电力工程实例篇（1）

1 大体积混凝土施工

1.1 混凝土的浇筑

1.1.1 浇筑混凝土的方式主要有两种：

①分层连续浇筑；

②推移式连续浇筑，不管是采用哪一种混凝土浇筑方法，都应按照顺序依次施工。混凝土的浇筑施工应按照如下规范进行：

a.在实际工程施工中对浇筑混凝土摊铺厚度的确定不仅应充分考虑实际工程所用振捣器的作用深度，同时还应合理考虑混凝土的和易性。

b.在进行混凝土浇筑施工时，应严格控制混凝土层间的间隔时间，将相邻两层之间的间隔时间控制在混凝土的初凝时间内，确保上层初凝之前就应将次层浇筑施工完成。对于混凝土层间浇筑间隔时间超过初凝时间的实际情况，应将混凝土层面按施工缝处理。

目前在建筑工程领域大体积混凝土施工大多采用混凝土的分层连续浇筑工艺，这种混凝土浇筑方式的优势主要包括两个方面：

①采用分层连续浇筑便于混凝土振捣，能够确保混凝土的浇筑量满足需要；

②有利于控制大体积混凝土在进行浇筑施工时的温升情况。对于工程量较大或者混凝土浇筑面积大、且浇筑能力有限的施工工程混凝土的浇筑通常使用推移式连续浇筑法。

（2）在实际工程施工中，应严格控制大体积混凝土的拌制和运输，确保混凝土拌制和运输符合连续浇筑施工要求，并在确保混凝土质量的基础上尽可能有效降低混凝土出罐温度。混凝土的拌制和运输应满足：

1.1.2 混凝土振捣

混凝土的振捣施工是消除混凝土硬化过程中产生裂缝现象的重要环节。为避免在混凝土硬化过程中出现裂缝，应根据相关技术要求严格控制混凝土水灰比，合理减少混凝土用水量，在进行混凝土浇注施工中进行足够的混凝土振捣操作，采取这些相关措施也可以有效降低混凝土浇注过程中的跑浆现象。在进行混凝土振捣操作时，应根据工程要求严格控制振捣深度和振捣时间。影响大体积混凝土施工质量的因素有多种，而且很多工程中选用泵送商品混凝土，为了确保大体积混凝土施工质量，有必要进行混凝土的二次振捣施工，确保大体积混凝土的抗渗质量满足相关规范要求，采用混凝土二次振捣施工还可以有效减少了孔隙和气泡，提高混凝土的密实度和强度，保证混凝土的性能。此外，进行混凝土的二次振捣操作可使混凝拌合物即使在坍落度已失的情况下重新液化，有效消除大体积混凝土的粗骨料、钢筋周围的水膜，使这些水分与周围砂浆再次搅拌均匀。

1.1.3 混凝土的养护

混凝土是一种非匀质性的建筑材料，由于质地的不均匀性总是容易产生裂缝问题，商品混凝土产生裂缝的原因主要为混凝土浇注后的养护工作不到位。我国的相关规范对于混凝土浇筑后的养护工作如养护方法、养护环境以及养护时间等都有明确的规定。有效进行大体积混凝土的适度湿润养护，将混凝土内外温差控制在25℃内，避免混凝土表面出现裂缝。实际工程施工中可采用一层塑料薄膜和两层草袋对大体积混凝土进行必要的保温湿润养护，减少表面热的扩散，控制混凝土内外层温差。

1.1.4 大体积混凝土的测温控制

对大体积混凝土进行有效的温度监测控制，有利于为了全面掌握混凝土浇筑快的温升和降温情况。在实际工程施工中，对大体积混凝土施工进行测温控制需要从以下两个方面着手：

①布置测温点。沿大体积混凝土浇注的高度，在混凝土浇筑块底部、中部和表面合理布置测温点。测温点的垂直间距以0.5～0.8m为宜，水平方向测温点应布置在混凝土浇筑块边缘和中间，测点间距以2.5～5.0m为宜。

②测温控制。合理进行测温的控制，在温升阶段测温间隔时间为2～4h，温降阶段测温间隔时间为8h左右。在进行测温的同时还做好大气温度测量工作。如发现实际施工中温差超过25℃，则应采取必要的保温措施，避免温差过大产生温差应力。

2 大体积混凝土应用实例

2.1 工程概况

某热电有限公司80MW供热机组汽机基础钢筋混凝土筏形基础承台板厚1.4m，平面15.5m×7m，汽机机座8m，框架高1.95m，宽1.2m，GIS基础厚2.5m，平面8m×3.45m。筏形基础承台板混凝土强度等级为C30，抗渗等级为S6。

2.2 设计要求

汽轮机基础底板一次性浇筑，不允许留施工缝，施工时混凝土温度应

2.2.1 材料措施。采用低水化热矿渣水泥，掺加微膨胀剂补偿温差收缩。

2.2.2 严格控制水灰比，减少水泥用量。

2.2.3 控制浇筑温度。降低骨料和水的温度，缩短混凝土运输，卸料时间，入模后及时振捣，加快覆盖。喷雾法降低混凝土表面温度。二次振捣，消除表面微细裂缝。浇筑混凝土过程中温度不超过23℃。

2.2.4 表面保护。气温骤降，混凝土应及早进行表面保护。模板拆除时间除根据混凝土强度外，尚应考虑混凝土内外温差。混凝土表面保护层材料及厚度经计算，试验选定。混凝土内部、表面的温度控制值为：混凝土入模后的内部最高温度与混凝土表层温度之差≤20℃，新浇筑混凝土与邻接的已硬化的混凝土或岩土之间的温差≤20℃。混凝土表面必须覆盖，控制混凝土的升温和降温速率≤1.5℃/d。

2.3 施工方案

汽机底板体积大、钢筋密、混凝土一次性连续浇筑量大。在满足混凝土施工工艺要求基础上，还需控制温度裂缝、表面龟裂及施工冷缝现象。

2.3.1 控制温度和收缩裂缝的措施。?要求商品砼选用矿渣硅酸盐水泥，同时严格控制砂、石骨料的含泥量。掺加适量的粉煤灰和高效复合型泵送剂。混凝土终凝后，立即进行混凝土早期养护，表面覆盖塑料布。

2.3.2 控制混凝土表面龟裂的措施。在混凝土中掺加复合型泵送剂。施工时多次检测混凝土坍落度，不合格不准入模。钢筋绑扎过程中，严格控制上层钢筋保护层厚度。掌握好结构表面混凝土振捣尺度，严禁过振。混凝土搓平之前排出混凝土表面的浮浆。混凝土表面初凝后，将混凝土表面压实、抹光至少3遍，闭合混凝土表面裂缝。设专人负责养护，保证混凝土表面覆盖严密、蓄水养护，使混凝土表面保持湿润状态。

2.3.3 控制施工缝的措施。有足够的混凝土搅拌、运输、浇筑和捣固机械。机械检修完好，并处于常备使用状态。施工道路畅通、路基坚硬，有良好排水措施，做到雨天正常通车。混凝土的养护。采用蓄水并配合覆盖保温养护。表面覆盖塑料薄膜、棉被。养护时间不少于14d，防止混凝土出现收缩裂缝。按照规范要求布置测温孔，绘制测温点布置图，在砼浇筑完未覆盖前预埋测温管。设专人按照测温计划测温，做好《大体积混凝土结构测温记录》，保证混凝土内外温差

3 结束语

通过分析，我们对大体积混凝土在电力工程中的施工技术有了一定的认识，这对于规范施工技术，保证建筑质量安全起到了非常重要的作用。在实际的施工过程中，各部门的施工人员都要严格按照施工要求进行规范施工，不允许任何疏漏，只有做到精准操作，精心操作才能打造精品工程。

电力工程实例篇（2）

作者简介：刘建峰（1978-），男，江苏江阴人，南京工业大学自动化与电气工程学院，讲师，国家注册电气工程师；张九根（1963-），男，江苏姜堰人，南京工业大学自动化与电气工程学院，副教授，国家注册电气工程师。（江苏 南京 211816）

基金项目：本文系2011年南京工业大学教学改革与研究重点项目的研究成果。

中图分类号：G642.41 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）30-0104-02

一、工程设计能力培养内涵

21世纪对人才的素质和创造能力提出了越来越高的要求。对于工科教学而言，工程设计教育改革已成为国际高等工程教育改革的热点和主攻方向。[1]工程设计能力含义较广，一般而言包括学习能力、技术能力、实践创新能力以及与人交流能力等多个方面，工程设计能力是一种综合能力的体现。具体而言，工程设计能力应包括四个方面。

第一，有较完整、系统的专业知识。对本专业的核心内容及其他专业的相关知识有全面而深入的了解。

第二，对专业规范有系统了解。对本专业主要规范的主要内容、适用范围有全面了解，特别对强制性条文要深入理解。一般不必逐条背诵所有条文，只要做到设计时知道该查哪条规范即可。

第三，有较强的读图能力。能理解专业图纸所表达的内容，特别对图纸中施工具体做法，应结合施工图集加深了解。

第四，有较强的绘图能力。能熟练应用相关设计软件；能根据要求进行相关计算，并绘制成符合规范的图纸。

加强工程设计能力的关键在于给学生创造联系实际、亲自动手的机会，以提高学生综合应用知识能力，引入案例教学法是一条有效的途径。[2]

二、案例群教学法的建设

1.建立基于案例群的工程设计能力培养思路

建筑电气与智能化专业是一门实践性很强的专业。基于社会对电气工程师的要求，在制定培养计划、设计课程体系时，贯彻“提高学生工程设计能力”的理念，确定建筑电气工程设计能力培养的基本要求，进而制定出主要专业课程设计能力培养目标与手段。在工程设计能力培养的各环节上，应用大量案例分析，对学生进行科学研究基本技能和工程技术的综合性训练，达到学以致用的目的。[3]

2.构建建筑电气工程设计案例群

考虑到社会对学生实践能力越来越重视，在制定教学计划时，各高校一般都会开设相应的实践课程，同时，一些课程也会引入案例，加强教学效果。[4，5]但研究发现，现有课程案例大都没有覆盖工程设计能力培养的全过程，且各案例之间因没有内在的联系显得很单薄、孤立，不利于学生建立全面、系统的工程设计理念。学生易陷入“工程设计系统性不强、考虑问题不够全面、与其他专业缺少配合”的误区。

鉴于以上情况，我们构筑了贯穿建筑电气与智能化专业教学全过程的案例群。本案例群是指大量有内在联系、适合多门课程共同使用的案例集合。案例群构成要求：

（1）案例群包含数量足够的案例，案例内容涵盖建筑电气与智能化专业的各核心专业课程。

（2）案例的类型，包括设计方案、初步设计平面图、施工平面图、系统图、设计计算书等多种类型。

（3）案例种类，包括专业案例与综合性案例两种。专业案例是选择一个完整工程设计中的某一部分或几部分，结合相关专业知识使用，如照明系统设计案例、消防系统设计案例等；综合性案例是一个完整的工程设计，包括相关图纸及计算书等，在讲授综合设计时使用。如表1所示。

3.案例选取与处理

在选取具体案例时遵循“真实、实时、适用、配合”的原则。

（1）真实。相关专业案例均来源于工程实践。本专业的专业任课教师均有着长期从事建筑电气设计的丰富经验，并拥有国家注册电气工程师两名。所选案例，均从教师所做实际工程设计中精心挑选；除按保密要求作出相应处理外，尽量保持设计的原汁原味。对于原设计中的一些错误，也尽量保留，但必须在讲解过程中明确指出并纠正。

（2）实时。电气工程相关规范近年来更新速度很快，如《低压配电设计规范》、《供配电系统设计规范》、《建筑物防雷设计规范》等，近年来都作了修订；同时电气工程相关领域的各种新产品、新技术也应用迅速。针对以上情况，在案例使用过程中，必须不断修订并补充完整，以满足最新的规范要求。

（3）适用。案例群中的案例数量较多，在选取时，注意满足相关课程需要。选择典型工程设计中最具代表性的部分或全部子系统作为案例；尽量涵盖各种建筑类型，使学生掌握同一知识点在不同环境下应用的差异。

（4）配合。工程设计具有极强的系统性。因此，在选择案例时，应多注意各个专业间需要配合的部分，并重点讲解。要使学生领会：大到跨海大桥那样的超级工程，小到一栋房子，都需要很多专业的工程人员密切配合才能完成。要使学生认识到，在实际工作中，不管哪个专业的设计人员，都需要有很强的系统意识与团队合作精神。例如，一栋建筑物的设计需要建筑、结构、电气、给排水、暖通空调等专业相互配合；同时，在电气工程设计内部，不同系统间也需要配合，如消防系统中，消防设备供电设计、消防联动控制设计、应急照明设计等，都需要统筹考虑。[6]

典型建筑的案例分类如表2所示。

三、案例群教学法的应用

1.应用原则

在具体教学过程组织中，贯穿案例分析这一主线，在案例群中精心挑选，提高学生的识图能力与工程设计能力。特别是在专业核心课程中，使案例群的使用贯穿教学纵向、横向全过程：各主要专业课程都要用案例群，每门课主要知识点都要体现在案例群中。

2.应用方法

（1）案例讲解。在讲课过程中，结合授课内容从案例群中选择相关专业案例讲解。讲解应遵循不同阶段对案例讲解的角度与深度不同原则：

1）讲授专业知识时，重点加强对专业知识的理解、应用场合与相关规范条文的讲解。

2）讲授知识应用时，重点介绍专业知识整合、具体应用方法及相关专业间配合等问题。

（2）组织案例讨论。对典型案例组织学生讨论。让学生分析案例的优缺点，讨论重点是规范的理解、强制性规范的执行、与其他专业间的配合等。对于原设计中的错误，也一并呈现给学生，要求学生找出错误，分析错误所违反的相关条文并纠正。在学生纠正的基础上，给出实际工程中图纸审查单位对此问题的审查结论及原设计者的回复，以便学生比较。

（3）案例群维护。专业课程教师定期讨论案例群中的相关案例，通过交流不断熟悉相关案例，并提出意见与建议，对案例群不断进行修正与完善。

四、教学效果

案例群教学法的引入，对提高建筑电气工程专业课程的教学效果起到了积极作用，对学生工程设计能力的培养与提高产生了明显效果。

1.学生加深对专业知识的理解、了解行业发展最新进展

通过案例群的使用，使学生大大加深了对专业知识的理解，加深了对本专业相关规范最新规定的了解，加深了对行业最新技术、最新产品应用的了解。

通过大量实践发现，学生在分析案例中的设计错误并纠正的过程中，对相关专业知识与规范条文的理解，比一般案例应用与讲解要深刻得多。

2.加强了学生系统认识能力与团队合作精神

通过大量有联系、有配合的案例使用，学生增强了系统认识能力，也极大培养了学生的团队合作精神。

3.提高了学生的读图能力、绘图技巧与综合设计能力

通过大量案例分析，学生大大提高了读图能力，初步具备了图纸审核能力，了解并学会了大量的绘图技巧，了解了众多专业问题的处理方法与施工做法，提高了综合设计能力。

参考文献：

[1]张九根，刘建峰，等.新形势下电气专业人才培养计划制定思路[J].高等建筑教育，2009，（18）：7-8.

[2]郝一川，苏小林.案例教学法在工科专业课教学中的实践[J].中国电力教育，2010，（24）：75-77.

[3]刘建峰，张九根，等.土建类跨专业团队毕业设计实践探索[J].高等建筑教育，2009，（18）：83-84.

[4]翁国庆，张有兵.“电气控制及PLC 技术”课程实践教学的改革与优化[J].中国电力教育，2010，（6）：143-145.

电力工程实例篇（3）

电工电子技术是士官任职教育中非电专业基础教育阶段的一门专业基础课程。在某种程度上讲，它在公共基础课与专业课之间起承上启下的纽带作用，是一门集电工测量、电路分析、模拟电子技术和数字电子技术于一体的综合性、实践性很强的课程，是非电类专业士官学员获得电工电子基础知识与基本技能，并为后续专业课的学习奠定重要基础的关键课程。

一、实例教学法在电工电子技术课程教学中的必要性

电工电子技术课程内容丰富，涉及知识面广。传统的课程教学模式侧重于基础理论的教授，除了抽象的电路分析，还有复杂的公式推导，这些对于士官学员而言枯燥乏味，难以掌握，容易产生厌学情绪，教学效果较差。

由于任职教育的岗位指向性明确、实践应用性强，我们在实施任职教育的过程中，必须始终坚持紧贴部队实际、紧贴岗位任职的需要，坚持以能力培养为主导。故电工电子技术课程的教学也应以实践教学为先，把实践教学作为主题内容和主要形式，注重学员应用能力的提高。而实例教学法是提高学员实践能力的重要方式，实例教学法是指在教员指导下，根据教学目标和内容的需要，采用实例组织学员进行学习、研究及锻炼能力的方法。实例教学法在电工电子技术课程中的合理应用有利于提高士官学员对电工电子专业知识与技术实际应用的了解，促进学员的学习方式的改进。实例教学能够具体、形象、直观地将抽象的电工电子专业理论知识深入浅出地展现在学员面前，提高学员对教学内容的学习与理解，促进学员对理论知识的学习和消化。实例教学能够活跃课堂气氛，提高学员对实际问题思考的广度和深度，促进学员对电工电子技术各章节知识的联系，达到教学相长的目的。

二、实例教学法在电工电子理论教学中的应用

笔者所在学院士官学员主要来自各陆空军船艇部队，毕业后大多会回到原单位继续从事与船艇相关的工作，所以我们在讲授理论知识的同时，可以借助船艇上的实物举例说明，利用相对熟悉的事物来讲解电工电子技术的应用，这样更能激发学员的学习热情，学员会去主动思考，配合教学并且对学习过程产生深刻印象，从而达到巩固所学知识的目的。

例如，在讲解电压源的串、并联时，教师可以分别以船艇蓄电池的串联和发电机的并联运行为例讲解。蓄电池的串联就是电压源串联，船艇上常用的6135型柴油机启动电动机额定电压是24V，此时可将两个12V的蓄电池串联起来作为其电源；船艇电站中发电机的并联就是电压源并联，当单台发电机输出电流小于电网中负载所需电流，可将2台同型号的发电机并联起来为电网供电。

讲到三相交流电路的时候，教师除介绍陆上常见的三相四线制以外，还可结合船艇电网实际，介绍三线绝缘系统，即三相三线制。要让学员思考为什么船艇上多采用三相三线制配电方式？在学员思考的基础上总结出三线绝缘系统的特点，即照明电网与动力电网通过变压器联系，它们之间没有直接的电路连接，这样频繁启动的动力设备不会影响照明设备的正常工作，绝缘电阻较低的照明设备也不会影响动力电网的绝缘性能。

在介绍各种运算放大电路，如比例运算电路、微分运算电路、积分运算电路的时候，教师可以结合船艇上的自动舵来讲解。自动舵的控制原理有比例舵、比例―微分舵和比例―微分―积分舵，其中比例舵的工作原理就类似比例运算电路，偏舵角β的大小与偏航角φ的大小成比例关系，比例系数一般根据船型、吃水、装载量来确定。比例舵虽然机构简单，但是航向稳定精度较差，船艇营运的经济性较差，故在此基础之上我们又引入了比例―微分舵以及比例―微分―积分舵来使系统灵敏性提高，使船艇有更好的营运效益。而比例―微分舵的工作原理就类似比例―微分电路，比例―微分―积分舵的工作原理就类似比例―微分―积分电路。

总之，教师如果完全按照教材讲解，学员会感觉抽象难懂，认为这是一门纯理论的基础课，对以后的工作没有任何指导意义，容易产生厌学情绪。而教学时教师结合实物和实际应用电路讲解抽象的基础理论知识，通过感性认识，可以使学员加深对电路知识的理解掌握，同时也对船艇电力系统有了一定的了解，使学习目的更加明确，并为后续船艇电气设备、机舱自动化等专业课程的学习打好基础。

三、实例教学法在电工电子实验教学中的应用

考虑到士官任职教育与学历教育不同，是以培养应用型人才为主，不需要学员掌握过于深奥的理论知识；主要是加强实际动手能力的培养，使学生能够学以致用。因此，电工电子技术课程教学的重心不仅是使学员获得关于电路的理论知识，更要通过实践教学来提高他们的实际动手能力。在电工电子实验教学中，教师通过科学合理的实例教学使学员能够逐步具备设计和连接简单电路、进而初步具备解决一般性工程实践问题的能力。

如该课程的第一次实验可以安排为“船艇常用仪器仪表使用”，该实验可以让学员掌握船艇上常用的电工工具、电子仪表（如：万用表、功率表、兆欧表等）的使用方法及安全用电的常识，掌握测量仪表的调校与维修，培养士官学员对电工工具和电子仪表的使用和选择能力。

在学习了三相交流电路知识以后，教师可以让学员搭建一个船艇上常见的相序指示器电路。对于现代化船艇，在停靠码头时，许多电力设备需从原来所连接的“船电”改为“岸电”，这就有船电与岸电相序是否一致的问题，如船电和岸电相序不一致，有些电力设备不仅不能工作，还可能造成损坏。因此，有的船艇安装了相序指示器来鉴别相序。相序指示器由一个电容和两个不同颜色的灯泡（有时还有电阻）接成一组不对称的星形负载，如下图所示。其中两组灯泡电路的阻值是相等的。相序指示器接通三相电后，如果假设接电容一相为A相，那么在相序正确的情况下B相的灯泡要比C相的灯泡要亮。反之，如果C相的灯泡比B相的灯泡要亮那就是相序接错了。完成这样的实验内容，既加深了学员对所学知识的理解，明白了三相不对称负载会引起中点位移，从而使三相不对称负载上的相电压也不对称，同时也提高了学员的动手能力，从而激发了学习兴趣，对提高专业技能起到了较好的作用。

图 相序指示器电路

学习了“直流稳压电源”部分后，教师可以让学员设计一个低压直流充电电路；学习了“组合逻辑电路”部分后，教师可以让学员设计一个水位报警电路等等。总之，电工电子实验是培养学员实践能力和创新能力的重要环节，而采用实例教学法进行的电工电子实验不仅可以调动学员的积极性，还能提高其综合运用知识的能力、实验操作能力和创新思维解决实际问题的能力。

四、实例教学法在电工电子技能实训中的应用

电工电子技能实训的要求要比电工电子实验更全面、细致，对学生动手能力要求也更高，更贴近任职需求。通过实训，从一张图样、一根导线、一个焊点、一个故障开始，可以培养学员的读图能力、按图接线与调试能力、分析问题与排除故障的能力，从而达到具有综合运用电工电子技术的能力。实例教学法在电工电子技能实训中的应用指的是利用船艇实际电气装备对学员进行技能实训，这样可以让学员进一步了解船艇电气装备，具备检测和检修常见船艇电路故障的能力。

如电工电子技术课程中曾介绍过万用表的工作原理，陆军船艇故障检修中也经常要用到万用表，“万用表的组装”就是一个很好的实训项目。“万用表的组装”是要求学员将散装的元器件按照装配图安装、焊接、组装成一个完整的万用表。在该项目中，学员不仅要掌握基本元器件的识别、测试，基本焊接工艺及基本电子电路的搭建方法，还必须具备对装配图的识读能力，对工具的选择与使用能力，对功能单元的装配能力。组装焊接完成后还必须进行检测，这可以进一步培养学员对电路板元件插接与焊接工艺的评判能力，对焊接缺陷的修正能力，对电子电路的检测能力。

结合船艇电气装备的实训项目还有很多，比方说水箱水位控制及自动抽水电路、测量电动机转速的测速装置等等。当学员通过自己的努力设计出符合要求的电路并调试成功时，其成就感会油然而生。这样既加深了学员对所学知识的理解，又提高了其动手能力，从而激发了学习兴趣，对提高专业技能起到了较好的作用。

五、小结

实例教学法是以培养学员的能力为核心的新型教学法。考虑到士官任职教育的培训对象来自基层，毕业后还将回到基层继续工作，掌握满足任职岗位需求的专业技能尤为重要，故教师在选择教学实例时可尽量选择贴近船艇实际电气装备的电路实例。实例教学法的环环相扣，层层解析，步步推进，启发诱导，不仅激发和调动了学员思考实际问题的积极性和主动性，同时也促进了学员对综合知识的运用，促进学员对以后实际工作的了解。

参考文献：

[1]谷军.军事任职教育院校实践性教学调查思考与创新研究[J].高等教育研究学报，2011（6）.

电力工程实例篇（4）

“发电厂电气部分”课程是安徽工程大学（以下简称“我校”）电气工程及其自动化专业的核心专业课，在专业教学体系中起承上启下的作用，也是一门理论与实际结合较紧密的课程。通过本课程的学习，使学生获得必备的发电厂、变电站电气部分的基本知识和实践技能，初步掌握发电厂、变电站电气主系统的设计与计算方法，树立理论联系实际的观点，培养实践能力、创新意识和创新能力。

根据培养“厚基础、宽口径、强能力、高素质”，具有创新精神和创新能力人才的精神，结合我校培养应用型高级工程技术人才、服务地方经济发展的目标，电气工程及其自动化系从学校实际情况出发，充分发挥自身资源优势和校企合作的特点，提出了工学一体化教学改革思路，即把课堂教学与工程实例有机结合起来，在课程教学内容、教学方法、实践环节等方面作了一些探索和实践，取得了一定的效果。

一、发电厂电气部分课程特点

“发电厂电气部分”是一门理论性、综合应用性较强的专业技术课程，针对本课程的特点，通过“发电厂电气部分”教学环节培养学生创新能力、实践能力和综合应用能力就成为工程教育的首要任务。本课程与实际联系紧密，教学内容涉及电气主接线、电气设备、配电装置以及监控、保护等二次设备及回路接线图等，其特点是课程内容庞杂，连贯性差，系统性不强。该课程开设在第六学期，学生正处于由系统性强、条理清楚的基础课转向专业课学习的过渡期，在学习方法上略感不适。另外，绝大多数学生在学习本课程前没去过电厂，对电能生产的各环节缺乏必要的感性认识，对各种电气设备也感到陌生。采用传统教学方式，学生们很难将书本知识与实际设备和电力系统联系在一起来理解和掌握，建立工程的概念，特别是如何应用所学的知识去分析和解决实际问题的能力十分薄弱。因此打破“发电厂电气部分”传统的教学模式，加强课堂教学与工程实例教学的有机结合，使学生对“发电厂电气部分”这门课由抽象到具体，是解决上述问题的有效途径。

二、课堂教学改革与探索

1.精选课程教材和教学内容

课程是专业目标培养的体现，因此在进行课程改革前首先要明确专业目标，并充分认识到本课程在整个专业目标培养实现中所起的作用及地位，还要明确通过本课程的学习期望学生达到怎样的认知效果。基于此我们选用了华中科技大学熊信银主编的教材（第四版），本教材是普通高等教育“十一五”部级规划教材，教材与时俱进，能反映现代电力工业的现状和特点，如节能减排，“一特四大”，100MW大容量发电机组的电气主接线和特点，750kV超高压和1000kV特高压在电力系统中的作用，以及数字化发电厂和数字化变电站等。在课程学时不断减少的情况下（我校设置的本课程课内学时为30学时），结合大纲要求对课程内容进行合并和序化，经研究，课程的主要教学内容为：能源和发电；发电、变电、输电的电气部分－导体和电气设备的原理与选择－电气主接线及设计；厂用电接线及设计－互感器－配电装置－发电厂和变电站的信号和控制回路。

2.课程教学方法改革

每门课程都有自身的特点，所以在选择教学方法和手段时，应注意课程的特点，选择适合本课程的教学手段和方法，以达到事半功倍的教学效果。对于“发电厂电气部分”这门课程而言，内容比较繁杂、抽象，电气设备非常多，到了现场学生叫不出设备的名称。针对这种情况，我们在授课时采用将工程实例贯穿整个教学过程并用多媒体技术授课的教学模式。工程实例贯穿整个教学过程是指选取当地典型的、有实用价值的电力工程实例，以此来调动学生的学习兴趣，将课本知识点融入工程实例，随着课程的展开，一步步深入到此实例中，而后随着课程的结束，此实例中的相关问题也一一得到解决。在教学过程中我们选取了当地一个发电厂的电气部分设计作为全程实例。多媒体教学主要是将声音、图片、动画和视频等引入到课堂教学中，有助于还原设备的真实面貌，增加上课的趣味性，使学生对教学内容的理解更加深刻、形象和立体。教师在上课前可以到当地的发电厂和变电站去拍摄一些设备的照片和视频，同时还可以利用动画技术将一些设备的工作原理制作成动画演示文件。采用这种方式可以明显提高学生的注意力，调动学生的主动性和积极性，课堂气氛非常活跃。

3.应用

根据课程大纲要求，以“一个发电厂的电气部分设计”为全程实例。围绕该实例，展开一个个知识点，最终完成整个课程的学习。

实例中，典型发电厂的选取非常重要，笔者选取了校企合作单位——芜湖发电厂为实例。该发电厂具有125MW和600MW两种不同的机组，既有普遍性又可与其他教学环节充分衔接。该发电厂也是我校学生实习的电厂，充分利用了资源。 　笔者针对“发电厂电气部分”的课程内容与工程实例的衔接做了如下安排：

（1）能源和发电；发电、变电和输电的电气部分。围绕实例，引出发电厂的类型。介绍发电厂的类型，发电、输电、用电相互间的关系，发电厂如何把一次设备通过主接线搭成通路将电能输送出去。旨在引导学生对供电回路有个整体理解和认识。

（2）导体和电气设备的原理与选择。围绕实例，介绍导体载流量和短路时发热温度的计算方法及应用，讲述各种开关的作用、种类，选择的标准，引导学生注意断路器和隔离开关的区别。

（3）电气主接线及设计；厂用电接线及设计。围绕实例，分别介绍该发电厂125MW机组和600MW机组主接线的形式及其特点，厂用电接线是如何进行选择的，并演示了发电厂升压站运行工况的视频。

（4）互感器。介绍一次回路中设置互感器的作用，一般电厂或变电站在哪些点设置互感器，互感器在实际工程中的接线方式，并引导学生注意电压互感器和电流互感器在正常工作状态的区别。

（5）配电装置。围绕实例，讲解根据电气主接线的连接方式，开关电器、保护、测量电器、母线和必要的辅助设备是如何组建成供电整体的，各电器设备又是如何布置的，有什么样的特点，引导学生讨论配电装置布置方式的区别等。

（6）发电厂和变电站的信号和控制回路。围绕实例，讲解该电厂发电机、变压器、输电线路等主要部分布置了怎样的保护，介绍回路哪些点要作常规测量；遇到故障线路如何通过二次回路进行自处理或向运行人员发出信号，继电保护如何使断路器跳闸等。

如此，就可以很好地将课本知识渗透到工程实例中去，使得学生对电能的生产、输送等环节有了整体的、深刻的认识，为后续课程的学习打下坚实的基础。

三、开展现场教学

对实践性很强的专业课，教学过程中要注意理论和工程实际结合，配合教学进度及时到发电厂、变电站对照实物进行现场教学，以增强学生对各种电气设备的感性认识。为了避免现场教学流于形式、“走马观花”式的参观，教师事先必须做好准备工作，选择合适的现场教学点和合适的教学内容。比如在讲授电气主接线及配电装置等章节时，在课堂上只用理论讲述电气主接线图上符号所代表电气设备的外形结构及功能，学生没感性认识。在现场看到变电站或发电厂的电气主接线，如单母线两分段接线、双母线带旁母接线等，就能将书本上这些抽象、难理解、易混淆的理论知识，变得一目了然，便于区分和记忆。再比如屋外配电装置的布置种类非常多，如中型配电装置、高型配电装置、半高型配电装置，比较难区分和记忆，现场看了实物后，它们各具特色，既有共性又有差别，学生豁然开朗。再比如主变压器的中性点接地、母线的防雷等，学生们接触到了，就比较容易理解，避免一知半解。

四、课程设计改革与探索

发电厂电气部分课程设计实践性很强，是一个完整的认识过程，也是结合实际的一项工程。课程设计对学生自学能力、综合分析能力、团队合作能力等的培养是一个很好的机会。我们在布置课程设计题目时，应充分注意以下几点：

（1）选择本地或附近比较典型的实际工程进行训练，这样避免了题目太理想化，要考虑的工程矛盾比较少，学生分析问题、解决问题的能力得不到锻炼的问题；在设计过程中要严格按照工程实际设计步骤，查阅相关设计手册和设备手册，了解行业规范，所绘电气主接线图等要严格按照行业规范要求，使整个课程设计工程化。

电力工程实例篇（5）

典型性是指所选择的工程平台，应该具有广泛的应用背景，是广大学生容易接触、感性认知到的东西。采用这种平台，学生容易理解和接受，教学过程中教员不用过多地讲授其相关背景知识和技术。典型性的另一方面是指该工程平台采用的技术应具有一定的代表性，在所授课程的知识点中具有典型性。该平台采用的技术，不仅可应用于该平台上，应用于其他类似工程平台同样是可行的。考虑工程平台的典型性，教学中不宜采用特殊案例，如不宜采用教师在某一个别方面的特定科研项目和特定的技术解决手段方式，这些项目所采用的技术或解决手段不是主流，学生对此往往也并不感兴趣。

2.适应性

适应性是指所采用的工程平台中涉及的知识点应该与所讲授的本门课程很多知识内容相一致，这样通过一个平台，就可完成课堂多个知识点的传授和实践巩固。适应性的另一方面是深度和工作量适度。学生在一个时间段内往往需要同时学习多门功课，这样花费在一门课上的时间毕竟有限。知识点太深，学生会感到畏难，不能理解；而工作量太大，学生会产生厌倦情绪。在教学深度方面，教师在传授时往往会尽量使学生明白、理解课堂上所讲授的知识内容；但却往往忽略学生为此需要花费的时间代价，没有考虑学生在学习本门课程期间同时承担的其他学习任务。在选择案例、项目和工程实例时，过多、过细和过繁的工作都交给学生，这样教学效果往往会适得其反。

3.先进性

先进性是指所选择的工程平台所涉及的技术，目前在工程实际中应该广泛被采用，并在未来一段时间内不会被淘汰。以“电力电子技术”的教学为例，可控硅是传统上广泛采用的一种半控型功率器件，但随着IGBT、MOSFET、GTO等全控性功率器件的出现，控制电路得到发展，可控硅应用越来越少，故在讲授“电力电子技术”课程时，应以目前主流的IGBT全控性功率器件为主线，尽量选择IGBT构成的工程平台，逐步减少、淘汰可控硅器件的知识和实践内容。由于技术日新月异的变化，对于计算机、信息技术等课程的讲授同样如此。

4.系统性

教师在开始讲授某门课程时，从课堂讲授到实践环节应具有系统性，应对整个教学过程实践环节采用的案例、项目和实例进行统一的策划，对时间、内容、方式和进度预先进行统一的规划、编排，避免临时组织出现研究性教学环节与课堂教学结合不紧密，实践环节出现零碎、孤立的现象，只有这样才能使学生做到前后承接、融会贯通。一个好的综合性工程平台应该涉及所讲授课程的大多数知识内容和知识点。通过在同一工程平台挑选、提炼出不同案例、项目和实例，可使学生所学的知识得到有机统一，学生更容易理解和接受。

二、研究性实践教学中工程平台选择举例

“电力电子技术”是控制、机电和电气等学科的一门专业基础课，它集控制理论、电力学和电子学于一体，涉及的知识点多、范围广，与实际结合紧密。在讲授该课程时，笔者选择磁浮列车供电系统作为教学中的综合性工程平台。虽然是一种新型交通工具，但除了车辆需要悬浮外，与传统城市轨道交通，如地铁、轻轨技术是类似的。列车供电系统由地面和车辆两部分组成。地面供电系统主要由主变电所、牵引变电所组成；其中主变电所将高压电网AC110KV、50Hz三相交流电降压成中压AC35KV/20KV/10KV、50Hz三相交流电，牵引变电所再将中压三相交流电降压整流成DC1500V/750V直流电。最后，通过接触轨、电刷和配电系统分配给车载用电设备，供车辆牵引、悬浮、导向、制动、控制、信号、照明、空调等设备使用。磁浮列车供电系统所采用的技术代表了现代电力电子技术的发展和典型工程实际应用。其车辆供电系统包括牵引逆变器、悬浮电源、控制电源、辅助逆变器，这些电气设备涉及了电力电子技术的典型功率器件，以及AC/DC、AC/AC、DC/DC、DC/AC四大主变换电路和软开关谐振电路在工程实际中的应用。随着功率器件的发展，技术的不断进步，设备日趋小型化、模块化和智能化。磁浮列车供电系统是一个综合性的工程平台，笔者在案例和项目设计时，根据工程实际的发展，围绕磁浮列车供电系统设计案例和项目。这些案例和项目因为在实际中有广泛的应用，且都围绕磁浮列车工程背景，学生容易理解和接受，学习积极性高。

电力工程实例篇（6）

1 引言 电液比例阀是阀内比例电磁铁根据输入的电压信号产生相应动作，使工作阀阀芯产生位移，阀口尺寸发生改变并以此完成与输入电压成比例的压力、流量输出的元件。阀芯位移也可以以机械、液压或电的形式进行反馈。由于电液比例阀具有形式种类多样、容易组成使用电气及计算机控制的各种电液系统、控制精度高、安装使用灵活以及抗污染能力强等多方面优点，因此应用领域日益拓宽。近年研发生产的插装式比例阀和比例多路阀充分考虑到工程机械的使用特点，具有先导控制、负载传感和压力补偿等功能。它的出现对移动式液压机械整体技术水平的提升具有重要意义。特别是在电控先导操作、无线遥控和有线遥控操作等方面展现了其良好的应用前景。

2 工程机械电液比例阀的种类和形式 电液比例阀包括比例流量阀、比例压力阀、比例换向阀。根据工程机械液压操作的特点，以结构形式划分电液比例阀主要有两类：一类是螺旋插装式比例阀（screwin cartridge proportional valve），另一类是滑阀式比例阀（spool proportional valve）。

螺旋插装式比例阀是通过螺纹将电磁比例插装件固定在油路集成块上的元件，螺旋插装阀具有应用灵活、节省管路和成本低廉等特点，近年来在工程机械上的应用越来越广泛。常用的螺旋插装式比例阀有二通、三通、四通和多通等形式，二通式比例阀主要是比例节流阀，它常与其它元件一起构成复合阀，对流量、压力进行控制；三通式比例阀主要是比例减压阀，也是移动式机械液压系统中应用较多的比例阀，它主要是对液动操作多路阀的先导油路进行操作。利用三通式比例减压阀可以代替传统的手动减压式先导阀，它比手动的先导阀具有更多的灵活性和更高的控制精度。可以制成如图1所示的比例伺服控制手动多路阀，根据不同的输入信号，减压阀使输出活塞具有不同的压力或流量进而实现对多路阀阀芯的位移进行比例控制。四通或多通的螺旋插装式比例阀可以对工作装置实现单独的控制。

滑阀式比例阀又称分配阀，是移动式机械液压系统最基本的元件之一，是能实现方向与流量调节的复合阀。电液滑阀式比例多路阀是比较理想的电液转换控制元件，它不仅保留了手动多路阀的基本功能，还增加了位置电反馈的比例伺服操作和负载传感等先进的控制手段。所以它是工程机械分配阀的更新换代产品。

出于制造成本的考虑和工程机械控制精度要求不高的特点，一般比例多路阀内不配置位移感应传感器，也不具有电子检测和纠错功能。所以，阀芯位移量容易受负载变化引起的压力波动的影响，操作过程中要靠视觉观察来保证作业的完成。在电控、遥控操作时更应注意外界干涉的影响。近来，由于电子技术的发展，人们越来越多地采用内装的差动变压器（LDVT）等位移传感器构成阀芯位置移动的检测，实现阀芯位移闭环控制。这种由电磁比例阀、位置反馈传感器、驱动放大器和其它电子电路组成的高度集成的比例阀，具有一定的校正功能，可以有效地克服一般比例阀的缺点，使控制精度得到较大提高。

3 电液比例多路阀的负载传感与压力补偿技术 为了节约能量、降低油温和提高控制精度，同时也使同步动作的几个执行元件在运动时互不干扰，现在较先进的工程机械都采用了负载传感与压力补偿技术。负载传感与压力补偿是一个很相似的概念，都是利用负载变化引起的压力变化去调节泵或阀的压力与流量以适应系统的工作需求。负载传感对定量泵系统来讲是将负载压力通过负载感应油路引至远程调压的溢流阀上，当负载较小时，溢流阀调定压力也较小；负载较大，调定压力也较大，但也始终存在一定的溢流损失。对于变量泵系统是将负载传感油路引入到泵的变量机构，使泵的输出压力随负载压力的升高而升高（始终为较小的固定压差），使泵的输出流量与系统的实际需要流量相等，无溢流损失，实现了节能。

压力补偿是为了提高阀的控制性能而采取的一种保证措施。将阀口后的负载压力引入压力补偿阀，压力补偿阀对阀口前的压力进行调整使阀口前后的压差为常值，这样根据节流口的流量调节特性流经阀口的流量大小就只与该阀口的开度有关，而不受负载压力的影响。

4 工程机械电液比例阀的先导控制与遥控 电液比例阀和其它专用器件的技术进步使工程车辆挡位、转向、制动和工作装置等各种系统的电气控制成为现实。对于一般需要位移输出的机构可采用类似于图1的比例伺服控制手动多路阀驱动器完成。电气操作具有响应快、布线灵活、可实现集成控制和与计算机接口容易等优点，所以现代工程机械液压阀已越来越多地采用电控先导控制的电液比例阀（或电液开关阀）代替手动直接操作或液压先导控制的多路阀。采用电液比例阀（或电液开关阀）的另一个显著优点是在工程车辆上可以大大减少操作手柄的个数，这不但使驾驶室布置简洁，而且能够有效降低操作复杂性，对提高作业质量和效率都具有重要的实际意义。图2是TECNORD公司JMF型控制摇杆（joystick），利用一个摇杆就可以对如图2中的多片电液比例阀和开关阀进行有效控制。该摇杆在X轴和Y轴方向都可以实现比例控制或开关控制，应用十分方便。

随着数字式无线通讯技术的迅速发展，出现了性能稳定、工作可靠、适用于工程机械的无线遥控系统，布置在移动机械上的遥控接收装置可以将接收到的无线电信号转换为控制电液比例阀的比例信号和控制电液开关阀的开关信号，以及控制其它装置的相应信号，使得原来手动操作的各个元件都能接受遥控电信号的指令并进行相应动作，此时的工程机械实际上已成为遥控型的工程机械。

无线遥控发射与接收系统已成功地应用于多种工程机械的遥控改造。从安全角度考虑，它发射的每条数字数据指令都具有一组特别的系统地址码，这种地址码厂家只使用一次。每个接收机只对有相同地址码的发射信号有反应，其它无线信号即使是同频率信号也不会对接收装置产生影响。加上其它安全措施的采用使系统的可靠性得到了充分的保障。在装载机、凿岩机、混凝土泵车、高空作业车和桥梁检修车等多种移动式机械的遥控改造中获得成功。工业遥控装置与电液比例阀相得益彰，电液比例阀为工程机械的遥控化提供了可行的接口，遥控装置又使电液比例阀得以发挥更大的作用。

5 电液比例阀在工程机械上应用实例 图3所示为某型汽车起重机的液压系统简图，图中仅画出了与电液比例阀有关的部分。该机采用了3片TECNORD TDV－4/3 LM－LS/PC型比例多路阀，负载传感油路中的3个梭阀将3个工作负载中的最大压力选出来送至远程调压溢流阀的远控口，调整溢流阀的溢流压力，使液压泵的输出压力恰好符合系统负载的需要即可，从而达到一定的节能目的。压力补偿油路使得通过每一片阀的流量仅与该阀的开度有关，而与其所承受的负载无关，与其它阀片所承受的负载也没有关系，从而达到在任一负载下均可随意控制负载速度的目的。

图4 是某推土机推土铲手动与电液比例先导控制实例。当二位三通电磁阀不通电时，先导压力与手动减压式先导阀相通，梭阀选择来自手动先导阀的压力对液动换向阀进行控制；当二位三通电磁阀通电时，先导控制压力油通向三通比例减压式先导阀，通过梭阀对液动换向阀进行控制。

6 小结 以上简要介绍了电液比例阀的工作原理和结构形式、工作特点，对比例阀的负载感应和压力补偿原理进行了分析研究。对电液比例阀的不同应用，特别是在工程机械的先导控制和遥控方面的应用进行了论述。电液比例阀对简化工程机械操作、提高效率和作业精度以及实现智能化作业都有着极其重要的意义，其性能的进一步提高和应用范围的日益拓宽必将使工程机械产品的技术水平得到较大程度的提高。

参考文献 1 吴根茂等． 实用电液比例技术． 杭州：浙江大学出版社1993

2 Ruth Swan．Have you checked out cartridge valves?．HYDRAULICS AND PNEUMATICS 19918

电力工程实例篇（7）

在电力电子技术快速发展、教学条件不断健全的现状下，仅依赖传统教学方法，很难实现培养应用型技术人才的需要。为此，各个高校结合自己学校的特色和具体情况进行了电力电子技术课程的教学改革研究。文献[1]、[2]结合工程技术现状对教学内容进行了研究，文献[3]、[4]对电力电子技术教学方法进行了研究，文献[5]～[7]对实践教学环节进行了研究。但这些研究往往只针对教学环节的某个方面进行，并且绝大多数是在传统教学法的基础上，引进多媒体或加强实践环节而展开。

本文结合我校的具体情况，响应普通本科高校向应用型转变的号召，以培养应用型技术人才为目标，探讨以工程案例贯穿整个教学过程，以学生为主体，采用引导型教学模式的电力电子教学新思路。

一、工程案例选择

电力电子技术的教学分为理论教学和实践教学。教学内容主要涉及电力电子器件、四类基本变流电路、电力电子电路的控制技术、软开关技术和工程应用的基本知识。变速永磁发电系统在风力发电、内燃机发电等领域应用广泛，涉及电力电子技术课程的绝大多数教学内容。本文选取小型变速永磁发电系统实际工程作为主线，串联课程知识。所选变速永磁发电机系统结构如图1所示。

变速永磁发电系统由主电路和辅助电路构成。主电路由永磁发电机组和变流电路构成。正常工作时，内燃机带动永磁发电机发出幅值频率变化的交流电，经整流电路后变成直流电，由直流升压电路将电压变换至350V，由逆变电路产生220V、50Hz的交流电输出给负载。辅助电路由双向升降压变换电路构成，可将350V的直流电压变换成30V的低压，给28V的储能电池充电；在需要时也可以将储能电池中的电能通过升压补充到直流高压中，改善供电性能。由图1可以看出，所选工程实例涉及知识涵盖了电力电子技术课程的整流变换、直流变换、逆变、软开关技术及相应的工程应用知识，完全可作为工程案例主线贯穿整个教学内容，再补充个别支线工程案例即可构建完备的基于工程实例的电力电子教学实例。

二、教学模式研究

当前高校的两个主要任务是人才培养和科学研究。对于工科院校而言，将两者合理的结合，在进行人才培养的时候，将理论与工程实践结合，既锻炼了学生发现问题、解决问题的能力，也为科研课题和科研人才的培育奠定了基础。这就需要转变传统的课堂教学模式，将教学过程以教师为主转变为以学生为中心，教师进行引导、督促学生完成学习、分析、总结和实践的学习过程。通过加大学生在教学过程的主动性，提高教学效果，为实际工程技术能力的培养奠定基础。

1.课堂讲授。教师对新知识的课堂讲授采用引导方式：（1）首先采用工程案例视频展示知识点在实践工程中的应用，让学生对知识点有感性的认识；（2）通过教学课件对知识点的知识架构进行讲解，让学生建立相应的知识体系框架；（3）结合工程案例，对重点、难点内容进行示范性分析，加深学生对知识点的理解，提高学生对知识点在工程中的应用能力；（4）针对知识点内容，提出问题，让学生带着问题去学习并找出解决问题的方法。例如，通过变速永磁发电机组整流部分的实例展示，引出整流电路的常见类型和特点，对单相桥式相控整流电路和单相桥式斩控整流电路典型工况的分析，引导学生采用类比方式对其余类型整流电路进行学习、分析和总结。

2.课堂讨论。学生在规定教学时间内对基本知识点进行自主学习、总结，并在教师的指导下，通过理论分析和借助软件仿真手段，在给定工程背景下进行相近电路的性能分析、对比，从而加深对知识点的理解，区分相近知识点。如针对变速永磁发电机的整流部分，分别采用各种典型整流电路来实现相同的技术指标，并从波形、数值等多个方面进行对比，总结各类整流电路的特点和应用场合。在设定教学节点处，指导学生按组进行阶段性学习总结，并进行课堂讨论，通过书面报告或课堂总结汇报形式，将讨论结果进行总结并与其他小组进行交流，巩固所学知识。

3.基础验证实验。通过课内小实验和虚拟实验平台，如在课堂通过专用教学演示设备对不同整流电路进行实验演示和分析讲解，从而实现对学习内容进行自主验证，通过理论与实践结合，进一步促进学生对知识点的理解，也为提高学生的实践动手能力奠定基础。

电力工程实例篇（8）

作者简介：李宝儒（1983-），男，河北廊坊人，华北电力大学研究生院，助理工程师；罗格非（1986-），女，河北邯郸人，华北电力大学研究生院，助理工程师。（北京 102206）

中图分类号：G643.2 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）34-0073-02

自1991年开展专业学位教育以来，我国专业学位硕士研究生种类不断增多，规模不断扩大，影响不断增强，在培养高层次应用型人才方面发挥着重要的作用。为更好地适应国家经济社会的快速发展以及产业结构的不断调整对高层次、应用型人才的迫切需求，推动研究生教育从以培养学术型人才为主向以培养应用型人才为主转变，教育部决定自2009年起，开始招收以应届本科毕业生为主的全日制硕士专业学位研究生，预计到2015年全日制学术型研究生与全日制专业学位研究生人数将达到1：1的比例。作为一种全新的研究生形式，全日制专业学位研究生在课程教学、教师素质等方面存在很多问题，华北电力大学（以下简称“我校”）对如何解决这些问题做了一些探索和实践。

一、全日制工程硕士培养存在的主要问题

1.全日制工程硕士课程体系不完善

全日制工程硕士作为一种全新的研究生学位类型，在我国实施的时间较短，许多高校尚未建立起一套完善的课程体系和高效的教学模式，将学术型研究生与专业型研究生同样培养。担任全日制工程硕士研究生课程的任课教师大多同时担负全日制学术型研究生的课程，更有许多课程是专业学位研究生和学术型研究生在同一课堂上课，不利于全日制工程硕士的培养。

2.全日制工程硕士任课教师工程经验不足

高校教师中的大部分是博士毕业后直接从事理论教学，他们缺乏在企业中的工程实践经验，在长期的科研和学术成长过程中，更加注重理论性知识的研究，从而形成了学术型的知识结构，因此在授课过程中会不自觉地偏向于理论知识的传授，而忽略了或者不能对学生进行工程实践的指导。[1]

3.全日制工程硕士生源质量不高

全日制工程硕士社会认同度没有学术型硕士高，被动选择攻读专业学位现象普遍。全日制工程硕士招生对象以应届本科生为主，他们没有工作经验，也几乎没有接受过任何职业技能培训，但是经过一个阶段的学习，根据《教育部关于做好全日制硕士专业学位研究生培养工作的若干意见》（教研[2009]1号），要把他们培养成“掌握某一专业（或职业）领域坚实的基础理论和宽广的专业知识，具有较强的解决实际问题的能力，能够承担专业技术或管理工作，具有良好的职业素养的高层次应用型专门人才”，这就要求其培养模式必须要与学术型研究生区分开来。

二、“电力工程项目案例分析”课程开课情况介绍

华北电力大学从2009年开始招收全日制工程硕士研究生，作为学科行业特色鲜明的院校，紧密结合行业需求，探索和实践全日制工程硕士研究生课程教学模式是培养高层次应用型人才的基本要求。本文通过结合我校全日制工程硕士职业素质类课程“电力工程项目案例分析”的开课情况，提出一种全新的教学模式，对解决全日制工程硕士培养存在的问题进行了探索，现介绍给大家，以便共同探讨。

“电力工程项目案例分析”结合华北电力大学的行业特色为全日制工程硕士研究生而开设，是职业素质培养模块中非常重要的课程，在工程硕士实践教学中具有举足轻重的作用。开设该课程的目的是针对全日制工程硕士研究生的培养要求，结合各培养领域专业技术理论课程学习，使学生对电力工程项目的整个流程及电力工程项目中的关键问题有所了解，加强对学生实践能力、解决实际问题能力的培养，对全日制工程硕士研究生的专业实践能力及培养质量的提高具有重要的意义。

“电力工程项目案例分析”课程教学采用理论学习与案例分析相结合的方式。其中，理论学习部分，由于该课程涉及到我校各个培养领域的全日制工程硕士研究生，他们对工程项目管理理论基本上没有概念，所以首先对工程项目管理分为哪些阶段、每个阶段的包括主要工作内容、项目管理的一些基本基础理论和方法进行大概的讲解。案例分析部分则要求将项目管理的基本理论与生产实际相结合，对项目建设过程可能出现的具有一定普遍性的问题进行深入探讨并提出问题，让学生触类旁通，从而提高学生分析和解决问题的能力。案例可归纳为工程管理类案例与工程技术类案例。工程管理类案例要结合工程建设阶段的实际情况，侧重于规范化管理、科学化管理的分析；工程技术类案例要针对电力工程项目立项阶段的方案比较、设备招标阶段的技术参数选择、施工阶段的设备的安装调试、项目验收阶段发现的问题等工程建设内容设定案例分析的背景资料。

各个案例针对各培养领域的特色，充分利用研究生工作站、研究生培养基地、电网企业、发电企业、科研院所等资源，选聘具有丰富工程实践经验的企业专家和校内责任教授共同承担案例教材的编写及案例分析课程的授课任务。我校共开设了16组相关的案例，涉及到电气工程、动力工程、控制工程、电子与通信工程、机械工程、环境工程以及物流工程等7个培养领域，聘请了包括国家电网公司、华北电力设计院、国电能源研究院、中广核集团公司等多家单位的专家亲自为学生授课。这些企业专家均具有丰富的工程实践经验，选用真实具体的工程项目作为案例背景，为学生进行深入细致的讲解和交流。通过课堂教学和项目设计，使研究生既巩固了所学的知识，又掌握了综合运用知识解决实际工程问题的技能。“电力工程项目案例分析”课程作为全日制工程硕士的职业素质课，要求学生在学习这门课程时，根据培养领域和个人需求必须选修5个案例。这种开课方式使得选课研究生可以跨越个人培养领域，选修其他领域案例，有利于研究生实践能力、跨学科解决实际问题能力的培养，对全日制工程硕士研究生的专业实践能力及培养质量的提高具有重要意义。

三、“电力工程项目案例分析”课程开课效果调查分析

为了解全日制工程硕士“电力工程项目案例分析”课程的上课效果，发现上课过程中存在的问题，笔者针对本课程的上课效果组织了一次问卷调查活动。调查对象为部分选课的全日制工程硕士，调研主要内容包括学生对本课程开设的必要性、课程内容的设置、上课的方式、上课的效果等问题的认识和建议。

本次调研采用了不记名问卷的形式，共发放“‘电力工程项目案例分析’课程调查问卷”150份，收回问卷134份，回收率为89.3%。其中，收回有效问卷123份，有效率为91.8%，符合调查要求。问卷调查结果见表1。

从问卷调查结果来看，学生们普遍认为“电力工程项目案例分析”课程的开设对全日制工程硕士的培养很重要，课程的开设方式和学时基本能够满足学生们的需求，大多数学生都更加倾向于同校外专家进行交流，并且认为课程的教学效果比较好。同时，调查结果中也反映出一些问题，有些案例对于非本专业学生来说理解上有些困难，因此期望适当增加本专业案例数量。还有学生提出许多建议，如希望能够增加模拟教学或去企业实地参观；在案例讲解过程中加入视频等方式；课程中更加注重师生间的互动交流等。

四、结束语

电力工程实例篇（9）

随着社会经济的快速发展，我国教育改革亦是持续深化，其间更是强调现代化远程开放教育，这也是现时期我国基层电大远程开放教育教学工作中的重要内容。国家经济的持续发展与各行各业的人才综合素质密不可分，其更是制约了整个国家的可持续发展。现代化社会发展中，电大远程开放教育工商管理专业教学中案例教学已逐渐成熟，不过此项教学方式及其效果却还是缺乏相应的实证研究。因此，分析基层电大远程开放教育工商管理专业案例教学，并提出实用性教学方式，对我国基层电大远程开放教育事业的可持续发展有极大的现实意义。

一、案例教学法对工商管理专业教学的重要性

案例教学法强调基于案例而展开各种教学活动，且各种案例教学方式的提出使得教育陷入了两难的情境，其更是缺乏特定的处理方式，但此类方式强调教师为教学设计者及激励者，从而积极鼓励学生参与各种讨论，其与传统式教学方式有一定差异，教学活动应基于具备深厚学问的教师而开展，且教师务必是各种知识的传授。再是工商管理人才已是整个社会发展的重要需求，国际化大环境下的工商管理人才应极具扎实的专业知识，且其实践能力更强，综合素质也应更高。至此，各大高校亦纷纷开设了工商管理专业学科，更是培养了更多工商管理人才，但就现时期我国工商管理人才整体水平而言，诸多毕业生根本适应不了现代化社会发展需求，这时各大高校教育教学方式应进行相应的改进，这也说明案例教学法对基层电大远程开放教育工商管理专业教学有着极大现实意义。

二、基层电大远程开放教育工商管理专业教学中存在的问题

1.教师未能深刻认识案例教学法的重要性

我国许多基层电大远程开放教育过程中，教师大都是简单的讲解其相关理论，之后再举出相应的案例进行分析，再是引导学生逐步理解其理论的意义。此类教学方式尽管可以说是案例教学，但其却未能打破传统教学方式的限制性，其仍是教师讲和学生听，之后则是引导学生理解其间理论性知识，这样根本不能有效培养学生独立学习和分析的能力，其自主处理问题的能力亦是随之降低，也可以说此类教学方式就是简单的举例。

2.教师缺乏实践教学经验

案例教学的开展对教师有着极高要求，此类教学方式强调教师应具备更高的专业理论水平和实践经验与分析能力，从而引导学生进行各项研究及实践操作。许多基层电大远程开放教学实施时间短，但是许多授课教师大都未接受过关于案例教学的培训，这时其实践教学经验明显不足，很多时候不能有效的引导学生自主探索和学习，使得学生不能真正的掌握案例教学各个环节，从而导致案例教学实际效果比预期的有效性偏低。

3.学生缺乏学习主动性

就我国现时期的案例教学具体情况来讲，其教学有效性偏低，许多学生对此并不认真，更未能积极主动的去学习案例教学，并不愿意积极主动的去参与各种案例教学活动。基层电大远程开放教育教学中的许多学生仅是为了文凭而读，整体积极性偏低。且我国教育事业的可持续发展受到传统教学方式的制约，学生对案例教学方式普遍不适应，很多时候都不能紧扣案例进行相关分析，更不能以实践者身份去分析处理其间各种问题。

三、基层电大远程教育工商管理专业案例教学对策

1.加强教师教学观念的改变

教师应尽快转变自身教学观念，以新型教学理念展开案例教学，以确保此项教学方式质量及其水平合理提升。案例教学方式强调学生于其间获得更多实际经验，其主要是强调整个学习过程，这也说明此项教学活动的完成应是学生自主分析和讨论，最终总结而成自己的演讲。教师应以学生为主体而展开案例教学，在此过程中积极引导学生自主学习，让学生自主探索、分许，以至其可以自己处理各种问题。

2.加强教师专业能力的提升

应着眼于教师案例教学专业水平及能力的提升，强调其案例教学方式及其技巧的培养。工商管理专业学生教育教学应更加注重学习策略、学习能力等方面能力的提升，同时还应不断加强教师工商管理实际经验的提升。只有教师具备了更为专业的实际经验，才能更好的引导学生进行学习，亦可为学生提供科学适宜的建议以辅助其学习。基层电大中的教师应积极参加各种工商企业管理实践工作，用自己的休假时间进行各大企业调研，以此快速提高自身对企业管理问题的认识度，从而为学生们提供更高水平的案例分析。

3.加强学生学习积极性

教师应探索各种适宜的方式来调动学生学习积极性，引导学生参与各种案例学习，这也是案例教学方式有效性提升的关键。教师可采用相关方式来鼓励学生展开学习，比如教师可将学生学习与工作有效结合，或者是将学生工作时遇到的问题作为案例进行分析，学生通常会觉得此类案例对自己日常工作有很大帮助，从而更加积极的参与到案例学习中。再是将学生学习案例的态度及其研究成果等与学生最终考核成绩结合，这样也能给学生学习施加压力。还有就是教师应善于运用网络教学，以此更好的处理学生之间的问题及其各种矛盾，这样也能更好的激发学生学习兴趣。

四、结束语

社会经济的快速发展，推动了我国教育改革的进一步深化，教学中更强调现代化远程开放教育质量及其水平，这也是现时期我国基层电大远程开放教育教学工作中的重要内容。本文简述了案例教学法对工商管理专业教学的重要性，并全面分析了基层电大远程开放教育工商管理专业教学中存在的问题，并对此提出了适用于基层电大远程教育工商管理专业案例教学策略，为我国基层电大远程教育事业的可持续发展提供可靠的理论性依据。

参考文献：

[1]马晓静.加强新疆电大开放教育工商管理本科专业综合实践环节教学质量的对策[J].新疆广播电视大学学报,2010(4).

[2]李可.基层电大发展非学历继续教育现状及对策——以通辽电大为例[J].广播电视大学学报(哲学社会科学版),2015(2).

电力工程实例篇（10）

电工与电子技术是山东工商学院面向非电类专业开设的一门技术基础课程[1]，校内开设本课程的专业包括工业工程、安全工程、物业管理、工程管理等。本课程在教学实施过程中存在以下几个问题：教学内容涉及电工电子的各个领域（电路、数电、模电、电机拖动等[2]），信息量大、知识面广。而学生理工基础薄弱，有些专业的学生连大学物理课程都没有修过，仅有的物理知识局限在初中、高中水平，学起来事倍功半。各专业需求不同，工业工程专业本课程的理论学时为72，实验学时为16；安全工程专业本课程理论学时为48，实验学时为8；工程管理和物业管理等不同专业需求不同，对于本课程的课时选择也有差别，教学实施过程复杂。受学时和教学惯性的影响，教师和学生之间的互动比较少。课堂主要以教师讲授为主，学生被动接收，缺乏学习的主动性和积极性。长此以往，学生学习的积极性和注意力将逐渐下降，如多处知识点搞不清楚后往往会丧失学习的信心。本课程的实验内容偏少、形式单一，缺乏学生创新的土壤，缺少差异化的实验内容。学校的实验室设备较少，试验台是固定好的实验板，只能做固定的实验，学生通过插拔连接线获得参与感。学生缺少新鲜感和创新的余地，遏制了创新能力的培养。通过同行交流和走访调查发现，以上几个问题在其他高校中也非常普遍[3-8]。在建设“新工科”和“大众创业、万众创新”的新形势下，针对以上出现的问题，课程团队从案例引导式教学法、线上+线下混合式教学模式、虚实结合的实验环境、结合“双创”的课外实践四个方面进行了探索。

一、案例引导式教学法

部分学生理工基础薄弱，理论知识欠缺，教学从实例出发容易引发学生的学习兴趣、提高他们的积极性。案例是天然的理论与实际相联系的结合点，能将相关的知识点串联起来，使教学内容更加紧凑、合理。案例引导式教学法将学习内容模块化，适合不同学时的班级选用。案例引导式教学法分为三个步骤：案例导入、理论教学、案例分析。首先是案例导入：教师团队对电工电子内容进行整理，分为电路、电机、模电、数电四大模块，每个模块设计若干案例。在讲授课程内容之前，教师给学生该案例的描述和相关的知识点列表，明确课程资源和案例考查内容，学生根据知识点索引有针对性地学习课程内容、查阅资料、思考案例提出的问题，并进行探索性解决。其次是理论教学：课堂上对案例呈现的相关知识点展开讲解。教师根据授课内容采用多媒体辅助。经验表明，通过动画讲解抽象的电学理论知识，更容易让学生接受和理解。最后是案例分析：该部分要求学生根据自己前期所学知识和课堂授课内容对案例中提出的问题进行回答。教师分析学生的答案，解答学生的疑问，总结理论知识在案例中的应用情况。比如在二极管整流模块教学中，可以引入手机充电器的案例来讲解。手机是学生最常见的电器设备，通常能够引起他们足够的兴趣进行教学，引导学生引导学生比较分析半波整流电路和桥式整流电路的效率、变压器的原理、电容滤波电路的作用、二极管的应用，巩固电容、电阻、电源、正弦交流电路等电路知识。在电机拖动部分，可引入教室里的电风扇案例进行教学，引导学生学习三相异步交流电机的原理、定子线圈的缠绕、电机拖动的机械特性曲线和电器控制电路。案例引导式教学法把知识点模块化，使得知识点更容易被学生掌握，更贴近实际应用，使得电工与电子技术课不再充斥枯燥无味的理论知识，身边看得见、摸得着的案例吸引了学生的注意力。

二、线上+线下混合教学模式

电工与电子技术课程内容多、课时少，仅依靠课上时间很难把所有的内容模块讲透彻。课程采用线上+线下的混合教学模式，前期结合中国大学慕课平台上的课程建立SPOC课程，后期依靠学校搭建的平台，建立线上课程资源。教师可自行录制专业视频，每节视频时长为15~20分钟，讲解模块化知识点。平台不仅可以视频、PPT、作业，还有在线上论坛发表话题和评论的功能。新冠肺炎疫情期间，线上教学模式发挥了巨大的作用。上课之前，教师提前给学生学习内容通知，学生在空闲时间提前学习相关的视频资料，做到心中有数，带着问题来到课堂。在课堂上教师有比较高的灵活度，可以着重讲解重点和难点，也可以发起关于知识点的讨论，学生具有学习主动性，就对课程保持了高度热情。线上+线下混合教学模式打破了学习空间和时间限制，有效利用了学生的碎片化时间，让学生远离游戏，提高了学习主动性、积极性。但是也存在一些问题，比如学生在自主学习时的效果不一样，掌握程度相差较大，在课堂上很有可能跟不上教师讲课的节奏，容易造成班级学习两极分化。这反而让教师的工作不是减少了，而是增加了。教师不但要正常线下备课，还要把握学生的线上学习情况，这样才能在课堂上灵活应变，更好地掌控课堂。因为部分学生基础较差，学习主动性不强，在学习过程中，可把学生分组，按照团队组织的形式查找资料、相互讨论，最后由团队轮流派代表发表分析结果。团队的形式能够让队员取长补短、互帮互助。实践证明，运用该方法后学生积极性显著提高，思维能力和思考能力都被激发出来，口头表达能力、独立思考能力、团队协作能力也都得到大大提升，小组之间形成相互竞争、相互帮助的学习风气。基础课程通常都需要一定数量的作业来巩固。我们要求每个团队选出代表讲解习题，教师在旁监督，要求讲解思路清晰、板书详细、结果正确。同时，其他团队成员在下面要随时应对来自同学们和教师的质疑，最后将板书结果拍摄下来，整理成电子参考资料供大家参考。这样的教学过程严肃、活泼、紧张、有趣，受到学生的欢迎。在授课过程中，教学团队利用雨课堂的相关软件在课堂测试学生对知识点的掌握情况；利用随机点名的功能让学生回答问题，保持适度的紧张感；利用弹幕功能让学生发表感想，以达到“共情”的效果。教师在后台不仅能清晰地看到学生的到课情况，还可以统计学生答题的数据。手机不再是上课的障碍，而是成为得心应手的学习工具。实践证明：采用该方法后，学生的参与度大大提高。课程考核内容包括到课率、听课及参与情况、作业及实践情况、个人考试成绩。其中到课率及听课情况占10%，团队表现占30%，考试成绩占60%。从开课到结课，学生每节课的表现都能在考核结果中体现出来，基本上实现了全过程考核。从中还可以看到，团队考核占据相当重要的比例。在全过程团队考核的方式下，学生很少有偷懒、抄袭的情况，基本上都能为团队贡献自己的力量。

三、虚实结合的实验环境

电工与电子技术课程内容较多、跨度较大，实验分布在不同的实验室，如电路、模电、数电、电机拖动实验室等。课程大部分的经典实验都可以在实验室完成，如基尔霍夫定律验证、戴维南定理和有源二端网络研究、单管放大电路、触发器逻辑功能测试等。这类经典实验有成熟的设备和教材，有实验教师专门指导，学生通过这些实验能快速掌握电工电子的基本操作和基本理论。但是该类实验设备比较单一，实验类型基本上是固定的，大部分的实验学生通过接插电路即可完成，除非改动设备，否则学生很难对实验进行创新。为弥补以上不足，课题组利用EWB、Multisim[9]、Pro⁃teus[10]等一系列软件建立了虚拟仿真实验室，根据课程内容编制仿真教材、积累案例[11-12]。仿真实验一般是基于传统实验的拓展和创新，趣味性和挑战性更强。学生可利用仿真软件和教程完成所选实验线路的搭建、仪器仪表的选择，得出仿真结果。这样，学生既熟悉了仿真软件，提高了学习兴趣，又可以节省实验时间，缓解了学校实验室压力，提高了学生的自学能力、计算机应用能力、独立思考能力、实践动手能力，效果相当好。虚拟仿真实验与传统实验室相辅相成，取得了较好的效果，详见表1、图1、图2.

四、结合“双创”的课外实践

教育部鼓励高校结合本校实际情况，建立有效的激励机制，鼓励广大教师积极指导大学生科技竞赛活动，激发大学生兴趣和潜能，培养大学生的团队协作意识和创新精神[13-15]。团中央和教育部组织了“互联网+”“挑战杯”等面向大学生的大型赛事。山东工商学院建立了创新实验室，成立了大学生创新创业中心和各类科技协会，为学生参赛提供一系列软硬件设施和便利条件，推进专业+创新、专业+创业两大类专创融合的进程，详见图3。在课程学习过程中，越来越多的学生喜欢上了电工与电子技术课程，涌现出许多创意并急于验证。有的学生有一些想法却不知从何下手，在课余，教师可指导学生购买元器件，通过组装、焊接、创新实现自己的想法。教师应鼓励学生录制趣味视频及教程，引导他们通过互联网和多媒体学习。通过学生喜闻乐见的新媒体传播方式普及的电工电子小知识，虽然不及电类专业有深度，却能受到更多非电类专业学生的欢迎。科技协会组织学生参加比赛，通过每年纳新，形成以老带新的模式，逐渐具备“造血”功能。电工与电子技术任课教师在公开课和学生测评中都获得了广泛称赞。图3学生课外实践活动