《电气工程课程设计》教学改革与实践

《电气工程基础》是电气工程专业及自动化专业技术的一门重要课程，以介绍35KV及其以下电力系统为主，介绍工业企业供电系统设计所必需的基础理论、基础知识、基本概念和基本计算方法，《电气工程基础》课程尽管没有太多、太深的理论知识，但由于涉及到解决实际电力工程所必需的一些实用和估算公式、经验参数，以及电力系统在设计安装中的诸多规范和规定，使课程各章节显得独立性很强。

设计内容与过程

从应用和设计角度看，要求各章节间的完整性，让学生能够把多而散的理论知识结合起来解决实际电力系统设计、运行及故障处理等技术问题。理论教学由于学时少、学时分散不集中等原因，无法满足工程设计的需求。为解决这个问题，近两年在笔者所在学校新设的电气工程及其自动化专业开设了《电气工程基础课程设计》，以加强实践性教学和工程训练，强化对学生综合设计能力的培养。为了完成既定的培养计划，教师在运用传统的课程设计的教学方法的基础上，从培养学生工程设计能力、提高综合素质角度出发，对《电气工程基础课程设计》实践环节进行了改革与探索，取得了很好的教学效果。

目前根据教学计划，《电气工程基础课程设计》授课时间是一周。为了在一周内尽量使学生充分理解和掌握变电所设计的步骤和基本工程设计方法，我们在设计内容上进行了精心安排。车间变配电所设计包括：负荷计算及无功功率补偿方案、地点、方式及容量的确定;变配电所所址的选择;供电方案的优化设计;短路电流计算，变电所一次设备的选择、动稳定和热稳定校验（根据学生具体情况布置全部校验或部分校验）;变配电所二次回路方案的选择及继电保护装置的选择与整定;变配电所防雷保护与接地装置的设计（根据学生的具体情况选作）;绘制变配电所主结线图（采用AutoCAD或Protel）;撰写设计说明书。设计过程中，教师在讲明设计总体思想、设计要求、注意事项以及设计中的没有硬性要求的地方后，针对不同学生，采用不同的指导方法。对爱学习、将来有志于从事供配电系统工作的学生放开手，在他们完成要求的设计后，通过提出一些问题引导他们进行深一步的设计和思考，如变电所的防雷、接地等问题;对大多数的学生进行有针对性地提示和重点指导，使其在教师的监督指导下，综合运用工程手册、国家标准和参考资料独立完成要求的设计任务，并能提高他们对课程的掌握和理解;对自律性不强的学生，实行严格考勤重点指导，在讲清基本原理、基本设计思路，帮助他们通过设计把课程的知识点串联起来。总之，通过各种方法，克服学生之间相互依赖、甚至相互抄袭的想法，充分调动学生，提高学生的独立思考能力，并在设计中获取更多的实践经验。

注重创新能力的培养

为了实现培养应用型人才的目标，我们在设计时非常注重设计方案的合理性与可行性及创新性。如在供电方案的优化设计时，要求学生就常规变电所和无人值班变电所、负荷供电可靠性的要求，初步确定两种以上合理的电气主结线方案，引导学生就不同方案的灵活性、可靠性、性价比等进行比较，鼓励他们独立思考并创新。在创新的基础上注重方案的合理性、可行性、经济性的论证，确定最佳设计方案。支持学生用不同方案进行设计，尽管有的设计方案可能不是最佳的，但只要可行就支持学生做下去。这不仅培养他们的独立思考能力和创新思维，同时也进一步能够验证书上的实用公式和理论的正确性、合理性。设计结束时，要求学生利用AutoCAD、Protel等绘图软件绘制供电系统图，不仅可以提高他们的计算机应用能力，同时使之更符合实际电气工程设计的要求。

注重新技术、新设备的采用

电气设备发展迅速，在指导设计过程中，注重新知识、新技术、新设备的采用。例如：在主变压器型式、型号的选择时，要介绍优先采用低损耗、体积小、重量轻的S9系列变压器，尽量避免采用体积大、高损耗的SL系列的变压器。对教材上较少提到的高层建筑或易燃易爆的企业所使用的新型不燃或难燃的变压器、多雷山区使用的防雷变压器等特种变压器，也在适当的时候加以介绍，使学生增长、拓展这方面的知识储备。同时收集国家电力系统的新的设计标准、规范，供学生设计时使用和参考，使学生的设计成果与国家供电新技术的发展相适应。在高低压开关设备的选择时，向学生介绍高低压开关设备的发展趋势及智能型低压电器等供电发展前沿的有关知识。可充实课程的理论教学，使学生对新设备、新知识及所学课程和将来的就业前景表现出浓厚兴趣。

课程设计总结要点

设计的总结工作是设计说明书和答辩。完整的课程设计说明书包括：课题名称任务和要求、详尽方案的确定、理论计算、设计图纸、参考资料等。答辩每个学生5分钟，内容包括问题与设计思想、设计内容及过程有关。答辩的目的是帮助学生理清设计思路，学会查阅相关国家标准、工程设计手册和参考资料，初步掌握供电系统设计方案的技术、经济、安全、实用性等比较方法，提高对理论知识的掌握和理解程度;吸取别人设计中的精华，开拓设计思路，并认识到自己的设计成功和有待改进之处，培养遵守、尊重电气设计规范的理念。同时锻炼了学生的语言表达能力，为毕业设计答辩和就业做好准备。

（作者单位：辽宁科技大学电子与信息学院）