基于專業認證背景的“發電廠變電所電氣部分”課程教學改革探索

梁皓瀾 葉春曉 劉 波 袁書萍 張 偉

（[1]湖南工程學院電氣與信息學院 湖南·湘潭 411104；[2]衡南縣明德小學 湖南·衡陽 421100）

0 引言

“發電廠變電所電氣部分”作為電氣工程及其自動化專業的必修主干課之一，是一門理論與實際工程應用緊密結合的專業課，與“電力系統繼電保護”“電力系統分析”等專業課程都有密切的關系，[1]通過本課程學習如何分析和設計發電廠和變電站的電氣主接線，了解各種電氣設備的原理、使用場合、選擇條件等，訓練和培養學生分析和解決工程問題的能力。為以后從事有關電力行業工作奠定必備的理論基礎。

本文圍繞電氣工程專業認證標準，結合我院實際情況，分析“發電廠變電所電氣部分”課程教學現狀和存在的問題，對其進行改革和創新。

1 專業認證背景及課程目標

工程教育專業認證是目前高等院校繼本科教學評估和質量工程后高度關注的工作，工程專業認證可以推動學校教育改革和實現工程學位國際互認，同時提高工程教育的質量。[2]

為了加強學校工程實踐教育，實現與國際高等教育接軌，湖南工程學院電氣與信息工程學院電氣工程專業經過學校自評、專業類認證委員會審核、專家組現場考查、結論審議等程序，于2019年1月順利通過認證。

筆者有幸參與了電氣工程專業認證工作，依照專業認證能力標準，深刻感受到教師和學生的工程實踐能力偏弱，圍繞工程教育專業認證的標準，“發電廠變電所電氣部分”應達到的課程目標主要是：提高學生的工程實踐能力，鍛煉和培養學生進行發電廠電氣設計的能力，增強學生的專業水平。本文從“發電廠變電所電氣部分”的課程目標為出發點，從優化教學內容、教學模式、教學方法等方面探索該課程的改革措施，提高教師教學效果和學生的學習主動性和積極性。

2 本課程教學現狀

結合我院電氣工程專業發電廠變電所電氣部分課程教學現狀，存在以下問題：

（1）教學內容繁雜，面廣、量大，而教學課時偏少。我院電氣工程專業“發電廠變電所電氣部分”課程設置課時為24學時，授課內容有高壓電器、互感器、電氣主接線、配電裝置等，內容繁雜，原理概念多，課時偏少。

（2）教學模式單一。湖南工程學院所講授的發電廠變電所電氣部分這門課教學模式一直是理論教學，沒有實踐和實驗環節，課程中涉及到的不同電壓等級發電廠的電氣主接線、電氣設備、二次回路等理論內容非常抽象，教師的教學模式大多是PPT講授，沒有實物展示，大部分同學對相關內容缺乏相關感性認知，不好理解。很多同學學完，很難滿足去電廠現場進行實踐操作的要求，因此大部分同學不能對發電廠電氣部分這門課有一個清晰的認識。

（3）教學方法落后。課堂多以“灌輸式”教學講授為主，學生被動接受。該課程內容有許多專業名詞，概念多，內容牽扯面廣，加之該課程沒有實踐教學以及有的青年教師缺乏企業實踐經驗，課堂教學難于理論聯系實際，難以提高學生的學習興趣。

（4）學生主動學習積極性不高。“發電廠變電所電氣部分”現普遍是高校電氣工程及其自動化專業的核心專業課，核心專業課一般開設在大三，而我校開設時間較晚，一般在第七學期開設，此學期很多學生面臨就業和考研的問題，許多同學課堂和課外參與課程學習的積極性降低。

3 優化教學內容

在教學課時偏少的情況下，結合大綱要求對課程內容進行優化重組，把握課程重點和難點，合理安排章節課時，結合我院學生的特點與專業認證的標準，在教學教材和教學內容的選取方面，我校電氣工程專業選用的教材為劉寶貴教授主編的“發電廠變電所電氣部分”第三版，以第二章“高壓開關電器”，第三章“互感器”、第五章“電氣主接線”，第六章“發電廠變電所的自用電”、第七章“配電裝置”、第十章“電氣設備的選擇”等章節作為課程內容教學重點。認真備課，授課過程中，這些章節的專業知識點講授要詳細透徹，如：講解每個電氣設備時應鏈接到視頻，提高學生的認知，增強學生對理論知識點的理解。[3]

4 課程教學改革

4.1 引入工程實例及多媒體技術教學方法

引入工程實例教學，該課程的內容大多以發電廠的各種電氣設備及主接線方式為主，絕大多數學生在學習本課程前沒去過電廠，對各種電氣設備也感到陌生，在課堂上教師純單向對學生講述電氣主接線圖上符號所代表電氣設備的外形結構及功能，學生很難有感性認知。為了提升學生的認知和培養學生的工程實踐能力，理論課上引入工程實例，結合實例來教學，將課本知識點融入工程實例，如理解電氣設備的原理和選擇以及如何設計一個發電廠的電氣主接線，教師可在課堂上選擇一個發電廠電氣部分的設計為實例，將課程里的理論知識融入該實例中，并讓學生帶著問題去思考如何設計電氣主接線，如何選擇電氣設備等，隨著課程的展開，一步一步深入到此實例中，而后隨著課程的結束，此實例中的相關問題也一一得到解決，加深學生對電氣設備及主接線方式有更具體的認識，提高學生的學習興趣。

采用多媒體教學，在上課前認真備課，為了增強學生對各種設備結構有深刻的印象，同時增強學生對課堂內容的理解，可以到當地的發電廠和變電站去拍攝一些設備的照片和視頻，在課堂上攜帶實物（如互感器）進行演示講解，同時還可以利用動畫技術將一些電氣設備（如斷路器、互感器及配電裝置等）的工作原理及抽象的內容（如倒閘操作、電弧的產生等）制作成動畫演示文件，采用這種方式可以明顯提高學生的注意力，調動學生的主動性和積極性。[4]

4.2 增設實踐環節，增強學生工程實踐能力

本課程的理論內容與工程實際緊密聯系，其工程性和實踐性特別強，為了增強學生的工程實踐能力，加深學生對各種電氣設備的感性認識，電氣工程專業有相關的認知實習、生產實習以及課程設計等實踐環節，在認知實習、生產實習環節中，組織學生到學校附近的發電廠及變電站參觀見習，在見習中安排現場教學，為了避免現場教學流于形式、“走馬觀花”式的參觀，教師事先必須做好準備工作，選擇合適的現場教學點和合適的教學內容。如電氣主接線，很多同學在書本上很難理解不同接線方式的應用，在去每個不同電壓等級的變電站或發電廠，可以讓站內工程師向學生介紹電氣主接線的形式，就能將書本上這些抽象、難理解、易混淆的理論知識，變得一目了然，便于區分和記憶。再比如斷路器、隔離開關等高壓電器的各種種類，比較難區分和記憶，現場看了實物后，學生豁然朗，就比較容易理解，避免一知半解。

為了增強學生的工程實踐能力和對本課程的理解，結合實際工程增設發電廠變電所電氣部分課程設計，可以針對性地將課程里理論知識融入到工程實例中去，促使學生對電氣主接線的設計、電氣設備的選擇等環節有整體的、深刻的認識。

5 結語

基于專業認證的背景，圍繞湖南工程學院電氣工程專業“發電廠變電所電氣部分”的課程目標，結合湖南工程學院電氣工程專業實際情況，分析“發電廠變電所電氣部分”課程教學存在地問題，通過優化教學內容、教學模式、教學方法等措施進行改革，提升“發電廠變電所電氣部分”課程教師的教學水平和教學效果，增強學生的理解力和工程實踐能力，提高學生的學習主動性和積極性。