基于优秀工程师培育的电力电气主系统课程建设
一、“发电厂电气主系统”课程现状
“发电厂电气主系统”课程是我校特色专业基础课，我校根据办学定位的要求，在保证这些专业基础课的教学要求的基础上，在实践性教学、现代化教学手段等方面有所加强。在实践性教学方面，引入企业专家、技术人员参与本课程教学，通过讲座、座谈讨论等形式为学生举办了许多形式多样的创新教学活动，并且安排学生进行大量的现场实践活动。本专业已经与30多家电力企业共建有实践基地，每年利用课余时间安排学生深入电厂、变电站以及电力设备制造、试验等企业单位进行现场参观，并由企业人员进行现场培训，从而大大提高了学生对本门课程的兴趣，开拓了视野，取得了良好的效果。在现代化教学手段上，将传统的课堂教学与现代化多媒体教学、实际工程设计等相结合，整个教学过程以课堂板书、多媒体与录像演示为基础，通过实际工程设计来提高学生的整体规划设计水平，并辅之以计算机仿真培训及现场技能培训来提升学生的现场工程实践能力。此外，将与本课程相关的科研项目及科研成果引入教学，安排部分学生参与项目研究，使本课程教学质量得到全面提高。
近年来本专业相关的一些新技术发展很快，特别是美国提出进行新能源革命从而带动美国经济复苏的发展战略后，全球掀起了新能源开发及应用和智能电网的研究与建设的热潮。本课程从2004年开始进行教学改革和课程建设工作，2008年通过校级精品课程验收，2010年通过上海市级精品课程验收，但一些建设内容以及教学理念、内容和方法仍需要紧跟新技术发展与时俱进，有所创新。
二、针对“卓越工程师”培养计划提出的教学要求
电气工程及其自动化专业卓越计划试点的人才培养目标是：以校企产学研战略联盟为平台，对接电力行业，重视知识、能力、素质的协同发展，培养“专业理论+工程实践+创新能力”的电力技术人才。
卓越计划的三个特点：一是行业企业深度参与培养过程;二是学校按通用标准和行业标准培养工程人才;三是强化培养学生的工程能力和创新能力。“发电厂电气主系统”课程的具体建设，按照教育部、上海市教委及学校要求，将充分发挥我校“立足电力、立足应用、立足一线”的办学理念，基于卓越工程师培养的平台下，本门课程通过多方(现场工程人员，历届学生，任课教师等)调研对本课程的教学大纲、课程设计、认识实习及仿真实习进行了研讨，另外对目前实施卓越工程师计划比较好的学校进行调研，决定在理论教学环节和实践教学环节进行创新，在本门课程的教学中引入项目教学法。
项目教学法是以工程实践为导向、充分体现现代育理念的教学方法，在西方国家特别是德国被广泛应用并且成效显著。项目教学法是通过完成一个完整的项目工作进行的实践教学活动，将多门课程所涉及的知识和技术通过一个明确的“项目任务”布置给学生，学生根据任务要求，运用所学的知识和技能，通过“确定项目任务—制订工作计划—组织项目实施—检查考核评估—总结评比归档”等5个阶段，采用团队学习的方法，动脑、动手、交流和合作，最终完成项目任务并以成果的形式予以展现。本次基于卓越工程师教学平台的“发电厂电气主系统”课程建设将在理论教学环节和实践教学环节融入项目教学法的理念。
1.理论教学环节的改革
理论教学的改革涉及到每一个模块，其中很多教学需要现场的支持。我校是一所电力院校，长期和系统保持紧密联系和良好关系，尤其上海电力公司给予我校大力帮助。另外我院在近五年的发展中大力发展实验室，紧跟电力行业新技术，在硬件建设方面国内名列前茅。理论教学环节的改革将细化到教学的每一个知识点，将电力系统行业发展的新动向、新趋势、新技术及时传递给学生，激发学生的学习兴趣，鼓励他们的创新。
课程主要内容包括：能源和发电，电气主接线及设计，厂用电接线及设计，常用计算的基本理论和方法，导体与电气设备的原理与选择，配电装置，发电厂和变电站的控制和信号，共七个模块。下面将针对七个知识模块进行介绍。
第一个知识模块——能源与发电模块：在原有介绍传统能源与发电厂的基础上，将引入新的绿色能源，对光伏发电和风力发电进行介绍，通过现场的工程示范进行说明;另外还将课程设计环节的任务进行布置，让学生在第一次上课时了解到实践环节的要求，使得学生在理论教学过程中可以同步完成大型作业的相应部分的任务。
第二、三两个知识模块作为一个整体——电气主接线及设计、厂用电接线及设计这一部分，在介绍典型有汇流母线和无汇流母线的主接线的基础上，结合上海发电厂外高桥电厂，闸电燃气厂和变电站(奉贤换流站、南桥换流站、500千伏杨高变电站、220千伏森林变电站等)进行讲解。其中对于目前系统的大机组主接线的讲解，例如单机容量100万千瓦的发电机，采用单元接线时发电机出口处是否装设断路器的优缺点这一例子进行分析，可结合山东邹县发电厂和新建的舟山发电厂进行说明，让学生紧跟电力系统的发展。
第四个知识模块——常用计算的基本理论与方法，对发热和电动力的理论推导可以简化，但对于提高导体载流量的措施需要详细介绍。除了介绍传统导体的`发热情况，还将对一些新型导体比如特种导线进行介绍，会以中天科技的导体为例，扩大学生的知识面。
第五～七这三个知识模块(导体和电气设备的原理与选择、配电装置及发电厂和变电站的控制与信号)的讲解结合课程设计进行，另外采取企业教学和实验室仿真教学。
在上述七个模块理论环节的教学中也会同时穿插进行实践环节的教学，上课除了采用传统板书教学外，还会采用多媒体手段，多媒体资料除了静态的，还会有一些动画、三维以及动态资料，充分利用各种教学手段实现项目教学法的理念。
2.实践教学环节的创新
实践教学环节主要包括实验室仿真教学、企业教学和课程设计环节。
(1)实验室仿真教学。在这门课上课之前将借助我院的实验室电力系统仿真平台，通过教师的操作，让学生对发电厂电气主系统知识有些了解。比如一些典型发电厂和变电站的主接线情况、主要设备介绍，以及开关状态转换信号等，让学生在上课之前对系统的感性认识加深。
对于理论环节的第七个知识模块——发电厂和变电站的控制和信号教学，在理论知识的讲解的基础上，充分利用本学院的实验室仿真平台，进行操作，对于断路器的正常情况下的分合闸、故障下的自动分闸及自动重合闸，在计算机上通过一次接线图的变化和三维图形变化模拟现场的实际变化，通过灯光、音响等信号让学生体会到现场的操作。
(2)企业教学。本次课程建设将在电气主接线及设计、导体与电气设备的原理与选择以及配电装置三个知识模块引入企业教学。邀请上海电力公司经验比较丰富的工程师、上海大型电厂的总工对现场的主接线以及一些新型设备比如特种导线、新型开关、互感器等进行教学，教学场地可以选择现场或校内教学。对于配电装置模块的学习，组织学生到现场的发电厂或变电站进行小班教学，学完之后立即看，加深学生的印象，改变之前的看完现场再学习，没办法把书本知识和现场结合在一起的情况。在理论课程结束时，会就学生所学知识在课外实习基地进行技能培训。
(3)课程设计环节。在教学计划中改变传统的学期末课程设计的方式，根据教师教学进度分阶段在日常教学中进行。在第一次上课时就把实践教学环节的要求和学生进行说明，本次采取小班教学，可以将30人的班级分成6小组，每组布置一个关于发电厂或变电站设计的课题，本次的课题来源于华东电力设计院和上海电力设计院的一些实际工程。采取小班完成项目的形式，每一小组设定一组长，答辩时以小组形式进行答辩，以培养学生的责任心及团队合作精神。在教学的过程每完成相关部分的讲解时，要求课程设计同时跟进，比如讲完电气主接线及设计这一模块时要求学生完成主接线方案及主变容量的选择;讲解完电气设备原理与选择这一部分时，学生应该进行课程设计的第二个重点。讲完所有理论部分时，学生的课程设计应进入制图阶段，以往的制图选择的是手工画图，对于卓越班的学生要求其实行CAD制图，这也是考虑到现场对工程师计算机能力的要求。
三、小结
本文首先对卓越工程师的要求进行了介绍，然后在“发电厂电气主系统”现状的基础上，贯穿项目教学法的理念，对该课程的理论教学环节和实践教学环节进行了深度改革，充分体现了卓越计划的三个特点。由于卓越计划实施还不到一年，在今后的实施过程中还需探索、总结、完善、实施，不断进行调整、不断进步。
参考文献：
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