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课程思政融入电力工程课程教育的讨论

2021-09-15纪捷丁祖军王业琴鲁庆陈万张慧萍

福建轻纺 2021年9期
关键词:供配电短路负荷

纪捷,丁祖军,王业琴,鲁庆,陈万,张慧萍

(淮阴工学院,江苏 淮安 223000)

1 思政和专业知识结合的必要性

高等教育的工作者不仅是大学生专业技能的培育者,也是大学生灵魂的塑造师。习近平总书记多次发表重要讲话,作出一系列重要指示,强调把思想政治工作贯穿教育教学全过程,把立德树人融入教育的各环节、贯穿教育的各领域,坚持显性教育和隐性教育相统一,挖掘其他课程和教学方式中蕴含的思政教育资源,实现全员全程全方位育人,这为做好高校思想政治工作指明了方向、提供了遵循的原则。

1.1 价值指向

大学生价值观形成的关键时刻处于本科教育这个阶段,教师应注重大学生科学精神和人文精神的统一,在专业课堂中融入课程思政从而培育学生辩证的科学观。在大学教育中,课程思政首先是一种科学思维,强调用辩证唯物主义和历史唯物主义的思维方式去看待事物,而唯物辩证法可以对专业研究的不足在思维上进行一定程度的弥补。

1.2 课程思政可以培育学生辩证的自然观

对本科的大学生们进行“课程思政”的培育,是针对大学生内在的价值理性,并且对其与科学素养挂钩的工具理性进行有机融合的流程。当代青年大学生们在成长中和学习中需要处理好人与科学之间的关系,而这一种关系,归根到底还是要求处理人与自然之间的关系。

1.3 课程思政要强调以人为本的价值观

“课程思政”的本质是立德树人,课程思政是思想政治教育天然拓展,要求对大学生人格的培养有机融入技能培养中,将社会主义核心价值观的宣导贯穿教书育人全过程。工科专业课程教育中要包含对国家、对文化的认可;课程应具备家国情怀、政治认同、文化自信、社会责任等;要强化学生工程伦理教育,培养学生精益求精的大国工匠精神。

2 电力工程课程结合课程思政的整体目标设计

课程目标1:通过本课程的学习,学生应能掌握电力系统运行和管理的基本知识和理论以及供配电系统设计的基本计算、设计方法,熟悉电力系统的有关控制部件及相应的选型方法,初步具备小型供配电系统的设计、管理、运行及维护技能。

课程目标2:能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理识别电气领域复杂工程问题。结合高等数学、大学物理、现代计算机技术等知识,掌握某些典型复杂电气工程问题的物理本质,并能进行抽象、归纳,建立系统数学模型,初步培养学生分析复杂工程问题的能力。

课程目标3:能够根据需求,对电气工程系统进行设计,确定针对电气工程及其自动化专业领域复杂工程问题的设计目标和方案,拥有自主设计小型电力系统的能力。

课程目标4:能够开发、选择和运用现代工程工具和信息技术工具,对电气工程领域复杂工程问题进行预测与模拟,能够理解其局限性,把电力系统的专业知识运用到实际电气问题的模拟和解决中。

课程思政目标:在教授学生专业知识的同时,把专业知识和思政内容相结合,以德立学,加强对学生三观教育;把政治认同、国家意识、文化自信、人格养成等思政教育与课程知识传授、能力培养有机融合。

3 把课程目标与教学内容、教学方法关联(表1)

表1 课程目标与教学内容、教学方法关联矩阵

4 把知识点与课程思政相结合举例说明

4.1 知识点1——电力系统概论

⑴ 教学目标及要求:掌握电力系统和供配电系统的概念,电力系统中各种电力设备的额定电压,电力系统中性点的运行方式;熟悉供电的电能质量指标(电压、频率和正弦波形),电力负荷的分类;了解各种电厂的生产原理。

⑵ 教学内容:电厂的生产原理;电力系统和供配电系统的概念;电能的质量指标和电力负荷;电力系统中各种电力设备的额定电压;电力系统中性点的运行方式。

⑶ 教学重点:电力系统的基本概念;电压与电能质量;三种中性点运行方式的特点及应用场合。

⑷ 课程思政:以我国电力工程的发展为元素,增进学生的民族自豪感。

4.2 知识点2——供配电的负荷计算

⑴ 教学目标及要求:掌握用电设备容量的确定方法,常用的负荷计算方法及适用场合,功率因数对供配电系统的影响及提高功率因数的方法;熟悉采用逐级法计算用电负荷,线路、变压器的功率损耗和电能损耗的计算方法。

⑵ 教学内容:用电设备容量的确定方法;负荷的计算方法和步骤;功率损耗和电能损耗;功率因数对供配电系统的影响及如何进行无功补偿。

⑶ 教学重点:电力负荷、计算负荷概念;计算负荷的有关系数;需要系数法确定计算负荷;确定企业计算负荷;无功功率补偿。

⑷ 虚拟仿真项目切入点:各种新型用电负荷大量接入电网,导致电能质量不断降低,为了确保电能质量,无功补偿是一种重要而有效的方法。SVC(Static var compensator,静止无功补偿器)装置可以有效提升功率因数。通过参与虚拟仿真项目,让学生理解如何抑制负载中产生的谐波以及如何提高功率因数。

⑸ 课程思政:以用电设备容量确定方法的准确与常用的负荷计算方法为元素,与工匠精神相结合,培养学生严谨的学术品质

4.3 知识点3——电力网

⑴ 教学目标及要求:掌握电力系统元件参数和等效电路,按允许载流量、允许电压损失、经济电流密度选择导线和电缆的截面;熟悉工厂电力线路的接线方式,导线和电缆的选择原则;了解电力线路的结构和敷设。

⑵ 教学内容:电力线路的接线方式;导线和电缆的选择原则与方法;电力线路的结构和敷设。

⑶ 教学重点:电力系统元件参数和等效电路;电力系统元件参数;导线的三种截面选择方法。

⑷ 课程思政:强调电力系统的问题的分析方法,把课程内容与恩来精神将结合,工程师职业道德相结合,培养学生敬业精神

4.4 知识点4——电力系统故障及分析

⑴ 教学目标及要求:掌握用标幺值计算短路回路元件阻抗和短路电流的方法,短路过程的分析及短路电流的电动力效应和热效应;熟悉不对称故障的分析计算,低压电网短路电流的计算;了解供配电系统短路的种类、原因及危害,无限大容量系统的概念。

⑵ 教学内容:供配电系统短路的种类、原因及危害;用标幺值计算短路回路元件阻抗和短路电流的方法;短路电流的电动力效应和热效应。

⑶ 教学重点:短路电流种类;标幺制;三相短路电流的实用计算;短路电流电动力效应、热效应。

⑷ 课程思政:从电力系统事故分析,引申到经济与社会、安全之间的关系,弘扬恩来求真务实、勇于创新的精神,增强社会责任感。

4.5 知识点5——供配电一次系统

⑴ 教学目标及要求:掌握变配电所常用电气设备的功能和应用及主接线基本形式;熟悉高、低压成套配电装置;了解电弧的产生及常用的灭弧方法;变电所的总体布置。

⑵ 教学内容:变配电所常用高、低压设备及主接线基本形式。

⑶ 教学重点:开关电器、电力变压器、互感器的工作原理及选择;各种电气主接线原理;电气设备的选择和校验。

⑷ 课程思政:供配电设计时充分考虑社会、经济、环境、健康、安全等因素的影响,培养追求卓越的创造精神、精益求精的品质精神。

4.6 知识点6——电力系统继电保护基础

⑴ 教学目标及要求:掌握继电保护基本原理,线路的电流保护;熟悉电力系统各种保护装置;了解发电厂、变电所的控制、信号回路。

⑵ 教学内容:供配电系统继电保护的作用和要求;变配电所的控制、信号回路。⑶ 教学重点:继电器的认识和要求,线路的电流保护。

⑷ 课程思政:阐述继电保护的重要性,增强责任意识、安全意识、创新意识和敬业精神;从测量人员人为篡改测量、试验数据,引申到学术腐败,强化诚信教育,弘扬社会主义核心价值观。

4.7 知识点7——供配电系统的二次回路与综合自动化

⑴ 教学目标及要求:掌握典型控制回路、信号回路。

⑵ 教学内容:变电所的操作电源和控制回路;变电所的信号回路。

⑶ 教学重点:交直流操作电源和典型控制回路;信号回路。

⑷ 课程思政:从供配电二次回路和综合自动化,引申到环境保护、职业道德,阐述环境与社会、经济、健康和可持续发展之间的关系,增强法治意识和社会责任。

4.8 知识点8——防雷、接地和电气安全

⑴ 教学目标及要求:熟悉过电压、雷电、接地的相关概念;了解电气安全及触电急救的有关知识。

⑵ 教学内容:电气安全及触电急救的有关知识;过电压和雷电的相关概念及防雷措施;接地的有关概念及接地的装置与计算。

⑶ 教学重点:防雷措施与接地要求,各种保护接地概念。

⑷ 课程思政:从防雷保护和人为因素,联系因安全设施不合格产生的重大安全事故,阐述防雷接地、电气安全的重要性,增强责任意识、安全意识、创新意识和敬业精神

5 总结

把课程思政融入到专业课的学习探索中,培养学生面对实际问题时坚持不懈、苦心钻研、精益求精的工匠精神。专业知识的培育结合课程思政可以使学生明白精益求精的工匠精神在解决实际问题中的重要性,深思做人之本;有意识地培养学生的职业道德,使学生在未来工作岗位上发扬为中华之崛起的校训精神,践行社会主义核心价值观。

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