时间：2022-11-04 13:10:22
关键词：职业院校 《工厂供电》 教学改革
《工厂供电》是高职高专电气自动化技术专业设置的一门主干专业课。本课程适用于招收普通高中毕业生，学制三年的电气自动化技术专业。该课程主要介绍了工厂变配电所的一、二次系统及电气安全、电能节约等内容。供配电系统的不断智能化化、计算机控制下变电所的出现等，我们认为必须紧跟市场潮流。但目前的工厂供电教材还沿用传统的老旧内容，课本知识与生产实际严重脱节，很难适应信息飞速发展的现代化教育。我们认为在教学过程中，我们应该充分结合供配电系统的实际情况调整授课内容，改进教学方法；以便在新的时期取得较好的效果。
1、实事求是是《工厂供电》教学的生命线
1.1 结合实际，充分讲解课程
很多的内容，如重型设备、各种工厂接路线、安全性防护措施、保护接地电能节约等，我们应该先在基本理论层次得到提高，得出应该解决的难点，然后让同学们到学校指定的实习基地，将抽象的知识具体化，使一些枯燥乏味的内容变得生动有趣，有利于学生较完整地建立《工厂供电》的整个课程体系。同时我们应该请现场技术专家在工厂供电的实际中讲解课程内容。因为丰富的实践工作经验是《工厂供电》课程的物质基础，能结合具体应用背景介绍一些书本上仅仅是简单提及的新技术、新产品、新工艺以及设计思路。这种形式不仅能丰富教学内容、拓宽学生的视野、增强感性认识，还能针对电气工程中的具体问题，让学生提出不同的见解，以激发学生的创新意识这样也方便学生针对课程内容进行总结，理清思路。学生们会认为所学知识非常有用，这样才能真正调动学生的学习劲头；从而更好的解决我们遇见的教学问题。
1.2 采用信息技术，生动形象的进行教学
随着信息技术的发展，传统的教学模式也得到了很大的改进。计算机辅助教学（computer Aided Instruction，简称CAI）。CAI的使用能大大增加学生学习效率、提高学习质量和教学效率，实现最优化的教学目标。
针对我们《工厂供电》的教学实际；有些内容是不方便直接观察物理构造的，先利用多媒体教学，让学生观看图片，带领学生去参观，加深学生的印象。对有些即使在现场也无法观察的现象，我们也采用多媒体辅助教学的形式；利用多媒体辅助教学软件，用动画模拟工厂供电体系工作情况，化静为动，形象直观，使学生准确地掌握了这部分知识。
1.3 教学方法和方式的创新
本课程的教学改革，要让我们的课程实现理论与实践高度复合式发展的的课程体系。以工厂实习等实践活动为基础，我们认为应该在实际的实践活动中不断的提高学生的理论素养和实际动手能力，为学生能够在就业市场得到企业的青睐打下了坚实的基础。
在实际中可以采取：把课堂搬到了院变电所和实训室，针对设备讲原理、讲功能，讲操作；把供配电设备和特殊行业的供配电设备的外形图做在课件上，使大家有一个感性的认识；鼓励大家进行网上学习，了解新设备，学习新知识；本课程还安排有一周的生产设计，十六周的顶岗实习。采用这种教学方式，可基本满足培养目标要求的实训要求，学生学习兴趣高，教学效果好与企业共建了校内外实训基地，校企结合，工学交替，学校教师与企业技术人员共同评价实践教学效果，有力地保障了学生知识的应用和技能训练，同时也培养了一支具有丰富教学经验和工程实践经验的教师团队。实现“依托行业、工学结合、突出应用、强化能力”的课程教学目标。
2、充分贯彻以人为本的方针。坚持以学生为中心
我们认为我们在教学中应该由以教师为中心的学习向以学生为中心的学习转变。教师的责任是为学生成长成才提供优良环境和学习条件，重点要做好四方面的工作。
遵循教育规律深化学改革。要培养真正意义上的符合要求的《工厂供电》方面的人才，从教育规律上说，最重要的是要调动学生学习的自觉性、主动性。这也是能否从根本上解决学风问题的关键所在。因此，教育教学改革的重点，一是要在课程设置和教学管理上增加更多的弹性，为学生“松绑”，为学生的自主学习留出更多空间，促进学生多样化、个性化的发展；二是要改变现行的以课堂讲授为主的教学方式，更多地推行探究式的学习，要以任务方式安排学生进行各类系统设计和系统制作，从而实现学生的主动学习、主动实践。
广泛开展学生课外课程探讨活动。开展大学生科技创新活动，是有效调动学生自主学习积极性的另一个重要手段我们认为学院在这方面已有较好基础，可以更好的进行这方面的活动。
3、加强课程设计工作
3.1 端正课程设计教学目的
我们的课程设计应该注重培养学生正确的设计思想，理论联系实际的工作作风，严肃认真、实事求是的科学态度和勇于探索的创新精神；培养学生综合运用所学知识与生产实践经验，分析解决工程技术问题的能力；通过课程设计实践，训练并提高学生在理论计算、结构设计、工程绘图、查阅设计资料、运用标准与规范和应用计算机等方面的能力。
3.2 加强课程设计的选题工作
我们认为课程范围中应该包含必要的课程设计部分，；课程设计的题目应尽可能有实用背景，对模拟性质的“题目”不得年年重复使用；根据学生的知识和能力状况来设计工作量和难度系数，使学生在规定的时间内既工作量饱满，又经过努力能完成任务；课程设计题目由指导教师拟定，并经教研室主任审定。课程设计的题目也可由学生自拟，但必须经指导教师报教研室主任批审，同意后方可执行。
3.3 完善课程设计的督导机制
我们应该组织起一只高效的督导队伍深入到答辩现场进行检查，检查学生是否按设计任务书完成全部工作；仔细审查学生的设计图纸是否合格，实验结果和程序运行是否正确；仔细审查设计计算说明书（或论文）撰写是否规范；检查指导教师是否履行了自己的职责；检查答辩组织与答辩过程是否规范，检查学生的答辩质量。答辩结束后，指导教师要写出检查工作总结，一式叁份，一份存教研室，一份存学生所在系，一份存教务处，对这期课程设计做出总的评价，肯定成绩，找出问题，提出改进完善的建议。
（宿州学院，安徽 宿州 234000）
摘要：根据“工厂供电”课程的主要教学内容和特点，结合“工厂供电”课程的教学现状，以教学中存在的实际问题为出发点，分析和探讨了教学改革的方案，以提高学生在今后的学习主动性、积极性和作为应用型本科人才解决实际工程问题的综合能力.
关键词 ：工厂供电；教学改革；应用型
中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1673-260X（2015）05-0255-02
在宿州学院的人才培养方案中，“工厂供电”课程是电气工程及其自动化专业的专业课也是必修课之一[1]，更是专业核心课，显然如何更好地提高教学质量和学生的综合能力就显得非常重要，而某些问题的存在，就使得对该课程必须进行相应的教学改革，以更好地培养学生理论联系实际和分析、解决实际工程问题的能力.
1 “工厂供电”课程的教学现状
首先，从“工厂供电”的教学内容上来看，由于该课程是一门传统的专业课，其教学内容信息量大、面广，但主要内容变化不大，而随着电力系统、工厂供电系统的发展，其教材内容的某些方面也略显陈旧，急需进行教学内容改革；其次，在教学方法方面，一直以来的板书教学影响到了教学进度和信息量的传输，同时有相当数量的课时作为理论教学，而并没有给学生任何相关的实习和实践机会，学生也不能很好地理解和消化一些重要知识点，从而直接降低了教学质量，教学效果不够理想；再次，学生作为授课主体，教学的最终目的应该是让学生能够扎实地掌握理论基础，并能学以致用，理论联系实践，具备分析和解决实际问题的能力，但学生学习该课程的现状则是只有少数学生能够真正把握学习重点，并能通过现有的实验设备联系实际，而大多数学生不清楚该如何下手，不能通过实验理论联系实际，思维能力和动手能力不够强.
2 改革教学内容、方法和教学手段，提高教学质量
以前，通常把教材为中心，主要授课方式为理论式传授型，教学模式比较单一.如果把学生变成中心，让学生的学习基础为掌握基本理论，而最终目的是通过培养学生解决实际问题的能力，来提高学生的综合素质，这种新的模式一定会更有教学效果.
2.1 适当合理地增删所选教材内容
由于“工厂供电”课程是一门传统的专业课程，大部分内容相差不大，大同小异[2]，特别是以工厂供电设计为主线的电力负荷统计计算、短路电流计算、常用高低压电器元件的选择方法和校验以及变压器的继电保护等内容，都是基本不变的，但随着科学技术的发展，一些新技术、新设备的应用介绍偏少，针对这种情况，可以把教材中一些已经滞后或很少用的内容删减，而增加新的相关内容.例如教材中介绍的继电保护用继电器部分都是传统机电式的，这类继电器体积大，功率损耗大，维护调试较复杂[3].随着微机技术的发展，应用越来越广泛的、也成为继电保护的主要类型的保护变成微机保护，而各种教材对此类保护的介绍均很少，因此在教学中可以减少机电式继电保护的介绍，适当增加讲述教材中没有或很少的微机保护，让新技术、新设备更多地传输给学生，从而使“工厂供电”的学科前沿能够充分地得以展示，学生的视野也得以扩大，通过这种方法，可以提高学生的学习积极性、主动性和兴趣性.
2.2 教学方法和手段改革
“工厂供电”课程内容多、面广，且有很多内容较抽象，工程实践性强[4]，单一的教学方法和手段很难保证教学效果，应根据课程不同章节内容采用不同的教学方法和手段.
（1）对于绪论部分，由于其特殊性，因此需要查阅大量相关资料介绍该课程的背景、发展及前沿情况，可以解决的问题，怎样去解决的，对以后工作的帮助等等，同时可难学生布置文献查阅性的作业，这样首先就可以调动学生的兴趣和积极性.
（2）对于电力负荷计算、短路电流计算等内容可以沿用传统的板书教学，这样可以让学生在听课的过程中有足够的思考空间并掌握基本知识点，再通过课后练习或课程设计进行消化和扩展.
（3）对工厂供电一次系统、高压线路的接线方式、敷设方式以及变配电气的结构等内容，可以在课上介绍基本理论知识，强调出重点和难点，然后分批带学生到校内的10kV/220/380V变配电所进行参观见习，结合现场对课堂主要内容进行强化.
（4）对变压器和高低压电气设备的结构、特点和工作原理等内容，则可以通过实物教学为主，老师通过实际的电气设备，甚至可以通过拆卸设备，介绍其结构和工作原理，这样可使学生更形象、更生动、更具体地接受新知识.
（5）对工厂高低压开关柜、继电保护装置和自动化、远动化装置可以通过宿州市汇源电厂、发电厂进行现场教学，同时学生通过见习也可以了解更多的一、二次电气设备.
通过采用上述课堂教学、实验教学和现场教学相结合的教学方法，就可以真正做到把某些本来枯燥乏味的知识变得更有意思，具体了抽象的知识，工厂供电系统的基本概念也更加容易地被建立，同时也有利于充实和扩展“工厂供电”课程的教学内容，提高教学质量.
3 增设课程设计，强化能力培养
课程设计应该是“工厂供电”课程教学中不可缺少的教学环节，学生所做的综合训练便是围绕课程内容，工厂供电系统的基本工程设计方法和基本设计步骤是学生掌握的重点[5].设计时，设计题目可确定为学校的变配电气或6~10kV车间变电所方面的设计，重点让学生通过高低压接线图的设计、高低压电气设备以及导线截面的选择和校验，掌握工厂供电系统的基本设计步骤和基本工程设计方法，提高学生的工程计算和设计能力，提高学生的工程素质，为以后的工作打下良好的基础.
课程设计开始时，老师只下达课程设计任务题目，提供原始设备和数据资料、设备内容和要求等[6]，然后可以带学生到学校变配电所进行实地参观，设计主体为学生，尽量做到让学生独立完成思考、方案确定等设计过程，老师主要把握总体方案的确定、设计进度、设计说明书以及设计图纸的绘制，对于设计过程中出现的不规范或错误，由学生自行改进，同时鼓励和促进学生学会查阅文献资料、设计标准和规范，能够做到对多种方案进行经济技术比较分析.
增设“工厂供电”课程设计教学环节，不但可以使学生理论联系实际，而且也可以为学生从事工厂供电工程设计工作打下坚实的基础，从长远来看，对于国家能源节约方面的作用和意义十分重大[7,8].
4 结语
在近几年来的“工厂供电”教学中，一直在不断地发现问题、解决问题，对“工厂供电”的教学改革也一直在不断地探索和实践着，对于以上教学改革的某些方面已经付诸于实践，并得到了良好的教学效果，同时也得到了学生的肯定，但改革的其他方面仍在继续，我们做的只是改革起步，任重而道远.
参考文献：
〔1〕刘介才.工厂供电[M].北京:机械工业出版社,2009.
〔2〕吕梅蕾,杜锦才,黄云龙.“工厂供电”课程教学改革的研究与实践[J].电气电子教学学报,2003(02):15-17+22.
〔3〕王越男,田思庆,张艳丽.“工厂供电”教学改革的探索与实践[J].中国现代教育装备,2008(03):113-114.
〔4〕王筱珍,李一峰.“工厂供电”课程教学方法初探[J].中国电力教育,2013(17):45-46.
〔5〕武交峰.《工厂供电》课程教学改革探索[J].中国西部科技,2009(21):73-74.
〔6〕向才辉.《工厂供电》课程实施项目化教学改革探讨[J].恩施职业技术学院学报,2009(04):18-21.
【关键词】学生；能力；教学方法；研究
《发电厂电气部分》这门课在电气工程专业课程中作为核心主干专业课，在电力系统实际工作中有着不可或缺的作用；这门课涉及到的内容广泛，难度较高[1-5]。学生在学习本门课的过程中，效果不佳；会遇到各类问题，比如：课本中所讲的理论很强，很抽象，没有具体的参照物；学生不能将所学的知识具体化和形象化。另外，学生对本课程的学习能力有差异，导致学习效果参差不齐，效果不佳。因此，对发电厂电气部分这门课的教学方法进行改革研究是十分必要的。
1 发电厂电气部分教学内容调整研究
发电厂电气部分这门课中主要反映了现电厂、变电站和电力系统的现状特点以及设计规范；电能的生产、变换、输送、分配和使用过程，涵盖了一些常用的基本计算以及基本原理方法等。根据学生的能力层次不同，这些教学内容要进行调整，在教学过程中，依据学生的接受能力，循序渐进的教授和分别教授这些内容。例如：就业意向偏重于发电厂的学生，应该着重对其进行发电厂相关的内容，发电厂类型和发电过程等内容进行教授和培养；就业意向偏重于变电站的学生，应该注重其对变电站相关的内容，主变压器的选择和电气主接线的设计以及基本接线形式等内容的教授与培养。
2 发电厂电气部分教学方法的改进研究
教学形式以课堂为主，尽量在课堂教学中增加一些相关的新的模型，利用这些模型为学生讲授，学生会对所讲的内容有一个清新的认识，增强课堂的气氛，电动学生的积极性；在理论教学中，加入实习类的教学内容，到发电厂以及变电站等企业进行相关的参观实习，使学生真实的看到发输变的过程。具体的实施步骤如图1所示。
在理论教学和参观实习之后，积极开展课程设计教学工作，让学生利用所学的理论知识和所见到的发输变运行机构等来进行课程设计，设计发输变模型，完成理论计算和图纸的绘制。这些教学活动完成后，进行信息反馈，总结教学过程中的不足之处，完善教学方法，形成研究报告，以供今后的教学参考。
3 结束语
通过对发电厂电气部分这门课的教学内容的调整和方法的改革，使该门课的理论课与生产实践相结合，最后通过学生自行设计的课程设计，融合所学的知识，提高学生的实践能力以及学习兴趣。为将来就业打下坚实的理论和实践基础。
【参考文献】
[1]杨艳，董秀洁，程|旭.关于发电厂实验室教学改革的几点思考[J].中国教育技术装备，2010，36（12）：134-135.
[2]周鹏，张小刚，王宪磊，何军.“发电厂电气部分”课程教学改革探讨与实践的调研报告[J].中国电力教育，2010，161（10）：91-95.
[3]唐纬.基于“项目驱动”的发电厂类课程实践教学改革[J].实验室研究与探索，2010，29（5）：130-132.
通过采用启发式和讨论式的教学模式,使学生产生较高的学习热情,进而提高课堂教学效率和教学质量,使培养的学生觉得学有所用,学有所长。师生在讨论式互动教学过程中坦陈已见,做到良好沟通,促进教学良性循环,从而达到教学相长的目的。
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]。
(三)注重总结和考核,及时点评
一、高职院校电厂认识实习存在的主要问题
1.企业不愿意接收实习。在当今条件下，企业把安全生产和效益放在首位，接收学生实习是属于经济效益差和安全责任重的工作，企业大多不愿意接收学生实习。
2.对实习教学改革的深度和广度抓得不够，实习效果不佳。实习目标不够清晰，内容设计不合理，质量监控不到位。学生一般是听讲座，参观电厂，大多只能走马观花，很难做到对复杂的生产工艺过程建立起整体印象和感性认识，实习质量难以保证。
二、提高电厂认识实习质量的措施
1.建立稳定的校外实习基地。为响应国家关于加强学校与企业合作的号召，充分利用校企双方的优势，为大力发展高等职业技术教育，积极推行校企合作、工学结合的人才培养模式，为社会培养高素质的高技能人才，本着互利共赢的原则，2006年7月我院与广西柳州发电有限责任公司共同成立了柳州教育教学区兼学生实习基地。为了能满足学生学习和实习，柳州发电有限责任公司除了提供发电厂生产实习场地条件外，还提供了同时能满足150多人学习的多个教室、住宿和篮球场、足球场和羽毛球馆等场所，给学生在校外的学习、实习、生活和体育活动提供了良好的条件。
2.改革课程目标。在认识实习过程中，学生在企业专业技术人员和实习指导教师的现场教学下，将所学理论知识和实践内容加以证实，并对一些实际问题加以分析和讨论，使学生对所学专业的基本知识有一个良好的感性认识，了解专业概况，为后续专业理论知识的学习奠定一个良好的基础，同时，使学生对本行业的工作性质有一个初步的了解，培养学生对本专业的热爱，强化学生的事业心和责任感，巩固专业思想，期望达到一定的能力和知识目标。
(1)能力目标。通过认识实习，能进一步熟悉火力发电厂的生产过程，对发电厂主要发电设备、主要辅助设备和主要系统建立完整认识，为学生掌握职业技能，提高全面素质，从事职业工作打下一定的基础;能提高阅读工程图纸和工程技术资料的能力;能掌握机组在正常运行时控制热力参数的操作以及热力参数的规定变化范围;会分析锅炉、汽轮机、电气运行间的相互关系和影响;掌握相关运行岗位的岗位职责、业务范围;掌握理论联系实际的实习方法，培养独立观察客观事物，独立分析问题和解决问题的能力，培养吃苦耐劳的精神。
(2)知识目标。了解电力生产管理的有关法规、厂规、安全规程及机组运行规程;了解实习电厂各热力设备的技术参数、结构特点、主要设备的工作原理及运行基本知识;了解电力生产过程中的主要热力设备系统图及运行基本知识。3.改革课程安排和课程内容。电厂化学专业的专业基础课开设有热工理论及应用、发电厂动力设备及系统，前者主要是学习工程热力学和传热学两大模块内容。工程热力学要求掌握工质的六个状态参数(温度、压力、比体积、热力学能、焓和熵)、水蒸汽定压下的形成过程、发电厂水蒸汽动力循环，为提高电厂热力循环的热效率，应该采取哪些具体的措施和途径等;传热学则是要求掌握热量传递的三种方式(导热、对流换热、辐射换热)的本质，热量传递过程，如何增加传热或削弱传热量等。后者要求是在一定的时间内掌握与电厂化学工作相关的发电厂动力设备及系统，如了解电厂锅炉系统、汽轮机系统设备结构、作用和工作的过程。可以看出，认识实习与专业基础课的内容有着紧密的联系，是相辅相成的，电厂认识实习正是学生亲自到电厂现场了解和验证理论是否跟实际相符。大一两个学期除了开设一些公共课程外，还开设了一些专业基础必修课程，如基础化学、分析化学实验、热工理论及应用等。大二第三学期是按专业人才培养计划，本专业开设必修课程发电厂动力设备及系统和电厂认识实习安排在同一学期内完成，这两门课程如何安排，也即发电厂动力设备及系统课程先安排在校内完成后再安排电厂认识实习到实习基地进行，还是同时把这两门课程同时安排到实习基地进行，不同的排课学习地点对学生获得知识就有不同的效果。过去电厂认识实习安排，一般是在校内学习完专业技术基础课以后、开始学习专业课之前，才安排一定时间到电厂认识实习。这样安排的缺点是学生学习专业基础知识中对有关电厂设备与系统时就感觉比较模糊和抽象，没见过的东西要学习起来比较难以掌握，如果把相关的专业基础课和电厂认识实习安排在一起，如电厂化学专业的发电厂动力设备及系统课程与电厂认识实习课程同时安排到实训基地教学，学生对这两门课得到的收获应该更多。就以上述两门课作为例子分析学生得到的收获。发电厂动力设备及系统是电厂化学专业的必修课，主要是要求学习和掌握与电厂化学工作相关的火力发电厂的锅炉设备系统以及发电厂的汽轮机设备及系统的基本理论和基础知识，而电厂认识实习是理论与实际相结合，真正在现场教学，学生亲自目睹电厂锅炉、汽轮机、发电机等主要系统设备，这样更容易了解设备的结构、作用及系统工作流程，加深学生在发电厂动力设备及系统课程中所学的内容理解和记忆。眼见为实，在课堂上百说不如现场一见。
三、实习效果授课的时间、地点应该合理的安排。
发电厂动力设备及系统理论课每天安排在上午的基地教室授课，老师给学生讲解发电厂动力设备的理论基础知识，结合电厂讲解热力系统图。电厂认识实习安排在每天的下午时间，到现场由厂方专业人员进行现场教学，要求学生拿着电厂系统图听厂方专业人员讲解，认真做好现场记录。真正让学生在学习到了理论知识的同时，又能从现场中获得实际知识，在学习发电厂动力设备及系统内容时感觉比较容易理解，不再是抽象的东西了，这两门课有机结合在一起，在课堂上安排合理的时间让学生讨论，每个学生都说说在现场所看到的系统设备的作用和系统的工作流程，这样学生的学习积极性提高了，理论知识和实际知识也容易掌握了，正如一个学生在认识实习总结中写到：到实习基地学习，让我们真正看到了电厂很多热力系统和设备，回到教室看书中内容感觉容易理解多了，也能看懂了书中的热力系统图，在实习基地的时间里，在学习上、生活上都感到很充实，收获多多。
关键词：仿真机；集控运行；教学
作者简介：杨宏民（1968-），男，河南偃师人，郑州电力高等专科学校动力系，副教授；孙为民（1966-），男，河南登封人，郑州电力高等专科学校动力系，副教授。（河南 郑州 450004）
基金项目：本文系河南省教育科学规划课题“仿真机在火电厂集控运行专业教学中的应用与实践”的研究成果。
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）36-0128-01
火电厂集控运行专业是为火力发电厂培养具有火电机组集控运行、控制、调节能力的人才，对应的是电力生产的一线核心岗位，对技术要求极高。由于火电企业的特殊性，很小的差错都有可能会给企业和社会带来很大的影响和严重的经济损失，因此刚从业的职工要经过几年的锻炼才能胜任集控运行岗位，在校学生更不可能得到现场动手操作实习的机会，现场实习也只是体验现场工作过程，相对效果较差。
仿真机组的出现给集控运行专业学生学习提供了较好的实践机会，它通过数学模型提供实时运行数据，计算机屏幕显示和现场一样的操作系统画面，并能和现场一样进行操作，演示与真实情况相同的各种运行状态，可满足各种的教学培训要求。为此，以仿真机组为中心建立实训教学体系成为火电厂集控运行专业实现理论与实践一体化的教学的必然。
一、仿真机在火电厂集控运行专业教学中存在的问题
仿真机组可演示火力发电厂运行过程中的各种工况，包括启动、正常运行、停机和事故情况下的状态。对电厂职工来说通常有两个主要作用，即启动运行过程中每一个环节的操作训练和机组各种事故处理训练。在教学中对学生来说，除以上作用外，通过仿真机还可解决理论教学问题，使理论和实践结合起来实现理实一体化教学。
近年来火电厂集控运行专业从教学过程看，仿真实训可以通过逼真的现场操作环境模拟，理论联系实际，使学生可以在比较短的时间内全面掌握电厂生产流程、各系统的工作特性、规范的操作过程等，学习效率高，学习效果好。接受过仿真机系统学习的学生对专业知识的理解明显加深，能比较全面地掌握机、炉、控等运行知识。但还存在一定的问题，使得仿真机组的作用没能充分发挥，主要有：学生多，机位少，上机时间段；理论教学与仿真机结合较少，理论与实践融合不够；仿真机运行工况不能满足教学要求；仿真机与电厂实际运行结合不够；教师专业实践能力和仿真机能力有待进一步提高等。
二、火电厂集控运行专业仿真机教学平台开发
1.仿真机及软硬件的开发
仿真机仅仅是一种硬件平台，要发挥它的作用应经过用户充分开发。目前郑州电力高等专科学校（以下简称“我校”）已建成135MW、200MW、300MW、600MW四套仿真机组，1000MW机组仿真机组正在建设中。仿真机为集控运行专业教学提供了非常好的硬件平台，但教学中发现仿真机组运行平台仅能够满足单纯实训课程实践教学的需要，很难满足理实一体化教学要求。教学过程中需要的仿真运行状态没有，教师只能通过系统图讲解，仿真机当系统图用，并没有发挥它真正的作用。为了充分发挥仿真机组的作用，在现有火电机组仿真机组软硬件基础上进一步开发出了可供教学、技能鉴定、技能比赛的软件平台，为企业集控值班员及集控专业理实一体化教学服务。具体完成项目有：根据仿真机具体情况编写了300MW及600MW主要运行操作步骤；开发了300MW及600MW火电机组各种运行工况形成标准工况，做到随时调用，随时操作，随时运行，满足理论课程融合实际操作的要求；开发火电机组重要操作形成标准鉴定题库，供考评考核用；结合仿真机开发火电机组事故处理题库，形成标准，满足机、炉、电、控各专业课程事故处理部分教学要求，也可用于考评及竞赛。
以仿真机为中心建立理实一体化教室，结合仿真机及开发设计出的满足教学要求的各种仿真运行状态，在教学时学生可以随时操作，随时看到状态参数的实际变化过程，可以练习操作，也可以帮助理解课本知识。实现教学过程真正和实际结合，教学过程就是机组运行过程，每一个重要的现场操作过程都可以在课堂上实现，极大提高了课堂教学效果。
2.建立仿真机辅助学习网站系统
火电机组仿真软件价格较高，且一套软件最多仅支持20个左右的客户端。学生人数多，用于实习训练的仿真机数量偏少，上机时间较短，教学中往往2～3个学生同时使用一台客户机，教学资源远远无法满足教学要求。为此设计一个仿真实训的辅助学习网站，在网站中提供发电厂的相关管理制度，设备的真实图片、视频和动画，机组的运行规程和操作票，火电机组仿真操作画面和部分操作流程的动画演示。网站的建立可以方便学生熟悉发电厂的生产过程、制度标准，通过网络学习机组冷态启动过程中主要操作步骤的方法、主要设备相关知识，并可以进行模拟操作练习。
三、仿真机在火电厂集控运行专业教学中的应用
1.仿真机与专业核心课程结合实现理实一体化教学
通过仿真机平台的建设使火电厂集控运行专业主要核心课程实现一体化教学成为可能，原有的理论课程泵与风机、发电厂电气设备及运行、汽轮机设备及运行、锅炉设备及运行、热力发电厂、单元机组集控运行的系统与运行部分内容均可与仿真机结合进行，取消利用仿真机的单独实训课程电气运行实训、电站汽轮机运行实训、电站锅炉运行实训，把实训和相应理论课程融合，利用仿真机可把原来仿真实训课程分为单元机组冷态启动实训、单元机组运行调节实训及事故处理实训，这样更有针对性。
2.仿真机引入课堂教学，加强学生对设备及设备原理的理解
火电厂集控运行专业是对有很多设备组成的火力发电厂系统运行过程的控制和调节，对从业人员的基本理论及判断分析能力要求很高，要有足够的理论水平，才能完成调节操作，教学重点在于学生对系统流程、设备配置及设备特点的熟悉程度，和对机组运行过程中操作步骤原理的理解，解决为什么的问题，操作熟练工还远远满足不了现场的需要。因此火电厂集控运行专业教学中利用仿真机从基本原理出发模拟某类型、某容量机组的主要设备和系统，并配置简化的供学员学习和掌握基本原理的台屏或可以进行操作和显示操作结果参数的CRT画面，或兼有台屏和CRT画面，用以培训在校学生，使其从直观上学习和掌握电厂设备和系统特性、物理过程、介质流程及故障的原因和结果，加深学生对设备及设备原理的理解。
3.利用仿真机对学生进行考核
为了达到火电厂集控运行专业学生教学目的，在熟悉火电厂运行操作步骤的基础上，强调火力发电厂机组的运行调节。因此教学评价重点在于学生对火力发电厂系统流程、设备配置及设备特点的熟悉程度，和对机组运行中操作步骤原理的理解。这些都可以利用仿真机对学生进行考核。
4.利用仿真机进行技能鉴定
利用仿真机我校已经建立了火电厂集控运行专业对应的多个职业资格技能鉴定站和职业技能培训基地，主要有锅炉运行值班员、汽轮机运行值班员、集控运行值班员等，一方面可使充分发挥自身的专业优势，开展对在岗职工的职业技能培训；同时也可以为本专业毕业生实现持多证走向就业岗位创造条件。
5.利用仿真机提高教师水平
结合火力发电厂集控运行专业特点，加强仿真培训是快速提高教师实践水平的捷径。学校要定期安排教师仿真培训，提高教师对现场运行参数变化的感觉，增强操作熟练程度，积累对机组调节控制经验，训练对机组事故的判断分析及处理能力，以弥补现场机组运行时间不足的问题。现在各大型火力发电厂也都有相应的仿真机组，可安排教师到企业进行仿真培训，了解企业的培训重点，完善提高教学水平。
6.利用仿真机与现场实际结合，提高专业实习效果
学校与企业合作，建立校外实习实训基地，为了提高集控专业学生现场实习效果，在企业实训基地安装建设仿真机教室，学生在实习期间看到的机组运行工况，可以到仿真机进行操作练习，也可以通过仿真机实现与现场同步运行过程。
四、结束语
仿真机为火电厂集控运行专业提供了重要的实践实训教学平台，对增加学生现场设备的熟悉程度，提高学生操作技能，加深学生机组运行理论的理解能力都有不可替代的作用。仿真机只是一种硬件平台，要经过用户充分开发并与集控运行专业课程紧密结合才能充分发挥其作用。
参考文献：
关键词 电气设计 仿真实验 ETAP 电力工程基础
中图分类号：TM623 文献标识码：A
电力工程基础课是电力系统方面的一门基础性课程，这门课是实践性较强的专业课。进行实物模拟实验是很困难的，因为电力系统设备危险性较高，相关设备比较昂贵，因此利用电力系统仿真软件进行实验成为电力工程基础课程传统教学方法的一种重要补充。
ETAP软件是用于发电、配电和电力系统设计的专业商用软件，利用该软件进行实验能够满足教学要求，学生还可以通过该平台，探索更多的电力系统知识和应用技术。本文以某电气设计题为例具体讲述了如何根据背景资料应用电力系统知识分析并进行仿真实验。
1基础资料
1.1负荷情况
本工厂共设6个车间变电所，各车间负荷（380V侧）统计资料见表1。
1.2电源情况
工厂东北侧8km处有一地区变电所，使用35kV电压以一回架空线向工厂供电，35kV侧系统三相短路容量为1000MVA，单相短路容量为800MVA。架空线使用型号为LGJ-120的钢芯铝绞线，然后通过总降压变电所变压器输送到工厂10kV母线上。
2电气主接线图设计及变压器容量选择
分析背景资料可知，本厂由35kV电源供电，经过型号为LGJ-120的钢芯铝绞线，然后通过变压器连接到10kV母线，10kV母线上连接有6个负荷，画出主接线图，见图1。
负荷计算及变压器容量选择。以第一车间为例进行负荷计算，第一车间的视在计算负荷为
查教材《电力工程基础》附录表A-1，选择型号为S9―500/10型、电压为10/0.4、Yyn0联结的变压器，其技术数据如下： P0=0.96kW， Pk=5.1kW，I0%=1.0，Uk%=4，变压器的负荷率 =420/500=0.84，则变压器的功率损耗为
依次类推，将工厂各车间负荷的结果汇总于表2。
选择35kV和10kV母线之间的总降压变压器。根据表2可知，10kV侧总的负荷容量为4348.4kVA，选择的变压器容量应大于负荷容量，查附录表A-2，选择型号为S9-5000/35型、电压为35/10.5、Yd11联结的变压器。
3元件参数设置
仿真元件的选择和参数设置是使用etap软件执行基本潮流计算和其它各种计算的关键，只有录入了必要的参数，才能够实现相应的仿真功能。
3.1电源参数设置
本系统使用等效电网作为电源向系统供电，根据软件使用说明，进行潮流计算及短路计算，等效电网必须录入的参数是：额定电压、三相短路容量、单相短路容量及其X/R值。其中X/R一般根据电压等级来取经验值，35-110kV取15，110kV取20，220kV取25。因此参数设置为：额定电压为35kV，三相短路容量为1000MVA，单相短路容量为800MVA，X/R为15。
3.2架空线参数设置
传输线需要录入的参数有：单位长度阻抗导纳值及长度。架空线是型号为LGJ-120的钢芯铝绞线，查教材《电力工程基础》附录表A-13可知，电阻为0.27 /km，电抗选择0.4 /km，电纳忽略不计，因此其参数设置为：R=0.27 /km，X=0.4 /km，Y=0，l=8km。
3.3变压器参数设置
变压器必须录入的参数是变压器的变比、额定容量、阻抗百分数，X/R值、联接方式。以第一车间的变压器为例，所选的变压器型号为S9―500/10型、电压变比为10/0.4、Yyn0联接，Uk%=4，X/R可以根据以下四个变压器技术参数计算得到：短路损耗 Pk，空载损耗 P0、短路电压Uk%和空载电流I0%，为了省略计算，也可以直接点击etap软件的典型参数按钮来获得X/R值，按照American National Standard C57.12.10 和Industrial Power System Handbook by Beeman这两个标准，X/R值是和变压器容量大小相关的参数，即点典型参数按钮后软件会根据变压器容量，参考标准找到合适的X/R值。因此本例的变压器参数设置为：额定容量为500kVA，变比为10/0.4，Uk%=4，X/R=3.09，一次侧和二次侧均为Y星型连接。
3.4负荷参数设置
负荷必须录入的参数是额定电压，有功功（下转第156页）（上接第154页）率和无功功率。根据背景资料和表1可以直接录入相关参数。
4仿真运行
完成接线图的构建和参数设置后，运行潮流计算，计算结果可以通过报告查看，也可以部分显示在运行图上，运行完潮流计算的仿真图如图2所示。如果必要的参数没有设置或者设置错误使得潮流计算不收敛等，都可能造成运行失败，因此在实验过程中需要学生进行测试和反思，以及对运行结果进行分析。
5结语
通过该电气设计仿真实验，复杂、抽象的理论问题变得直观化、形象化，该实验需要学生根据背景资料设计电网结构，进行数据的计算，学会查表以及学习软件使用方法，同时锻炼了他们遇到困难时，自己解决问题的能力。
参考文献
[1] 孙丽华.电力工程基础[M].北京：机械工业出版社，2009.
以专业培养目标为中心建立理论教学体系，以专业岗位能力培养为中心，以实训基地为基础建立实践教学体系，理论教学与实践教学双线并行，既相互独立，自成体系，又通过生产实际紧密结合，理论教学为实践教学服务，实践教学以生产项目为载体，以生产实际为主线编排教学内容。
我们在近几年的教学实践中，根据不同性质的专业课通过不同的方式方法实践"专业理论与专业技能的双向同步教学法"教学模式，努力贯彻"按需施教，学用一体"的原则，积极探索教学方法与教学手段改革的新路子，不断研究和尝试行之有效的教学方法，取得了良好的教学效果，对于培养中职学生的创新能力和实践能力提供了比较好的教学方法与教学手段。
1 采用形式多样的教学方法
1.1 启发式教学
采用启发式教学可以调动学生的主动性、积极性和创造性，使课堂教学充满活力，我们把它归纳为由浅入深式启发、思考性启发、实践性启发、总结式启发的教学方法。比如：通过举出浅显的例子启发学生理解抽象的概念；采用提问的方式巧妙地引入新课；在课内实训中，由实际现象启发学生去理解课堂教学中的理论问题；而课堂小结、阶段总结总能启发学生进行温故知新的回顾，取得了良好的教学效果。
1.2 融合式教学
融合式教学是融"理论、演示、练习、反馈"于一体，提高学生学习兴趣与效果。比如《单片机技术及应用》课程就是在实验教学中，运用仿真软件，让学生编程并运行，观察内部RAM的内容变化以及内部寄存器的内容变化，将理论运用于实际中；在视频展台，展示老师在演示实验中的运行效果，以演示来直观地反映教学内容；在实训教学中，运用单片机仿真器和接口目标板，仿真运行接口程序，通过练习掌握学习的难点，加深对硬件的了解和学会简单的编程。
1.3 行为导向式教学
行为导向式教学就是通过规范的实训，培养学生的某一方面专业技能。比如《设备电气控制与维修》课程中，由专业教师自行研制的40台实训柜，为学生实践技能训练创造了规范、仿真的教学环境。教学实施过程中，既有理论教学、随堂实践教学，还有专用实践训练周。其中，随堂实践教学方法灵活、课时充足，实践技能训练按照"简单-复杂-综合"的顺序进行。实践课时与理论课时的比例达到了1：1，理论与实践得到了充分的结合，学生在该项知识技能方面基本可以实现零距离就业，用人单位对该课程的教学表示满意。
1.4 案例式教学
案例式教学就是通过举一反三的案例教学，培养学生的归纳与演绎能力。
利用教学电梯进行案例教学，为提高学生对PLC技术的应用能力，专门编制了3层3站简易教学电梯的实训课题，结合电梯生产厂家的实际生产图纸，培养学生对PLC课题的设计思路和设计方法，对照教学电梯，学生很容易了解电梯的控制原理，明白控制要求，能够按要求编制控制电路梯形图，提高了学生学习PLC的兴趣和系统调试能力。
运用机床电气排障柜进行案例式教学，为了使学生能在模拟的实践环境中练习机床电气控制线路中常见故障的排除，以实际机床控制线路为例，进行故障排除的分析和练习。例如，采用M7120平面磨床主电路和控制电路以及照明电路和信号电路、C650-2车床电气原理图等实际控制电路进行分析，并在实训柜上进行配线，实现相应控制，使学生能结合实际直观地进行演练。
在工厂供电课程中的案例教学，在介绍完基本的供配电系统设计和计算知识以后，我们以我校新实训楼供配电系统为实例，借用学校档案室的图纸，让同学了解实训楼的供配电系统组成，相关设备，如：变压器、母线等的选型办法，供电线路等。并结合对工厂配电站现场的参观增加学生的感性认识。
2 充分开发多种教学手段
（1）制作多媒体课件进行《电力电子技术》、《可编程控制器》和《单片机技术》的部分内容的教学。
（2）在《工厂供电》课程中采用投影仪进行实物教学，以直观形象地讲解提高学生的学习兴趣。
（3）在《工厂供电》课程中讲解发电内容时，放映录像片，让学生了解从发电到用电的整个过程，更好地将理论与实践相结合。
（4）对于专业课程的教学内容，采用课堂教学、课内实验、课外实训、毕业设计、毕业实习相结合的方式，使学生能够融会贯通地掌握专业知识，提高综合运用专业知识的能力。
3 结束语
关键词：应用型本科院校；热动；燃机；仿真实习；教学研究
中图分类号：G642.44 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）31-0169-03
一、开展热动专业燃机仿真实习是当今电力发展的迫切需要
当今，我国的电力工业在快速发展，装机容量在不断扩大，新建的电厂也在不断增多，与之相适应，对电力人才的需求也在不断增加。但是随着科学技术的不断进步和电厂相关设备的不断完善，电厂的自动化程度越来越高，这样就对相应的运行人员提出了更高的要求，要求不仅要有扎实的专业知识，还要有灵活的知识应用能力和娴熟的实际操作能力。具体而言，从电厂人力资源的角度来看，他们引进的人员，如何能在最短的时间内适应工作岗位的要求是他们最关心的问题，因此从生产现场引进有工作经验的人才是最佳选择，在这方面，在校大学毕业生明显处于劣势地位。作为应用型本科院校热动专业的大学生如何获得相关的经验呢？那就是各种类型的实践课程，其中电厂仿真运行实习是最重要的一个环节，通过实习，能够使学生对发电厂的生产过程有一个比较完整的认识，将他们所学的专业知识贯通起来，形成一个有机的整体。通过在仿真机上亲自动手操作，既发挥了学生学习的主观能动性，又提高了他们的实际操作能力，同时也积累了一定的实际经验，为他们更快适应工作岗位奠定了坚实的基础，为他们的职业发展迈出了坚实的一步。
最近几年，我校热动专业学生的就业方向越来越呈现出多元化趋势，就业面也越来越广，不仅仅局限于常规的燃煤电厂，以燃气―蒸汽联合循环机组（以下简称燃机电厂）为代表的清洁能源电厂对大学生的需求量也越来越大。
燃气―蒸汽联合循环发电技术是当今世界上较先进的发电技术之一，它凭借热效率高、比投资低、排污指标低、建设周期短、占地和用水量少、启动灵活、调峰性能好、自动化程度高等诸多优点已在我国得到了快速的发展。据不完全统计，截至2014年底，全国燃气发电总装机容量5567万千瓦，约占全国发电机组总装机容量的4.1%。随着我国电力发展趋势和环境保护的压力，这个比例将会不断上升。特别是经济发达的江苏省，截至2013年6月底，江苏燃机电厂总装机638万千瓦，占统调机组容量的比例达到了8.96%；目前在建的机组还有多台，预计“十三五”末将达到1500万千瓦。
燃气电厂与常规的燃煤电厂在工作原理、生产过程、动态特性及参数调节方式等方面存在很大的差别，所以，对热动专业学生开展燃机仿真运行实习，有助于加深学生对燃机电厂生产过程的认识和理解，对扩展学生知识面和扩宽就业方向非常重要，同时也是现阶段燃机电厂快速发展对应用型本科院校人才培养的必然要求。
二、开展热动专业燃机仿真实习的必要性和可行性
1.必要性。应用型本科院校不仅要培养学生的理论基础知识的能力，更重要的要培养其实际操作能力，使其具备应用型和工程型的特点。热动专业也不例外，按照教学大纲设置的课程主要有专业基础课、专业课及相关的实习课程。专业基础课主要有工程热力学、传热学、流体力学、泵与风机、机械设计等；专业课程主要有：电厂锅炉原理、电厂汽轮机原理、热力发电厂、热工过程自动调节、电厂集控运行、电力系统设备及运行以及燃气轮机原理等。这些课程都是按照先专业基础课后专业课的顺序来安排教学的。学生学完这些课程后，普遍感觉各门课程之间比较孤立、松散，不能很好的将热动专业的课程体系形成一个完整的有机整体。那么如何才能弥补这个教学缺憾呢？那就是到燃机电厂现场实习。但是由于现场往往出于安全等诸多方面的考虑，一般不愿接受学生来实习，同时学校的实习经费也相当有限。相比之下，最有效的方法就是通过电厂仿真运行实习这个教学实践环节来解决。学生在仿真机组上实习，如同亲临电厂控制室上班，利用仿真系统可获得运行实际机组的知识与操作技能，如机组的正常启停、运行参数的调整以及事故的分析与处理等各种训练；在仿真机组上实习，学生可亲自动手，发挥其主观能动性，提高了他们的动手操作能力；加深了对燃机电厂的认识程度。所以，开设燃机仿真运行实习这门实践教学课程非常必要，是整个教学体系中必不可少的一个重要环节。
2.可行性。南京工程学院电力仿真与控制工程中心（以下简称中心）承担全校热能工程、环境工程及电气工程等专业的电厂仿真运行实习任务，同时也开展电力行业各类型机组运行值班员的技能培训及鉴定、科学研究和技术开发工作。中心是中电联首批认证的全国电力行业火电机组仿真培训基地之一。自成立以来，已先后完成了3000多名相关专业学生的电厂仿真运行实习教学任务，使学生的实践能力得到了有效提高，得到用人单位的好评。此外，先后对全国13000多人次的火电机组运行值班员进行了仿真培训，受到了委培单位的高度评价。我们长期以来坚持走自主建设的道路，积极、及时的将科研成果转化为实践教学资源，形成了具有鲜明特色的实习、实训基地建设模式。
到目前为止，中心为多个生产单位成功研制了不同容量级别的燃气―蒸汽联合循环机组的仿真机多套，这些仿真机组通过极其严格而又苛刻的测试和项目验收程序，仿真程度非常逼真，各项性能达到或超越了国家标准。这些当今电力发展最前沿的燃机仿真机组及时地转化为中心的实际教学资源。中心的大部分指导老师都有丰富的现场运行经验，同时通过承担仿真机的设计、开发和调试任务，积累了非常丰富的专业知识，掌握了当今电力发展的最新动态。这些都为燃机仿真运行实习提供了可靠而又坚实的保证。
三、燃机电厂仿真机的功能与实习教学计划
1.燃机电厂仿真机的功能。燃机电厂仿真系统是利用发电机组系统建模技术、计算机技术、电厂热能工程技术、控制工程技术、电力工程技术及多媒体等最新技术而开发的，对电厂机组运行、调试、管理、热工等人员进行机组实时运行以及技能培训的装置。它模拟了大型燃机电厂生产运行以及发生事故的全过程，而且仿真程度形象逼真。
燃机电厂仿真系统是在具有自主知识产权的JSSC仿真支撑系统平台上，采用模块化建模技术对燃机电厂各过程进行了全范围模拟和仿真，能实时地模拟燃气蒸汽联合循环机组的正常启停，运行参数调整、事故处理等多种不同工况下的运行情况。DCS的操作方式、机组的控制逻辑、燃机的控制过程等均与现场一致。
深刻掌握燃气―蒸汽联合循环机组的整体特性，使热动专业的学生能够深刻把握燃气轮机、余热锅炉、汽轮机及发电机的动态和静态特性，掌握关键参数的调整方法和机组的事故处理方式，为自己毕业后尽快适应燃机电厂的生产运行岗位提供可靠保证。
进行控制策略研究，燃机电厂机组的控制方式和控制策略与常规燃煤电厂的控制理念有很大的区别，特别是燃气轮机的控制系统要求非常高，控制策略非常精准。通过仿真机的逻辑设计和控制策略的研究，对生产现场的逻辑优化和改进控制策略有重要和现实的指导意义。
2.燃机仿真运行实习教学内容。根据学校的教学安排并结合热动专业学生的实际情况，本文以9E级燃机机组为仿真实习对象，制定了表1的教学计划。
以上内容根据学生的学习进度和掌握程度适当调整，第5、6、7、8项可根据进度重复操作一至两次，总体学时控制在120课时以内，也就是三周时间。
四、燃机仿真运行实习教学的探索与研究
笔者从事电厂仿真系统的开发和仿真实习教学工作已经十多年了，曾经从事过大型机组的集控运行工作，结合连续三届热动专业部分学生燃机仿真运行实习和相关生产单位燃机仿真培训工作，通过对教学内容不断完善和补充，对教学方法的不断探索和试验，经过认真研究和总结，笔者认为以下几点需要在整个燃机仿真运行实习过程中必须加以贯彻和执行。
1.在进行燃机仿真实习前，需要对学生的专业知识进行摸底，根据知识掌握程度的不同进行合理分组和制定切实可行的实习计划，做到因人施教。专业基础课、专业课都是按照教学大纲安排在不同学期，仿真运行实习往往都是安排在所有学年的最后进行，即第7或8学期进行。为了有较好的实习效果，提前两周让学生将前面学到的专业基础课和专业课复习一遍，并在实习前以答辩的形式来确定每一位学生的掌握情况，特别是燃气轮机原理的基本知识，合理制定实习计划，保证实习效果。
2.现场实习和仿真实习相结合，提高实训效果。校外的认识实习非常重要，通过校外认识实习，学生对燃气―蒸汽联合循环机组的概念、生产过程和生产工艺有了一个初步的整体认识，对机组的热力系统和配电系统也有一定了解。学生在仿真机上进行操作时，会做到有的放矢，能够虚实结合，理论联系实际，而不是凭空操作，想象操作。这样仿真实习的效果就更好。
3.每一个实习过程都需要经验丰富的指导教师进行讲解和操作演示。在操作过程中，指导教师不仅要演示每一步的操作，还要从理论上解释其中的原因，并说明在实际操作过程中的注意事项。利用燃机仿真系统这个教学平台，指导教师将现场的知识始终贯穿于整个仿真实习当中，对学生的要求和现场人员的要求一致，将现场的操作方式、操作习惯及操作理念贯穿于仿真实习的全过程。这样有利于培养学生严谨的工作态度和科学的操作方法，以避免事故的发生。
4.利用先进的多媒体仿真技术和一机多模分组系统，以确保学生上机操作机会。我中心自主开发的燃机仿真系统有很强的系统分组实训功能，每一位学员均可在仿真机上独立完成电气系统、燃机系统、余热锅炉系统和汽轮机的各项操作和参数调整，并且能够单独保存各自的运行工况，这样就更能加强学生的实际操作能力和对电厂生产过程的融会贯通的理解。同时避免了以往在仿真机实训时一部分学生不善于动手操作的缺点，无形中也对学生起到了约束和监督的作用。
5.在考核方面，利用自动评分和答辩相结合的方法进行。由于仿真系统具有很完善的自动评分功能和回退重演功能，根据学生的实际情况，考核的重点就是燃气―蒸汽联合循环的整组启动过程并可以自动保存评分文件和存储文件。在机考结束后，指导教师一一调出每一位同学的回退重演文件自动回放，结合过程进行答辩，最后确定学生综合成绩。如果学生实习的课时较长，可进行事故考核和技术比武。
五、结论
自2012年以来，对连续三届热动专业部分学生开设了燃机仿真运行实习实践教学课程，学生在燃机仿真机上按照教学大纲和操作规程亲手操作，不仅将自己以前所学到的比较分散的、相对独立的知识有机地结合起来，形成一个系统的、完整的知识体系，而且能够对燃机电厂的生产过程有一个比较完整的认识，对机组的动态特性和静态特性有初步的了解，增强了学生的知识应用能力和实际操作技能水平，达到了理论联系实际和学以致用的教学目的，受到了学生就业单位的高度评价和认可，达到了预期的实习效果。
参考文献：
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【关键词】电力系统分析 电气工程虚拟仿真实验 运维合一
【基金项目】科研人才启动基金（KJ2013B025）。
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）09-0228-01
电力系统分析课程是电力系统自动化专业的重要专业课程，涉及一系列电力系统的核心技术：潮流计算、调频调压、经济运行、同步发电机电磁暂态过程、短路计算及机电暂态稳定性分析等。学好电力系统分析对于电力系统专业的学生来讲至关重要。
1.电力系统分析课程教学现状
电力系统分析课程虽然重要，但从每年的教学效果来看并不是很理想。由于前修课程电机学没学好，以及电力系统分析课程知识点较多，理解起来有难度，部分同学没有养成良好的学习习惯，课下没有及时巩固复习，课堂内容掌握不好时容易产生畏难情绪。此外，即使部分同学理论知识掌握较好，但感觉较抽象，对某些知识持怀疑态度，如：调频时，增大气门开度，实际生产中发电机转速的变化，输出功率的变化，频率的变化等是否如课本上所写;调压时，负荷的波动对系统中各节点电压的影响究竟如何，那些调压措施能不能真正起到调压的效果。学生无法看到相关的现象，所以很难产生浓厚的学习兴趣和热情，即使当时掌握了，遗忘也会比较快，印象不深刻。为了解决以上问题必须借助与相关实验课程，让学生在实验操作中将理论和实际很好的联系起来，既能及时巩固相关知识，又能提前接受实际生产操作培训，为以后踏上工作岗位打下坚实的基础。
2.电气工程虚拟仿真实验的主要功能
2.1.电力系统仿真实验
电气工程虚拟仿真实验包括电力系统仿真实验和水电站仿真实验，电力系统仿真实验主要针对电力系统的相关设计，包括电网的主接线设计、设备选型及校验、故障计算、保护配置等;潮流、短路、稳定性等分析计算;运行过程、控制方法及原理的学习研究。提供了相关软件平台，实验室的软件平台包含两大类，一类是机电暂态过程仿真软件，一类是电磁暂态过程仿真软件，除了PSASP软件外，还有PSCAD、PSS/E、BPA、ATP/EMTP及EMTP-RV、CDEGS等软件，可以供学生进行课程实验、综合设计、毕业设计以及相关科学研究。开发了系列的课程实验、综合设计及研究项目，对于提高学生课程的学习效果、综合运用所学专业知识进行发电厂、变电站以及电网的设计、分析计算以及运行与控制的能力起到了很好的辅助作用。
2.2水电站虚拟仿真
水电站虚拟仿真实验教学平台以龙滩水电站为原型，提供了与现场效果一致的大型水电站仿真培训系统的实践教学环境，在水电站监控系统中涵盖了水电站的所有主要机电设备，包括：水电站水轮机、发电机、发动机出口短路器、主变、500kVGIS系统、厂用电系统、调速系统、励磁系统、监控系统、继电保护系统、安全自动装置系统、气系统、排水系统、机组及变压器技术供水系统、油系统、消防系统、闸门系统、流量水位曲线、（含黑启动系统）、AGC/AVC等系统及厂房场景、设备系统运行、维护、检修、拆装过程的多维立体展现。并研发了丰富的实验教学内容和典型教学案例，学生可以亲自动手操作实验，可进行水电站正常工况运行操作过程培训;异常工况运行操作过程培训;紧急事故工况处理操作培训;计算机监控系统培训;综合反事故培训;生产过程运行知识与专业理论培训。解决了传统课堂学习中学生“只能动口，不能动手”的难题，通过“操作、观察、分析、记录、总结”，激发了学生的学习兴趣和主动参与的学习热情，提高了理论和实践教学效果。
3.电气工程虚拟仿真实验的主要特点
3.1虚实结合，互为补充
“虚”是指采用虚拟的仿真实验平台为学生提供亲自动手操作实验或培训的机会，由于电力生产的特殊性，考虑到生产的安全性和学生自身的安全性，实验操作不可能在实际系统中进行，必须借助于软件平台。“实”则是通过校外企业作为实习基地提供学生参观实习的机会，建立学生对现场的感性认识，我校与三峡电厂、葛洲坝电厂、清江隔河岩电厂、清江高坝洲电厂等签订了协议，作为本专业学生的校外实习基地，学生先到校外实习基地参观实习，建立电力系统运行的感性认识，然后进入“虚拟仿真实验室”进行电力系统运行仿真培训综合实验。虚实结合的教学模式可以有效提高学生对电力系统运行特点及控制过程等知识的掌握。
3.2运维合一，多媒体一体化教学
多维多媒体仿真能极大增强仿真临场感和沉浸感。借助多维多媒体手段，创造一个虚拟现实培训环境，让学生在虚拟场景中上完成对调速、调压、AGC＼AVC等相关电力系统方面的操作。可对设备进行拆卸和装配，让学生看到平时不易见到的设备构造、工艺及内部运行情况，做到对设备的组成、结构、拆卸顺序及操作过程等了然于胸。还可实现事故场景真实再现，便于学生对暂态过程进行分析，可大大提高学生学习的积极性和学习效率。
3.3开放性实验平台
建有电气工程虚拟仿真实验教学示范中心平台网站，学生不仅可以实验课上运用实验室的仿真软件进行相关内容的操作学习，课后未完成的内容，或者学生所设想的创新性问题还可以通过互联网访问仿真软件平台，还可在线讨论，或者给老师留言。安排有值班老师对课余时间在实验室的学生进行指导答疑。
4.结束语
为了提高电力系统分析课程的教学效果，学院专门成立了课程组，一方面加强理论教学网站的建设，整理出相关课件、教案、习题等资料共学生下载学习，另一方面加强电力系统分析课程实践教学平台的建设，对学生在虚拟仿真平台的应用过程中所碰到的及时给予指导，此外课程组通过教研教改项目研究，改进教学方法、教学手段等来提高教学效果。
参考文献：
[1]孟祥萍.电力系统分析[M].高等教育出版社，2010.
[2]邓建高.高校本科生创新能力培养的校企合作模式研究[J].中国电力教育.2009，（2）.
[3]刘进志.基于网络教学平台的教学模式研究[J].中国电力教育.2010，（1）.
二 实习时间 三 实习地点
阳煤集团第一热电厂
四 实习单位和部门
阳煤集团第一热电厂
五 实习内容
1、 初步了解发电厂生产的全过程。
2、 深刻了解发电厂主要设备;包括发电机、变压器、断路器、互感器、隔离开关、电抗器、母线的型式、构造特点、主要参数及作用，对其他辅助设备也应有所了解。
3、 着重了解发电厂的电气主接线形式、运行特点及检修、倒换操作顺序。
4、 了解厂(站)用电的接线方式、备用方式及怎样提高厂(站)用电的供电可靠性。
5、 了解配电装置的布置形式及特点，并了解安全净距的意义。
6、 了解控制屏、保护屏的布置情况及主控室的总体布置情况。
7、 了解发电厂的防雷保护措施。
8、 了解发电厂动力部分主要设备及形式、特点、参数，对电厂生产有完整的概念。
六 实习总结
8号上午来到阳煤集团第一热电厂，厂内工人向我简单介绍了一下电厂的基本历史，还有就是发电的基本原理。然后我们就在一师傅的带领之下去参观了电厂的各个部分。我们来到了中央集控室，在集控室，最引人注意的就是正门对面的一排机器，上面布满了红线，红点，还有一些绿色的，据介绍就是控制电厂的机器装备等等的电路图，现在基本上都是自动化了，室中心的几台计算机就是对他进行控制的，而工作人员的人数只需要几个了，只要控制计算机就可以确保机器的正常安全运行，比起原来的旧电厂，现在的自动化程度大大提高，所以电厂的技术人员越来越少了，当然对他们的要求也是越来越高，直接带来的就是效益的越来越好了。
现在火电厂的自动化程度都很高，人员数量必然就会减少，使得对工作的质量就会提高。据了解，火电厂的职工一般是五班三倒或者是四班二倒或者还有其他的，反正就是采用的轮流制度吧，每次只要是上班就是连续12个小时，在集控室工作的就必须严密注视着计算机，确保异常情况的出现能够被立即发觉;对于维修方面的，工作时间有有些不同，有一种开玩笑的说法，说维修工个个都患有“电话恐惧症”，只要电话一响，多半认为就是要工作了——电厂某些设备需要维修了，不管是寒冬还是酷暑，不管是白天还是黑夜，都必赶赴现场。当时我们听起来都很惊讶，心底里自然就想以后自己不要从事这种工作了，但是话说回来，现在的科技如此发达，机器设备哪有那么容易坏掉呢，所以维修工人的情况也不像想象中的那么艰难。总之，在电厂工作的时间概念与一般的有些不同，典型的就是不会按照正常的星期计算，也不会有正常的“黄金周”，人家最闲的时候就是电厂最忙的时候，尽管如此，但是我认为这也没什么的，还不是都在地球上工作。
论文摘要：《发电厂及变电站电气设备》课程设计是高职发电专业一个重要的教学环节，当前高职学生水平和能力参差不齐，课程设计这类难度较大的教学活动遇到了一定的困难。在指导《发电厂及变电站电气设备》课程设计中，应针对学生的具体情况，对课程设计的各环节进行了积极的探索和优化，力求提高设计教学的效果，以实现培养最佳高职人才的目的。
《发电厂及变电站电气设备课程设计》是电力工程方向的学生从学习书本理论知识向实际工程设计过渡的一个非常重要的实践环节。通过课程设计，可以帮助学生正确使用电力工程设计手册，熟悉整个工程设计的基本方法和步骤，培养学生运用所学理论知识来解决实际问题的能力。同时，通过课程设计还可以培养和提高学生的工程意识及工程能力。对于以培养高技能应用型人才为主的高职教育，课程设计的重要地位更为突出。目前，高职教育中的课程设计存在着题目单一、陈旧、学生互相抄袭等诸多问题。除了以上的问题，还有以下一些情况，比如学生理论知识掌握程度差异较大，运用理论解决实际问题能力不等。文章根据学生实际情况并结合多年的教学指导经验，提出了几点改革建议。
1 任务布置要时宜、适宜
①提前布置设计任务，把课程设计融合到理论教学之中。通常课程设计任务的布置是在理论教学结束后才开始的。文章在对学生进行课程设计辅导时发现，很多学生对设计时要用到的理论知识以及基本的计算方法，此时却不会应用，甚至有的已经忘记，辅导时须重新讲一遍，影响整个课程设计的顺利进行。为了改变这种情况，建议采取提前布置设计任务的做法，把课程设计任务分散融入到课程的理论教学之中。在《发电厂及变电站电气设备》这门课刚开始时就把课程设计的任务书与课程的授课计划一起发给学生，让学生从开始就接触设计题目，同时老师在讲授理论知识过程中凡是讲到与设计有关的就可以提醒学生，让其逐步熟悉设计课题。《发电厂及变电站电气设备》课程设计具体可以把题目分解成画主接线图、主变、厂变的选择、主要设备的选择等3个设计模块。比如学习完主接线时，可以让学生针对设计题目画几个设计图，并进行技术比较；还有凡是涉及到设计课题中有关的理论计算，如电抗的计算、短路电流计算等，尽量与教材中相关的习题结合起来，作为作业布置给学生完成。最后等到进行课程设计时，设计课题中的大部分的内容学生都已熟悉，分组后根据各自的原始设计数据，可以较顺利地完成设计，从而使绝大多数学生都能够顺利地按时完成设计任务。
把课程设计融入到课程理论教学中，可以有效地提高课程设计的效率，同时也激发了学生的学习热情，使学生在学习有关章节时有了明确的目的性，看到了理论的应用性，学习的积极性明显得到提高，真正体现了课程设计与理论教学的互相促进，有利于提高该课程整体的教学质量。
②采用实际课题，因材施教，避免一刀切。在布置课程设计题目的时候，可以把设计院曾设计过的有关的题目给他们做，这样会更加锻炼学生，使其毕业上岗后能迅速地上手，真正地做到理论应用于实际。
对于基础好的学生，可以让他们做整套的设计，因为，基本的做法已经在理论教学中做过，在真正设计时要提醒他们注意根据实际环境来考虑一些问题，同时要为他们提供各种必需的参考资料，教会他们用各种工具书。同时组织他们进行讨论，提出方案设计过程中存在的难点并设法去解决，这样可以大大提高学生解决实际问题的能力，提高其学习兴趣。对于极少数基础很差的学生，一般只要求他们做好最基本的设计，主要包括主接线的设计、主要电气设备的选择，其他的如绝缘子等的都可以不选。在设计过程中，要经常地督促他们，弄清楚其薄弱的地方，主动给他们讲解，帮助他们解决存在的问题。为了激发学生的积极性，在课程设计开始时把分数评定的规则告诉他们，鼓励他们向更高的目标努力。
2 注重课程设计的教学过程，做好相应的工作
①发挥教师在课程设计中的主导作用，在课程实施阶段做到全程跟踪。教师的教学方式对学生的设计起着重要的作用。由于课程设计的内容已经融入到日常理论教学中，所以在课程设计开始时，教师只须把整个设计的流程以及注意事项告诉学生，其余大多数的时间留给学生自己去做。在课程设计过程中，应该做到全程跟踪，对学生在设计过程中出现的困难及时予以指导和帮助。
在进行全程跟踪时一方面要检查学生课程设计的进度，督促他们及时地完成设计；另一方面要参与到学生的设计当中，了解他们的思路并提供有参考价值的意见，解决他们存在的问题，引导学生进行主动探索性的学习。针对不同层次的学生，跟踪时的讲解不同。
对于少数基础差的学生，其设计内容比较基本，所以对他们来说主要是讲清楚设计中需要理解的最基本原理和设计中要注意的关键问题。同时鼓励他们多和基础好的同学交流，这样更能促进他们的提高。对于大多数能够较好完成基本要求的学生，主要是引导他们能最大程度的完善设计，所以对他们主要是做一些启发性的工作，让其对实践内容进行更深一步的理解，找出可以完善的地方。对于基础好，能力强的学生，主要是让他们自己去做，但也要多和他们讨论交流，及时地把他们存在的问题解决，帮助他们完整地做好整个设计。
②充分利用网络来延伸课堂。学生在设计过程中教师一般不可能随时在他们身边，这时候我们可以充分利用网络。教师可以通过班级的QQ讨论群或电子邮件等形式与学生进行沟通，这样可以及时的解决他们存在的问题，提高他们设计的速度。QQ讨论群不仅有即时性，而且还有记录保存功能，群内的所有同学都能看到，有些相同的问题可以一起解决，非常适合共性问题的探讨。另外，教师还可以把相关的资料、以往学生的优秀设计等放在QQ共享中，供学生参考，有益于课程设计的顺利进行。
③必须上机绘制图纸。计算机绘图是工科学生的一项必备技能。在进行《发电厂及变电站电气设备》课程设计时，学生已经掌握了CAD的绘图技能。所以最终的主接线的设计图纸必须用CAD画。强调用CAD画图的原因主要有：一是在实际工作中，设计院的设计图纸大都是用CAD绘制的。CAD绘图技能与电力相关行业的标准联系，这样练习对学生以后的工作打下了坚实的基础；二是用CAD绘出的图纸比较干净整齐，图纸打印出来容易让学生产生成就感，有利于增强学生的自信心，从而更好的完成设计。
3 做好课程设计的总结工作
课程设计的目的是让学生学会如何把理论知识应用于实践，并掌握一定的理论知识。为了达到这一目的，除了注重上面所做的工作外，还要重视答辩环节。学生完成设计把报告交给教师评阅时一般只关心成绩，大多不关心自己的设计存在哪些问题，应当如何改进。因而，教师的评阅环节对学生的进步没有太多的帮助。为了能让学生得到更好的提高，要强化答辩环节。通常是安排在周五的下午进行答辩，答辩时可以邀请教研室的教师进行参与，把每班分为2个答辩组，每组两位教师。答辩教师在仔细审阅设计报告的基础上，结合学生设计课题的难易程度提出相应的问题，并根据答辩情况，指出其报告中的不足，以及需要改进的地方，最后给出成绩，这部分占设计总成绩的70％。还有30％的是平时考核成绩，由指导教师根据学生在设计过程中的表现，如出勤情况、是否按时独立完成等评定。
当所有组答辩结束后，指导教师要上一次总结课，将各组报告的设计情况综合起来进行简要的点评。最后的总结课将是整个课程设计中画龙点睛的一笔，因为，这样的总结课，会让学生对整个课程有更深刻的理解。
4 结语
高职教育是我国人才培养的一个重要组成部分，要培养出社会需要的人才，就必须使教学和实际相结合。课程设计是其中的一个重要环节，必须要重视。
