赵永秀

摘要：针对《矿山供电技术与安全》课程内容庞杂、涉及知识面较宽、实践性较强的特点，本文从“说课”谈如何激励学习兴趣，采用多种教学方法和多种教学模式提高“教”与“学”的效果，并结合矿山电气学科优势，建立矿山供电特色实验室，在实践教学中重视综合性实验，这有助于培养学生动手和独立解决问题的能力。

关键词：矿山供电；教学改革；说课；特色实验

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）26-0104-02

“矿山供电技术与安全”是自动化专业唯一的一门强电专业课程，也是我校采矿专业的选修课。该课程对培养学生综合分析问题能力、了解掌握供电专业的学科前沿的动态以及对电力相关专业课程的进一步学习起着非常重要的作用。可是由于该课程内容庞杂、涉及知识面较宽、工程实践性较强以及矿山供电技术和新设备发展比较快等特点，这使得学习比较枯燥，且难于掌握。而且近几年随着专业培养模式及教学计划等多方面的改革，各工矿企业对学生的专业水平要求也不断提高，这将对教学提出更高要求。

因此根据近年来的教学和实践经验，本文主要从“说课”谈如何激励学生学习的积极性，在课程讲授过程中采用多种教学方法和多种教学模式。还有为了提高学生的实践能力，除了做常规实验之外，还让学生自己动手做一些综合性实验及设计。

一、从“说课”谈如何激励学习兴趣

目前大学生都比较实际，认为没有用、没有意思的课不学，因而对《矿山供电技术与安全》这门综合性较强的课程来说，要让学生喜欢这门课，不是一件简单的事。为此本节主要从“说课”来谈如何激励学生学习的积极性。

1.说课程定位。“矿山供电技术与安全”是自动化专业唯一的一门强电专业课。学生刚接触此课程时，一般不知学完该课程后能干什么。因此教师首先让学生明白该课程的作用：学习本专业可为今后从事供电系统电气设计、系统调度、设备生产调试及检修、变配电所运行维护等提供坚实的理论知识和实践基础。通过《矿山供电技术和安全》课程的讲授，使学生掌握简单供电系统的初步设计和变配电所运行维护所需要的基本理论和基本知识，初步掌握供电系统的设计思路及方法，为今后从事供电工作奠定良好的基础。

2.说教学内容。如果学生不了解电气学科和《矿山供电技术与安全》课程的知识结构体系，就会感觉该课程的教学内容庞杂、无头绪，这使学习比较枯燥、难于掌握。因此从学生角度出发，教师不但要注重教学要点，还要关注教学内容的内在联系。该课程以供电系统设计为主线，将其分成五大模块，而且根据我校特色补充了专题部分，该课程的知识结构体系如图1所示。

一是绪论，理清“矿山供电技术与安全”课程各章节的关系，帮助学生构建该课程的知识结构体系。

二是矿山供电系统设计的理论，主要讲述供电系统中性点运行方式、负荷计算、无功补偿和短路计算及稳定性校验，是供电系统设计的重要内容，也是对课程整体认识及贯穿各章节重要内容的讲授。

三是一次系统，依据电气主接线圖，讲述各变电和开关电器设备的工作原理、功能及选择、倒闸操作，是重点内容，其中主接线的应用是本部分难点。

四是二次系统，主要讲述断路器的二次回路、线路的过流保护和单相接地保护、变压器差动保护和瓦斯保护、自动重合闸原理和备用电源自投装置。此部分表面上是相对独立的，但保护类型和整定值又取决于系统接线形式、供电容量和短路电流等，它们之间存在内在联系。本部分的难点是保护整定计算。

五是防雷设备及接地，讲述避雷设备的原理和保护范围和接地类型。

六是专题部分，矿山供电安全、电能质量和无功补偿，讲解传统的供电安全、矿山井下供电系统和矿用供电设备的原理、煤矿的三大保护和电力变压器的经济运行，是重点内容，其中漏电保护原理是难点。

二、有效地采用多种教学方法和教学模式

1.教学方法。近几年随着专业培养模式及教学计划等多方面的改革，传统的教学方法已经显得落伍，不能满足工矿企业供电专业技术人才的培养需求，因此迫切需要调整教学方法，以便提高教学效果。

（1）采取形式多样的教学方法，讲深讲透课程的基本概念、基本原理和基本计算方法，教学内容要有主次，重点和难点问题要突出以及要讲清出各知识点的内在联系。对于比较抽象的知识，可借助参观学习，可加深对教学内容的认识与理解。

（2）适当增添新内容。由于现代化电气设备、新知识和新技术的迅速发展，以前陈旧的知识已经不适合社会的发展，因此教师必须适当地压缩常规知识，而增添较新内容：选用较新教材；适当补充教科书之外的和学科发展前沿的新知识及新技术，如智能设备、高压柔性直流输电、变电所综合自动化和谐波与抑制等，并结合实例讲解，可激励学生学习兴趣，活跃课堂气氛，同时也可扩大学生的知识面，为将来工作打下基础。

（3）善于提问可提高课堂互动性。教师可在上课开始时提出问题，让学生带着问题听课，这可激发学生思维，活跃课堂气氛，调动积极性。有效地组织课堂讨论，通过老师和学生共同分析问题，鼓励同学积极发表意见，这可加深同学们对科学知识的理解。建立课程网络平台，可在网络空间上进行讨论、答疑，提交作业，发布通告和研究专题等，为学生创造网络学习的条件。这使老师和同学之间的互动形式多样化，可有效缩短他们之间的距离，很好地激励学生学习的积极性。

（4）在教学中引用一些成功与失败的案例。大多数学生对失败案例特别感兴趣。为什么是这样？带着想法学习，更有利于理解掌握专业知识。例如讲授断路器和隔离开关的倒闸操作时，先让学生看一组有关断路器和隔离开关不同操作顺序的视频。同学们会反问：为什么停电时先拉开断路器，再拉开隔离开关；送电时，先合隔离开关再合断路器呢？这时教师再讲授倒闸操作知识，学生很容易理解。

（5）注重归纳总结所学知识。引导学生对所学知识点进行归纳总结，并主动对所学知识进行运用。实际上《矿山供电技术与安全》课程各章节知识的连贯性很强，若把各部分独立讲解，这样将显得各知识点更加零乱，更难掌握。如针对电气设备选择，不仅要掌握设备的工作原理和结构，还要用到额定电压和计算负荷按照正常条件选择，利用短路电流进行设备的稳定性校验，并且合理的电气设备将提高电气主系统的可靠性、灵活性等优点。总之若能按一定顺序把所学知识进行归纳，那么所学内容将构成一个树状的知识结构体系，就能合理地利用短暂的教学时间，提高学生的学习能力和积极性。

2.采用多种教学模式。供电技术的传统教学方法使课堂气氛过于沉闷，教学手段过于单调，不利于提高学习积极性。为此，针对不同的知识点采用合适的教学模式或者多种教学模式有效地结合，将有助于提高“教”与“学”的效果。

（1）对工厂的电力负荷、短路电流及电气设备稳定性校验、无功补偿、避雷设备的保护范围和继电保护整定计算等内容，采用传统的课堂讲授模式。

（2）对矿山供电系统的电气主接线、防雷接地、供电线路的铺设、变电所的结构及布置和断路器的二次回路等内容，以实物图为辅进行教学；对变压器、开关电器等电气设备的结构和原理等内容，以实物教学为主。

（3）在传统和数字化变电站的比较、设备短路故障的发生过程及造成后果等，可精心制作并适时插入动、静的实物图，也可增设和插播现场录像等，这样可提高本课程的“教”与“学”的趣味性，并能增强学习积极性。对于不易理解的开关电弧等微观问题，可将其宏观化，有助于理解。

三、加强实验课程的改革

1.注重常规实验和加强综合性实验。为了提高学生的动手和解决问题的能力，我校开设了该课程的常规实验和综合性实验。常规实验的教学内容包括继电器原理及性能测试、单一的继电保护装置设计、矿用设备的结构原理实验、线路继电保护平台演示和土壤电阻率测试等，主要是强调基本知识的掌握，强化理论教学效果。综合性实验包括基于PLC的继电保护装置设计、供电系统的仿真等，目的是综合利用所学知识，提高学生独立思考问题、解决问题和协作能力。

2.构建特色实验室、加大实验投入。我校大力投入《矿山供电技术与安全》课程的实验室建设，已建供电系统综合自动化实验室、继电保护实验室、高电压技术实验室，为了体现我校在矿山电气学科领域的研究特色和学科优势，还建设了矿山电力自动化及供电安全技术实验室，集矿山电力综合自动化、矿井供电网安全监控系统、本质安全电路实验装置平台、电力设备等为一体的实验室，并可对电网绝缘检测与漏电保护进行研发。此实验室是开放式实验室，主要以综合性和设计性实验为主，培养学生的实践能力。

3.提倡學生自主设计。对于那些学习优秀的学生来说，可按照自己的兴趣，老师指导他们进行供电方面的设计和编程，这对于增强学生的动手能力和培养创新思维均有益处。

4.灵活运用仿真工具。为了加深学生对整个供电系统的认识，要求学生运用计算机软件CAD进行变配电一、二次接线的电气制图，利用组态软件搭建供电系统的监控仿真平台。

近年来，在《矿山供电技术与安全》课程教学改革中做了一些研究和探索，并运用到实际教学中，得到了同行和学生的好评。本文结合矿山电气科学领域的研究特色和学科优势，以及近年来的教学和实践经验，从“说课”谈如何激励学生学习的积极性，并采用多种教学方法和多种教学模式去适应目前的教学环境以及提高“教”与“学”的效果。为了提高学生的动手能力，在实践教学中特写重视综合性实验，这有助于培养学生独立分析问题、解决问题的能力。

参考文献：

[1]付周兴.供电技术[M].大连理工大学出版社，2011.

[2]马春燕，陈燕，杜永贵，曲兵妮.工厂供电技术教学的探索与实践[J].大学教育，2013，（6）：56-57.