教育資料（2021-2022年收藏的）智能建筑專業(yè)方向《供配電系統(tǒng)》課程研究與探討

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1、智能建筑專業(yè)方向 《供配電系統(tǒng)》課程研究與探討 郭曉麗 吳曉 堵俊 （南通大學(xué)電氣工程學(xué)院，江蘇 南通 226007） 摘要：智能建筑是電氣工程專業(yè)的一個專業(yè)方向，針對“供配電系統(tǒng)”教學(xué)中問題及該方面人才需求，提出了“指導(dǎo)觀念更新，教學(xué)內(nèi)容完善，教學(xué)手段改進，培養(yǎng)復(fù)合型人才”的目標(biāo)，通過教學(xué)改革與實踐，提高了教學(xué)效率，改善了教學(xué)效果，強化了學(xué)生能力的培養(yǎng)。 關(guān)鍵詞：智能建筑 供配電系統(tǒng) 教學(xué)手段 The Research and Discussion of “Electricity Supply and Distribution System” based on the

2、aspect of Intelligent architecture Guo 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

3、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 impr

4、oved,at the same time ,cultivation of students’ creativity has been enhanced. Keywords: Intelligent architecture;Electricity Supply and Distribution System ;Teaching means 0.引言 20世紀(jì)，電子技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動控制技術(shù)和系統(tǒng)工程技術(shù)取得了前所未有的高速發(fā)展，并滲透到各個領(lǐng)域，深刻地影響著人們的生活和生產(chǎn)方式，智能建筑也不例外。智能化建筑就是在這種背景下，融進電子技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動控制技術(shù)和系統(tǒng)工程技

5、術(shù)，加以研發(fā)和整合成智能設(shè)備，其發(fā)展已日益成為現(xiàn)代建筑的主流。智能化建筑市場的拓展為建筑電氣工程的發(fā)展提供了廣闊的天地，在電氣專業(yè)智能建筑專業(yè)方向上開設(shè)“供配電系統(tǒng)”課程正是順應(yīng)了這種潮流。如何更好將“供配電系統(tǒng)”課程與專業(yè)方向相結(jié)合，培養(yǎng)建筑電氣方面工程技術(shù)人員值得研究與探討。 1．指導(dǎo)觀念的更新 為了適應(yīng)21世紀(jì)國家的發(fā)展需要，為了培養(yǎng)創(chuàng)新人才，在現(xiàn)實教學(xué)中，實現(xiàn)由“灌輸式”教育轉(zhuǎn)向素質(zhì)教育，由知識教育轉(zhuǎn)化為智能教育過渡，一方面需要保證課堂教學(xué)內(nèi)容，另一方面還需要注重教學(xué)內(nèi)容與專業(yè)方向相結(jié)合，注重理論與實踐相結(jié)合。以往教學(xué)中，由于學(xué)時有限，所以只是拘泥于把一本教材講授清楚，而不注重專業(yè)

6、方向各課程間相互聯(lián)系。在知識更新加快的今天，應(yīng)該實時調(diào)整學(xué)科、專業(yè)方向的知識結(jié)構(gòu)，構(gòu)建一整套有利于擴展知識面，實現(xiàn)知識融會貫通的知識體系，促進學(xué)生全面發(fā)展。 教師作為精神文明的開拓者，在傳遞科學(xué)文化知識，促進整個人類生存與延續(xù)方面始終起著十分重要的作用。中國古代曾將天、地、君、親、師供奉一堂，將為師者視為“無所不知”的人之楷模，備受尊崇。但是隨著科技的進步，知識的不斷更新，社會對教師角色的要求不再是單純的“傳道、授業(yè)、解惑”。正如《學(xué)會生存》中所闡述的那樣“教師的職責(zé) 現(xiàn)在已經(jīng)越來越少地傳遞知識，而越來越多地激勵思考；除了他的正式職能以外，他將越來越成為—位顧問，—位交換意見的參加者，—位

7、幫助發(fā)現(xiàn)矛盾論點而不是拿出真理的人”。因此教師在指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生正確的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)方法，促進其學(xué)習(xí)能力提高的同時，教師一方面是“指導(dǎo)者”，一方面還應(yīng)是“研究者”，在教學(xué)過程中，以研究者的心態(tài)置身于教學(xué)情景中，以研究者的眼光審視、分析教學(xué)理論與教學(xué)實踐中的各種理論，對出現(xiàn)問題進行研究，對其中經(jīng)驗教訓(xùn)進行總結(jié)，教師作為“指導(dǎo)者”，“研究者”的結(jié)合，才有利于學(xué)科的發(fā)展。 2．教學(xué)內(nèi)容的完善 就教學(xué)內(nèi)容而言，教材編寫和內(nèi)容的選擇都遵循本領(lǐng)域的學(xué)術(shù)規(guī)范，在教學(xué)中保持學(xué)術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和學(xué)術(shù)規(guī)范是教師職責(zé)，但是不斷完善課程內(nèi)容，教學(xué)中注重知識的重組，有利于拉近理論和實踐的距離。智能建筑專業(yè)方向《供配

8、電系統(tǒng)》一書很多內(nèi)容和《工廠供配電》內(nèi)容相同，而我們專業(yè)方向側(cè)重于智能建筑，所以在講課過程中結(jié)合《建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)》、《樓宇智能化技術(shù)》等課程，使學(xué)生更全面、更深刻地理解建筑供配電系統(tǒng)的設(shè)計思路和方法，更突出了建筑供配電不同于企業(yè)供配電的特點。例如樓宇變電站單一的用電性質(zhì)及特殊的地理環(huán)境決定了供電有自身的特點，比如供電區(qū)域化，供電半徑小，樓宇變電站一般位于樓房地下室、樓頂或綠化草坪區(qū)；電壓等級低，屬配電系統(tǒng)，電壓等級為進線10kV，出線三相四線制400V，高低壓進出線一般采用電纜進線等。再如智能樓宇自動化系統(tǒng)（BAS）中包括供配電子系統(tǒng)，如圖1。其供配電子系統(tǒng)可以實現(xiàn)高層建筑變電所設(shè)備的狀態(tài)

9、及相關(guān)參數(shù)的監(jiān)測與控制，能實現(xiàn)電量的計量，顯示主接線圖，對交直流系統(tǒng)和UPS進行監(jiān)控等。學(xué)習(xí)供配電系統(tǒng)基本內(nèi)容后，結(jié)合學(xué)習(xí)樓宇自動化技術(shù)，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)打下了基礎(chǔ)，另外教學(xué)內(nèi)容還增加了：國內(nèi)外電力系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀；國內(nèi)外變壓器的發(fā)展；高、低壓開關(guān)設(shè)備的發(fā)展；國內(nèi)低壓開關(guān)柜的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢。使學(xué)生了解了供配電的新技術(shù)、新設(shè)備，理解了供配電發(fā)展前沿的有關(guān)知識，調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使課堂教學(xué)氣氛活躍起來。 圖1 樓宇設(shè)備自動化系統(tǒng)的子系統(tǒng)控制方案 圖2 電磁型電流繼電器實驗原理圖 3．教學(xué)手段的改進 3．1活用啟發(fā)式教學(xué) 在教學(xué)

10、中既要體現(xiàn)教師的指導(dǎo)作用，又要充分尊重學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中的主體地位，引導(dǎo)學(xué)生積極思維。教師的責(zé)任是在“教”的過程中，把本領(lǐng)域的知識以合理的形式提供給學(xué)生，并引導(dǎo)學(xué)生對所“教”內(nèi)容進行思考、判斷、分析，學(xué)生的責(zé)任是確保所“教”內(nèi)容進行思考、判斷、分析，使自己有所“學(xué)”。教學(xué)中教師不可能把一條原理都讓學(xué)生親自做一做，如果能夠提供恰當(dāng)?shù)陌咐齺斫忉屍湓恚矛F(xiàn)實生活中的具體案例解釋教學(xué)內(nèi)容中的問題，其效果比在黑板上板書要好得多。教師要根據(jù)學(xué)生的認知特點、興趣和愛好，重新組合教學(xué)內(nèi)容和授課安排使之更適合培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。 總之教師在教學(xué)活動中，要引導(dǎo)思維，不要替代思維；學(xué)生在學(xué)習(xí)過程重要

11、主動思維，不要被動思維。 3．2 注重實驗教學(xué) 將現(xiàn)代科技成果應(yīng)用到實驗教學(xué)中，有利于加深學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的理解，有利于調(diào)動學(xué)生積極性，充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性，提高整體教學(xué)水平。供配電系統(tǒng)的保護和二次接線是供配電系統(tǒng)課程中重要內(nèi)容，考慮到微機繼電保護的發(fā)展，為此開設(shè)了相關(guān)的繼電保護實驗，一方面學(xué)生對所學(xué)知識有了更感性的認識，另一方面在發(fā)揮實驗設(shè)備的最大效能中鍛煉了學(xué)生的動手能力，提高了分析問題、解決問題的能力。例如，DL-30系列電磁型電流繼電器常用于電機、變壓器和輸電線路的過負荷和短路保護中，作為啟動元件，只有它首先反應(yīng)電流的劇增，由它再啟動和傳遞到保護環(huán)節(jié)，直至觸發(fā)斷路器跳閘。其特性研究可

12、以通過簡單實驗來完成。實驗原理圖如圖2所示。通過該簡單實驗學(xué)生更直觀地了解了電流繼電器的特性，為后面開設(shè)線路定時限過電流保護、模擬變壓器的過電流保護、模擬電力系統(tǒng)組成等綜合實驗，奠定了基礎(chǔ)。實驗中學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，培養(yǎng)他們創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力。 3．3合理利用實習(xí)基地 為了理論與實踐更好的結(jié)合，我們充分發(fā)揮生產(chǎn)實習(xí)基地的作用，例如帶領(lǐng)學(xué)生參觀新校區(qū)供配電系統(tǒng)。工作人員對整個供配電系統(tǒng)進行概述，然后學(xué)生一邊參觀，一邊詳細講解。講解過程中涉及到變（配）電站的選址、電氣主接線圖、儀器設(shè)備的型號，一些電氣設(shè)備使用時的注意事項等等，學(xué)生根據(jù)參觀情況，寫一份生產(chǎn)實習(xí)報告，既有對所見所聞的記錄，同時

13、又有學(xué)生的心得體會，這樣的生產(chǎn)實習(xí)環(huán)節(jié)鍛煉了學(xué)生的語言表達能力，同時引導(dǎo)了學(xué)生積極思維，激發(fā)了他們求知的欲望。 在我們學(xué)校專門建設(shè)了智能建筑實訓(xùn)中心，網(wǎng)絡(luò)拓撲見圖3，將供電電壓作為實訓(xùn)中心的一個子系統(tǒng)，既包含了供配電的內(nèi)容又融入了整個智能建筑自動化系統(tǒng)之中，使學(xué)生有了較完整的關(guān)于智能建筑自動化系統(tǒng)和供電子系統(tǒng)的概念，學(xué)生對于這種教學(xué)方式充滿了好奇，從中也掌握了更多的知識。 3．4健全課程設(shè)計 課程設(shè)計是對學(xué)生進行工程訓(xùn)練非常重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，是圍繞供配電系統(tǒng)課程內(nèi)容所做的綜合訓(xùn)練。著重讓學(xué)生掌握供配電系統(tǒng)的設(shè)計步驟和設(shè)計方法，學(xué)會查閱工程設(shè)計手冊和資料，基本掌握供電系統(tǒng)方案的技術(shù)經(jīng)濟比較

14、方法，使畢業(yè)生具有初步的設(shè)計能力和設(shè)計思想，為以后工作奠定基礎(chǔ)。 以某建筑10kV變電所設(shè)計為重點內(nèi)容。提供給學(xué)生建筑施工圖、設(shè)計任務(wù)書、最新的設(shè)計參考資料，使學(xué)生的設(shè)計成果與目前供電技術(shù)的發(fā)展相適應(yīng)。課程設(shè)計的時間為一周，由于時間有限，所以制定了一周工作計劃，把每天的任務(wù)下達給學(xué)生，這樣有條不紊，學(xué)生也認真對待。設(shè)計以學(xué)生為主，教師既不應(yīng)包辦，也不能放任自流。教師負責(zé)總體方案制定，講方法，查進度，對學(xué)生設(shè)計中錯誤或不規(guī)范處應(yīng)逐步加以引導(dǎo)，在老師或同學(xué)啟發(fā)下，由學(xué)生自己糾正或改進。并且引導(dǎo)學(xué)生對不同方案進行比較，用不同方案設(shè)計，鼓勵學(xué)生獨立思考和創(chuàng)新思維。有時設(shè)計的方案可能不是最佳，但只要可

15、行，就應(yīng)該支持學(xué)生做下去，然后在總結(jié)階段進行點評。 課程設(shè)計要求學(xué)生寫一份設(shè)計說明書、設(shè)計任務(wù)書，設(shè)計結(jié)束時還要進行單獨答辯。通過答辯，使學(xué)生理清白己設(shè)計思路，認識到自己的課程設(shè)計優(yōu)點與不足；并且通過答辯鍛煉學(xué)生的表達能力和邏輯思維，同時老師通過答辯可以了解學(xué)生掌握問題的程度，這樣評分更客觀、更真實。 圖3 智能建筑自動化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲圖 4．結(jié)束語 教學(xué)改革工作任重而道遠，還需以后不斷努力。教師應(yīng)樹立終身學(xué)習(xí)的理念，在知識創(chuàng)新實踐中改革教學(xué)方法、教學(xué)手段，提高自己的教學(xué)魅力，培養(yǎng)學(xué)有所長、復(fù)合型人才是我們的目標(biāo)和努力方向。 參考文獻： 1．呂梅蕾,杜錦才,黃云龍.“工廠供電”課程教學(xué)改革的研究與探討[J].南京： 電氣電子教學(xué)學(xué)報, 2003,25(2)：15－18 2.陳虹.樓宇自動化技術(shù)與應(yīng)用[M].北京：機械工業(yè)出版社,2003. 3.馬萬華，喻岳青.“教育之本質(zhì)在于育人”：世紀(jì)之交的中國大學(xué)教育.