电气工程的基本概念汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇电气工程的基本概念范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

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作者简介：关伟民（1978-），男，湖北武汉人，武汉大学电气工程学院，副教授；蓝磊（1969-），女，四川自贡人，武汉大学电气工程学院，教授，博士生导师。（湖北 武汉 430072）

基金项目：本文系武汉大学教改基金项目（项目编号：JG2013037）的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）06-0050-01

“高电压技术”是武汉大学电气工程学院电气工程及其自动化专业本科学生的一门专业课程，在2013年学院制订的“电气工程及其自动化专业本科培养方案”中将其列为电气工程核心课程中的必修课程。该课程内容涉及高电压技术领域中的一些基础理论知识、设计计算方法、高电压试验、绝缘测试技术及电力系统过电压等，内容十分丰富，是电气工程技术人才必备的专业技能，更是从事高电压输变电技术及高电压在其他领域应用的一门专业技术。

然而，根据原国家教委提出的《面向21世纪高等教育教学内容与课程体系改革计划》及教育部《关于提高高等教育质量的若干意见》（教高[2012]4号），为加强学生的专业基础和工程综合素质培养，拓宽专业知识，改善课程设置和优化教学内容的要求，各学校普遍增开了通识教育课和大量的选修课，大大压缩了各专业课授课学时。“高电压技术”课程则由原来的54学时压缩为36学时，整整压缩了三分之一。在大幅减少授课学时的情况下，如何高质量地完成该课程的授课任务则是任课老师必须面对的现实问题。为此，笔者针对“高电压技术”课程的内容特点和教学实际，通过总结多年来的教学经验，充分利用学校现有的教学资源，对该课程的课堂教学模式、教学方式和具体的教学方法等开展了一系列探索与实践，取得了良好的教学效果。

一、优化教学内容，突出课程特点

“高电压技术”课程由于其专业性较强，所涉及的学科门类较多，比如：数学、物理学、化学、电工学及电子学等，所授专业内容也十分庞杂。因此，要求对课堂教学内容必须进行整合优化，突出专业特色，让学生抓住主要矛盾，掌握课程的核心知识点。通过总结该课程多年来的教学经验，对课程内容进行认真科学梳理，将“高电压”作为该课程的主要特色，将“髙电压”与“绝缘”作为该课程要解决的主要矛盾，围绕“特点”和“矛盾”来组织教学内容和由此演绎出一系列高电压技术中的各种研究课题。比如：电力系统与高电压、高电压的产生与测试技术、电力系统过电压及其防护、绝缘特性及试验、绝缘配合以及高电压在其他领域中的应用等。通过课堂授课，特别是第一次课，就要全面地向学生讲明课程特色，突出要解决的矛盾，理清课程主要内容及各部分之间的脉络联系，让学生树立起“我将来要当电气工程师，现在就必须学好高电压技术”的坚定信念，以及了解该课程的基本知识体系，做到心中有数。

在讲授后续各章节的具体内容时，要特别强调结合生产和生活实际以及电力系统实际，举例阐述相关内容。比如讲气体放电和电介质极化时，就告诉学生：家用厨房消毒柜就是利用高电压下空气放电产生的臭氧来灭菌消毒的；微波炉则是利用水分子在微波电场中的极化损耗来加热带有水分的食物等等，让学生听起来饶有兴趣，感到“高电压技术”并不遥远。

二、综合运用各种教学手段和方法，做到优势互补，提高课堂教学质量

教学实践表明，综合运用各种教学手段和方法，可以做到优势互补，是提高课堂教学质量的有效途径。众所周知，现代多媒体教学是一种创新，它将信息技术与课程教学相结合，具有生动、形象、直观、灵活、信息量大的突出优点。[1]因此，为提高课堂教学质量和讲课效率，必须设计和建立一套完善的多媒体课件教学系统。但是，在实际教学过程中也暴露出仅用多媒体教学的不足之处。据学生反映，多媒体具有画面瞬息多变、一晃而过、翻页太快、往往来不及思考、概念印象模糊、记忆肤浅等弊端，因此必须恰当使用多媒体课件。笔者的体会是，使用多媒体但决不能依赖多媒体，而是将使用多媒体课件与传统讲课方法有机结合，实现优势互补，获得最佳授课效果。这就要求多媒体课件不能是书本的拷贝，更不能对着多媒体课件照本宣科，而是要求课件制作必须精良，使用要恰到好处，如一些复杂的图表、曲线、结构、动画，以及某些视频则必须用多媒体表现。例如，在讲到雷电放电时，插播十几秒钟的典型自然雷电放电视频录像，把平日里大家都熟悉的自然现象搬到课堂上，不仅充分展现出了大自然中雷电的神奇与威力，而且使学生感到震撼并由此激发出一种强烈的求知欲望，想尽快地了解那让人生畏的“打雷”到底是怎样产生的？应该如何防止其危害？然而，对一些公式推导及基本概念的讲解则用传统的讲课方式并在黑极上板书的教学方式则会更好些，它能让学生跟着老师的思路一步一步听下去。在讲述时应注意要有语速快慢变化，声调要有抑扬顿挫的节奏感，板书要简洁、清楚和流畅，才能充分彰显讲课的艺术之美。比如在讲到电子崩的电子数目时，通过老师一步一步地推导计算，让学生充分享受到“微分”与“积分”的乐趣。如此综合运用不同的教学手段和方法，使授课变得精彩，让学生始终紧扣教学内容，轻松愉快地步步跟进，对知识理解深透，记忆牢固。

三、课前集中练习，让“互动”落到实处

“高电压技术”对电气工程及其自动化专业的学生而言，是一门全新的专业课程，其特点就是“三新三多”，即新概念多、新名词多和新物理现象多。不少概念是同学们前所未闻的所谓“反常”概念，但在高电压技术领域中却是经常运用的基本概念。新概念、新名词在一定程度上可激起学生探究的好奇心，这是对学习有利的一面，但同时也容易让部分学生因概念冷僻、难懂、难记而产生听觉疲劳并渐渐失去学习兴趣，这又是对学习不利的一面。在学习过程中，有不少学生正是在接触新课程不久便开始厌学的。这些学生往往对学习新课程缺乏充分的心理准备，新鲜劲一过，新概念却仍在一个接着一个袭来，越听越烦，越来越听不进去，似懂非懂，思想便容易开小差，久而久之，积重难返，以致最后掉进补考或重修的泥潭。因此，掌握一系列的新概念、新名词成为学生在学习新课程时必须迈过去的一道坎。如何帮助学生迈过这道坎？有人建议采用课堂互动的教学模式，围绕一个核心概念，以概念测试题组织教学。[2]笔者的做法是在课前设计了一个5～8分钟的集中练习环节，使师生互动，学生互动，大大活跃了课堂气氛，提高学生的学习兴趣，加深对新概念的理解并强化记忆。小小的一个教学方法改革尝试却收到了意想不到的效果。

所谓课前集中练习，其具体做法是每次上课，老师提前到达课堂，利用开课前几分钟的时间将前一次课所讲的基本概念、重要名词、定义和公式等整理成4～6个小题目，以最简洁的形式书写到黑板上，然后请同学上台作答，一人一题。做完后由学生自己请其他同学上台批改、补充、完善，最后由老师讲评，前后过程大约化费5～8分钟。通过这个环节的师生互动及学生间的互动，让每个人的注意力都集中在做题、批改和听讲评上，不经意间上一次课的核心内容在互动中被牢牢掌握了。

由于集中练习的题目均系上一次课的核心内容，系知识点所在。试想，一次课就只有那么几个新概念，那么几个知识点，通过这样一边学，一边互动，一边记忆，一个学期坚持下来，其教学效果自然也就可想而知了。

四、组织好参观实习，现场做课程总结

针对“高电压技术”课程专业性强、实践性强的特点，利用实验室条件为该课程专门设计了一个参观实习，并在参观实习中做课程总结来结束其课堂教学。

武汉大学高电压与绝缘技术实验室是一个部级重点实验室，条件十分优越。在该课程结束时安排一次到实验室参观实习，重点参观高电压试验大厅和220kV高压户外试验变电站。结合高压大厅和变电站的设备，将该课程的重点内容逐一进行梳理和总结，给学生以系统的、直观性的理解和认识，从高电压的产生到试验设备，从绝缘理论到绝缘测试技术，从电力系统到过电压保护等等，理论联系实际让学生身临其境大开眼界。有不少学生通过该课程的学习立志从事高电压技术的研究，也有人日后真的成了高电压与绝缘技术学科的研究生，继续在高电压技术领域深造。

五、结语

针对“高电压技术”课程特点，结合学校的具体教学情况和实验室条件，因地制宜地开展该课程课堂教学模式、教学方式和教学方法的改革与实践，有效地调动了学生的学习兴趣，变被动学习为主动学习，使学生学出了自信和成效，让老师和学生共同分享到课堂教学改革的乐趣和收获，为电气工程类专业课程的课堂教学改革进行了有益的探索。

篇（2）

    教师既要在课堂上讲好本课程的基本概念、基本原理和基本计算、分析方法,又要指明本课程的重点和难点,使学生对所学知识有整体把握。这就要求教师讲课时能够做到突出重点,牢固基础,透析各知识点的内在联系,连接好知识网络。对于本课程和相关领域内的新知识点、新技术应用及时适当补充、说明,拓展学生视野,以适应其工作需求。对于本课程教学中的一些相对次要内容,可以采用多媒体课件的形式,或引导、帮助有兴趣的学生课后学习。这种针对不同教学内容采用不同教学手段的教学模式,可以充分发挥现代化教学设备的功效。所采用多媒体课件和仿真实验、配电柜装配、试验台操作等的先进教学手段,可以较好地改变过去的教师讲、学生记的弊端,对于一些比较抽象的物理概念,通过直观化图形、动画教学课件使学生理解相对容易,并可吸引学生注意力,培养其学习兴趣。并不是要求所有课程内容都采用多媒体教学模式,要根据不同章节的不同知识内容采用不同的教学方法。对于电力负荷计算、导线截面选择、短路电流计算及电气设备校验等内容,仍采用传统的板书教学方法,在课堂上讲授好重点知识,学生通过课后习题、作业等对知识点进行加深理解和拓展。对电气工程基础等基本概念,继电保护装置整定计算,工厂供配电装置防雷与保护接地,高低压供电线路选择、设计与敷设,变电所地址选择与供电系统设计、布置,以及系统无功补偿与高/低压放电实验等内容,可以采用计算机仿真教学、观看现场录象和校外供电厂实习基地教学等手段,进一步增强学生对该知识点和领域的掌握与理解程度。对变压器和高低压供、配电设备,如各种配电柜等的结构、原理、设计方案和设计标准等内容,则充分利用校外配电柜实习基地的便利条件,以下厂培训为主,实物教学为辅,使学生充分理解和消化相关内容。

    二、增加课程设计环节

    电气工程基础课程设计是对学生进行工程概念渗透和培养的重要教学环节,也是电气工程基础课程教学与实践的有机结合。通过课程设计训练,可以让学生集中精力进行课程复习与设计,包括工厂供配电系统设计方案经济、技术比较,方案选择,具体设计步骤及设计内容等,保证了课程设计质量。通过课程答辩,强化学生对知识点的掌握,到企业后经比较短的见习就能较快适应本专业技术工作。

    (一)选择设计题目

    通常选择10/35kV变电所作为设计蓝本。在设计中,提供给学生较新的参考资料,如设计规范、设备手册等,供学生设计时参阅。这样,可以使学生课程设计内容与当前电气工程基础技术相适应,不至于落后甚至流于形式。同时,采用AutoCAD等工程设计软件,使学生能够跟上社会发展,满足社会对毕业生工作技能的要求。

    (二)加强过程管理

    加强并做好课程设计过程管理工作,充分利用并发挥班级学生干部和学习骨干的带头作用。将学生分成几个小组,每小组中选出一到两名学习成绩较好、责任心较强的学生为小组长,全面管理本小组设计工作,如制定设计方案,合理安排设计进程,对设计任务和小组成员进行任务分配与协调,定时进行考勤和组织讨论等,向教师提供本小组的设计成果,并进行总结与报告。指导教师主动、及时与小组长联系,既不包办,也不放任。指导教师可以提出指导性建议和意见,培养团队精神和协作能力,使学生课程设计能够圆满完成[7]。

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中图分类号：G4

文献标识码：A

文章编号：16723198（2013）17013301

1引言

工程电磁场作为电气工程及其自动化以及相关专业的一门理论基础课，对于电气工程专业的学生学习后续课程有着非常重要的作用。而由于课程本身的难度和课时量的要求，使得同学们在学习工程电磁场这门课程时感到很吃力。

对于工程电磁场这门课程来讲，学好这门课程需要很好的数学功底，这里面的数学知识就包括高等数学中矢量分析、微积分以及微积分方程的知识。另外，为适应当前学生相应的动手应用能力的提高，这门课程的课时量又有相应的减少，仅有32学时。而对于同学们来讲，上课时需要完成一些微分和积分方面公式的推导，推导过程有时很繁琐，这也会在不同程度影响学生学习这门课程的积极性。这两方面的原因导致了课程的难教和学生的难学。

如何提高学生的学习积极性和主动性是摆在任课教师面前的一个重要课题。我结合我对于这门课程的教学情况提出了一些想法，并且在课堂上取得了较好的教学效果。这种方法就是对于教和学的深入浅出。下面我将从对这门课程如何把知识深入展开，如何使内容通过结合实际应用更加易懂做一些解析。希望能对工程电磁场的教学有所裨益。如果把工程电磁场复杂的公式推导和数学知识比作阳春白雪，那么如何使学生理解起来觉得简单易懂，就是要把这些繁复的知识变成下里巴人的过程。

2工程电磁场课程内容的“深入”

首先是工程电磁场知识的深入，所谓深入是把工程电磁场的基本理论和所需要的数学知识充分地展示给学生，让学生知其然又知其所以然。比如，在实际教学中，可以先在最开始的一两节课笼统地给同学们把相应的基础知识介绍一遍。在这最开始的时候只是让学生对于相应的数学知识有个印象，让他们知道这门课程需要用到那些数学知识，便于学生在课下有针对性的学习。而在开始讲到相应的课程内容时，在结合内容作相对详细的分析和推导。

工程电磁场是在大学物理基础上对其中电磁场部分的延伸和扩展。其课程的主要内容是以麦克斯韦方程组为中心，介绍了涉及到实际应用当中的电磁场的基本概念、基本原理、不同带电体之间的各种相互作用以及这些理论方法在工程上的应用。而由于课程中要求学生应理解和应用“场”的观念来分析和解决问题。而场是一个空间抽象的概念，所以这就要求学生首先要从思维上构建出“场”的分布，这对学生的抽象思维能力和空间想象能力要求比较高。结合学生以后主要向电力公司或部门就业的实际，工程电磁场这门课程教学以静电场、稳恒电场、恒定磁场原理为主，结合一些工程技术问题来探讨和学习。通过对工程电磁场的基本概念和原理等内容的本质理解，获得工程电磁场的系统知识。

3工程电磁场课程讲解的“浅出”

如何使电磁场中很多繁复的概念理解更容易，使学生对于课程知识内容的理解更清晰和生动起来，这就要求教师在教学使用一些方法。前提一些基本的授课条件是需要的，如非常必要的课前预习和课后复习。在授课时，最好是采用多媒体和黑板推导相结合的办法，这样既可以使学生一目了然了解全部过程，也对最后的结论有清晰的印象。多媒体软件的制作和使用会使得原来很枯燥繁复的教学内容变得更加生动活泼，这其中许多通过讲解难以理解的电磁场分布就能形象地展示出来，能够增强学生对于基本概念和原理的理解。此外，还可以在课堂上使用有限元分析软件ANSYS来对电磁场分布演示，这样使学生能够对电场线、磁力线等分布用一个清晰的认识，从而加深了印象，也有利于学生对这门课程产生兴趣。

在课堂教学时，注重与学生的互动，并通过问题驱动式教学，让同学们主动参与进来，使学生学会学习，学会提问，通过自己的思考加深理解。而这样的课堂也会使课堂气氛更加活跃，有利于师生交流，教学相长。在讲解理论内容是我们注重了对于应用的偏重。也就是类似于案例性质的课题。如针对学生主要将向电力公司就业，我们一般在授课时电力公司中设备（变压器，发电机，配电线路等的问题）为切入点结合课程内容分析，这样既能增加学生的学习气氛又使他们了解到这门课程可以如何在实际当中得到应用。

4结语

在经过实际工程电磁场教学中，通过采用启发和引导等教学方法，并结合重庆文理学院课程改革的压缩课程量的实际情况，通过调整课程内容，注重让学生对工程电磁场的基本概念和基本原理的深入理解，结合多种教学手段和方法，使得学生对本课程的学习提高了学习兴趣和学习质量，能够达到本课程要求的教学目标。

参考文献

[1]冯慈璋，马西奎.工程电磁场导论[M].北京：高等教育出版社，2000.

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随着我国人们生活水平的不断提高，各类电气的需求量也在不断增加。在这一背景下，电气工程发展进入了快车道，原有的电气化技术存在着一定的局限性。基于此，电气自动化技术在应用的广度与深度方面都获得了很大水平的提升。因此，本文从电气自动化技术的内涵特点出发，探讨其在电气工程中的具体应用策略。对于促进该领域相关研究有着积极的借鉴作用。

一、电气自动化的内涵

电气自动化是科学技术发展到一定阶段的产物，是充分借助现代计算机来对相关的电子元件进行自动化控制的总称。电气自动化有效的降低了原有的电气工程成本，将电气工程推向更加智能化方向发展。电气自动化在发展过程当中逐渐形成了以下几个方面的特点。首先，应用范围日趋广泛。由于电气自动化技术本身所具有的优势，因此，它被广泛应用在电气工程的诸多领域。可以说，在社会生产生活的各个方面，都能看到电气自动化技术的应用。在具体的应用过程当中，电气自动化技术越来越呈现出高端化、智能化、人性化的发展态势。随着其综合技术指标的不断提升，电气自动化的技术也将给人们的生产生活带来很多积极的改变。其次，对电子技术有较强的依赖性。电气自动化技术需要借助电子计算机技术来完成相关的功能。无论是在信号的采集，还是在相关数据的处理都离不开电子计算机的辅助，可以说，现代的电子计算机技术的快速发展在客观上也为整个电气自动化水平的提升提供了良好的技术支撑。

二、电气自动化技术在电气工程中的应用现状

从整体上来看，电气自动化技术在电气工程应用中得到了突飞猛进的发展。但是，由于诸多方面的原因，我国的电气自动化技术在电气工程应用中还存在着科学技术创新不足以及与国际合作交流机会不多、助推民生发展中作用不够凸显等方面的问题。具体来说，在科技创新领域，我国的电气自动化技术虽然在某些专业方面取得了一定的成绩，但是，无论是从技术的核心性上，还是技术专利的拥有量上，我国电气自动化技术所具有的优势并不是很突出，这充分体现出我国在科研创新领域还存在着一定的短板。其次，国际交流有待强化。科技是助推整个人类文明向前发展的主要动力。当前，我国在电气自动化技术方面还在不同程度上存在着闭门造车等方面的问题，由于缺乏国际高水平的对话与合作，这在一定层面上严重影响了我国进行电气自动化研发的前瞻性与创新性。因此，不断加强国际交流与合作，是未来我国电气自动化技术在电气工程应用中水平的主要思路。最后，电气自动化技术还需要更多的向民用方向倾斜。从整体上来看，我国很多电气自动化技术主要聚焦高精尖领域，与一线的民生关联度有待进一步的提升，让科学技术更好的造福大众的生活，改善他们的生活质量，是我国科技未来发展的重要落脚点。所以，从这个角度上来看，不断的提高我国电气自动化技术在民用领域的利用率是我国电气自动化技术未来很长一段时间需要关注的主要方向。

三、电气自动化在电气工程中的应用改进策略

在上文中主要探讨了电气自动化技术的基本内涵与特点，围绕其在电气工程应用领域的不断扩大，其在具体的操作过程中的稳定性上、安全性上、智能性上以及人性化上都面临着诸多的挑战。因此，本文在借鉴相关研究成果的基础上，从以下几个方面来探讨今后提升电气自动化技术在电气工程中应用水平的具体实施策略。首先，注重技术创新。当前，科技发展日新月异，尤其是云计算、大数据等新兴领域的发展，为电气自动化技术的科技创新奠定了良好的基础。当前，我国电气自动化技术在电气工程应用过程当中还存在着借鉴有余，创新不足的现象，尤其是一些电气自动化技术的核心技术，还没有拥有绝对的优势。这不仅影响着我国电气自动化技术的发展，也影响着其在电气工程应用水平的提升。所以，在这一背景下，要加大电气自动化技术科技创新力度，大力培养电气自动化技术创新人才，为其搭建良好的技术研发平台与环境。为电气自动化技术创新以及电气自动化技术在电气工程中的创新应用提供必要的支持。其次，积极开展国际合作。在电气自动化技术应用在电气工程当中难免会存在一些技术层面的问题，一方面，我们需要攻坚克难，突破技术难关。另一方面，我们需要加大与国际电气自动化技术相关组织的合作力度，通过他山之玉可以攻石的方法，来更好的缩短中国与国际电气自动化发达国家之间的差距。例如，可以通过成立电气自动化技术国际交流平台的方式来定期的举办论坛，讲座，经验交流，学术讨论等，在这一系列的举措下，今后的电气自动化技术在电气工程中的应用将会得到更大层面的技术与理论支持。最后，不断的从问题出发来解决当前在电气工程应用领域中存在的诸多问题。例如，人工智能问题、远程控制问题以及人性化的设计问题等等。通过这种方式，可以不断的将电气自动化技术不断应用在民间领域，助推大众生活水平的改善。总之，在我国今后电气自动化技术应用在电气工程过程当中，需要不断的在技术创新领域、国际交流与合作领域以及满足公众电气工程需要领域进行诸多层面的提高。只有这样，我国电气自动化技术才会更好的发挥出其应有的价值与作用。

四、结语

本文主要探讨了电气自动化技术的基本概念与特点，以及当前当前电气自动化技术在电气工程中应用的现状。在此基础上探讨了电气自动化技术在电气工程应用中的改进策略，希望本文的研究能为我国电气自动化技术在电气工程相关问题中的研究提供一定的借鉴。

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中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）19-0069-02

近些年来，随着电力系统规模不断扩大，像PWS、PSASP、MATPOWER、PSCAD、MATLAB-PSAT等电力系统分析仿真软件已日趋成为电气工程师的主要应用工具。另外，利用电力系统分析仿真软件作为课堂辅助教学软件还有利于帮助学生理解基本概念，加深对系统运行的认识。美国EDSA公司开发的电力系统设计分析软件包，是一个功能强大的电力电气系统设计、分析、模拟、控制的综合性的工具软件包，广泛适用于包括太空站、核电站、潜水艇、海上石油平台、炼油厂、化工厂、发电厂、电网、机场及其空中指挥与管制设施、医院等各种设施的电力、电气系统的设计与分析。该软件可分析最多包含2000个节点和8000个支路的复杂系统。该软件不仅能用于电力系统及相关领域的工程设计与科研，还可用于高等学校电气工程及相关专业的仿真教学。本文首先介绍EDSA软件包的功能特点，然后以电力系统潮流计算为例，阐述EDSA仿真软件在“电力工程基础”课程教学中的应用。该软件可为电气工程类的仿真教学提供参考。

一、EDSA的功能特点

EDSA是由美国EDSA公司开发的全图形英文界面的电力系统仿真分析/计算高级应用软件。EDSA软件是全球电力系统设计和分析的标准软件，也是目前唯一通过ISO9001质量认证和10CFR50（美国联邦法规核能卷）规定的电力系统综合仿真软件。该软件拥有直观及友好的操作界面、强大而完善的计算分析功能、开放式数据库连接，能对电力电气系统进行设计计算、分析、模拟及控制。EDSA的分析应用程序与Drafix CAD相组合，并且内置了Autodesk公司的CAD引擎，可以让用户在进行输入和编辑的过程中轻松地复制、粘贴和拖拽，非常方便地绘制直流、交流、单相、三相乃至交/直流混合系统。EDSA提供完整的图形和编辑器，以最简洁的方式建立单线图。利用单线图的编辑工具条，可以图形化地增加、删除、移动或联接设备；放大或缩小；显示或隐藏网络；改变设备大小、方向、符号或显示方法；输入设备属性；设置运行状态等。可以按照不同的连接方式、不同的运行要求、不同的负载状况、不同的电气工程参数、不同的计算参数等来设置或改变系统运行状态，并在此基础上进行各种计算与分析。EDSA的计算分析设计模块种类繁多、功能强大，包括谐波分析、潮流计算、短路计算、电机启动、暂态稳定、最优潮流、可靠性分析、直流系统分析、地下电缆系统、变电站接地和继电保护配合等分析计算功能。作为一个标准化的国际一流软件，目前EDSA软件产品已在国际上广泛推广。在我国，ABB、西门子、北京石化公司、大庆油田设计院以及部分高校科研院所等单位都已成为它的用户。

二、基于EDSA的潮流计算仿真应用

1.潮流分析步骤。（1）通过菜单栏定义绘图页面大小，页面的文本注解显示电气元件（节点和支路）的位置，CAD页面上的层的属性以及这些电气元件的对齐方式。在操作过程中唯一需要注意的是电气元件对齐方式的选择，它分为节点对齐方式和支路对齐方式两种。电气元件的对齐方式决定了电气元件本身放置在CAD的绘图页面上的位置和互联方式。用户可以通过集成在CAD界面中的节点和支路属性编辑器来查看电网拓扑结构是否正确地被输入。（2）数据输入。大体可分为四步操作：第一步，确定要放置的电气元件类型，例如发电机节点、母线节点、负荷节点、变压器支路、电缆支路以及断路器支路等。第二步，确定适当的元器件对齐方式，例如发电机节点及母线节点，可以选择对齐绘图纸的网格；将发电机和母线节点互联起来的变压器支路，可以选择其一端对齐发电机的标注点，另一端对齐母线中点。第三步，将该电气元件放置在图纸上合适的位置。第四步，针对不同的电气元件输入相应参数。如发电机的参数有电压大小、容量以及暂态和次暂态电抗等；输电线的参数有长度，单位长度的正、负、零序电抗等等。当然，EDSA也提供许多常用的不同规格的电气元件参数，供用户直接选择，不必再行输入。（3）数据输入完毕，调用Analysis菜单中的Load Flow下的AC命令进行负荷潮流计算。EDSA仿真软件提供了好几种潮流算法，如牛顿-拉夫逊法、快速解耦法、高斯-赛德尔法等等，可根据实际情况选择不同的算法。另外，分析报告可以选择多种输出格式，如文本格式、自定义的图文结合的PDF报告格式等。针对仿真分析结果，如果需要修改，可以直接返回CAD集成环境作相应改动。

2.算例仿真。本文以某地区220kV电力系统为例加以说明。首先搭建如图1所示的系统，并利用这一系统进行潮流计算仿真分析。

设备参数如表1所示。

选择快速解耦法，点击“计算”按钮后，出现迭代次数和运行时间对话框。同时，分析结果采用文本文件的格式输出。为了发挥图形界面的直观性，EDSA软件还提供了单线图标注功能，即负荷潮流计算的各种结果可选择性地标注到单线图上，比如节点电压的角度、负荷侧的功率因数、节点电压降、支路功率损耗、支路潮流等等。通过上述潮流分析流程可以看出，采用EDSA软件进行潮流计算可靠而且方便，是电气工作者分析系统稳态运行的一个有利工具。

EDSA仿真软件具有良好的交互性及强大功能，它在实际工程中广泛应用。为了提高《电力工程基础》课程的教学效果，做到理论联系实际，可以将EDSA引入到实践教学环节。这样，不仅能帮助学生加深对系统运行的认识，而且可以提高学生的工程应用能力。EDSA是一款非常优秀的教学辅助软件，应在该软件的辅助教学应用方面开展积极的拓展。

参考文献：

[1]王颖.PWS在电气工程专业毕业设计中的应用[J].中国电力教育，2012，（6）：100-101，103.

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2电工电子技术实训课程体系的改进

针对电气工程教学中存在的问题及基本要求，需要在教学内容的基础上，进一步整合教学资源，合理安排电气工程训练及电工电子技术应用的内容。在实践教学中，应让学生对参与到电气产品的研制、组装及调试等过程中，充分将理论知识与工程实践相结合，及时最前沿电工电子科学技术，保证教学内容符合生产实践的情况。

3加强电气工程训练及电工电子技术教学的措施

通过改进传统的教学模式，推动电气工程训练及电工电子技术应用的有效落实，应打造新型的教学体系。在新的教学体系中，应将独特性及差异性作为教学工作的基本准则，以学生为本，开展教学任务。

3.1因材施教，充分提高学生综合能力

在实践教学中，因学习基础等，学生与学生之间的动手实践操作的能力存在着不同程度的差异，为此，在教学活动中，应坚持因材施教的原则，整体提高学生学习效率。通过因材施教，对理解能力低，实践操作水平较差的学生给予重点支持与鼓励，通过科学引导，提高学生学习的兴趣。要求学生根据自身实际情况，制定出将要达到的目标。在理论教学中，应紧密结合实践操作，增强学生学习兴趣，并提高学习效率。因材施教还可以缓解师生关系，打造和谐课堂，提高教学效果。

3.2完善教学内容，提高教学质量

电工电子技术的教学内容主要包括三个方面，第一，电路基础知识与其分析方法，包括单向交流电路、直流电路、电路瞬态过程等；第二，电机与控制部分知识，如磁路知识、变压器结构、异步电动机等知识，第三为电子技术部分，主要包括数字电子技术、组合逻辑电路、半导体器件等知识。其课程内容的确定，应综合考虑对学生的专业技能、实践技能的培养。电气工程教学主要分为基础性、综合性及创新性三个层次。在完善教学内容的同时，应加强对基础实训内容的教学，提高教学质量，需要重视技术应用及设计实践能力的培养，鼓励实训创新性教学，可以带领学生参与电子设计大赛等。在教学方式上，可以通过多媒体教学、演示教学及实训教学等多种形式相结合的教学方法，通过丰富教学形式，改善教学氛围，培养学生的观察能力及分析能力。应尽量多的安排合作项目，对学生的团队精神进行培养。

3.3调动学生学习的兴趣

为达到实践教学的目的，完成教学任务，应充分调动学生学习的兴趣，通过调动学生学习兴趣，培养学生主动参与及创新能力。为此，需要做到教学灵活性，在教学过程中，将理论知识与实践相结合，利用多种方式的教学，提高教学质量。建立不同的考核标准，在进行电气工程实践教学中，应考虑到学生基础及水平的差别，对实践内容进行调整，合理安排不同达到考核标准，避免统一标准下挫伤部分学生学习积极性及信心。不同考核标准可以让不同程度的学生在学习中获得成就感，从而调动学生学习兴趣。可以建立奖励制度，如在实践教学中，将所有学生分为几个组，并安排组与组之间进行比赛，通过分组比赛的形式，培养学生的团队意识，对表现优秀的小组给予奖励，通过奖励制度的建立，调度学生学习及实践的兴趣。

3.4提高学生动手能力，充分实现理论结合实际

从教学中我们发现，学生对一些电路能进行分析，电路图也能读懂，但一遇到实际问题就懵了，不知从哪儿着手。更有甚者，他们对一些最基本的元器件都不认识，存在着严重的理论与实际相脱离的现象！为此，笔者认为，实际的动手势在必行。对于一些电子电路，可让学生动手制作。从印刷电路板的设计、元件的选取、安装焊接都由学生自己动手。经检查安装无误后，由老师指导调试。实践证明，通过一系列的动手操作，可以有效地克服理论与实践相脱离的痼疾，让学生掌握真正的知识！

3.5改变传统观念，建立实际需求的理念

在传统电子工程教学中，其教学的安排多是在理论框架内进行的，虽然这种教学方式可以全面的介绍各种理论知识，但其缺乏明显的重点，仅仅将知识的完整性体现，却忽视了教学的实践性。为此，应改变传统的教学观念，建立以实际需求为基础的教学理念。及时关注最新电工电子等科学技术的进展，合理安排实践教学，提高学生教学实用性。

篇（7）

作者简介：詹习生（1979-），男，湖北蕲春人，湖北师范学院机电与控制工程学院，讲师；吴杰（1980-），女，湖北云梦人，湖北师范学院机电与控制工程学院，讲师。（湖北 黄石 435002）

基金项目：本文系湖北师范学院教学研究基金项目（2009055）的研究成果。

中图分类号：G642     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）01-0044-02

“电路”课程是电气信息类专业最重要一门技术基础课程，是进入专业课程学习的首要课程，是研究电路理论的入门课程，也是学习后续专业基础课和专业课的桥梁[1]。由于“电路”课程的覆盖内容较多，理论性较强，学生学习起来比较困难，同时该课程的学时逐步减少而教学内容不变，为了解决该课程学时减少的情况下，还要提高教学质量的矛盾，使得学生在规定的学时内学好“电路”课程，掌握电路的基本概念、基本理论和分析计算电路的基本方法以及实验技能和实验方法，因此就必须提高教学质量。笔者根据多年教学经验，在教学内容和教学方法上做了较大的改革，并积极探索，大胆实践，取得了一些可喜的成绩。

一、“电路”课程定位和教学目标

结合湖北师范学院的办学定位、人才培养目标和生源情况，确定本课程在专业培养目标中的定位与该课程教学目标。

1.“电路”课程定位

“电路”课程是电气工程及其自动化专业、自动化的专业必修课程（95学时），也是电气自动化技术专业（“电路分析”设87学时）、通信工程（“电路分析”设70学时）、电子信息工程和电子科学与技术专业（“电路分析”设82学时）的专业基础课程。本课程根据学校和机电与控制工程学院的定位，制定了相应的措施。制定了以“强化基础、深入研究、服务社会”为专业建设的基本思想，强化基础就是要求学生深入学习本课程并掌握电路的基本概念、基本定理、基本分析方法等基础理论，同时接触大量的实际电路模型，并在分析和训练中加强电路学科的基础，为他们将来从事电工类工作创造条件；深入研究是要求教师在教学中认真分析教材，创新教学方法，研究教学规律，开发学科前沿领域；服务社会是要求学生和教师都要学以致用，把电路学习和服务社会结合起来，为地方经济发展做出应有的贡献。

2.课程目标

本课程是培养学生掌握电路的基本概念、基本规律与基本分析方法，使其具备扎实的电路理论知识，为后续课程的学习及今后的专业技术工作打下基础；同时训练学生分析、计算电路的技能，掌握各种分析求解电路的方法；进而使学生掌握进行电工实验研究的基本方法；培养分析基本电磁现象、进行科学研究的初步能力；最后培养学生综合应用已学知识分析、解决实际工作中电路问题的能力。

二、“电路”课程教学内容改革

结合“电路”课程定位和教学目标，根据现行教材和实际学生情况，本课程在教学内容的设计上做了大量的工作。

1.“电路”理论课程教学内容分类

“电路”课程在电气信息类各专业课程体系中起到承上启下的作用，应根据各专业的不同特点对课程内容做适当调整，以便在给定的计划学时内，把必须掌握的内容传授给学生，达到厚基础、宽口径、高质量的目的。为此针对不同专业制定了三个教学大纲。根据电气信息类各专业课程体系的要求，规划了“电路”课程内容的体系结构[2]。

“电路”课程整体内容分成三大部分：一是集中参数电路，集中参数电路包括线性部分和非线性部分。线性部分含稳态电路和暂态电路。稳态电路的具体内容为：直流电路、电路定理、正弦稳态电路分析、三相电路、耦合电感电路、非正弦周期电流电路、二端口网络、电路方程的矩阵形式。暂态电路的具体内容包括：一、二阶电路的时域分析、拉普拉斯变换、网络函数；二是分布参数电路，此部分主要内容为均匀传输线；三是磁路和铁心线圈电路[3-4]。

根据不同专业的培养计划和课程体系要求，适当调整教学内容。如对于电气工程及其自动化、自动化专业、电气自动化技术专业，根据专业培养目标和培养计划，要求较全面掌握“电路”课程的内容，需要深入了解和掌握电路的基本概念、基本理论、电路定理。掌握电路基本分析方法，掌握线性电路和非线性电路的分析方法。此外根据电气工程及自动化专业的特点，适当增加“磁路和铁心线圈电路”的部分内容[5]，为学好后续的“电力自动化”、“电机拖动基础”等专业课程创造条件。

对于通信工程、电子科学与技术和电子信息工程专业，除了掌握集中参数电路部分的直流电路分析、电路定理、交流电路分析、电路的暂态过程分析等基本内容以外，还适当增加了分布参数电路的相关内容，即“均匀传输线”，使学生了解分布参数电路的概念，如波的传输过程等，为学习后续课程奠定基础。

2.适时调整教学内容，满足社会发展需要

社会对人才的需要，就是对人才培养的目标。随着电工电子技术突飞猛进、日新月异的发展，新技术的不断涌现，适时调整教学内容，将新产品、新技术、新知识引入课堂，以适应社会对人才的需求。几年来，通过市场行业调研、专家论证，做了大量深入细致的工作，使该课程的教学内容最大程度地满足行业对人才的需求。

（1）适时修订教学大纲内容及要求，更好地适应人才培养的需要。

（2）根据我校学生特点，结合国家优秀教材邱关源主编《电路》第5版，编写适合师范院校应用型学生的电子教案，经我院学生使用，学生普遍反映良好。

（3）精选、优化教学内容，突出理论联系实际。理论教学内容的选择，体现以应用为目的，“必须、够用”为度，着重培养学生分析问题的能力，突出后续课程理论教学实际的需要；突出技术领域中的实际应用能力[6]。

1）突出重点内容。在讲授动态电路过渡过程问题时，首先要讲清楚过渡过程及换路定律的基本知识，然后对几个响应采用“黑箱”处理，突出“三要素法”分析计算一阶电路过渡过程问题。思路明确，计算简洁，重点突出。

2）突出后续课程教学需要。讲授“受控源”内容时候，首先讲清“受控源”基本概念，然后延伸到“模拟电子技术”课程中的晶体管放大电路的等效模型，并详细计算分析；最后将场效应管放大电路及运算放大器等效模型作思考题。为后续课程“模拟电子技术基础”学习打下良好基础；讲“三相电路”时，除了如何讲授三相电路的基本概念和分析三相电路的基本方法之外，我们还进一步定性分析三相电源的产生、相量及旋转磁场形成等概念，采用动画的形式演示三相电源产生的过程，这将为后续课程“电机拖动基础”的教学埋下伏笔；讲“动态电路过渡过程”时候，详细的讲解电容的充、放电和微分、积分电路的实际过程，并通过鲜明的响应曲线来演示，从而为“数字电子技术基础”课程中触发器电路等讲授打下基础；讲解“阶跃响应”时候，详细讲解阶跃信号定义及非时变系统的概念，从而为“信号与系统”课程学习埋下伏笔。

3）突出应用能力培养。在讲解电容的串联、并联和混联时，采用电梯中的电路作为例题[7]，为今后正确使用电梯和设计，安装和调试电梯打好初步基础；讲解串联谐振电路时，联系到“电工电子实训”课程焊接收音机，用收音机中的电路作为例题。将处于谐振频率的信号提高Q倍，从而能够起到选择广播电台的作用讲清楚；讲解动态电路时，用汽车自动点火电路作例题[8]，从而让学生感受学以致用的效果。

（4）调整课时。加大课程整合的力度。根据培养应用型人才的需要，理论知识以够用为度，减少理论学时，增加实践教学环节。由于采用了多媒体教学，弥补了过去课堂知识含量低的现象，使课堂教学更加紧凑，更加合理。

（5）实验教学内容改革。根据各电类专业培养目标及教学计划，“电路”课程实验教学内容紧密联系理论教学内容，制定了实验教学大纲，并根据专业培养计划的要求，及时调整相关内容。实验教学内容的安排，重点是培养学生逻辑推理能力、分析计算能力、实验操作技能、总结归纳能力及自主学习能力。改变过去的单一验证性实验，增加了部分设计性实验内容。根据实验教学大纲要求安排了10个“电路”实验项目（表1）。可以根据教学大纲给定的实验计划学时，选做其中的某些实验项目。

三、“电路”课程教学方法与教学手段改革

1.教学方法

教学方法上，根据教学设计思路，采用教师理论讲授，学生自主学习，实验动手能力培养等环节，促进教学质量的提高。

理论讲授，首先设计好每次课的教案，对授课内容的重点、难点以及涉及的基础知识给出明确提示，同时指出本次课所学知识将在哪些专业的后续课程中得到应用，进行简要介绍，并且采用循序渐进，深入浅出，言简易懂的形式，着重讲清分析问题和解决问题的方法，这样才能够引导和激发学生的学习兴趣和学习热情。为了巩固所学的内容，选择一些有针对性的练习题目，留给学生自主完成，按难易程度提出不同要求，同时推荐一些参考文献，让学生自行查阅。

实验教学方面，针对设计型实验内容，要求学生根据学过的基础知识，对采用的方案加以论证，确定实验方案与步骤，对实验结果进行分析计算，确认实验结果的正确性。对于验证性实验，要求学生实验前对相关内容做出预习报告，实验中注意培养学生的动手能力和独立解决问题能力。实验后对发现的问题和实验的结果进行讨论，做到理论联系实际。

2.教学手段

由于“电路”课程的基本概念、基本定理和基本分析方法较多，所以采用多媒体课件教学与传统的板书教学相结合的形式。充分发挥两种教学手段的优势。传统板书教学手段的优势在于，课堂上教师与学生可进行直接互动交流，信息的传递与回馈直截了当，有利于教师与学生的相互沟通，教师的讲课内容容易被学生接受理解。不足之处在于信息量比较少，在课时量有限的情况下，拓展学生的知识面受到了限制。采用多媒体课件教学弥补了这方面的不足，对多媒体课件演示的重点、难点内容，教师通过板书形式进行深入讲解。增强了教师与学生在课堂上的互动交流过程，同时也增加了信息量，调动了学生的学习兴趣，取得了较好的教学效果。

四、结论

经过近几年的教学实践，笔者认为要想提高“电路”课程教学质量，就必须根据课程定位和课程教学目标来制定教学内容，进一步根据教学内容来采用有效的教学方法和手段。笔者结合湖北师范学院的教学定位和生源的实际情况出发，分别从“电路”课程教学内容和教学方法上进行改革，经过几年的实际证明，取得较好的教学效果。但是如何结合实际工程案例来进行教学，让学生在掌握扎实的电路理论知识的同时提高学生动手能力，是今后课程教学改革中要解决的问题。

参考文献：

[1]陈晓.关于提高“电路”课程教学质量的思考[J].中国电力教育,2009,(7):107-108.

[2]刘珊中,田葳,王欣勇.《电路》课程教学改革与实践[J].中国现代教育装备,2008,(11):77-78.

[3]麻寿光,寿齐虹.电路课程教学和实践内容改革探讨[J].电气电子教学学报,2001,(3):25-28.

[4]太淑玲.采用multisim辅助数字电路设计的研究[J].黑龙江农业工程职业学院学报,2007,(2):64-66.

[5]程隆贵.谈电路课程的教学改革[J].武汉电力职业技术学院学报,2008,(3):17-19.

篇（8）

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）37-0114-02

一、引言

微课程是指时间在10分钟左右，以阐述某一知识点为目标，以短小精悍的在线视频为表现形式，以学习或教学应用为目的的在线教学视频[1]。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，近些年在高校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类课程教学，而在专业课程的教学中应用甚少[3]。基于此，笔者在多年教学经验的基础上，进行了电气工程类专业课程“工厂供电”的微课程设计探索，并将微课设计过程中的体会分享给大家。

二、微课选题

工厂供电是我校自动化专业的一门主干专业课程，其主要任务是以企业供配电系统的一次部分为主，使学生初步掌握一般企业供配电系统和电气照明运行维护和设计计算所必需的基本理论和基本知识，是一门理论与实际结合较紧密的课程。笔者从事工厂供电的课堂教学已经十余年，具有一定的课堂教学经验，现将该课程制作成微课的形式，既服务于电气专业学生，又可以为非电气专业的学生敞开学习第二专业知识的大门[1]。

受微课自身特点的限制，一个微课中所包含的知识内容是有限的，因而在微课中重点和难点不应设置太多，重点、难点解析应尽可能简洁明了，从而达到10分钟就能掌握某方面的知识或技能的目的[4]。基于此，微课选题应偏重基本知识点。应用到本课程，变电站的各种主接线方式、负荷统计的方法、继电保护的基本要求等都可以做成微课的形式。本文选择变电站电气主接线中的一个基本知识点――“桥形接线”作为微课设计的案例，探讨电气专业课程该如何进行微课设计。

三、微课制作过程

（一）选题背景

“工厂供电”是我校自动化专业唯一的一门强电课程，设置于第七学期，该课程的先修课程为“电机与拖动基础”。该专业学生在学习该课程之前，未接触电力系统的任何专业知识，因此，在进行微课设计的时候，应尽量使微课构思设计巧妙、有趣，循序渐进地引导学生，以达到最佳的学习效果。

本次微课选择的内容为该课程第1章“供电系统基本概念”中的第二小节。在第一小节中，已经对电力系统的基本概念、电压等级、供电系统在电力系统中的地位和作用、供电系统的主接线方式等基本概念做了一定的介绍。本次微课，承接上堂课的教学内容，介绍工厂供电系统中变电站的电气主接线形式。变电站的电气主接线是由各种电气设备及其连接线所组成的，用以接受和分配电能，是供电系统的重要组成部分，其设计的好坏直接关系到电气设备的选择、配电设备的布置及运行的可靠性与经济性，因此是变电站设计的重要任务之一[5]。从整个课程体系来看，本节内容处于一个比较重要的地位。

（二）教学目标

本次课的教学目标：掌握桥形接线的适用场合、桥形接线的类型，理解桥形接线的特点。要求：识别和绘制桥形电气主接线图，结合变电站电气主接线实例理解其适用场合。其中桥形接线的类型为本次课重点，桥形接线的特点为本次课难点。

（三）教学方式

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、比较法、列举法等多种教学方法相结合。

（四）教学设计

1.桥形接线适用场合。首先从企业变电所的设计现状出发，分析企业变电所为了保证对重要的一、二级负荷可靠供电，广泛采用由两回电源线路受电、企业内部装设两部变压器的情况，从而采用启发式教学，引出桥形接线的适用场合：桥形接线适用于企业变电所中只有两台变压器和两条线路的情况。

2.桥形接线图。指出“根据桥连断路器的位置不同”，桥形接线分为两种类型，即内桥和外桥，让同学们以此识别内桥和外桥接线图，如图1、图2所示。

3.桥形接线的特点。此处重点以内桥接线为例，分析该接线形式的优缺点。

（1）内桥接线的优点：①线路投、切灵活，不影响其他回路的工作。结合多媒体上的电气主接线图，以动画的形式展现线路投切时的操作顺序。此处涉及到投切线路时隔离开关和断路器的操作顺序务必正确的问题，顺序错误会导致严重后果，因此，笔者在此处插入一个视频短片，描述在工作现场发生实际的误操作而导致严重的人身和设备危害问题，让学生对误操作的后果留下足够深刻的印象，从而掌握正确的操作顺序。也就是说，通过视觉和听觉的共同冲击，增强学生对该知识点的感受。②布置简单，占地面积小，可发展为单母线分段接线。此处以动画的形式展现如何由内桥接线发展为单母线分段接线的过程。

（2）内桥接线的缺点：接着从内桥接线的优点出发，相应地引出与此对应的内桥接线的缺点，即：变压器投切操作复杂，故障检修影响其他回路。此时亦以动画的形式描述变压器投入和切除时的操作步骤，让同学们对高压开关的操作顺序有更加深刻的体会。

4.内桥接线的适用场合。从内桥接线的优缺点出发，采用“启发式”教学，让同学们总结出内桥接线的适用场合：适用于受电线路较长（即线路故障多），而主变年负荷利用小时数高（即主变不经常切换）且无穿越功率的场合。

5.外桥接线的适用场合。由于外桥接线的优缺点恰恰与内桥接线相反，借此机会，利用翻转课堂理念，调动学生参与的积极性，让学生利用“比较法”，自己分析外桥接线的特点。此时任课教师可以略讲此环节。

6.全桥接线。从前面的讲述出发，可以很自然地延伸出全桥接线图，如图3所示。此时学生很容易识别该接线图，理解该接线形式的优点：对变压器和线路的操作均方便，运行灵活，适应性强；缺点：所需设备多，投资大，变电所占地面积大；适用场合：适用于少数用电量很大且非常重要的大型企业的总降压变电所。

7.案例分析。采用“案例法”，以学校35kV总降压变电站桥形接线电气主接线图为例，让同学们把所学理论知识与现场实践有效结合起来，达到学以致用的目的。

8.布置作业。树立“以学生为中心”的理念，充分发挥学生是知识的主动构建者身份，布置学生课外收集相关企业变电站的桥形电气主接线图，结合现场实际进行桥形接线的具体分析。

四、总结

笔者围绕“桥形接线”这个知识点，在本次微课设计过程中采用现代化的多媒体课件为主、传统板书和视频短片为辅的教学形式，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。

“工厂供电”课程的特点是理论与工程实践联系紧密，因此在微课设计过程中不拘泥于课本原始内容，适当的引入工程实际现场出现误操作的视频案例，引入本校35kV变电站的电气主接线图案例，激发学生更强的学习兴趣，以达到最佳的教学效果。

总之，希望通过本次微课程的设计，达到“抛砖引玉”的效果，对电气类专业课程微课设计的发展起到一定的推动作用。

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）.

篇（9）

中图分类号：G642.0?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）19-0045-02

“电力系统继电保护”是电气工程及其自动化专业重要的专业基础课，该课程理论性与实践性都很强，内容多，而教学学时少；课程概念深，计算烦琐且抽象化，学生也感到难度较大。特别是实验和实践教学部分，因为受实验条件的限制，重庆科技学院（以下简称“我校”）电力系统继电保护只开设了继电器特性试验、功率方向继电器实验、差动继电器实验和自动重合闸4个实验，学生只是简单地学习了继电器的基本概念，对电力网络的计算还停留在电力系统分析课程中简单的2机或3机系统阶段，难以建立起现代电力系统大网络、大互联的知识。

为了适应现代电力系统的新发展，我校电气工程及其自动化专业整合了相关电力系统继电保护的课程，引入了电力系统分析综合程序（PSASP）软件，增设了为时两周的继电保护综合课程设计环节，以培养学生的工程实践能力。本文将探讨如何面向电力系统实际，寻找理论和实际应用技术的最佳结合方式，改革和建设继电保护实践教学体系，来增强学生的工程能力和创新意识。

一、继电保护综合实训的教学体系

为了增强电气工程专业课程实践教学效果，国内有的高校开设了电力系统分析课程设计，有的高校开设了继电保护课程设计，但是以往的设计大都是人工计算的方法，系统简单但计算烦琐，还不易掌握。将PSASP引入到了电力系统分析的教学中，开设了简单电力系统的潮流计算和短路电流计算等实验，取得了一定的效果。[1-2]重庆科技学院（以下简称“我校”）从2010开始，就把PSASP软件引入到电力系统继电保护课程设计的实践教学中，将“电力系统分析”课程设计和“电力系统继电保护”课程设计整合成一门继电保护综合课程设计，利用PSASP进行较复杂电网的潮流计算、短路电流计算、继电保护的整定和暂态稳定计算。通过一个完整的电网计算综合实训，把前后的知识体系连贯起来，让学生对以往抽象、烦琐的分析和计算有一个完整清晰的概念，取得了较好的效果。

图1是“电力系统继电保护”综合实训的教学体系，学生先完成电力系统的短路电流计算和继电保护的整定计算，再通过PSASP软件进行同一个系统的潮流计算、短路电流计算和继电保护的整定计算，最后进行系统的暂态稳定分析。这样一个完整的设计训练，可以让学生建立起大电力系统的初步概念，并且二者可以互相检验，从而验证学生的计算过程是否正确，所学的知识运用是否正确和熟练，达到学以致用的目的。

二、课程设计内容简介

1.建立电力网络并计算元件参数

设计任务书由教师下达，给出电力网络接线以及元件初始参数。鉴于只有两周的设计时间和人工计算的要求，网络接线不宜过于复杂。所以选择了一个三机10节点的110KV/10KV电压等级电力网络，系统网络图如图2所示，学生首先对110kV电网结构、参数进行分析，然后通过《电力系统设计手册》查得电网中各元件的电气参数，再计算元件参数。图中的参数是计算出来以后的结果，为计算方便，忽略了各元件的电阻。电网中的变压器均为YN，D11连接，发电厂升压变中性点接地，其他变压器不接地；发电厂容量为G1=50MW，G2=G3=25MW，功率因数cosΦ=0.8；输电线路的X1=0.4Ω/km，X0=3X1。

2.人工进行短路电流计算

由于短路电流计算是电网继电保护配置设计的基础，因此需要分别考虑最大运行方式（三台发电机全部投入，系统环网取开网运行）时各线路未端短路的情况，最小运行方下（三台中最大的一台退出运行，系统按环网计算）时各线路未端短路的情况。要求学生画出系统等效电路图，化简电路，再分别计算各条线路末端短路的最大和最小短路电流。电网等效电路图如图3所示。如果学生人数较多，为防止抄袭现象，可以采用学生分组的方式，比如某些组计算G、H母线的短路电流，某些组计算I、J母线的短路电流等。

学生需要计算最大运行方式三相短路的短路电流、最小运行方式两相短路的短路电流以及单相接地短路的短路电流，通过计算学生既复习了电力系统故障分析中对称和不对称故障的计算方法，又为下一步的整定计算打下了基础。教学实践中发现，采用人工计算的方法计算短路电流在工程实践中虽然已经被PSASP这样的软件所代替，但教学上仍然十分重要，对于很多基本概念的掌握仍然必不可少。

3.人工进行继电保护的整定

需要整定继电保护包括输电线路110kV三段式相间距离保护，三段式零序电流接地保护以及10kV侧的三段式电流保护，还有变压器的差动保护、过电流保护等。这部分内容计算量较大，限于学时，也可以采用分组的方式，只要求对部分断路器的保护进行整定计算。

篇（10）

实践教学是培养人才的一种应用型模式，主要以培养学生的实际动手能力为主要的特点，而对于实践教学的探索，首先是要在培养的目标上进行确立：可以以同是的教育为根基，用来提高学生的综合能力以及素质，对于学生的专业发展也有一些帮助；接着就是对能力的培养，作为首要，能够让学生具备足够的基础知识、重视实践以及应用能力、最终达到创新的这几个突破点。所以对于电气工程及其自动化实践教学要从培养人才以及教育教学模式方面开探究。

一、培养学生自主的特色

培养本科这样比较实用的人才是应用型本科的主要模式，它们也拥有自己的特点，那就是培养学生的懂事能了和应用能力，面对培养目标，主要是要识别教育为主，着重培养学生的综合素质和动手能力，为以后学生的基础知识，专业学习还有可持续发展等埋下伏笔。加强能力的培养，让学生有自己的特点，比如基础扎实，实践能力强，创新能力强等等。所以培养应用型的学生，需要有较强的工作实践和创新能力才可以的高技术人才。电气工程自动化是很依赖时间的一门学科，它有自己的特点，就是口径宽，包含了很多很广泛的学科包括自动化，电气，高压电，电力方面和理论电工材料等多个方面。还有就是有关科学的合作性很强，用各种方法分解给学生，老师给同学提问的同时，学生也可以给老师提出问题，这样就是一种如同对话一般的教学，可以很好地刺激教育，能让老是和学生之间的了解得到加强，也能激发学生的学习的热情和渴望，达到双赢的效果。

二、课堂教学质量

在过去，我们的老是上课大多都是很传统的用着粉笔，在黑板上写下一段又一段。但是在几何中，由于算法的复杂性，会让课堂上很多时间都用在了作图上面，而且课堂上的教学质量会变得很低下，学生也很难去接受，甚至觉得枯燥乏味，缺乏学习兴趣。而现在的教学可以说是得到了很大的变化，用多媒体设备，创新了知识点，提高了同学们的课堂乐趣，也提高了老师们的教学质量，不仅能够在图片的准确性上做文章，更能节省下大量的时间。当然了，也不能完全把黑板给摒弃，因为黑板上写字的灵活性，随意性，能够生动形象的达到很多效果，这也是一种艺术，这都是多为题工具所不能替代的东西。现在的课堂，应该学会把这两者完美的联合在一起，取长补短，把现代技术和创痛教学方法结合到一起，这样的创新也是一种进步。

三、结合实际情况进行适当的改变

可以根据学生的真实情况，把教材进行适当的改变，把常见的概念和所能了解到的地方，都进行讲解，这样科学的安排时间，可以让我同层次的学生都得到一定的好处。基础差的学生可以有时间琢磨，结合习题让学生们找到做题的乐趣，解决问题的成就高，这样学习效率将会大大提高，学习兴趣提升，这之后再把难题进行学习，有一个适应的过程，让学生们能轻松的学习，找到好的学习状态。我们生活的环境是一个立体的环境，三维空间，要想了解三维空间，得从很多基础的部分入手，学习是一个循序渐进的过程。

四、树立教学理念，明确实践教学地位

在构架教学体系的时候，要充分发挥学以致用的理念，用多方面的培养，来加强学生的动手能力。构建一个完整科学的体系，是想要实现目标所必须做到的。我们需要一人才的培养，知识的传授，素质的提高等多个方面的提升。电气工程专业分为四个模块

1.课程实验

围绕着课堂教学，进行初步的工程训练，和实验，进行教学，提高学生的动手能力，和思维。从基础课到装也可，到实习，让学生学会电工工具的使用，仪表的看法和很多基础知识的了解。提高动手能力。

2.综合训练

以综合性为主，学习工程设计的能力，让学生具有工程技术人员应该拥有的技术，从大岛到大四，五个学期学习电子电力技术，数字电子技术等综合实验部分。在课程设计的时候，要根据学生们的实际情况进行删减，要学生能够独立进行分析和安装，对所涉及的工程进行技术上，合理性和经济新的分析，了解解决方法。而学生应该有的毕业设计，就是对大学几年所学的知识进行综合汇总。是全方面的检验。要掌握用计算机对电子电路，常用低压电器，输变电线路等进行熟练地操作。这些工作人员必需拥有的能力，也间接降低了学生毕业以后的就业上的压力。

3.实习

专业认知实习，生产实业，毕业实习等实习，让学生熟悉了电气原件实物的结构和特点，这样能让学生不至于只认识符号却不认识实物的缺陷。实习时培养学生动手能力的重要途径，了解工艺流程的基本概念，提高综合素质。可以聘请专业的人员给学生讲解相关知识，给每个学生提供学习和提高的机会。加强工作责任心。比如以参观的形式，到相关的企业去实习，能得到锻炼也能进行学习。听企业员工说电机生产，电力系统等知识，这些都是学习和教育必不可少的一部分，能培养学生们的实际操作能力和兴趣，是对理论的检验和继续学习。

4.创新实践

科学实践项目和创新项目，学科竞赛等多想活动，是电气工程学科一直重视的地方，也很重视学生的实践能力，动手能力和创新能力的培养，一些科学创新项目和科技竞赛等活动都是给大学生创新能力得到发展的平台。学生们可利用电气工程所学到的知识，积极参加科学创新。并且制作了很多作品。在学生为主要申请创新项目的申请中，要通过严格的立项，检测和验收等重重考验，积极地推动了学生对创新的追求。培养起了学生们创新精神和实践的能力，团队合作也是必不可少的。将科研创新和学习联络在一起，学到理论的同时也能学到新的知识。提高学生的综合素质和创新动手实践的能力。

总结

电气工程及其自动化实践教学的体系构建之中，始终是把设计能力、实践的能力作为主要的训练，同时也加强了对于创新的能力以及综合素质的培养，在很多实验、设计、文化活动、竞赛等教学实践中，都以把提高学生动手能力作为重点来开展，但是同时也是遵循实践与理论相结合的教学规律，按照系统性的创新性的教学原则来实践教学，文章根据教学特点以及教育体制来探究了一系列内容，从培养学生自主的特色、课堂教学质量以及结合实际情况进行适当的改变、教学理念这四部分来探究电气工程及其自动化实践教学，其中构架教学体系的时候，要充分发挥学以致用的理念，用多方面的培养，来加强学生的动手能力。构建一个完整科学的体系，可以从课程实验、实习、创新实践以及综合训练四部分，综合的去培养学生们创新和实践的能力，团队合作也是必不可少的。将科研创新和学习联络在一起，学到理论的同时也能学到新的知识。提高学生的综合素质和创新动手实践的能力，随着现今的教育不断改革的深入，实践教学的内容也在不断地更新改进，实践教学体制会不断地完善起来。

参考文献：

[1]杨泽斌，孙玉坤，谭伦农.电气工程及其自动化专业实践教学的探索与思考[J].电气电子教学学报，2007，01：69-71.

[2]厉虹.应用型电气工程及其自动化本科专业实践教学体系探索[J].教育教学论坛，2011，23：110-112.

[3]李颖峰.电气工程及其自动化专业实践教学改革探索[J].中国电力教育，2008，22：102-103.