前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇电力系统继电保护就业方向范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
关键词:微课;专业教学;教学设计
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)23-0023-02
微课程,即对常规课程的微缩,是基于“微学习”而建立的“微内容”。具体地,就是用10~20分钟的教学设计,将一个知识点讲解通透,并以网络媒体作为平台展示给学习者。由于微课程具有“位微不卑”“课微不小”“步微不慢”“效微不薄”等优势,随近几年高等院校也掀起了微课程的研究之风。[1,2]但是,目前高校的微课程研究多集中于基础课程教学,而在专业课程的教学中应用甚少。因此,本文探索了电气工程及其自动化专业的“电力系统继电保护原理”专业课程的微课设计与实践,取得了一些教学心得。
一、微课的设计定位
微课程作为网络远程教学终端,服务于本校电气专业或非电气专业,甚至校外社会人群。既可以做电气工程及其自动化专业本科学生的校内课程“电力系统继电保护原理”[3]的有益补充,方便学生的课前预习、课后复习等,也可为未修过该门课程的学习者开启专业知识的大门。
此外,微课应以学习者角度设计,而非教师角度,从而充分发挥学习者自主学习的潜力。[1]
二、微课的制作方法
微课程以网络媒体为平台,终端以视频的形式呈献给学习者,因此微课的制作有如下软硬件的要求:
1.录制微课的专业录播教室
需要配备多机位的高清摄像机。按照笔者制作经历,至少需要一个针对主讲教师的机位,一个针对听讲学生的机位,如果有师生全景镜头,效果更佳。多机位的目的,是为了方便后期制作时镜头切换更加游刃有余。当然,录制风格可以不拘一格,比如有些采用“画中画”的预期方式也是不错的选择。但无论采用哪种形式,制作的效果应该是提前考虑,做到心中有数。
来自各摄像机位以及PPT自动播放的多路信号收集完毕后,需要进行合理的剪辑。此外,需要增加字幕的输出,以及制作必要的反应微课内容和教师信息等信息的片头、片尾。
3.展示微课的网络媒体平台
微课制作完成以后,需要放在一定的网络平台上展示,方便学习者使用,如本课程的微课便放在本校的BB教学平台。[4]
三、微课的选题方向
由微课的定位出发考虑,选题应偏重基本知识点。应用到本课程,比如“对继电保护的基本要求”“阻抗继电器的动作特性”等,都比较适合制作成微课形式。但是,如果是面向职业培训的微课,宜跳过基础阶段选择面向工程的具体案例来强化知识点。[5]
本文以“电力系统继电保护原理”课程为例,进行一个知识点的微课设计案例――“对继电保护的基本要求”。
1.教学背景[6]
“电力系统继电保护”是电气工程专业本科学生的必修课,设置于第七学期。先修课程主要为“电力系统基础”“供配电技术”等。
学生在学习本门课程之前,已经对电力系统的一次设备、接线方式、运行方式等有了基本的认识,也已经掌握了潮流计算、短路计算等计算方法。“电力系统继电保护”围绕电力系统二次设备,对典型集中传统保护原理进行介绍。
本次微课内容,是该课程第一章《绪论》中的第三小节,根据教学安排,是本门课程的第二次课。第一次课,学生对继电保护的基本任务有了一定的认识。这次课,承接上堂课的内容,继续讨论“对继电保护的基本要求”。
从整个课程体系来看,本节内容“对继电保护的基本要求”是贯穿全课程的最重要基本线索,处于一个纲领性的地位。
2.教学目标
本节课的教学目标:掌握“对继电保护的基本要求”,即选择性、速动性、灵敏性、可靠性。要求理解四项基本要求的含义,并能够分别举例说明。其中选择性和可靠性是难点,而选择性又是重点。
3.教学方法
授课形式采用以多媒体教学为主,板书为辅。教学手段采用启发式、案例式、类比法、阐述法、比较法、列举法等多种方法结合。
4.教学路线
在上课伊始,通过播放一个“变压器故障”的视频短片,让学生复习“电力系统故障”的概念以及“故障的危害”。通过视觉和听觉的冲击,增加学生对以上知识点的感受。
由“启发式”教学法,提出问题:为了避免以上损失,故障能否及时从电网中切除?若可以,又由谁来完成?通过上节课程可知,继电保护可以扮演这样的角色,继电保护是电力系统安全运行的三道防线之首。
再利用“启发式”教学法深化问题,进一步提出:继电保护如何能够完成基本任务,即对继电保护有何基本要求?从而自然而然地引出本节课的主要内容。
利用多媒体课件的演示,在进入正式内容之前,联系工程实际,补充了“几个位置称谓”。
同时,采用“类比”法,类比电力潮流的“上下游”的相对关系,明确“上下级”线路的关系。此时,板书演示电力潮流流向。
利用“阐述法”,介绍本节主要内容“对继电保护的四项基本要求”,即选择性、速动性、灵敏性、可靠性。同时指出选择性和可靠性是“难点”。
关于“选择性”讲解(难点之一)如下:先利用“阐述法”,介绍了“选择性”的概念;再利用“启发式”,引出进一步的探讨“什么样的保护行为是具有选择性的行为”,然后利用“案例法”借助多媒体演示(如图1)解释以上问题。继而联系工程实际,进一步考虑现场会出现的各种问题导致主保护不能动作,引出“后备保护的概念”。再利用“案例法”,借助多媒体演示,解释“近后备保护”和“远后备保护”。利用“比较法”,比较远、近后备保护的差异,取决于安装位置是异地还是本地。最后利用“类比法”总结“选择性”,用“自扫门前雪”的生活例子来类比主保护、近后备保护、远后备保护的关系,深化对选择性的认识。
关于“速动性”的讲解设计如下:先利用“阐述法”,介绍了“速动性”的概念;再利用“列举法”,通过多媒体演示,介绍保护动作时间和断路器的动作时间的具体要求;然后联系先修课程中关于“暂态稳定”的知识点,利用“板书”画出曲线(如图2)解释继电保护要求速动性的其中一个重要原因。
关于“灵敏性”讲解如下:先利用“阐述法”,介绍了“灵敏性”的概念;再利用“案例法”,通过多媒体演示,解释“什么叫做保护具有灵敏性”;最后提前说明后续章节内容与“灵敏度的计算”相关。
关于“可靠性”讲解(难点之二):首先利用“阐述法”,介绍了“可靠性”的概念以及“影响可靠性的因素”;然后利用“案例法”,指出可靠性中的两个方面互有矛盾。“板书”演示联系薄弱的系统和联系紧密的系统,两种情况下考虑可靠性的侧重点分别是什么。
小结“四项基本要求”:利用“案例法”,举例说明“选择性与速动性是一对矛盾体”以及“灵敏性与可靠性是一对矛盾体”,然后分别用一句话小结四项基本要求,并指出用辩证统一和矛盾对立的眼光看待四者之间的关系。
最后总结:强调“四项基本要求不仅是评价已有保护原理的标准,也是设计新型保护原理的依据,因此四项基本要求将是贯穿整门课程的线索”。
四、微课设计总结
本节微课内容围绕“对继电保护的四个基本要求”,采用启发式、案例式、类比法、阐述法、比较法、列举法等多种教学手段结合,以多媒体课件为主、板书和现场视频为辅的教学形式,对教学路线进行了精心的设计,将教学内容深入浅出地传达给学生,达到了较为理想的教学效果。
“电力系统继电保护”这门课程的特点是不仅理论性强,而且面向工程实际。因此,本节课程的设计不拘于原始教材,讲解过程中适时引入工程实际的案例,理论联系实际,以就业为导向,激发学生的学习兴趣,课堂效果更佳。
另外,本次微课的设计注意联系先修课程中的相关知识点作为新内容的支撑。而且,对本门课程后续内容也适时引导,有助于帮助学生养成“温故而知新“的学习习惯。
本次微课内容中,关于四项基本要求的辩证统一和矛盾对立的关系,也是一种哲学思想,可以启迪学生的哲学思维,养成科学的世界观、价值观、人生观。
综上,本次微课的教学设计会推动教师对整门课程的深入思考,具有重要的现实意义。
参考文献:
[1]张一春.微课建设研究与思考[J].中国教育网络,2013,(10).
[2]梁乐明.微课程设计模式研究[J].开放教育研究,2013,(19).
[3]张保会,尹项根.电力系统继电保护[M].北京:中国电力出版社,
2009.
[4]王颖.我校电力系统类课程教学实践的思考[J].电气电子教学学报,2012,(34).
[5]程岚.微课教学设计思路探讨[J].江西电力职业技术学院学报,
关键词:继电保护;实验教学;改进;实践创新
作者简介:谢路生(1977-),男,福建龙岩人,厦门大学机电工程系,工程师;林育兹(1959-),男,福建泉州人,厦门大学机电工程系,高级工程师。(福建 厦门 361005)
中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)29-0093-02
提高学生的实践能力和创新能力,既是经济社会发展对人才素质的要求,也是学生自我发展和增强就业竞争力的现实需要。从总体上看,我国创新教育和实践课程体系还有待提升。“继电保护原理”是实践性很强的课程,既要了解电力系统继电保护的基本原理,又要掌握各种基本继电器的分析和整定原则,传统的实验教学不能充分体现该课程的内涵。[1-3]因此,需改进“继电保护原理”实践教学的手段和方法,提高继电保护实验的教学效果。
一、目前存在的问题
目前继电保护实验教学主要存在以下问题:[4,5]一是继电保护课程的实验学时偏少。一般实验学时只有4~8学时,难以完成必要的实验内容。二是传统保护实验内容偏简、偏少,普遍仅开设几个验证实验项目,难以达到教学要求。三是部分硬件条件不足,实验内容与生产实际差距较大。为此,从以下方面对继电保护实验教学进行改进,以提高学生的实践创新能力。
二、改进继电保护实验教学的措施
1.探索学生自主创新实验方案
从先进性和设计性出发,继电保护实验教学内容应以多种继电器特性和保护电路来配合实验。前者是对各种继电器特性的认识,后者则可加深理解器件功能和继电保护的原理与应用。为此,课题组在实验装置中引入了组合型综合性实验设计。在各种常规继电器特性实验的基础上,开设了单辐射式输电线路三段式电流保护实验、过流保护与三相自动重合闸装置(后加速)综合实验、三段距离保护和电力变压器保护等综合保护实验。在教学形式上,一是让学生根据实验方案,自己动手设定保护定值、改变电网运行方式以及调整参数,掌握一般的实验技能;二是让学生自行设计实验方案和动手实验,提高实践能力;三是积极开展开放性实验活动,提高学生的实践创新能力。实践表明,这种方式能够激发学生的学习激情,更好地发挥学生的主观能动性和参与积极性,动手能力得到了锻炼,解决实际问题的能力得到了提高,也有利于学生加深掌握专业内容。[6]
2.加强理论联系实际,整体优化实验内容
优化实验内容是改进实验教学的重要环节。过去,实验的重点主要放在理论的验证及实验技能的练习上,学生对实验内容和实验要求理解不透彻,对实验过程也不太理解,影响了学生的实验效果。因此,课题组首先从实验大纲入手,加强理论和实践的联系,在实验过程中把继电器、互感器、调压器等实物与书本符号紧密结合,把解决问题与原理分析相结合,有利于学生更好地理解理论和实验的联系。
根据“继电保护原理”课程的特点,课题组灵活调整了实验课的重心,采取了不同的实验方法,从总体上进行优化,把实验内容分为三类:基础性实验、设计性实验和综合研究实验。在实验内容上由简到难,由浅入深,循序渐进,逐步培养学生的实践能力和综合能力,实现了从“基本实验、加强实验到提升实验”的依次递进,对培养基础扎实、实践能力强、有创新精神的专业合格人才起到了重要作用。
3.加强动手能力和识图能力的训练
根据本课程的改革方案,一方面对常规验证性实验内容进行整合,包括电流继电器实验、时间继电器实验、信号继电器实验、中间继电器实验等;另一方面让学生自行设计综合性实验。如线路过流保护实验、单辐射式输电线路三段式电流保护实验、过流保护与三相自动重合闸装置(后加速)综合实验等。同时,还可以加大实验室的开放力度,让有兴趣的学生进行开发研究。通过实验教学改革与实验室开放,增强了学生的实际操作能力,也锻炼了学生独立分析问题和解决问题的能力。
实验结束后,根据继电器的动作值、返回值,如果返回系数不符合要求,要求学生掌握返回系数的调整方法。例如调整舌片的起始角和终止角、变更舌片两端的弯曲程度以改变舌片与磁极间的距离、适当调整触点压力等。
在“继电保护原理”实验上,识图能力是实验环节中很重要的内容。学生既要能看懂继电保护原理图,也要能看懂展开图。例如在线路过流保护实验中,让学生对照实物阅读保护二次展开图,分析保护的动作过程,然后通过实验来验证结果。这样可充分锻炼、提高学生的识图能力,为将来参加工作打下良好基础。
图1为10kV线路的过电流保护原理电路图。它主要用于表示继电保护和自动装置的工作原理与构成这套装置所需要的设备,可作为二次回路设计的原始依据。但原理图未画出各元件的内部接线,直流电源仅标明极性,信号部分也不能表示接线关系。因此需要二次展开图配合才能进行二次回路的施工。
图2是根据图1绘制的二次展开接线图。图2左侧是保护回路展开图,右侧是示意图。从图2可以看出,展开接线图由交流电流回路、直流操作回路和信号回路三部分组成。交流电流回路由电流互感器TA的二次绕组供电,电流互感器又装在A、C两相上,其二次绕组各接入一个电流继电器线圈,然后用一根公共线引回构成不完全星形接线。在直流操作回路中,画在两侧的竖线表示正、负电源;横线方向,上面两行是时间继电器启动回路,第三行是信号继电器和中间继电器启动回路,第四行是信号指示回路,第五行是跳闸回路。懂得电气原理图和展开图,是电气实验和设计的基础。
4.尝试模块教学法
尝试借鉴西方的“模块”(MU)教学法。[7]“模块”教学法是学习任务或工作任务的总称,从教学角度理解即将一门课程的知识点分割成若干单元,每个单元为一个小工作任务。学生首先必须掌握这个单元的基本理论和基础知识,然后将其扩展到应用中,完成一项具体任务,这样的单元称为模块。[8]继保实验“模块”一般过程如下:明确实验工作任务—制定计划—教师指导—自我实验—实验总结。在制定计划中,要求学生自主完成实验方案的制定;在自我实验环节,要求学生要善于思考,培养独立解决问题的能力;在实验总结中,不拘泥于成功的经验,允许分析不成功的原因,不看重实验结果,而是看重实验过程。正是这种模块教学,在一定程度上打破了传统实验方法的禁锢,促进了学生的思考和创新。
5.改进成绩构成,重视教学反馈
注重综合评定成绩教学反馈是重要的教学环节。通过该环节,教师不但可以评定学生的平时成绩,而且可以随时掌握学生的学习情况,及时修正教学方案。同时还有助于教师改进教学方法,提升自身专业水平。教学反馈的形式主要有课堂提问、讨论、课下答疑、实验报告等。成绩是学生非常关心的问题,在大力提倡素质教育的今天,大学生的各科成绩不能由一次期终考试来决定。因此,把过去比较单一的成绩评定改为由出勤情况、平时的实验报告和期末考试成绩构成。总成绩=考勤(10%)+实验报告(30%)+期末考试(60%)。随机抽查四个班级共193人的成绩分布统计结果如表1所示。图3是统计结果的柱状图。
从表1和图3可以看出,改进后的成绩评定方法符合正态分布规律,基本反映了学生对该课程的综合掌握能力。
三、实验教学效果
经过多年的教学改革实践和探索,“继电保护原理”的实验教学效果明显提升。首先,通过实验教学改进,学生不但掌握了现有的实验项目,而且在此基础上自主创新了实验方案。课题组引导学生认真思考如何将所学的各种继电保护、监控回路、自动重合闸装置等内容进行科学组合。学生通过自主设计构建综合性实验电路进一步提高了实验技能训练,提高了学生理论联系实际的能力。通过综合性设计实验,启迪了学生的创新思维,提高了学生对实验的兴趣,进而提高了继电保护课程的教学质量。其次,改进教学方法在一定程度上打破了传统实验方法的束缚,促进了学生思考和创新,促使学生提高了独立工程实践能力。最后,学生的学习激情得到了激发。学生积极主动参加课题组开设的开放性、创新性实验活动,通过在教学实验台上进行设计和操作,动手能力得到了进一步锻炼,发现问题、分析问题、解决问题的能力得到了进一步提高。
四、结论
通过坚持“重理论,强实践”的教学模式,课题组积极探索研究了新的实验模式,使实验内容更好地适应现代技术发展的要求。同时注重本课程实践教学环节的识图能力、工程实践能力和独立创新能力的锻炼。在今后的教学实践中,还要进一步培养学生严谨的科学态度,使其掌握科学的研究方法和解决工程实际问题的能力。
参考文献:
[1]武晓朦.电力系统继电保护实验教学探析[J].高校实验室工作研究,2007,(3).
[2]李佑光,林东.电力系统继电保护原理及新技术[M].北京:科技出版社,2003.
[3]陈达银.创新实验室建设中的几个问题的探讨[J].实验技术与管理,2005,22(1):9-12.
[4]梁志坚,王辑祥,等.对改进继电保护实验教学环节的思考[J].中国电力教育,2008,(3).
[5]何瑞文,陈少华.关于现代电力系统的继电保护课程教学改革与建设[J].电气电子教学学报,2004,26(3):21-22.
[6]张慧媛,李淑英.电力系统继电保护实验教学改革与实践[J].实验室研究与探索,1998,(4).
关键词 专业群 师资队伍 课程建设
中图分类号:G712 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2016.01.023
Discussion and Practice on the Formation and Development of the
Professional Group in the Construction of the Specialty Group
GAO Ruwu
Abstract Specialty construction is the center of gravity of the vocational colleges teaching work, strengthening the construction of professional, high-quality goods specialized construction as the leading to stimulate the formation and development of professional group, is a key factor in enhancing core competitiveness of the school, and improve the teaching, scientific research and social service ability and level of important basis.
Key words professional group; the teachers troop; curriculum construction
0 引言
专业建设是高职院校最重要教学的工作,是影响其核心竞争力的一项关键性要素,也是提高教学、科研和社会服务能力和水平的重要基础。加强高等职业教育专业建设,是进一步提高人才培养质量和水平的必要环节,专业建设在高职教学中的作用主要体现为:一是专业建设水平决定一所高职院校的声望与水平;二是专业建设是教师成长、进步的平台;三是专业建设对学生的发展起定向和规范作用。专业群是由1到2个骨干专业和若干个培养方案、就业方向相近的专业集群,专业群中的各专业具有同一的行业背景、相近的课程内容、共用的实验实训设施和共同的师资力量。高职院校的专业和专业群建设是一个包含教学资源、师资配备、实训条件建设在内的系统工程,只有通过核心骨干专业的重点建设,特别是以精品专业的建设为龙头,辐射带动专业群的形成和发展,全面提升学院的办学水平和核心竞争能力。
1 建立精品专业建设机制,促进专业群的形成与发展
精品专业建设是专业建设的龙头,专业群建设是教育教学工作的重点,福建水利电力职业技术学院根据学院本身的行业特点,形成了适应行业的电力、水利、建筑、机电和信息等5个专业群,凸显了学院的专业特色。在专业群中,重点以核心专业进行精品专业建设,从而起到辐射和带动作用。
学院高度重视精品专业建设,建立了有效的保障机制,一是加强专业建设的组织领导,成立了专业建设领导小组和专业建设指导委员会,明确职责分工,各司其职,各负其责,为专业建设提供有力的组织保障。二是实施有效的激励机制。通过评选表彰“学科带头人”“骨干教师”“教坛新秀”、教育先进工作者等活动,调动广大教师参与专业建设与教学改革的积极性、主动性和创造性。三是设立示范性专业建设专项经费。在人员培训、设备购置与教学业务经费等方面给予大力支持,使专业建设与改革工作顺利进行。
利用精品专业建设机制,学院的精品专业取得了显著的成效:电力专业群中将核心专业“发电厂及电力系统”作为建设重点,使该专业成为首批省级精品专业,该专业的建设和发展带动了整个专业群的发展,骨干专业“供用电技术”也成为省级精品专业。
2 围绕精品专业建设加强师资队伍的建设与培养
具有一支教学水平高、专业素质强的师资队伍是精品专业建设的关键,也是一所高水平高职院的重要标志。学校大力实施教学名师工程,名师可以吸引优秀生源来校就读,可以凝聚一支教学科研队伍,可以专业甚至整个专业群的发展。为此,学院围绕精品专业建设大力实施人才强校战略,重视师资队伍的建设和培养:
一是加持内部培养和校外引进相结合,支持专业教师参加学历进修和专业培训,提高教师的整体学历水平和实践能力;二是完善人才激励机制,加大科研经费投入,通过参加对外技术服务和科研工作,提高教师的教学水平和科研水平;三是有计划地引进一些高层次人才和企业生产一线具有丰富经验技术人才;四是开展校企联合,从企业聘请部分高级工程技术人员和管理人员担当学校的客座教授,让他们参与学校的专业建设和专业教学工作。
电力专业教师所有教师先后派到设计、施工、供电和发电企业从事勘测、设计、运行等工作,积累了极其丰富的工程实践经验。经过多年的努力锻炼和实践,电力专业的师资队伍建设取得了显著成效,已形成了有专业带头人、骨干教师和专任教师构成,老中青教师结合的教学科研骨干队伍和梯队结构,完成了大量的教学任务和取得了丰富的教学科研成果,此外还聘请具有实际工作经验的工程技术人员为兼职教师、教授,主要从事教师业务指导和实训教学工作。电力专业群现有由教授5人、兼职教授3人、副教授18人、硕士及以上学位24人,和“双师型”教师26人组成教学团队,其中省高校教学名师2人,全国水利职教名师2人,并成为首批的省优秀教学团队。
3 加强专业课程建设,促进专业教学改革
课程建设是专业建设的重要组成部分,通过课程建设特别是专业的主干课程的建设与改革,确保专业的人才培养目标的实现。课程建设根据专业培养目标的整体要求和专业不断发展的情况,对课程内容优化、教学方法创新和考核办法改革,努力建设“一流的师资队伍、一流的教学内容、一流的教材,一流的教学管理”,以此促进本课程教学质量和水平的全面提高,从而带动相关课程的教学和专业培养工作水平的提高。
发电厂及电力系统专业是学院的传统骨干专业,学院十分重视该重点专业的专业建设和课程建设工作,制定了《学院试点专业建设条例》和《关于加强学院精品课程建设的决定》,并成立了学院、系两级精品课程建设领导小组,并积极组织申报省级、院级和系级精品课程建设立项。电力专业主干课程“电力系统继电保护”是国家级精品课程和国家优质资源课程,并有“电力系统”等4门课程为省级精品课程,“电机学”等5门是院级精品课程。
课程建设取得的丰硕成果,有效推进了专业教学的改革,特别是专业培养模式与教学手段方面的改革。一是根据发电厂及电力系统专业面向电力行业的特点,确定了以“面向行业、立足岗位、注重素质、强化应用、突出能力”为指导思想的“技术岗位技能型”人才培养模式;二是促进传统教育思想、观念的转变和教学手段、方法的改革,使广大教师从以教学为中心转到以人才培养为中心上来;三是课堂教学中融入电力新技术的发展应用情况。
4 搞好重点实验室建设,实现教学资源的优化配置
高职院校培养的是行业社会急需的高技能应用性人才,高职院校要努力实现教学与就业的零距离接轨,毕业生走出校门就直接就业上岗。缩短理论与实践的距离,最主要的途径就是强化实践环节的教学。因此,高职学院必须建立一个完善的实训教学体系,在建设资金有限的情况下如何搞好校内实验实训建设,实现教学资源的优化配置是专业建设的重要内容。
根据培养职业能力的需要,与当地供电企业紧密结合实行校企共建,建设资源共享的校内实训基地。按照营造真实环境,进行生产实训的原则,加大专项投资力度,更新教学仪器设备,营造与电力企业生产一线相一致的职业环境。现已建成包括中央财政支持实训基地1个,省财政支持实训基地2个,覆盖电力专业群实验实训教学、行业人员培训、电气检测和职业资格于一体的高水平实训基地,重点建设了高级维修电工实训场、新能源风力与光伏发电实训场、智能电网实训场、微电网实训场、进网电工技能实训基地、输电线路安装实训场、电气设备检测实训场等重点实训(验)场。室内实训场总面积3600平方米,室外实训场总面积5200平方米,仪器设备总价值876万元。
5 加强专业教材建设,为教学提供可靠保证
教材建设是高职院校专业建设的重要组成部分,是进行专业教学工作、稳定教学秩序的重要保证。学院非常重视教材建设工作特别是重点专业的教材建设工作,选择了办学历史悠久、办学经验丰富、师资力量雄厚的核心专业“发电厂及电力系统”专业作为教材建设的试点。
一是学院高度重视课程与教材建设工作,专门成立了课程与教材建设领导小组,统一领导协调课程与教材建设工作;二是加强国家、省级和院级精品课程的教材建设,重点对“电力系统继电保护”国家精品课程和国家优质资源课程,“电路与磁路”、“发电厂变电所电气设备”、“电力系统”等4门省级精品课程进行教材建设。现已全部完成了这些课程的教材、习题集、实验指导书和课程设计指导书等系列书籍的编写,并通过该精品课程的建设创出学院的品牌课程,促进学院教育教学质量的全面提高;三是认真组织全国高职院校电气类精品规划教材的编写工作,我院发起并参加中国水利水电出版社组织的高职电气类精品规划教材的编定写工作,我院共参加了共25门课程的编写工作,共有28人参加编写,其中《电力系统继电保护》、《继电保护调试技术》等7本教材由我院主编,我院教师完成320万字的教材编写任务。为了做好本轮教材的编写工作,学院多次召开参加编写教师的会议,提出编写教材的要求,要求各位老师积极与主编和兄弟学校的老师进行联系,编写出适合高职特点、内容科学、形式新颖、经济实用的优秀教材。通过本轮教材的编写为我院发电厂及电力系统专业的教学提供了能满足我院教学要求的教材,参加教材编写的教师也得到很好的锻炼,专业教师的业务水平得到普遍的提高。这对提高我院电力专业的教学水平、保证教学质量有着重要的作用,2009年“发电厂及电力系统教材建设”项目获得福建省教学成果一等奖。
6结语
精品专业的建设很好地带动了学院电气工程专业群的形成、建设与发展,形成了以发电厂及电力系统专业为龙头,带动辐射发电、供电、输电、用电等8个专业的电气工程专业群,电力专业群在校生达到1350多人,2014年《供用电技术专业“一轴三翼”立体式人才培养体系的创新与实践》又获得福建省高等职业教学成果一等奖。使学院的专业建设水平达到了一个新的高度,对全院的专业与专业群建设起到了很好的示范作用。
参考文献
[1] 谢幼如,尹睿,谢虎.精品课程群支持的专业综合改革与实践[J].中国电化教育,2013(8).
[2] 高汝武,包晓晖.高职“发电厂及电力系统”专业教材建设的探讨与实践[J].中国电力教育,2009(22).
[3] 王秋红,黄益华,徐明.电力高等职业教育专业教学改革与实践[J].中国电力教育,2008(19).
一、《电力工程》课程教学改革的重要性
《电力工程》主要讲述的关于电能生产、输送、分配和使用等相关的电力系统工程基础理论知识和基本的计算方法,这是一门综合的工程类专业课程,具有实践性强、知识面广、专业面宽等特点,包括发电厂电气部分、电力系统分析、电力系统继电保护和工厂供电等多门电力专业课的内容,该课程是电气工程类的基础课程也是核心课程,对于培养电气工程类的人才起着重要的作用。随着经济的迅速发展,电力工业也不断发展壮大,计算机技术在电力系统中的应用更为广泛和密切,电力系统中出现了许多先进的设备和技术,促使着电力工程教材的不断改进和更新,因此,教学工作者要不断适应社会发展的需要,与时俱进,不断对教材内容和教学方法进行改革和创新。当前,社会就业竞争压力不断加大,国家更加注重培养高校优秀的技能型人才,除了要求学生具有扎实的基础知识外,还应该具有实际操作能力,培养学生的创新意识和自主能动性,因此这就要求高校教师要优化教学内容,创新教学方法,提高教学质量,并且高校在选择老师、教材、教学设备等方面要注重这些教学资源是否能够满足高等教学发展的需要,加大教学投资力度,引进先进的多媒体等教学设备,充分发挥现代信息科技的优势,把科学技术和教学改革联系起来,从而有效的推进教学改革的进程。
二、改革教学内容,优化教学结构
随着电力事业的不断发展,新技术不断被应用,新知识不断增加,旧的知识体系已经不能适应社会发展的需要,和现代的知识结构有所冲突,因此对电力工程的课程要求要进行不断改变,例如:《电气设备》和《工厂供电》这两门专业课程是《电力工程》这门课程的重要组成部分,在讲授的过程中,要抓重点,对于核心内容要细讲,并有重点的进行实践,对于一般性的理论知识则引导学生自学并进行简单讲解,在此过程中,要注重补充课本上没有的一些新知识、新技术和新设备等科学前沿的知识,拓宽学生的视野,丰富学生的知识,提高学生的自学能力。
三、改革教学方法,采用启发式和探讨式的教学方法,培养学生自主学习的能力
在教学的过程中,教师要有意识的引导学生积极思考,在教师讲清一个重要的内容后,应提出问题,并引导学生分析和论证这一问题的思路,逐步深入,层层递进,最后得出正确的结果,这样,不仅使学生掌握了理论知识,并且也学到了探究问题的思路和方法,培养了学生主动思考的能力。学生学习的过程,就是学生不断发现问题、解决问题的过程。因此,教师要注重培养学生发现问题的意识,并勇于提出问题,教育学生不耻下问,敢于挑战课本,挑战权威,积极思考,摆脱课本知识的束缚,放宽视野,发挥创新思维,促进知识的增长。教师可以把所教的知识转化为问题,向学生提问,使学生带着问题去思考,并学会利用所学的知识去分析问题和解决问题,这样通过发问的方式引导学生学习,可以有效的激发学生的好奇心,并促进学生及时的掌握所学的知识,提高分析问题和解决问题的能力。教师把难度较小的内容可以让学生自学,在自学前,要明确的提出要求或问题,以便让学生有针对性的学习,掌握自学的知识架构,锻炼学生的逻辑思维和归纳总结的能力,与此同时,分配给学生适当的练习,让学生在练习的过程中,对所学的知识进行巩固和理解。多种教学方法要灵活运用,相互协调,根据教学的不同要求采取不同的教学方法,从而促进教学目标的完成和培养学生的全面素质发展。
四、实践教学和理论教学相结合
电力工程作为一门专业性较强的课程,需要利用大量的实践教学,促进学生掌握电力知识和技能。首先,打破传统的实验教学模式,为学生提供多项实验,如:继电器特性试验、变压器保护、线路的三段保护和备用电源自动投入装置等,学生可以根据自己的兴趣选择适合自己的三项实验,并进行独立完成即可满足教学要求。然后,发动学生“走出去”,根据所学,安排学生到一线的电力单位进行实习,并且根据课堂教学的进度合理安排实习项目和单位,使学生在实习的过程在中,查漏补缺,对所学知识进行理解和补充,从而为以后参加工作打下良好的基础。最后,进行电力工程课程设计,这一任务是培养学生创新能力和团队协作能力的重要途径,它反映了一个学生的综合素质,除了要求学生掌握基本的电力系统知识和工程的设计方法,还需要学生查阅大量的相关资料,在有限的时间内完成任务,鼓励学生发挥合理分工和组织协调的能力,教师及时的进行指导和解答,掌握学生的工作进度和考勤状况,对于学生出现的问题及时纠正,并对提交的作用认真批改和及时反馈,促使课程设计工作达到预期的目标。
五、结语
关键词:DSM;电能管理;中国电能服务网
作者简介:田会峰(1980-),男,安徽萧县人,江苏科技大学(张家港)电气与信息工程学院,讲师;周瑜(1984-),女,江苏张家港人,江苏科技大学(张家港)电气与信息工程学院,实验师。(江苏张家港215600)
中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2012)14-0048-02
在当今能源相对紧缺、世界环境日益变差的大环境下,节能减排显得尤其重要,一方面节约了能源的使用,另一方面又减少了污染物的排放,保护了环境。
电力需求侧管理DSM(Demand Side Management)是指在政府法规和政策的支持下,采取有效的激励和引导措施以及适宜的运作方式,通过电力公司、能源服务公司、社会中介组织、产品供应商、电力用户等共同协力,提高终端用电效率和改变用电方式,在满足同样用电功能的同时减少电量消耗和电力需求,达到节约资源和保护环境的目的,实现社会效益最好、各方受益、最低成本能源服务所进行的管理活动。
文中按照电力需求侧管理的要求积极探索电气工程及其自动化专业的电能管理方向。
一、电气工程及其自动化专业方向
1998年,国家将本科专业目录进行了调整、合并和压缩。电工类和电子与信息类合并成电气信息类。原电工类的电机及其控制、电力系统及其自动化、高压电与绝缘技术、电气技术等专业合并为目前的电气工程及其自动化专业。[1]
电气工程及其自动化专业涉及电工技术、电气技术、电力技术、自动控制技术、计算机及其应用技术等诸多领域,是通用性很强的“宽口径大专业”。全国各高校根据国家经济发展对电气信息类人才的需求,依据各校的实际情况和办学条件,确定了彼此不同的专业方向、人才培养的方案和模式,体现出各校的办学特色。
江苏科技大学镇江校区电气工程及其自动化专业虽然从2000年开始招生,但是其前身可以追溯到1953年上海船舶工业学院创办的船舶电气控制专业,1978年镇江船舶学院开始招收船舶电气自动化本科专业,经过工业电气自动化专业、工业自动化专业等发展到现在的电气工程及其自动化专业。本专业是培养以船舶为特色的电气工程及其自动化人才,其专业建设是依托船舶行业,依靠教学、科学与管理,将其建设成以船舶电气自动化为主要特色、面向工程技术应用的专业。[2]
张家港校区因为远离校本部,又是异地新建校区,无法享受校本部几十年来在船舶电气自动化方面的教学和科研成果。虽然张家港校区自2005年开始招生,其专业方向表面上沿袭镇江校区的“船舶电气自动化”方向,但培养方案实际上与船舶相关的课程基本没有涉及,比如:本部开设的“船舶概论”“船舶电站自动化”“船舶机舱自动化”等课程。[3]因此,电气工程及其自动化专业是作为校区重点建设的专业之一,目前是以船舶电气自动化和工业电气自动化的混合体,专业方向不明确,不利于专业建设和学生就业。
随着社会经济的发展和国家战略的需求,电能管理越来越受国家的重视,国务院曾多次发文要大力发展电能需求侧管理。目前,在国内高校本科专业及方向设置中,还没有电能管理方向,市场需求量巨大。
为此,为了突出办学特色,服务经济,培养社会急缺的电能管理人才,校区与苏州太谷电力有限公司合作,共同建设电气工程及其自动化专业电能管理方向,并从2008级电气工程及其自动化专业开始设置电能管理方向。
二、电能管理方向建设探索
电气工程及其自动化专业电能管理方向是对负荷控制和管理,以及远程抄表和计费自动化。本着“科学管理电能,轻松降低成本”的电能管理新思路,确保电力用户有序用电,其技术领域涉及国家重点支持和发展的几大高新技术,即物联网技术、智能电网技术和节能减排技术。因此,电能管理方向有着及其广阔的发展空间。
电气工程及其自动化专业电能管理方向特色是实时监测和采集各电力用户的用电情况,对其用电情况进行分析评估,针对不合理或浪费用电的装备和线路,对其进行整改,优化电力用户的内部电网,以达到降低电能的目的。
电气工程及其自动化专业课程体系的构建应本着加强理论、优化课程结构、强调应用能力、加强实践环节来设置专业模块课程。[4]由于“电能管理”是新建专业方向,电气工程及其自动化专业原有的课程体系没有大的改变,目前只在第7学期增加了电能管理方面的两门方向选修课:“电能需求侧管理”和“电能优化技术”,下一步将根据人才培养方案要求,继续增加电力系统方面的两门课程“电力系统继电保护”和“ 电力系统故障分析”。
为了进一步优化课程体系,将电气工程及其自动化专业基础课和专业方向课内容相近或密切相关的几门课程组成课程组,有利于相关教师之间的教学交流和科研合作。具体分为5个课程组:
电工电子技术课程组:包括“电路”、“模电”、“数电”、“电力电子技术”、“CPLD及FPGA设计”等课程;计算机技术课程组:包括“计算机软件基础”、“微机原理与接口技术”、“单片机原理及应用”、“ DSP原理及应用”、“计算机控制技术”、“计算机网络基础”等课程;控制与检测技术课程组:包括“自动控制原理”、“现代控制原理”、“智能控制”、“计算机集散控制”、“检测与仪表”、“MATLAB语言与科学计算”等课程;电机与电气技术课程组:包括“电机与拖动基础”、“电气与PLC技术”、“机电一体化技术”、“电力传动自动控制系统”等课程;电能与电力技术课程组:包括“工程图学基础”、“电能需求侧管理”、“电能优化技术”、“供电技术”、“电力系统继电保护”、“电力系统故障分析”等课程。
三、电能管理方向建设实践
为了加强电能管理方向学生的工程实践能力,在制订人才培养方案时就将企业元素贯穿于整个教学环节,企业参与人才培养的始终,校企深度融合,学校引进企业高级人才到校任教,同时,学校派青年教师下到企业学习至少1年时间。见图1。
1.教材建设
“电能优化技术”被校区列为重点课程建设,建设内容包括与企业合作共同编写讲义,进一步编写教材,努力将“电能优化技术”打造精品课程。该课程内容主要包括电能质量:电压、谐波、三相不平衡、功率因数等;电源优化;配网优化;电能质量优化;电能轨迹优化;电能检测技术等。
“电能需求侧管理”已经编写成讲义,并投入教学使用,主要内容涉及电力系统、智能电网、供电技术、需求侧管理、DSM平台使用、电能系统构建等。
2.师资队伍建设
依托中国电能服务网(苏州太谷电力有限公司)和智能电力研究院(清华大学韩英铎院士领衔的科研团队),共同培养“双师型”教师。校区派青年教师去企业学习1年,参与企业的科研和工程实践,这样教师有了实际的工程背景,在讲授理论课程时,将理论与实践相结合,学生听课才会感兴趣,不会显得课程枯燥无味。
智能电力研究院坐落在校区,与学院有紧密合作关系,长期邀请清华大学的教授给学生做学术讲座,同时教师和部分优秀学生也参于研究院的科研项目。
3.电能管理实验室建设
为了实现工程教育,必须将工程实践教育贯穿于整个教学环节。由于企业拥有强大的经济基础、科研能力以及工程实践背景,学校与企业深度合作,共建实验室,为学生提供工程教育模式的实践教学平台。
校区与太谷电力共同建设“电能管理实验室”,使用“中国电能服务网”平台。该平台功能包括以下5个模块:电能在线模块、用电分析模块、辅助决策模块、有序用电模块和系统工具箱模块。
为了能采集电能数据,通过电能监测仪、电流互感器、服务器等器件,利用RS48总线和以太网,可以采集和监测的数据包括:监测电力指标,包括相电压、线电压、相电流、线电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率等;电量指标,包括有功电量、有功电度、无功电量、无功电度等;质量指标,包括谐波电压、谐波电流、三相不平衡度、电压偏差、频率偏差、零线电流等。同时,还能通过温度传感器采集壳体的温度。
通过此DSM平台,学生能够清楚的了解电能的输入、传输、消耗的全过程。
4.网络教学平台建设
本专业目前共有6门课程,包括“电路”、“数电”、“电力电子技术”、“电能优化技术”、“微机原理与接口技术”、“单片机原理及技术”等课程实现网络教学,网络学堂包括教学课件、电子教案、教学大纲、习题、教学案例、在线答疑、师生互动等,教学资料丰富。
5.工程实践能力培养
工程实践能力是学校人才培养的终极目标,学校和企业各有强项,优势互补,将学校的人才培养方案与企业的用人需求紧密结合,企业积极参与人才培养方案的研讨和制定,实践环节的教学以及教材的建设等。企业的科研项目与学校的实践教学相结合,实践教学实现学校企业双导师制。
由太谷电力有限公司挑选经验丰富的高级工程师兼任“电能管理”专业方向工程实践培养指导教师,每周安排2学时,总计32学时的工程实践课程。
另外在第8学期安排学生去企业顶岗实习6个月,并将在今后逐渐扩至1年,达到“卓越工程师”计划培养方案的“3+1”模式,即3年在学校学习理论知识,1年在企业顶岗实习。实习期间要求学生现场安装与调试,并参与企业应用设计。
通过实习,学生对工程项目比较熟悉,将在企业里根据实际工程项目完成本科毕业设计。
6.联合培训“电能管理师”
目前,社会上急缺电能管理师,每年的用电高峰期,政府为了完成减排任务,都要求企业“拉闸限电”,对企业造成了比较大的损失。企业内部的电工紧紧是会用电,但是不能根据企业实际情况,优化企业内部电网,降低电能。因此,校区教师和太谷电力合作共同培训“电能管理师”。
四、结束语
目前,全国大约200多所院校设置电气工程及其自动化专业,甚至一些以文科见长的综合型大学也在办此专业。[5]对于本科院校异地新建校区,如果电气工程及其自动化这样宽口径的电类大专业,没有形成自己鲜明的专业特色,很难与其他老牌院校的此专业相比,这样不利于服务地方经济和学生就业等。
因此,设置电气工程及其自动化专业电能管理方向,在响应国家节能减排、培养“卓越工程师”计划、大力发展智能电网等方面都具有积极的意义。
参考文献:
[1]王泽忠,王兆安,沈颂华.电气工程及其自动化专业规范研究[J].电气电子教学学报,2010,(S1):5-6.
[2]姜文刚.电气工程及其自动化船电特色专业建设探索[J].科技信息,
2011,(21).
[3]刘维亭,王德明,朱志宇.电气工程及其自动化专业建设与实践[J].华东船舶工业学院学报(社会科学版),2002,(4).