课程思政案例分享(十一)| 从电力工业发展历程激发当代大学生的责任与担当
课程基本信息
“电力系统自动化”课程是电气工程专业和智能电网专业的主干课程,教学内容涵盖了从电力系统自动装置到自动化系统的基本概念和基本原理,并结合现场实际讲述电力系统自动化系统的结构和应用。
“电力系统自动化”课程内容包含电力系统自动化的经典知识,如同步发电机准同期并列、同步发电机自动励磁控制系统、发电机调速系统及有功功率调节等,还涵盖了电气工程及其自动化的最新科研成果,包括智能电网和智能变电站、电力系统智能调度自动化、小电流单相接地故障选线技术和配电网故障定位方法等。
“电力系统自动化”课程不仅能够使学生们对电气工程及其自动化专业的经典知识有全面的认识和掌握,建立电力系统自动化的整体概念,提高系统计算分析的能力,还会紧跟电力系统自动化最新科学成果,为今后从事电力系统自动化工作奠定坚实的基础。
案例说明
电力系统自动化概述是课程的开篇之课,引导学生运用唯物辩证思想认识电力工业发展的历程,从而在思想上激发起当代大学生的责任与担当。首先运用“电力系统自动化MOOC”视频充分论述我国电力工业所取得的辉煌成就,要使学生理解现有成就的来之不易,体会到电力先辈们的创业艰辛和创新精神。然后,应用对立统一规律结合几十年的电力系统经典案例指出电力工业发展所面临的困难与挑战,使学生认识到当代大学生所应该肩负的历史使命。同时,启发和引导学生发挥积极的主观能动性,提出可能的解决办法,结合课程内容讲解实际工程的经典解决方案。最后,从唯物辩证法的否定之否定原理理解电力工业从小到大、从故障频发到稳定运行的发展历程,提升学生自觉运用行马克思主义哲学解决电力工业实际问题的能力。
一、教学目标
将思想政治教育贯穿电力系统自动化课程教学全过程。通过教师的言传身教培养学生的社会主义核心价值观和正确的人生观;教师严谨科学的教风,引领学生严肃认真的学风。
课程学习及案例分析与马克思主义哲学思想及科学思维方法融合教学。通过课程学习和案例分析,使学生能够运用现代科学思维方法分析和掌握本课程的专业知识,培养学生严肃认真的科学作风和解决问题的能力,为今后从事电力相关领域的学习和工作奠定坚实的基础。
二、教学内容及策略
这节课是“电力系统自动化”的第一次课,课程名称是“电力系统自动化概述”。这节课的主要内容是讲述电力系统自动化发展历程以及我国电力工业所取得的辉煌成就,同时还分析电力系统所存在的问题,激发学生们在继承电力先辈成就的基础上主动承担应有的责任与担当。
教学思路:在教学过程中,充分运用“电力系统自动化”MOOC视频,将视频内容与教师讲授过程紧密结合,相辅相成,达到良好的教学效果。
1.我国电力系统发展现状的阐述
我国拥有全世界最大的同步互联电力系统。除了台湾省以外,我国的东北、华北、华中、西北、南方、福建、新疆、西藏等大区域电网已经通过交流、直流特高压和超高压输电网连接在一起,共同为我国的经济建设和发展提供电力基础支撑和保障。
教学策略:充分展示和描述我国电力系统所取得的辉煌成就,对比分析我国与其他国家的电力系统建设情况。
2.电力系统建设中的科学思维和主观能动性
电力系统不是天然生成的,是电气工程师依据物理定律创造的。从1882年第一条输电线路开始到现在,经过几代电气工程师和建设者们的努力,电力系统已经成为人类自己依据电气物理定律而创造出来的超级大系统。二次大战后全世界的电力系统都在快速发展。
我国在改革开放以后电力系统的规模也在飞速扩张,建成了世界上规模最大的电力系统,电力高校在中国电力系统发展过程中发挥了人才培养和科技支撑等重要作用。华北电力大学杨以涵教授是“电力系统及其自动化”专业的创始人之一。杨先生是我国电网技术最早的研究者,他严于利己,淡泊名利,今逾九旬,仍热心于我国电力事业的发展。
在建设过程中,电力建设者们锐意进取,大胆创新,很多新技术和新装备创造性地应用于电力系统的各个环节中,取得了很大成功。比如:计算机技术应用于继电保护中实现了微机保护、光纤技术应用于电网调度和控制、GPS北斗应用于PMU相量测量,这样的案例不胜枚举。华北电力大学杨奇逊院士就是微机保护的创始人之一。
教学策略:和学生充分互动,让学生们思考哪些最新科学技术将来有可能应用到电力系统中。同时,还可以给学生布置任务,分组或独立检索文献和报道,找寻科技应用于电力系统的案例,从实践中体会“科学是第一生产力”的理论和现实意义,以及电力先辈们创业的艰辛。
马克思主义哲学原理指出,“矛盾是联系的根本内容和发展的根本动力,对立统一规律是事物运行的根本规律”。电力系统的发展过程也符合这个规律。
随着电力系统规模的扩大和发展,大停电事故却越来越多了,造成的破坏和社会负面影响也越来越严重!
2008年1月25日湖南遭遇五十年一遇的冰灾,郴州境内输电塔倒塌,阻断京广铁路运输。
2016年6月18日临晨零点二十分左右,位于西安南郊长安区一变电站发生闪爆,西安部分区域停电。
2003年美国东部时间8月14日16时10分(北京时间8月15日4时10分)开始,美国东北部和加拿大东部互联电网发生大面积停电事故。累计损失负荷6180万kW,涉及到美国和加拿大多个州、省和地区,约5000万人的生活用电受到影响,经济损失严重。
教学策略:唯物辩证法指出,“要用矛盾的观点看待世界,矛盾是事物自我运动和自我发展的动力和源泉”。电力系统在发展过程中始终存在着困难和挑战,尤其是在规模扩大以后,电力系统逐渐成为了国民经济发展的基础设施。此时,电力工作者感到更多的是责任和使命,是如何建设安全健康高效的电力系统,更好地为全社会服务。
4. 电力系统发展历程的否定之否定规律
面对电力系统复杂的大停电事故问题,电力工作者们发挥积极的主观能动性,从实践中认识电力系统,并在实践中提出一系列行之有效的解决方案。
为了应对电力系统可能遭受的灾害和故障,电力系统建立了三层响应机制,首先是装置响应,响应的时间在毫秒到秒级;其次是自动化响应,响应时间在分钟级;最后才是人员响应,响应时间是数十分钟到小时级、或者更长。
这三层响应机制就是利用装置响应的快速性和自动化系统响应的综合性,确保电力系统安全稳定性事故被抵御在第一道安全防线之前,然后人员统筹处理事故后复杂的系统性问题。
教学策略:我们知道,唯物辩证法的否定之否定规律指出了事物发展遵循“肯定-否定-否定之否定”的螺旋式上升过程。电力工业从小规模到超大规模、从故障频发到稳定运行、从自动化程度低到电网智能化的发展历程,充分体现了党和国家运用马克思主义理论指导电力工业发展的治理能力和治理体系现代化的水平。在教学过程中,引导学生自觉运用马克思主义哲学和科学思维方法来解决电力工业实际问题。
三、教学成效
1.学生反馈
“电力系统自动化MOOC”课程已经在大学MOOC在线教学平台上运行3期,选课人数已经达到上万人次,获得学员们的广泛好评。
2.教学成果
“电力系统自动化”课程于2019年12月被评为“北京高校优质本科课程”(重点)。课程负责人李岩松老师2019年被评为“北京高校优秀专业课主讲教师” 、“第四届华北电力大学教学名师奖” 。承担华北电力大学重点教学研究课题。
作者简介
李岩松,博士,教授,电力系统研究所教学所长,北京高等学校优秀专业课主讲教师,第四届华北电力大学教学名师奖获奖者,河北省优秀博士论文获奖者,中国大学MOOC、北京高校优质(重点)本科课程“电力系统自动化”负责人。长期工作在教学和科研第一线,将丰富的现场和研发工作经验融入到教学中,形成了激趣导学的教学风格,教学效果优异。主编“十二五”规划教材、高校电气类专业精品教材《电力系统自动化》,开发制作我校第一个理工类课程MOOC《电力系统自动化》在大学MOOC、智慧树等在线教学平台运行,获得广泛好评;指导硕士学位论文多次入选校级优秀硕士学位论文;指导学生参加“创青春”全国大学生创业大赛荣获首都金奖、全国银奖等奖项;获校教学优秀奖、优秀班主任和“三育人”先进个人等荣誉;主持和主研多项国家级科研项目,获得多项省部级科技奖励,获得国家发明专利授权10余项,发表SCI、EI收录论文60余篇,出版学术专著1部。