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    電力工程和電氣工程區別精選(九篇)

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    電力工程和電氣工程區別

    第1篇:電力工程和電氣工程區別范文

    關鍵詞:電氣自動化;電氣工程;應用

    中圖分類號:F407文獻標識碼: A

    引言

    電氣工程是一項在技術性、專業性上都是要求很高的設施工程,而電網的建設、改造等方面都在快速的發展著,且也對電氣自動化系統上要求很高,故而要在這些方面大大提高電氣自動化系統的水平,使其在電氣工程中發揮其本身的優勢,同時電氣自動化系統在電氣工程的經濟效益和安全運行方面都有著非常重要的地位,所以我們將電氣自動化在電氣工程中實現現代化、國際化和全球化。

    一、電力系統自動化的未來發展趨勢和熱點

    由于電力系統自動化與IT技術的發展有著十分緊密的關系,因此未來電力系統自動化的發展趨勢和熱點主要表現在以下方面。

    1、電力一次設備實現智能化

    一般來說,電力一次設備與二次設備的安裝地點往往相隔數十米,有的甚至相隔幾百米,而兩者通過強信號電力電纜與大電流控制電纜實現連接。與這種情況相比,電力一次設備智能化有著較大的區別,在對一次設備進行結構設計時就進行了綜合考慮,這樣就可以有效的節約控制電纜以及電力信號電纜,這就是人們常說的一次設備自帶保護與測量功能。

    2、電力一次設備能夠進行在線檢測

    在電力系統中,發電機、變壓器以及短路器等一次設備往往需要不間斷的對相關重要參數進行實時檢測,一方面要對設備的運行狀態進行監視,另一方面還要能預測重要參數的變化趨勢,同時對設備發生故障的可能性進行判斷。這樣就可以延長電力設備的保養周期,也能使電力設備從定期檢修順利過渡到狀態檢修。

    3、研制出更為先進的光電式電力互感器

    電力互感器可以按照一定的比例將輸電線上的高電壓和大電流降到設備所允許的標準范圍之內,但在這個過程中,電力互感器還存在著嚴重的不足和缺點,這些不足和缺點對電力互感器的使用效果產生了很大的負面影響。因此,人們研制出了較為先進的光電式電力互感器。目前,在實際使用中這種電力互感器還存在著一些亟待解決的技術難題,這些難題將是未來研究的主要方向。

    二、電力工程中自動化技術的應用情況

    1、自動化技術在發電廠分散測控系統中的應用

    在發電廠分散測控系統中應用自動化技術時往往采取分層次的分布結構,它主要是由高速數據通訊網、以太網、運行人員工作站、工程師工作站以及過程控制單元所組成。其中,過程控制單元是由主控模件與輸入/輸出模件組成的,其主控模件可冗余配置,也可以采取冗余智能輸入/輸出以及輸入/輸出總線模式來完成通訊。另外,還可以在生產過程中直接使用過程控制單元,同時也可以直接接收熱電阻、電氣量、脈沖量、開關量以及現場變送器等信號。運算處理結束之后,對設備的運行狀態和參數進行實時的顯示、打印及輸出,以此來驅動執行機構,從而實現對生產過程的保護、控制與檢測。過程控制單元在工作中不僅要向運行人員工作站發送其接收的信息,還要接受工作站的指令,這也是操作人員控制和監視機組運行狀態的主要手段和方式,工程師在設置或修改系統組態時需要工程師工作站提供具體的診斷以及維護方式。

    2、電氣自動化在電網調度中的應用

    現代意義下的電網調動主要是遠動裝置與主站調動系統,主要負責的方面是進行電網運行狀態的監控。使得電網在人員的調配方面、電網的安全運行更加有保障。其作用主要體現在以下幾點;第一點是電網安全運行的監控,電網在正常的運轉時,我們需要的是調度人員進行監視和控制電網的電壓、負荷等情況。主要設備的水能和熱能等等方面的工作指標,使得其更加的符合規定,保障用戶的用電安全。第二點是電網經濟調度方面,在對電網實現安全監控的基礎之上,我們還要注重的是經濟效益的實現。通過自動化的調度手段來實現電網的經濟價值最大化,降低能耗、節約能源,達到最小的成本最優的配置。第三點是電網運行中安全事故分析和處理,電網出現故障的原因是多種多樣的。出現的原因也很復雜,過程根本來不及反應。如果不能及時進行預測和處理,不但人身安全會得到威脅,還會導致電網的大面積崩潰,大面積的停電狀況出現,造成國民經濟的嚴重損失。所以增強自動化調度勢在必行,實現電網運行的安全分析,完善事故處理方式方法,避免造成重大損失。

    3、在綜合自動化技術和智能保護中的應用

    我國對智能保護和綜合自動化技術的相關原理展開了大量研究,目前,我國的綜合自動化在國際已處于領先水平,智能自動化保護技術也位于國際前列,研制的分層式綜合自動化裝置能夠適用于各種電壓等級電站。將先進的綜合自動化控制理論、人工智能理論、自適應理論、微機和網絡通信技術等引入到電力系統的自動化保護裝置中,對電力系統自動化保護的新原理進行了研究,使得保護裝置更加智能化,大大提高了電力系統的安全水平和系統的可靠性,使得新型保護裝置具有智能控制的特點。經過多年努力所研制成功的分層式綜合自動化裝置,突破了傳統裝置所受的限制,能夠廣泛應用于各種電壓等級的電站,極大地拓寬了綜合自動化裝置的應用范圍。

    4、在空調設備中的應用

    對溫度與濕度的控制:裝設在通風管的回風濕度近似于潔凈室的溫濕度傳感器所檢測到的溫度與濕度,用比例加積分運算控制把送到控制器與設定濕度進行比較將輸出的電JK信號來控制回風的濕度使其保持在45%,為了使潔凈室濕度以滿足GMP要求將蒸汽電動調節閥的動作控制在65%。對溫度的控制:裝設在回風管的凈化空調系統采用DDC控制其溫度傳感器所檢測到的溫度送往DX-9100輸出相應電壓信號并與設定點相比較,控制回風溫度保持在12℃-26℃之間控制加熱電動調節閥或冷水電動調節閥的動作,使潔凈室溫度符合GMP要求。

    5、

    三、電氣工程中自動化技術的應用優勢

    1、電氣自動化的監測優勢

    一般的電氣設備如變壓器、斷路器等等都需要進行實時的監測,以對于一些臨時發生的故障進行及時的調整與排除,通過電氣自動化設備就可以實現這種實時監測的要求。通過對于電氣設備的一些關鍵參數進行監測,通過相應的反饋進行監視,可以迅速的判斷出設備的故障原因并進行及時措施的采取。

    2、電氣自動化有助于實現電氣工程設備的智能化

    現代化生活所需要的是一種現代化的管理方式,隨著電氣自動化系統的廣泛應用于各個行業領域,對于人們生活的智能化管理、對于工業生產的自動化運行提供了便利。人們也對于這種智能化與人性化的管理模式越來越習慣。由于電氣系統中對于微型計算機的完美結合,實現了生活生產的智能化,因此電氣自動化在電氣工程中尤其得天獨厚的優勢。

    結束語

    綜上所述,電氣工程是一個國家現代化文明發展水平的重要標志,而電氣自動化水平則是現代化生活生產水平的重要體現,不但支撐著現代電氣工程的發展,也是一切工業發展的前提與原動力。正因如此,近些年來,電氣工程中電氣自動化的應用也有了十分迅速的發展,并廣泛應用于各個行業領域之中。

    參考文獻

    [1]胡克強.電氣自動化在電氣工程中的應用[J].中國高新技術企業,2013,05:40-42.

    [2]胡麗.電氣自動化在電氣工程中的融合運用分析[J].電子技術與軟件工程,2013,17:196.

    第2篇:電力工程和電氣工程區別范文

    論文關鍵詞:應用型;課堂教學;工程實例;發電廠電氣部分

    “發電廠電氣部分”課程是安徽工程大學(以下簡稱“我?!保╇姎夤こ碳捌渥詣踊瘜I的核心專業課,在專業教學體系中起承上啟下的作用,也是一門理論與實際結合較緊密的課程。通過本課程的學習,使學生獲得必備的發電廠、變電站電氣部分的基本知識和實踐技能,初步掌握發電廠、變電站電氣主系統的設計與計算方法,樹立理論聯系實際的觀點,培養實踐能力、創新意識和創新能力。

    根據培養“厚基礎、寬口徑、強能力、高素質”,具有創新精神和創新能力人才的精神,結合我校培養應用型高級工程技術人才、服務地方經濟發展的目標,電氣工程及其自動化系從學校實際情況出發,充分發揮自身資源優勢和校企合作的特點,提出了工學一體化教學改革思路,即把課堂教學與工程實例有機結合起來,在課程教學內容、教學方法、實踐環節等方面作了一些探索和實踐,取得了一定的效果。

    一、發電廠電氣部分課程特點

    “發電廠電氣部分”是一門理論性、綜合應用性較強的專業技術課程,針對本課程的特點,通過“發電廠電氣部分”教學環節培養學生創新能力、實踐能力和綜合應用能力就成為工程教育的首要任務。本課程與實際聯系緊密,教學內容涉及電氣主接線、電氣設備、配電裝置以及監控、保護等二次設備及回路接線圖等,其特點是課程內容龐雜,連貫性差,系統性不強。該課程開設在第六學期,學生正處于由系統性強、條理清楚的基礎課轉向專業課學習的過渡期,在學習方法上略感不適。另外,絕大多數學生在學習本課程前沒去過電廠,對電能生產的各環節缺乏必要的感性認識,對各種電氣設備也感到陌生。采用傳統教學方式,學生們很難將書本知識與實際設備和電力系統聯系在一起來理解和掌握,建立工程的概念,特別是如何應用所學的知識去分析和解決實際問題的能力十分薄弱。因此打破“發電廠電氣部分”傳統的教學模式,加強課堂教學與工程實例教學的有機結合,使學生對“發電廠電氣部分”這門課由抽象到具體,是解決上述問題的有效途徑。

    二、課堂教學改革與探索

    1.精選課程教材和教學內容

    課程是專業目標培養的體現,因此在進行課程改革前首先要明確專業目標,并充分認識到本課程在整個專業目標培養實現中所起的作用及地位,還要明確通過本課程的學習期望學生達到怎樣的認知效果。基于此我們選用了華中科技大學熊信銀主編的教材(第四版),本教材是普通高等教育“十一五”國家級規劃教材,教材與時俱進,能反映現代電力工業的現狀和特點,如節能減排,“一特四大”,100MW大容量發電機組的電氣主接線和特點,750kV超高壓和1000kV特高壓在電力系統中的作用,以及數字化發電廠和數字化變電站等。在課程學時不斷減少的情況下(我校設置的本課程課內學時為30學時),結合大綱要求對課程內容進行合并和序化,經研究,課程的主要教學內容為:能源和發電;發電、變電、輸電的電氣部分-導體和電氣設備的原理與選擇-電氣主接線及設計;廠用電接線及設計-互感器-配電裝置-發電廠和變電站的信號和控制回路。

    2.課程教學方法改革

    每門課程都有自身的特點,所以在選擇教學方法和手段時,應注意課程的特點,選擇適合本課程的教學手段和方法,以達到事半功倍的教學效果。對于“發電廠電氣部分”這門課程而言,內容比較繁雜、抽象,電氣設備非常多,到了現場學生叫不出設備的名稱。針對這種情況,我們在授課時采用將工程實例貫穿整個教學過程并用多媒體技術授課的教學模式。工程實例貫穿整個教學過程是指選取當地典型的、有實用價值的電力工程實例,以此來調動學生的學習興趣,將課本知識點融入工程實例,隨著課程的展開,一步步深入到此實例中,而后隨著課程的結束,此實例中的相關問題也一一得到解決。在教學過程中我們選取了當地一個發電廠的電氣部分設計作為全程實例。多媒體教學主要是將聲音、圖片、動畫和視頻等引入到課堂教學中,有助于還原設備的真實面貌,增加上課的趣味性,使學生對教學內容的理解更加深刻、形象和立體。教師在上課前可以到當地的發電廠和變電站去拍攝一些設備的照片和視頻,同時還可以利用動畫技術將一些設備的工作原理制作成動畫演示文件。采用這種方式可以明顯提高學生的注意力,調動學生的主動性和積極性,課堂氣氛非?;钴S。

    3.應用

    根據課程大綱要求,以“一個發電廠的電氣部分設計”為全程實例。圍繞該實例,展開一個個知識點,最終完成整個課程的學習。

    實例中,典型發電廠的選取非常重要,筆者選取了校企合作單位——蕪湖發電廠為實例。該發電廠具有125MW和600MW兩種不同的機組,既有普遍性又可與其他教學環節充分銜接。該發電廠也是我校學生實習的電廠,充分利用了資源。  筆者針對“發電廠電氣部分”的課程內容與工程實例的銜接做了如下安排:

    (1)能源和發電;發電、變電和輸電的電氣部分。圍繞實例,引出發電廠的類型。介紹發電廠的類型,發電、輸電、用電相互間的關系,發電廠如何把一次設備通過主接線搭成通路將電能輸送出去。旨在引導學生對供電回路有個整體理解和認識。

    (2)導體和電氣設備的原理與選擇。圍繞實例,介紹導體載流量和短路時發熱溫度的計算方法及應用,講述各種開關的作用、種類,選擇的標準,引導學生注意斷路器和隔離開關的區別。

    (3)電氣主接線及設計;廠用電接線及設計。圍繞實例,分別介紹該發電廠125MW機組和600MW機組主接線的形式及其特點,廠用電接線是如何進行選擇的,并演示了發電廠升壓站運行工況的視頻。

    (4)互感器。介紹一次回路中設置互感器的作用,一般電廠或變電站在哪些點設置互感器,互感器在實際工程中的接線方式,并引導學生注意電壓互感器和電流互感器在正常工作狀態的區別。

    (5)配電裝置。圍繞實例,講解根據電氣主接線的連接方式,開關電器、保護、測量電器、母線和必要的輔助設備是如何組建成供電整體的,各電器設備又是如何布置的,有什么樣的特點,引導學生討論配電裝置布置方式的區別等。

    (6)發電廠和變電站的信號和控制回路。圍繞實例,講解該電廠發電機、變壓器、輸電線路等主要部分布置了怎樣的保護,介紹回路哪些點要作常規測量;遇到故障線路如何通過二次回路進行自處理或向運行人員發出信號,繼電保護如何使斷路器跳閘等。

    如此,就可以很好地將課本知識滲透到工程實例中去,使得學生對電能的生產、輸送等環節有了整體的、深刻的認識,為后續課程的學習打下堅實的基礎。

    三、開展現場教學

    對實踐性很強的專業課,教學過程中要注意理論和工程實際結合,配合教學進度及時到發電廠、變電站對照實物進行現場教學,以增強學生對各種電氣設備的感性認識。為了避免現場教學流于形式、“走馬觀花”式的參觀,教師事先必須做好準備工作,選擇合適的現場教學點和合適的教學內容。比如在講授電氣主接線及配電裝置等章節時,在課堂上只用理論講述電氣主接線圖上符號所代表電氣設備的外形結構及功能,學生沒感性認識。在現場看到變電站或發電廠的電氣主接線,如單母線兩分段接線、雙母線帶旁母接線等,就能將書本上這些抽象、難理解、易混淆的理論知識,變得一目了然,便于區分和記憶。再比如屋外配電裝置的布置種類非常多,如中型配電裝置、高型配電裝置、半高型配電裝置,比較難區分和記憶,現場看了實物后,它們各具特色,既有共性又有差別,學生豁然開朗。再比如主變壓器的中性點接地、母線的防雷等,學生們接觸到了,就比較容易理解,避免一知半解。

    四、課程設計改革與探索

    發電廠電氣部分課程設計實踐性很強,是一個完整的認識過程,也是結合實際的一項工程。課程設計對學生自學能力、綜合分析能力、團隊合作能力等的培養是一個很好的機會。我們在布置課程設計題目時,應充分注意以下幾點:

    (1)選擇本地或附近比較典型的實際工程進行訓練,這樣避免了題目太理想化,要考慮的工程矛盾比較少,學生分析問題、解決問題的能力得不到鍛煉的問題;在設計過程中要嚴格按照工程實際設計步驟,查閱相關設計手冊和設備手冊,了解行業規范,所繪電氣主接線圖等要嚴格按照行業規范要求,使整個課程設計工程化。

    (2)為了避免抄襲,課程設計題目多樣化。我們在進行該課程的課程設計時,設置了多個設計題目,比如110kV變電站、220kV變電站、熱電廠、凝氣式發電廠等,根據學生學號的不同,分配不同的課程設計題目。由于工程原始資料不同,在整個課程設計過程中不僅很好地杜絕了抄襲現象,也很好地提高了學生們分析、解決實際工程問題的能力。

    第3篇:電力工程和電氣工程區別范文

    關鍵詞:電力系統分析;教學研究;教學方法;教學手段

    中圖分類號:G71 文獻標識碼:A 文章編號:1009-0118(2012)-03-000-02

    一、引言

    “電力系統分析”是電氣工程學科一門重要的專業必修課,在整個電氣工程專業課程體系中起著承上啟下的作用,一方面它將先修的課程,如“電路”、“電機學”、“電磁場”、“自動控制原理”、“計算機編程”、“高等數學”、“線性代數”等知識綜合運用于電力系統運行分析與計算,對培養學生綜合運用所學知識解決實際工程問題的能力有著重要的案例教育作用;另一方面,課程涉及電力系統分析中最基本的知識和分析方法,可為學生學習后續電力系統相關專業知識以及將來從事電力系統相關研究或工作打下重要的基礎?!半娏ο到y分析”課程的特點是,涉及面廣、理論計算多、工程性強、內容抽象難懂,電力系統背景強的院校一般分為兩個學期來講授,時間一般在80個學時以上,并同步開設實驗環節和工程實踐環節。

    結合前人的經驗及筆者自身用心的摸索,筆者提出“一明確,二聯系,三重視”的課程教學方法,經實踐證明,該教學方法受到學生和學校督導組的肯定,學生表現出較強的學習興趣,學校效果也良好。現總結出來,希望能給其他開設有少課時“電力系統分析”課程的兄弟院校提供有益的參考。

    二、所提出的教學方法

    “電力系統分析”課程的特點是,涉及面廣、理論計算多、工程性強、內容抽象難懂,教學過程中,學生容易思路渙散,抓不住重點,聽不懂,最終失去學習興趣等。針對少課時“電力系統分析”課程特點,筆者探索出了一種有效的教學方法,即“一明確,二聯系,三重視”教學法。

    (一)一明確

    “一明確”是指在教學內容上,既要明確課程總的教學目標,又要明確每一部分的教學目標,以及每一節課的教學目標,即,采用“總分總”的授課思路,讓學生清楚課堂每一時段教師所講的內容是什么,講這些內容的目的是什么,以及這些內容在整個課程中處于什么樣的位置,在電力工程實際中有什么用途等,從而讓學生對授課內容有清楚的把握,置身其中,融入其中,從宏觀和微觀上掌握全部課程內容。例如,“電力系統分析”包括電力系統穩態分析和電力系統暫態分析兩大部分,主要講述了電力系統的三大常規計算,即潮流計算、短路計算和穩定性計算,而課程中諸如電力系統的基本概念、基本理論、數學建模和計算方法等都是為這三大計算做的鋪墊,這些計算的結果又是為電力系統的各項工作。對教師而言,把握了這個教學目標,也就掌握了教學方向,對教材內容的重點和難點能做到心中有數,傳授知識時效率更高。對學生而言,有明確的目標來指引課程學習,學生也就清楚了自己所學的知識點及其用途,同時也容易對這門課產生興趣。

    筆者認為,在講授“電力系統分析”課程的第一堂課時,應該首先明確本課程的教學內容和目標是什么,本課程在電氣工程專業中處于什么樣的位置,有什么樣的用途,應該重點掌握哪些知識,從而讓學生對本門課程有個大致了解,對重點、難點知識在哪里,有較為清晰的知識的方向感。在講每一常規計算時,也要首先明確每一子主線,如在講潮流計算時,這一子主線是:各電力系統元件的參數計算和等值電路電力系統的等值電路節點間的電壓降落和串并聯支路的功率損耗電壓和功率分布計算潮流計算(采用直角坐標或極坐標;迭代求解:牛頓拉佛遜法和PQ分解法)電壓調整頻率調整經濟運行。潮流計算是主線,潮流計算前面的內容是基礎知識,潮流計算后面的內容是進行潮流計算的目的。明白了它們之間的聯系、關系,整個章節內容就能連成一條線進行理解和分析,潮流計算貫穿于整個內容,學起來也就相對容易些。其它兩個常規計算(分支線)也可按如此方法講解。

    (二)二聯系

    “二聯系”是指在授課方法上,一是要理論聯系實際;二是要前后知識聯系。

    “電力系統分析”課程的主干內容是三大常規計算,多數教材的主干內容圍繞著此三大計算進行了詳細的數學推導和分析,理論性較強,很少聯系實際應用。對于少課時的”電力系統分析”課程來說,第一,絕對不能按照傳統“電力系統分析”教材照本宣科,應著重推導思路的講解,揭示其中的難點、重點和注意點,應更加格外的著重聯系實際應用,向學生講解清楚,所講理論計算在實踐中有什么用途,什么場合會用到,如何運用。第二,可結合實際電力系統,進行實例教育,而不是僅僅浮于書本上文字。比如,可以以某個地區的電網為例進行講解,如何建立該實際電網的等值電路和數學模型,如何進行潮流計算和分析,如何將計算結果運用于電網的規劃、設計和運行控制中去,并且給學生提供計算機例程,讓學生了解如何運用計算機手段進行電力系統的計算和分析。這樣,將一個實際的地區電網作為教學例子,始終貫穿于教學中去,從穩態分析到暫態分析,再到穩定性分析,從而給學生提供一個實際應用的例子,讓學生加深理解課本內容,真正掌握電力系統的計算分析方法,提高活學活用的能力,避免出現課堂所學知識與生產實際相脫節的常見弊病。

    二是要前后知識聯系,包括本課程內容前后知識的聯系,以及本課程知識與先修課程“電路”、“電機學”、“電磁場”等知識的聯系。例如,“電路”中,學生熟悉的是直流電路和簡單的單相、三相交流電路的計算,已知量和待求量是電壓、電流,多采用解析法進行精確求解。在“電力系統分析”中,涉及的是復雜電力系統三相交流電路,屬于工程計算,工程計算的一個特點是近似計算,應向學生闡明這一點,避免有的學生鉆入牛角尖。在“電力系統分析”中,已知量和待求量不再是電壓和電流,而是功率和電壓矢量,方程的物理本質也發生了變化,不再是節點電流守恒,而是節點功率守恒。所以,在學習“電力系統分析”時,應引導學生注意轉換思維,從所熟悉的“電路原理”的思維,轉換到系統的、高壓的、三相的、具有工程特點的“電力系統分析”的思維,避免理解錯誤和錯誤理解,這是在“電力系統分析”課程教學實踐非常常見的問題。再例如,在電力系統穩態分析中和電力系統暫態分析中,所用的分析方法是不一樣的,在穩態分析中用的是相量分析法,而分析電力系統暫態過程不能直接使用相量分析法?!盀槭裁茨??”通過問題提問,引導學生去主動思考。接著,可簡單回顧“電路”中講授的相量分析法的基礎,以及電力系統穩態和暫態有什么特點,為什么電力系統穩態可以運用相量分析法,而電力系統暫態過程不能直接運用相量分析法,而相量分析法又是三相交流電路分析計算的基礎,那么如何才能使用相量分析法呢?這樣一步一步地讓學生能夠理解到事物的本質,既知道其然,也知道其所以然,從而讓學生知道如何運用所學知識去解決工程實際問題。在講這一節時,還應補充講解相量和向量、矢量的區別,避免出現混淆和用錯。通過這種教學方法,既能鞏固先修課程所學的知識,加深對先修知識的理解,又能加強對現學知識的理解。再例如,電力系統穩態分析、暫態分析和穩定性分析中,所使用的發電機模型是不一樣的,在講后面章節內容時,應解釋清楚本章節所涉及的電力系統運行狀態的特點,為何在本章節使用了與前面章節不同的發電機模型,或為何前面章節的發電機模型不適于本章節所述的電力系統運行狀態等。從而,通過聯系、對比前后知識,讓學生能對所學知識融會貫通,概念清楚,避免出現用錯和錯用的情況。

    (三)三重視

    “三重視”是指在教學要素上。教學是以教案內容(知識)為載體,教師將教案內容傳授給學生,幫助學生學習并掌握教案內容的活動。以“教”而言,教師為主體,不僅傳授知識,而且展開其內涵;以“學”而言,學生為主體,不僅承繼知識,而且深入其內涵。而學生的學是教學的最終目標。因此,教案、教師和學生組成了教學的三大要素。為了達到理想的教學效果,既要重視教案的質量和水平,又要重視教師的自身水平和講授水平,更要重視學生的學習效果,即,要同時重視課堂教學的三大要素,任一要素不理想,都會影響最終的教學效果。

    教案內容是教師的教和學生的學的對象,為了達到理想的教學效果,首先,教案內容應該是學生感興趣的東西,在主觀上愿意并樂意持續去學習并掌握的東西。因此,應清晰掌握學生的學習心理,并在教學內容上,盡最大可能的滿足學生的學習預期。經調查,大學生在學習知識時往往注重實用、能學到東西、有助于未來職業發展,如果簡單易懂、充滿趣味,那么更好。而“電力系統分析”的主干內容是三大常規計算,理論抽象,枯燥難懂,那么,如何將課程內容往學生感興趣的方向去靠,是值得研究的問題。筆者經過幾年來的用心探索,總結出來以下幾點:1、教案內容不應是課本內容的簡單重述和再現,應是補充了當今生產實踐中活的實際內容,應與生產實際相同步,讓學生能了解到校門外、課本外、學術外的生產實際,而不僅僅是課本上死的文字和虛而不實的理論知識;2、教案內容應充滿知識性,應向學生適量提供一些與本課程或本專業相關的科學與技術,以提高學生的專業能力,擴大知識面和信息量,讓學生切實感受到學有所獲,而不是感到虛度光陰;3、由于本課程大量運用了先修的課程內容,如“電路”、“電機學”、“電磁場”、“數值分析”等,在準備教案時,應將先學的課程知識巧妙的融會貫通于本課程內容中,一來加深對先學知識的理解,二來給學生提供一個活學活用的實例,讓學生可以以此為例,在以后的工作中舉一反三,提高知識應用能力;4、應補充本課程領域國內外同行當前的技術狀況和發展動態,從而讓學生了解就職于工作崗位上的前輩們正在從事的事情,從而對自己的未來職業有個初步的了解,意識到在學校里、課堂上還應補充的知識;以上四點是在準備教案時應注意的地方,高水平的教案是教師的水平和責任心的體現,需要多年用心的摸索、推敲和積累。

    在教學中,教師的作用是編寫教案、課堂教學以及解答疑惑。除了按上文提出的原則準備教案內容和進行課堂教學外,教師還應注重自身水平的不斷提高與進步,包括自身知識水平的提高和講授水平的提高。高水平的教案內容和講課水平需要教師日復一日、年復一年的用心積累和不斷摸索,平日里應心系學生,認真推敲,站在學生的角度去思考問題,準備教案。課堂師生互動環節,首先,可以引導學生去主動的思考,而不是被動的接受;二是可以讓學生參與到教學中來,而不是死板地坐在下面,麻木的機械式的收聽教師的講演;三是,可以對課堂節奏,稍事停頓和修整,讓學生緊繃的腦神經也得以休整。當發現學生的學習效果與預期出現偏差時,應及時調整課程進度和節奏、教學方式和方法。

    三、結論

    根據“電力系統分析”課程內容的特點,筆者結合前人的經驗與筆者自己多年的摸索,針對缺乏實驗和實踐環節支持的少課時“電力系統分析”課程,探索出了“一明確,二聯系,三重視”的教學方法,其涵義是:“一明確”是指在教學內容上,要明確教學目標;“二聯系”是指在授課方法上,要理論聯系實際,后面知識聯系前面知識;“三重視”是指在教學要素上,要同時重視教師、學生和教學內容三要素的影響,在教學過程中形成以學生掌握知識為中心,以培養能力為重點,以提高專業素質為目標的教學方法。該教學方法在實踐教學中取得了良好的教學效果,學生對知識的理解更透徹,對知識的掌握更扎實,同時也促進了學生知識應用能力的提高。

    參考文獻:

    [1]黃,黃滿花,羅慶躍.“電力系統分析”課程教學模式的研究與實踐[J].中國電力教育,2010.

    第4篇:電力工程和電氣工程區別范文

    明確“工程電磁場”在輸電線路工程專業課程體系中的定位

    三峽大學電氣與新能源學院輸電線路工程專業在大二上學期開設“工程電磁場”課程,此前學生只學習了“電路原理”這門學位課程,并未涉及其他專業或學位課程。因此,為學生講解輸電線路工程專業課程體系并明確“工程電磁場”在課程體系中的定位對學生學習這一課程顯得至關重要。

    因輸電線路工程專業培養的是“從事輸電線路設計、施工、運行維護等行業的卓越工程技術人才”,其課程體系與傳統電氣類專業(電氣工程及其自動化)有本質區別,主要涉及機械類和電氣類兩個方面。

    首先,以工程實踐為學生講解機械類專業課程,如:西電東送工程中,需要將電能由貴州送至廣東。項目實施的第一步便是需要設計一條貴州至廣東的輸電線路,其中又包括支撐輸電線路的桿塔和基礎。因此本專業開設了“架空輸電線路設計”和“輸電桿塔及基礎設計”。設計工作審核完成之后,需要施工作業才能將設計好的圖紙轉化為實際的輸電線路,因此“輸電線路工程施工”便是本專業課程體系的另一專業課程。施工完成的輸電線路投入運行時,在各種惡劣氣象條件下,輸電線路會出現斷線、倒塔等故障,故必須對運行的輸電線路進行維護,“架空輸電線路運行與維護”便是為讓學生掌握輸電線路運行故障而開設的專業課程。同時,這些專業課程都與學生今后的工作密不可分,如:電力設計院工作的學生需要熟練掌握“架空輸電線路設計”和“輸電桿塔及基礎設計”,施工單位(如送變電公司)工作的學生則側重“輸電線路工程施工”,檢修公司工作的學生更需要“架空輸電線路運行與維護”這方面的知識??傮w說來,不同崗位的學生雖然要求的側重點不同,但因設計、施工及運維之間的相互關聯性,必然要求學生對每個方面都有所涉及,才能為以后的工作打下堅實基礎。

    輸電線路雖然偏向機械,但其功能是為了傳輸電能,故輸電線路工程專業的學生必須具備相關電氣類專業知識,其主要包含有兩個方面。一是大一下學期已經學習的“電路原理”,這是從“路”的角度研究輸電線路,它將實際的輸電線路簡化成電阻、電感及電容等集中參數,研究輸電線路總的電流、電壓及功率等;“電路原理”是后續專業課程“電力工程基礎”和“電力系統分析”的基礎課程。二是本文探討的課程“工程電磁場”,這是從“場”的角度出發,研究輸電線路中導線的電流分布、輸電線路附近的電磁場及絕緣子串的電場分布等;“工程電磁場”是后續專業課程“高電壓技術”的基礎課程。

    綜上所述,在輸電線路工程專業體系中,“工程電磁場”屬于電氣類專業課程的一門基礎課程,它為“高電壓技術”提供相關電磁場的理論基礎。此外,因開設輸電線路工程專業的高校較少,本專業學生如需繼續攻讀碩士、博士研究生,一般選擇“高電壓與絕緣技術”這一研究方向,這就使得“工程電磁場”在輸電線路工程專業體系中占據一定的地位。

    輸電線路專業的學生學習“工程電磁場”意義重大

    輸電線路工程專業的學生對“工程電磁場”課程不重視的主要原因之一即是認為這門課程對自己今后的工作沒有益處,這也是老師需要為學生解決的第一個問題:輸電線路工程專業的學生為什么要學習電磁場?首先,掌握電磁場知識將為輸電線路工程專業學生今后的工作安全提供保障。電力行業本身具有一定的危險,稍不留意便有危及人身安全的隱患。隨著電網的發展,為傳輸更大的輸電功率,同塔雙回輸電線路已成為我國主干電網網架的發展趨勢,這就為輸電線路檢修、運行和接地開關設備的選型帶來新的問題。如:1000kV同塔雙回輸電線路一回正常運行、一回停電檢修時,若沒有學習電磁場知識,會誤以為停電檢修回路因為線路開路不存在電壓或電流。實際上,因為靜電感應和電磁感應現象,停電檢修回路中存在很高的感應電壓,有時甚至高達100kV,這一電壓對工作人員的人身安全有極大的威脅。其次,與用戶溝通亦需要學生具備電磁場知識。優質服務是供電企業的生命線,解決用戶問題是優質服務的基本條件。如:某些居住在輸電線路下方的居民反映金屬類工具帶電、電視機信號差等問題。只有掌握電磁場知識,才能理解為什么會存在這樣的問題,才能為用戶更好地解決這一問題。最后,電磁場幾乎存在于我們身邊的每一個角落。當今的無線通信、廣播、雷達、遙控遙測、微波遙感、無線廣域網、無線局域網、衛星定位以及光纖通信等信息技術都是利用電磁波作為載體傳輸信息的??梢哉f,現代文明離不開電磁場技術,這就是輸電線路工程專業開設電磁場以及學生必須學好電磁場的原因。

    如何學好“工程電磁場”是關鍵

    怎么學是學生最關心的問題。要學好工程電磁場,首先必須對電磁場有一個總體的認知,總結為三個方面:散度與旋度;高斯定律與安培環路定律;麥克斯韋方程組。散度和旋度是電磁場中最重要的兩個概念。在學習散度和旋度的時候,一定要從物理意義上去理解它們;然而很多學生學習散度和旋度時,大部分精力花在了散度或旋度相關公式的推導,導致認為學好電磁場必須要很強的數學功底,這樣可能會打擊學生學習電磁場的信心。散度,從字面出發,即表征場的發散性;若散度為零,表明場不具有發散性,即不會觀察到從一點會源源不斷地發散出場,反之則說明場具有發散性。以正的點電荷產生的電場為例(圖1(a)所示),其產生的電場由正的點電荷出發,終止于無窮遠處,即電場源源不斷地由正的點電荷發散出來,場具有發散性,說明靜電場是散度場。旋度,從字面上理解則是表征場是否具有渦旋性。以無限長通電直導線為例(圖1(b)所示),其產生的磁場以導線為圓心,首尾相接形成閉環,即場具有渦旋性,說明恒定磁場是旋度場。掌握散度和旋度的物理意義,建立“散度即發散、旋度即渦旋”的思維方式,是學好工程電磁場的第一步。

    工程電磁場之所以難,主要原因是其計算涉及大量微積分的知識。但是,不管計算過程如何復雜,高斯定律和安培環路定律都是電磁場計算問題的基礎。高斯定律用于計算電場,安培環路定律用于計算磁場;在場域內選擇適合的計算域是運用高斯定律和安培環路定律的關鍵。計算域的選擇,其實就是對場的分布性質的把握。計算正的點電荷的電場時,選擇的計算域是以點電荷為球心的一個球面。因為這一球面上電場強度大小處處相等,方向與高斯面方向一致,運用高斯定律相當便利。計算無限長通電直導線的恒定磁場時,選擇的計算域則是以直導線為圓心、垂直于直導線的圓環。因為這一圓環上磁感應強度大小處處相等,方向與圓環平行,運用安培環路定律即能計算磁感應強度。掌握高斯定律與安培環路定律,有助于學生更進一步理解場的性質。

    麥克斯韋方程組是工程電磁場的物理基礎,這一方程組主要包括四個方程,分別從電場的散度與旋度及磁場的散度與旋度出發全面闡述了電磁場的性質,是這門課程的核心內容。對于輸電線路工程專業的學生而言,希望通過對這門課程的總體認知及學習,達到以下目標:能夠通過散度與旋度理解電磁場的性質,并能運用其定性分析輸電線路的電場分布、絕緣子的電場分布等;能夠熟練運用高斯定律與安培環路定律定量計算某些典型的電磁場數值;同時能夠理解麥克斯韋方程組,并能基于此方程組變換得到靜電場方程、恒定磁場方程等。

    散度與旋度、高斯定律與安培環路定律、麥克斯韋方程組等內容使學生對電磁場有了一個全面總體的認知。此外,需要將方程的物理意義、積分形式、微分形式及場源特點等四個方面的內容結合起來理解,才能達到更好的教學成果。以真空中的靜電場為例,其方程為:

    大多數學生接觸到這一靜電場方程時,只是將之作為一個單純的數學表達式記憶;然而,只有理解與方程相關聯的物理意義才有助于掌握這一方程。方程左邊表示的是:電場強度E沿任一閉合曲面S的通量;方程右邊表示的是:閉合曲面S所包圍的體積V內自由電荷的總量與真空介電常數之比。于是方程的物理意義即是:真空中的電場強度E通過任一閉合曲面S的通量等于該閉合面包圍的自由電荷的總量與真空介電常數之比。通過掌握方程的物理意義,能使靜電場方程變得更為形象。

    同時,注意到通量與散度總是成對出現,即通量是積分形式、散度是微分形式。積分方程的左邊表示的是通量,其對應的微分形式就是對電場強度求散度;積分方程的右邊表示的是體積分,根據散度的定義,其對應的微分形式即是對自由電荷總量求體密度。于是基于上述靜電場方程的積分形式,可直接寫出積分形式的微分表達:

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