《電氣工程課程設計》教學改革與實踐

《電氣工程基礎》是電氣工程專業及自動化專業技術的一門重要課程，以介紹35KV及其以下電力系統為主，介紹工業企業供電系統設計所必需的基礎理論、基礎知識、基本概念和基本計算方法，《電氣工程基礎》課程盡管沒有太多、太深的理論知識，但由于涉及到解決實際電力工程所必需的一些實用和估算公式、經驗參數，以及電力系統在設計安裝中的諸多規范和規定，使課程各章節顯得獨立性很強。

設計內容與過程

從應用和設計角度看，要求各章節間的完整性，讓學生能夠把多而散的理論知識結合起來解決實際電力系統設計、運行及故障處理等技術問題。理論教學由于學時少、學時分散不集中等原因，無法滿足工程設計的需求。為解決這個問題，近兩年在筆者所在學校新設的電氣工程及其自動化專業開設了《電氣工程基礎課程設計》，以加強實踐性教學和工程訓練，強化對學生綜合設計能力的培養。為了完成既定的培養計劃，教師在運用傳統的課程設計的教學方法的基礎上，從培養學生工程設計能力、提高綜合素質角度出發，對《電氣工程基礎課程設計》實踐環節進行了改革與探索，取得了很好的教學效果。

目前根據教學計劃，《電氣工程基礎課程設計》授課時間是一周。為了在一周內盡量使學生充分理解和掌握變電所設計的步驟和基本工程設計方法，我們在設計內容上進行了精心安排。車間變配電所設計包括：負荷計算及無功功率補償方案、地點、方式及容量的確定;變配電所所址的選擇;供電方案的優化設計;短路電流計算，變電所一次設備的選擇、動穩定和熱穩定校驗（根據學生具體情況布置全部校驗或部分校驗）;變配電所二次回路方案的選擇及繼電保護裝置的選擇與整定;變配電所防雷保護與接地裝置的設計（根據學生的具體情況選作）;繪制變配電所主結線圖（采用AutoCAD或Protel）;撰寫設計說明書。設計過程中，教師在講明設計總體思想、設計要求、注意事項以及設計中的沒有硬性要求的地方后，針對不同學生，采用不同的指導方法。對愛學習、將來有志于從事供配電系統工作的學生放開手，在他們完成要求的設計后，通過提出一些問題引導他們進行深一步的設計和思考，如變電所的防雷、接地等問題;對大多數的學生進行有針對性地提示和重點指導，使其在教師的監督指導下，綜合運用工程手冊、國家標準和參考資料獨立完成要求的設計任務，并能提高他們對課程的掌握和理解;對自律性不強的學生，實行嚴格考勤重點指導，在講清基本原理、基本設計思路，幫助他們通過設計把課程的知識點串聯起來。總之，通過各種方法，克服學生之間相互依賴、甚至相互抄襲的想法，充分調動學生，提高學生的獨立思考能力，并在設計中獲取更多的實踐經驗。

注重創新能力的培養

為了實現培養應用型人才的目標，我們在設計時非常注重設計方案的合理性與可行性及創新性。如在供電方案的優化設計時，要求學生就常規變電所和無人值班變電所、負荷供電可靠性的要求，初步確定兩種以上合理的電氣主結線方案，引導學生就不同方案的靈活性、可靠性、性價比等進行比較，鼓勵他們獨立思考并創新。在創新的基礎上注重方案的合理性、可行性、經濟性的論證，確定最佳設計方案。支持學生用不同方案進行設計，盡管有的設計方案可能不是最佳的，但只要可行就支持學生做下去。這不僅培養他們的獨立思考能力和創新思維，同時也進一步能夠驗證書上的實用公式和理論的正確性、合理性。設計結束時，要求學生利用AutoCAD、Protel等繪圖軟件繪制供電系統圖，不僅可以提高他們的計算機應用能力，同時使之更符合實際電氣工程設計的要求。

注重新技術、新設備的采用

電氣設備發展迅速，在指導設計過程中，注重新知識、新技術、新設備的采用。例如：在主變壓器型式、型號的選擇時，要介紹優先采用低損耗、體積小、重量輕的S9系列變壓器，盡量避免采用體積大、高損耗的SL系列的變壓器。對教材上較少提到的高層建筑或易燃易爆的企業所使用的新型不燃或難燃的變壓器、多雷山區使用的防雷變壓器等特種變壓器，也在適當的時候加以介紹，使學生增長、拓展這方面的知識儲備。同時收集國家電力系統的新的設計標準、規范，供學生設計時使用和參考，使學生的設計成果與國家供電新技術的發展相適應。在高低壓開關設備的選擇時，向學生介紹高低壓開關設備的發展趨勢及智能型低壓電器等供電發展前沿的有關知識。可充實課程的理論教學，使學生對新設備、新知識及所學課程和將來的就業前景表現出濃厚興趣。

課程設計總結要點

設計的總結工作是設計說明書和答辯。完整的課程設計說明書包括：課題名稱任務和要求、詳盡方案的確定、理論計算、設計圖紙、參考資料等。答辯每個學生5分鐘，內容包括問題與設計思想、設計內容及過程有關。答辯的目的是幫助學生理清設計思路，學會查閱相關國家標準、工程設計手冊和參考資料，初步掌握供電系統設計方案的技術、經濟、安全、實用性等比較方法，提高對理論知識的掌握和理解程度;吸取別人設計中的精華，開拓設計思路，并認識到自己的設計成功和有待改進之處，培養遵守、尊重電氣設計規范的理念。同時鍛煉了學生的語言表達能力，為畢業設計答辯和就業做好準備。

（作者單位：遼寧科技大學電子與信息學院）