劉 燕，秦維勇，許建洲

(常熟理工學(xué)院電氣與自動(dòng)化學(xué)院，江蘇常熟215500)

“供配電技術(shù)”課程是電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)的一門專業(yè)課，課程圍繞電能的傳輸與分配問題，涉及高低壓電器元件、供配電一次系統(tǒng)、二次系統(tǒng)和配電裝置等內(nèi)容。近年來，該課程的教學(xué)改革基本上是圍繞實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行的。雖然部分高校在教學(xué)中滲透了案例教學(xué)，但該課程課堂教學(xué)一直沒有突破形式與內(nèi)容理論化的瓶頸。

全程實(shí)例貫穿式教學(xué)法是一種在課堂教學(xué)中將理論與工程實(shí)例相互交融的教學(xué)方式，可以建立教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際應(yīng)用之間的聯(lián)系與對接，實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容與工程化相結(jié)合的應(yīng)用特征，構(gòu)建具有知識性、應(yīng)用性相結(jié)合的課堂教學(xué)平臺，是提升課堂教學(xué)效果、促進(jìn)專業(yè)課程教學(xué)改革的有效方法。

1 全程實(shí)例貫穿式教學(xué)法

全程實(shí)例貫穿式教學(xué)法就是選取一個(gè)與教學(xué)內(nèi)容吻合的典型實(shí)例，以此作為貫穿整個(gè)課堂教學(xué)的一條主線。在每一個(gè)知識單元講述后，剖析實(shí)例中與所講知識內(nèi)容對應(yīng)的部分，展示所講知識內(nèi)容在實(shí)例中的具體實(shí)施與應(yīng)用，等課程內(nèi)容講授完，對應(yīng)的一個(gè)完整的工程實(shí)例也就剖析完成。該教學(xué)方法可以使課堂講述的內(nèi)容與工程實(shí)際應(yīng)用對接，有如下明顯的教學(xué)效果:①書本知識和實(shí)際應(yīng)用緊密結(jié)合，知識的應(yīng)用環(huán)境很明確;②課堂內(nèi)容豐富、翔實(shí);③學(xué)生能了解教師對這門課的教學(xué)要求和教學(xué)意圖，加快學(xué)生的認(rèn)知過程，獲得較好教學(xué)效果。

2 典型實(shí)例選取的要求

全程實(shí)例貫穿式教學(xué)法應(yīng)用的重要基礎(chǔ)是典型實(shí)例的選取。選取的實(shí)例應(yīng)涵蓋課程內(nèi)容的完整性、典型性及先進(jìn)性，具有理論教學(xué)所涉及的深度和廣度。對“供配電技術(shù)”課程而言，電氣的一次部分應(yīng)以110kV及35kV企業(yè)變配電系統(tǒng)為典型實(shí)例。其中，以兩路電源進(jìn)線、單母線分段的方式為宜，主接線部分含有進(jìn)線、計(jì)量和出線分支等;成套配電裝置以手車柜、抽屜柜選擇為宜;電器元件選取較新的智能化的元件。電氣的二次部分應(yīng)包括直流電源、控制電路、保護(hù)電路和計(jì)量電路等。其中直流電源采用含監(jiān)控的新型高頻開關(guān)電源;繼電保護(hù)部分以微機(jī)繼電保護(hù)實(shí)現(xiàn)為主，既有線路的三段式電流保護(hù)，也有變壓器差動(dòng)保護(hù)。計(jì)量電路以接有通信接口的多功能數(shù)字式電量表為佳。此外，選取的變電所應(yīng)配置有上位機(jī)監(jiān)控部分，通過總線實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與高低壓開關(guān)柜的通信。上位機(jī)能反應(yīng)變電所的電氣接線及高低壓開關(guān)柜的運(yùn)行狀況，在上位計(jì)算機(jī)上可以對高壓開關(guān)柜內(nèi)真空斷路器進(jìn)行通斷控制，實(shí)現(xiàn)供配電系統(tǒng)遙控、遙信、遙調(diào)和遙測等功能[2]。

按照上述原則選取的實(shí)例既包含了電氣主接線、電器元件、成套裝置、微機(jī)保護(hù)和二次部分等供配電技術(shù)的主要內(nèi)容，同時(shí)選取的內(nèi)容又緊跟技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，保證了教學(xué)內(nèi)容的先進(jìn)性與新穎性。

3 全程實(shí)例貫穿式教學(xué)法的實(shí)踐

我們已成功申請了本校教學(xué)改革項(xiàng)目“教學(xué)資源立體化，教學(xué)過程實(shí)例化，教學(xué)內(nèi)容工程化——《工廠供電》課堂教學(xué)方法改革”。在此項(xiàng)目的推動(dòng)下，我們在“供配電技術(shù)”課堂教學(xué)中應(yīng)用了全程實(shí)例貫穿式教學(xué)法，并選取2009年新建成的我院東南校區(qū)變電所為典型實(shí)例。

3.1 實(shí)例選取的依據(jù)

我院東南校區(qū)變電所具有兩路20kV電源進(jìn)線，一個(gè)總變電所，六個(gè)分變電所的體系結(jié)構(gòu)。總變電所高壓側(cè)有KZN1-24高壓開關(guān)柜，包括進(jìn)線柜、計(jì)量柜和出線柜等。其中主開關(guān)采用CV1、CV2戶內(nèi)高壓真空斷路器，開關(guān)柜上配裝有變壓器微機(jī)保護(hù)單元，對變壓器各種故障實(shí)現(xiàn)保護(hù);低壓側(cè)配有CGHL抽出式低壓開關(guān)柜，低壓柜內(nèi)主開關(guān)元件為CW2(配H26智能型控制器)或CM2低壓智能斷路器;變壓器為SC10系列干式變壓器，完成10/0.4kV電壓變換及電能輸送的作用。這些高低變配電裝置連接起來構(gòu)成了具有兩路電源進(jìn)線、兩臺變壓器并列或分列運(yùn)行、多路饋出線路的變電所輸變電系統(tǒng)[3]。

該實(shí)例從電源進(jìn)線到一次接線、電氣設(shè)備、配電裝置、保護(hù)、控制和信號等均與教材內(nèi)容息息相關(guān)，緊密聯(lián)系，因此以此作為理論授課過程中全程實(shí)例貫穿的工程載體。

3.2 內(nèi)容組織與實(shí)施

按照全程實(shí)例貫穿式教學(xué)法授課，首先應(yīng)按照“供配電技術(shù)”教學(xué)大綱的要求，將工程實(shí)例與教學(xué)內(nèi)容一一對應(yīng)，也就是需要將工程實(shí)例的內(nèi)容分解到課程的各個(gè)章節(jié)。在教學(xué)實(shí)施的過程中，我們按照從工程實(shí)例引出問題→理論講授→剖析工程實(shí)例中與各知識單元相對應(yīng)的實(shí)際應(yīng)用次序展開。以變配電所電氣主接線的講授內(nèi)容為例。這部分內(nèi)容主要講述電氣主接線的基本接線方式及其應(yīng)用。

講授這部分內(nèi)容時(shí)，首先提出問題，引出本校的電能是如何引進(jìn)、如何變換及如何分配到學(xué)生熟悉的用電區(qū)域的。這樣的問題作為工程實(shí)例引入后開始講述這部分的基本內(nèi)容。當(dāng)電氣主接線的基本內(nèi)容講述完后，即可和學(xué)生一起解讀工程實(shí)例中我校變配電所的主接線的應(yīng)用，分別從進(jìn)線電源到接線方式，從電器元件到配電裝置等內(nèi)容進(jìn)行剖析。通過剖析電氣主接線的基本知識有了具體的應(yīng)用，同時(shí)上課初始提出的問題也在剖析實(shí)例中得到了答案。實(shí)例的剖析可以使學(xué)生對電氣主接線的應(yīng)用、電源的進(jìn)線、運(yùn)行方式等非確定性問題的解決方法有一個(gè)直觀和明確的方案。由于學(xué)生對校園環(huán)境比較熟悉，對供電脈絡(luò)記憶比較深刻，這樣講述后呈現(xiàn)在學(xué)生面前的電氣主接線是真實(shí)的供配電系統(tǒng)，由此使學(xué)生對知識的應(yīng)用環(huán)境體會(huì)比較深切。

3.3 考核方式多樣化

我們采用全程實(shí)例貫穿教學(xué)法后，課程考核采取了多樣化的方式，如工程圖紙的解讀、小論文、實(shí)驗(yàn)操作和閉卷考試等。在閉卷考試試卷中增加了工程化內(nèi)容，摒棄了部分傳統(tǒng)教學(xué)中的考核點(diǎn)，如電器元件的功能結(jié)構(gòu)等，將其納入實(shí)際操作的考核項(xiàng)目中。我們在閉卷考試中增加了主接線的分析，高低壓配電裝置在主接線中的功能分析等接近工程實(shí)例內(nèi)容。試卷的出題范圍加大了。從考試結(jié)果來看，學(xué)生的成績明顯提高，不及格率大大降低。

4 結(jié)語

我們從2012年開始在四個(gè)班的“供配電技術(shù)”課程中實(shí)施了全程實(shí)例貫穿式教學(xué)法，解決了以往課堂教學(xué)理論化和工程實(shí)踐教學(xué)之間缺乏聯(lián)系的弊端;建成了內(nèi)容表現(xiàn)形式新穎、體系結(jié)構(gòu)合理的“供配電技術(shù)”課堂教學(xué)平臺;營造課堂教學(xué)中的工程氛圍，實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容豐富、多樣的信息承載形式，解讀內(nèi)容形象、直觀。采用全程實(shí)例貫穿式教學(xué)法后，能夠提高課程教學(xué)的效果，提升學(xué)生學(xué)習(xí)該門課程的興趣，縮短理論到實(shí)踐的轉(zhuǎn)化時(shí)間，強(qiáng)化工程意識，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，是實(shí)踐性強(qiáng)的專業(yè)課程值得推廣的一種教學(xué)方法。

[1]劉燕.淺議“發(fā)電廠電氣部分”教學(xué)設(shè)計(jì)[J].北京:中國電力教育，2009，130(2):130-132

[2]劉燕，魯明麗，秦維勇.基于卓越工程師培養(yǎng)的工廠供電實(shí)驗(yàn)室建設(shè).天津:實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2013，16(1):122-124

[3]徐穎秦，邵華杰，王小龍，等.工廠供電課程多元化教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐[J].天津:電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào)，2010，22(6):158－160.

[4]張春.自動(dòng)化專業(yè)供電技術(shù)課程教學(xué)改革探討[J].南京:電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2005，27(3):57-60.

[5]張海濤.對工廠供電教學(xué)改革的探討[J].河北滄州:滄州師范?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2009，25(3):76-77.

[6]康海珍，徐濤.具有地區(qū)特色的電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)建設(shè)的探討[J].北京:中國電力教育，2010(32):34-36.