一、课程基本概况
课程名称:电力系统基础 课程负责人:王丛佼
学分学时:3学分,48学时 所属学院: 电气学院
教学对象:电气工程及其自动化专业本科生 课程类别:专业必修课
二、课程思政典型案例
案例名称: 电力系统的形成
1.课程章节及名称:第一章第2节电力系统的形成
2.教学目标
知识目标:能够正确掌握电力系统各环节的组成及特点,理解交、直流输电的异同及发展趋势;
能力目标:通过对电力系统组成的掌握,能够分析能源低碳转型背景下各环节的发展与应对,能从系统的角度分析电力系统互联的意义及可能会带来的问题;
育人目标:家国情怀(认同感、使命感);科学思维(系统思维、辩证思维);工匠精神(精益求精、创新求实、追求卓越);工程伦理(以人为本、安全可靠、关爱自然)。
3.教学思想
1)基于“教师主导与学生主体相结合”原则,采用启发式教学方法,以学生熟悉的商品生产到物流配送为对应,以问题思维为导向,激发学生探索与学习热忱。通过层层设问,鼓励学生积极讨论,加深对知识理解的同时提高主体思考力和实践。
2)基于“威尔逊规则”教学理论,培养学生自主获得的能力,使其掌握分析、解决电力系统实际工程问题的科学方法。引导学生运用已学知识对本次课程中出现的新的问题进行自主分析,培育科学研究思维和自主学习意识,提高解决电力系统实际问题的能力。
3)遵循课程特点,有机融入课程思政元素,将思想价值引领贯穿教学全过程,增强学生情感认同感和使命感。
(1)引导学生建立系统观,启发学生从系统的整体性、关联性、层次性、开放性和动态性等来把握对本门课程的学习;
(2)通过直流电翻盘式的发展之路,引出“边缘是创新最容易生根的地方”,培育学生创新思维;
(3)围绕“双碳”目标和习近平总书记提出的构建“全球能源网”,引发学生思考如何从电源侧到用户侧推动、加速能源低碳转型,引导学生关注新型电力系统发展的前沿科技;
(4)采用视频、图片等信息载体形式展现中国电力工业从落后到领先、进而站上世界电力制高点的百年追求以及大国工匠求实创新的奋斗历程,体现“集中力量办大事”的社会主义制度优越性,增强学生使命感和荣誉感,根植电力工匠精神,激发科技报国信念。
4.课程思政教学实施
1)导入
通过展现壮美地理风貌的视频引导学生思考,面对我国地域广阔,地形地貌复杂,我们是如何将电通向神州大地的每一个角落并实现了“户户通电”的目标,引出本节课的教学目标。
2)电力系统的定义
通过提问了解学生对生活中电力系统的理解和认识。经由系统的定义,引出电力系统的定义。引导学生建立系统观,启发其从系统的特性来把握对电力系统的学习、分析。
3)电力系统的组成
以学生熟悉的商品生产到物流配送为对应,启发式的讲解电能的生产、输送、分配、消费环节。
(1)生产环节:引导学生回顾上节课内容,即电源的构成;引出课程的整体框架和主要解决问题。
(2)输配环节:
以物流输送分配为例,提出“电能是如何传输的?”,引导学生了解变电所、输电线路等的功能特点,掌握电网的概念;
提出“电能传输多远?”,引入电压等级和输送容量概念,引出交、直流输电的历史,以及交流电蓬勃发展的逻辑;
提出“直流电能翻盘吗?”,引发学生讨论交、直流输电的异同和发展,引导学生认识直流输电的原理,及特高压直流输电对打破我国能源负荷逆行分布困局的重要意义。指出直流输电在外因、内因的共同作用下重新崛起,提出“边缘是创新最容易生根的地方”,激发学生创新思维和学术潜能。
(3)消费环节:提出节约、环保、智能、有序用电,引导学生思考如何从用户侧到需求侧推动、加速能源低碳转型。
4)现代互联电力系统
通过介绍能源互联网、“西电东送”战略,结合实例,引导学生讨论电力系统互联的意义和重要性,以及会带来的问题。以国网调度为例,引发学生思考如何对电力大系统运行进行控制。
5)我国电力工业的发展
以高压输电为主线,分阶段讲述我国电力工业从1882年至今的重要发展里程碑,重点介绍1985年500kV葛上直流输电工程依赖于国外技术而遇到种种困难,到电力人走上自主研发的道路,再到2018年新疆-安徽±1100kV特高压直流输电工程代表了当今世界直流输电技术最高水平的发展历程,突出展现我国电力发展从处处被“卡脖子”到抢占特高压战略、技术、装备、标准制高点,并使特高压技术成为中国技术服务世界的“中国名片”的过程。
引出中国工程院院士李立浧的事迹,在特高压设想受阻时提出“不能因为国外没有,我们就不能搞,不敢搞”,带领团队并联合多家科研单位、上万科研人员攻克了一个个世界级难题,展现不畏艰辛、追求卓越的大国工匠精神。
现场教学图片
6)总结
复习本讲主要内容;通过配有滚动字幕的视频展现我国特高压输电工程,提出“技术没有止境,创新没有终点”(“电能传输多远?”的答案掌握在新时代电力人的手里),激发学生为电力事业发展、实现全球电网互联而努力奋斗。