《电力系统分析课程教学模式探究》
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摘 要：《电力系统分析》是电气工程专业重要的专业课,课程的特点是专业概念多、概念抽象、综合性和应用性强,它涉及的知识面较广,有《高等数学》的微积分、《大学物理》的电学和磁场等及《自动控制》相关理论知识又结合了《电机学》中的工程应用知识.教学难度较大,本文对应用性本科《电力系统分析》课程的内容、方法、教学手段和实践教学等方面进行了探讨.
关键词：《电力系统分析》；教学方法；教学手段；实践教学
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）02-0200-02
一、引言
《电力系统分析》是电气工程及其自动化学科的专业课程,课程的特点是专业概念多、概念抽象、综合性和应用性强,它涉及的知识面较广,有《高等数学》的微积分、《大学物理》的电学和磁场等,同时《自动控制》的相关理论知识又结合了《电机学》中的工程应用知识,因此教学难度较大,在学生学习的过程中,存在着因遗忘知识、体系不连贯、畏难、综合应用吃不消等情况.结合学院向培养技术应用型人才转型,我系就《电力系统分析》课程从内容、方法和手段及实践教学等方面做了一些探索和实践,针对本课程在改型过程中的一些问题本文进行探讨.
二、课程内容
在课程内容上,以提升解决问题能力为主线,对传统的教学内容划分必须掌握内容和重难点内容.对输电线、变压器和同步发电机三种元件的基础结构、等值电路和参数计算等基础内容要求熟练掌握,为后续理论分析和计算夯实基础.暂态过程中的对称短路和不对称短路分析计算及稳态运行过程中的潮流计算为教学的重点和难点,在讲授过程中,如对同步发电机的暂态电抗上通过板书画出磁场在定子转子中走过的路径来理解它的产生和变化,再通过理论推导去给出表达式.在教学过程中本着先易后难、逐步加深、层层深入的方式,着重培养学生分析问题和计算的能力.
为了增加学生的学习兴趣,在课堂上增加介绍了电力系统的最新应用,如增加了新能源技术、分布式发电技术、智能电网以及“互联网+”智慧能源发展等新理论和新技术.
三、教学方法
為了启发学生积极思维和培养学生的逻辑能力,采用多种教学方法,提高学生对本学科的认识和了解,从而利用所学知识解决问题的能力.在教学中主要采用了对比的教学方法.在不对称故障教学中,采用比较方法将三相对称短路、单相接地短路、两相短路及两相接地短路联系起来进行对比,将起到事半功倍的效果.在有功功率平衡和无功功率平衡的内容中,对频率调整与电压调整的特点进行比较学习.在潮流计算中,将环网和简单闭式网的功率分布计算过程进行比较学习.
四、教学手段
为了提高学生对电力系统分析课程的兴趣,在《电力系统分析》的教学过程中,将传统板书方式和多媒体教学结合在一起,交替使用.
(一)板书
用PPT给学生传授内容时,在理论推导上有很大的弊病,放映的太快,学生还没有反应过来就过去了,所以在公式的推导上,如电力系统网络变换,化简、零序网络、开式网络的潮流计算及简单闭式网络的功率分布等,都是重点内容,要通过所学的电路知识和必要的简化推导出来.在讲授这些内容时采用板书,放慢速度,一步一步推导.
(二)制作图库
对经常出现在课本的各种电力网元件,如高压输电分裂导线、电力变压器、新型变电站内配电盘等照相成册在课堂讲授时给学生观看,加深学生的认识.
(三)建立影视库
通过放映爱迪生和特斯拉天才之争来讲述为什么传统电力系统电力输送采用高压交流的发式.电力系统分析中短路危害对学生而言很抽象,通过筛选网上的录像,把发生短路时冲击电流对设备的危害以及短路电流放电拉弧的过程播放给学生,从不同的应用角度去了解学习.
五、实践教学
实践教学对理论教学有很好的促进作用.通过实验,可以把在课堂上晦涩难懂的知识以一种比较直接的方式放映出来,让学生更好地理解所学知识.在实验前提出问题,让学生带着问题做实验,让他们在实验中通过结论来验证理论.如进行同步发电机准同期并列运行实验,掌握准同期并列条件；电力系统功率特性模拟实验来体会各种提高功率极限措施的方法；通过一机—无穷大系统稳态运行方式实验来了解在对称稳定的情况下,输电系统的各种运行状态与运行参数的数值变化范围,等等.最后在实验报告上进行总结,完成过程分析和对理论的新理解.
六、结论
《电力系统分析》是一门非常重要且综合性很强的课程,如何上好这门课,不是一朝一夕能完成的,它需要我们在教学中及时根据学生的接受情况进行适当的调整,并且要不断扩展自己的知识面和深入了解课程的前沿,从而提升自己的教学水平和能力.
参考文献：
[1]何仰赞,温增银.电力系统分析[M].武汉：华中科技大学出版社,2002.
[2]夏道止.电力系统分析[M].北京：中国电力出版社,2004.
Abstract："Power System Analysis" is an important professional course in electrical engineering.Its characteristics are many professional concepts,abstract concepts,comprehensiveness and strong application.It involves a wide range of knowledge,including the calculus of "Higher Mathematics",the electrical and magnetic fields of the "University Physics",and the related theoretical knowledge of "Automatic Control".It also combines engineering application knowledge in electromechanics.It is difficult to teach.This paper discusses the contents,methods,teaching methods and practical teaching of the "Power System Analysis" course of applied undergraduate course.
Key words："Power System Analysis"；teaching methods；teaching methods；practice teaching
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