)行。這一部分,以教師輸出為主。在展示模式結(jié)束后,將精心設(shè)計的問題拋給學(xué)生,給出30min左右的時間,讓學(xué)生以個體為單位進(jìn)行獨立學(xué)習(xí)、思考,主要是讓學(xué)生完成知識的理解、轉(zhuǎn)化、吸收。獨立學(xué)習(xí)之后,給出30min左右的時間,在教師的組織和引導(dǎo)下,學(xué)生4人一組進(jìn)行群體交流,并推舉一位同學(xué)將交流的結(jié)果展示給大家。該階段主要是讓學(xué)生進(jìn)行多視角的思想交流和觀點碰撞,從而深入理解并掌握所學(xué)內(nèi)容。
3.3工程投標(biāo)的模擬
這部分主要放在器件選擇、主接線設(shè)計授課結(jié)束后。教師對學(xué)生進(jìn)行身份設(shè)計,1/5的同學(xué)模擬身份為甲方,設(shè)計的需求方。設(shè)計具有一定工程背景的項目,其余4/5的同學(xué)分為4組作為乙方,每組為一個團隊,對任務(wù)書進(jìn)行設(shè)計并投標(biāo)。給定兩周的時間讓大家準(zhǔn)備。在此期間,甲方同學(xué)需要具體化自己的需求,課題背景,根據(jù)自己的需求進(jìn)行初步的規(guī)劃、預(yù)估所要投入的費用及所要產(chǎn)出的效能。乙方同學(xué)需要按照任務(wù)書要求,對項目進(jìn)行調(diào)研,按照實際工程設(shè)計要求來進(jìn)行設(shè)計。在設(shè)計的過程中,學(xué)生需要自行查閱行業(yè)的設(shè)計手冊,了解行業(yè)規(guī)范,通過網(wǎng)絡(luò)渠道查閱各類設(shè)備的價格。根據(jù)要求繪制電氣主接線圖、廠用電接線圖并提供電氣設(shè)備一覽表及傳輸效能,并對自己的設(shè)計方案進(jìn)行費用的估算,均嚴(yán)格按照行業(yè)規(guī)范提供。當(dāng)然在模擬投標(biāo)之前,電氣主接線部分學(xué)習(xí)完成后,會將220kV(110kV)及500kV(330kV)變電站典型設(shè)計方案推廣應(yīng)用手冊推送給學(xué)生,并以電網(wǎng),電站設(shè)計實際項目為切入點,請學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識進(jìn)行設(shè)計內(nèi)容分析、設(shè)計步驟編撰并嘗試進(jìn)行設(shè)計。兩周時間到達(dá)后,請乙方同學(xué)將投標(biāo)書投送至甲方,由甲方同學(xué)模擬召開招標(biāo)會,聽取乙方同學(xué)匯報并討論,最終選擇合適的設(shè)計方案。在此過程中,主要鍛煉學(xué)生的團隊合作意識,加深學(xué)生對主接線設(shè)計的理解與應(yīng)用,以及工程招投標(biāo)過程的了解。通過實際場景的模擬,也可以充分調(diào)動學(xué)生的積極性,使得學(xué)生盡可能多的掌握本課程的重點知識,同時,盡可能地接近工程實際,為學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計及后續(xù)進(jìn)入到實際的工作崗位鋪路。
4結(jié)語
“發(fā)電廠電氣部分”是一門理論性、綜合性極強的課程,針對該專業(yè)課程的教學(xué)及當(dāng)前電氣工程類學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)上存在的問題。本文在理論教學(xué)方面進(jìn)行優(yōu)化;多媒體內(nèi)容方面增加圖片化、動態(tài)化的直觀信息,方便學(xué)生識記和理解;實踐教學(xué)方面:(1)增加實驗環(huán)節(jié),通過模擬操作,進(jìn)一步加強學(xué)生的動手操作能力;(2)增加課程討論設(shè)計,通過討論,加深學(xué)生對所學(xué)理論知識的理解和識記;(3)增加工程投標(biāo)模擬環(huán)節(jié),帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)典型設(shè)計方案推廣應(yīng)用手冊,引入實際案例引導(dǎo)學(xué)生分析設(shè)計基礎(chǔ)、步驟及設(shè)計方法并通過設(shè)計具有工程背景的任務(wù),讓同學(xué)自己設(shè)計、投標(biāo)、選標(biāo),盡可能地將理論和實際結(jié)合起來,使學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識與畢業(yè)設(shè)計和后期的工作無縫對接。從測驗結(jié)果看,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性及學(xué)習(xí)興趣得到調(diào)動,對知識的理解、分析以及應(yīng)用能力均得到了提升。努力做到讓學(xué)生學(xué)有所獲,學(xué)以致用。師生、生生間的互動交流顯著改善。通過上述改革,為學(xué)生營造一個良好的學(xué)習(xí)環(huán)境,使學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)的課程知識用在畢業(yè)后的工作崗位上。
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作者:徐文 卞玉麗 單位:廈門工學(xué)院