智能建筑专业方向《供配电系统》课程研究与探讨.doc

智能建筑专业方向供配电系统课程研究与探讨郭晓丽 吴晓 堵俊（南通大学电气工程学院，江苏 南通 226007）摘要：智能建筑是电气工程专业的一个专业方向，针对“供配电系统”教学中问题及该方面人才需求，提出了“指导观念更新，教学内容完善，教学手段改进，培养复合型人才”的目标，通过教学改革与实践，提高了教学效率，改善了教学效果，强化了学生能力的培养。关键词：智能建筑 供配电系统 教学手段The Research and Discussion of “Electricity Supply and Distribution System” based on the aspect of Intelligent architectureGuo Xiao-li, Wu Xiao, Du Jun（School of Electric Engineering Nantong University ,Nantong,JiangSu 226007）Abstract: Intelligent architecture is an aspect in Electric Engineer. Aiming at the problems lying in the teaching of Electricity Supply and Distribution System and the requirement of person with ability ,the paper puts forward “renewal of directive concept, perfect of the teaching content ,improvement of the teaching means, cultivating complex person with ability”.Through teaching reforms and practices, teaching efficiency and effects have been improved,at the same time ,cultivation of students creativity has been enhanced.Keywords: Intelligent architecture;Electricity Supply and Distribution System ;Teaching means0.引言20世纪，电子技术、计算机网络技术、自动控制技术和系统工程技术取得了前所未有的高速发展，并渗透到各个领域，深刻地影响着人们的生活和生产方式，智能建筑也不例外。智能化建筑就是在这种背景下，融进电子技术、计算机网络技术、自动控制技术和系统工程技术，加以研发和整合成智能设备，其发展已日益成为现代建筑的主流。智能化建筑市场的拓展为建筑电气工程的发展提供了广阔的天地，在电气专业智能建筑专业方向上开设“供配电系统”课程正是顺应了这种潮流。如何更好将“供配电系统”课程与专业方向相结合，培养建筑电气方面工程技术人员值得研究与探讨。1指导观念的更新为了适应21世纪国家的发展需要，为了培养创新人才，在现实教学中，实现由“灌输式”教育转向素质教育，由知识教育转化为智能教育过渡，一方面需要保证课堂教学内容，另一方面还需要注重教学内容与专业方向相结合，注重理论与实践相结合。以往教学中，由于学时有限，所以只是拘泥于把一本教材讲授清楚，而不注重专业方向各课程间相互联系。在知识更新加快的今天，应该实时调整学科、专业方向的知识结构，构建一整套有利于扩展知识面，实现知识融会贯通的知识体系，促进学生全面发展。教师作为精神文明的开拓者，在传递科学文化知识，促进整个人类生存与延续方面始终起着十分重要的作用。中国古代曾将天、地、君、亲、师供奉一堂，将为师者视为“无所不知”的人之楷模，备受尊崇。但是随着科技的进步，知识的不断更新，社会对教师角色的要求不再是单纯的“传道、授业、解惑”。正如学会生存中所阐述的那样“教师的职责现在已经越来越少地传递知识，而越来越多地激励思考；除了他的正式职能以外，他将越来越成为位顾问，位交换意见的参加者，位帮助发现矛盾论点而不是拿出真理的人”。因此教师在指导学生学习，培养学生正确的学习态度和学习方法，促进其学习能力提高的同时，教师一方面是“指导者”，一方面还应是“研究者”，在教学过程中，以研究者的心态置身于教学情景中，以研究者的眼光审视、分析教学理论与教学实践中的各种理论，对出现问题进行研究，对其中经验教训进行总结，教师作为“指导者”，“研究者”的结合，才有利于学科的发展。2教学内容的完善 就教学内容而言，教材编写和内容的选择都遵循本领域的学术规范，在教学中保持学术标准和学术规范是教师职责，但是不断完善课程内容，教学中注重知识的重组，有利于拉近理论和实践的距离。智能建筑专业方向供配电系统一书很多内容和工厂供配电内容相同，而我们专业方向侧重于智能建筑，所以在讲课过程中结合建筑设备自动化系统、楼宇智能化技术等课程，使学生更全面、更深刻地理解建筑供配电系统的设计思路和方法，更突出了建筑供配电不同于企业供配电的特点。例如楼宇变电站单一的用电性质及特殊的地理环境决定了供电有自身的特点，比如供电区域化，供电半径小，楼宇变电站一般位于楼房地下室、楼顶或绿化草坪区；电压等级低，属配电系统，电压等级为进线10kV，出线三相四线制400V，高低压进出线一般采用电缆进线等。再如智能楼宇自动化系统（BAS）中包括供配电子系统，如图1。其供配电子系统可以实现高层建筑变电所设备的状态及相关参数的监测与控制，能实现电量的计量，显示主接线图，对交直流系统和UPS进行监控等。学习供配电系统基本内容后，结合学习楼宇自动化技术，提高了学生的学习兴趣，为学生系统学习打下了基础，另外教学内容还增加了：国内外电力系统发展现状；国内外变压器的发展；高、低压开关设备的发展；国内低压开关柜的发展现状及趋势。使学生了解了供配电的新技术、新设备，理解了供配电发展前沿的有关知识，调动了学生学习的积极性，使课堂教学气氛活跃起来。 图1 楼宇设备自动化系统的子系统控制方案 图2 电磁型电流继电器实验原理图3教学手段的改进31活用启发式教学在教学中既要体现教师的指导作用，又要充分尊重学生在学习活动中的主体地位，引导学生积极思维。教师的责任是在“教”的过程中，把本领域的知识以合理的形式提供给学生，并引导学生对所“教”内容进行思考、判断、分析，学生的责任是确保所“教”内容进行思考、判断、分析，使自己有所“学”。教学中教师不可能把一条原理都让学生亲自做一做，如果能够提供恰当的案例来解释其原理，用现实生活中的具体案例解释教学内容中的问题，其效果比在黑板上板书要好得多。教师要根据学生的认知特点、兴趣和爱好，重新组合教学内容和授课安排使之更适合培养学生分析问题、解决问题的能力。总之教师在教学活动中，要引导思维，不要替代思维；学生在学习过程重要主动思维，不要被动思维。32 注重实验教学将现代科技成果应用到实验教学中，有利于加深学生对所学内容的理解，有利于调动学生积极性，充分发挥学生的创造性，提高整体教学水平。供配电系统的保护和二次接线是供配电系统课程中重要内容，考虑到微机继电保护的发展，为此开设了相关的继电保护实验，一方面学生对所学知识有了更感性的认识，另一方面在发挥实验设备的最大效能中锻炼了学生的动手能力，提高了分析问题、解决问题的能力。例如，DL-30系列电磁型电流继电器常用于电机、变压器和输电线路的过负荷和短路保护中，作为启动元件，只有它首先反应电流的剧增，由它再启动和传递到保护环节，直至触发断路器跳闸。其特性研究可以通过简单实验来完成。实验原理图如图2所示。通过该简单实验学生更直观地了解了电流继电器的特性，为后面开设线路定时限过电流保护、模拟变压器的过电流保护、模拟电力系统组成等综合实验，奠定了基础。实验中学生发现问题、解决问题，培养他们创新意识、创新能力。33合理利用实习基地为了理论与实践更好的结合，我们充分发挥生产实习基地的作用，例如带领学生参观新校区供配电系统。工作人员对整个供配电系统进行概述，然后学生一边参观，一边详细讲解。讲解过程中涉及到变（配）电站的选址、电气主接线图、仪器设备的型号，一些电气设备使用时的注意事项等等，学生根据参观情况，写一份生产实习报告，既有对所见所闻的记录，同时又有学生的心得体会，这样的生产实习环节锻炼了学生的语言表达能力，同时引导了学生积极思维，激发了他们求知的欲望。在我们学校专门建设了智能建筑实训中心，网络拓扑见图3，将供电电压作为实训中心的一个子系统，既包含了供配电的内容又融入了整个智能建筑自动化系统之中，使学生有了较完整的关于智能建筑自动化系统和供电子系统的概念，学生对于这种教学方式充满了好奇，从中也掌握了更多的知识。34健全课程设计课程设计是对学生进行工程训练非常重要的教学环节，是围绕供配电系统课程内容所做的综合训练。着重让学生掌握供配电系统的设计步骤和设计方法，学会查阅工程设计手册和资料，基本掌握供电系统方案的技术经济比较方法，使毕业生具有初步的设计能力和设计思想，为以后工作奠定基础。以某建筑10kV变电所设计为重点内容。提供给学生建筑施工图、设计任务书、最新的设计参考资料，使学生的设计成果与目前供电技术的发展相适应。课程设计的时间为一周，由于时间有限，所以制定了一周工作计划，把每天的任务下达给学生，这样有条不紊，学生也认真对待。设计以学生为主，教师既不应包办，也不能放任自流。教师负责总体方案制定，讲方法，查进度，对学生设计中错误或不规范处应逐步加以引导，在老师或同学启发下，由学生自己纠正或改进。并且引导学生对不同方案进行比较，用不同方案设计，鼓励学生独立思考和创新思维。有时设计的方案可能不是最佳，但只要可行，就应该支持学生做下去，然后在总结阶段进行点评。课程设计要求学生写一份设计说明书、设计任务书，设计结束时还要进行单独答辩。通过答辩，使学生理清白己设计思路，认识到自己的课程设计优点与不足；并且通过答辩锻炼学生的表达能力和逻辑思维，同时老师通过答辩可以了解学生掌握问题的程度，这样评分更客观、更真实。图3 智能建筑自动化系统网络拓扑图 4结束