“電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化”課程群建設(shè)探討

　　摘要：在當(dāng)前高等院校正逐步加強(qiáng)應(yīng)用型教學(xué)、減少理論教學(xué)學(xué)時(shí)的背景下，以提高電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)課程教學(xué)效果、提升教學(xué)質(zhì)量為目的、圍繞課程群建設(shè)主體思想，從課程體系建設(shè)等多個(gè)方面提出電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)課程的教學(xué)改革思路。
　　關(guān)鍵詞：課程群建設(shè)；電力系統(tǒng)分析；教學(xué)改革
　　一、引 言
　　目前，中國(guó)高等教育正在探索新的教學(xué)模式，以適應(yīng)社會(huì)及人才市場(chǎng)對(duì)大學(xué)生基本素養(yǎng)和專業(yè)技能的需求；各高?？傮w的改革思路已從過(guò)去偏重理論教學(xué)到理論和實(shí)踐教學(xué)并重，逐步培養(yǎng)基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)、實(shí)踐技能優(yōu)良的專業(yè)人才變化。隨著培養(yǎng)目標(biāo)的調(diào)整，課程體系的建設(shè)則需要新思路和新方法。電力系統(tǒng)分析課程是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，也是電氣工程學(xué)科的專業(yè)骨干課，本身具有較強(qiáng)的工程實(shí)踐性，在課程體系中地位十分重要。在新形勢(shì)下，如何提高電力系統(tǒng)分析課程教學(xué)效果、提升教學(xué)質(zhì)量是值得深入思考和研究的問(wèn)題。
　　國(guó)內(nèi)很多高校部分學(xué)科如信號(hào)處理、儀器儀表、電子信息科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)課程改變了以往課程設(shè)置過(guò)程中不分課程重點(diǎn)和課程間聯(lián)系、僅僅按照專業(yè)單一設(shè)置課程的缺點(diǎn)，在課程體系建設(shè)過(guò)程中采用了課程群建設(shè)思路，一方面可以突出專業(yè)重點(diǎn)，使得學(xué)生對(duì)本專業(yè)各個(gè)方向認(rèn)識(shí)更加明晰；一方面將專業(yè)課程內(nèi)容得到優(yōu)化與整合，減少課時(shí)，使得學(xué)生用最少時(shí)間掌握本專業(yè)知識(shí)和技能，取得了良好的效果［1］。同樣，也可以嘗試將課程群建設(shè)思路引入電力系統(tǒng)分析課程建設(shè)中去。
　　二、課程群建設(shè)思路簡(jiǎn)介
　　課程群建設(shè)是上世紀(jì)90年代出現(xiàn)的課程體系建設(shè)主體思路，起始于北京理工大學(xué)“在課程建設(shè)中應(yīng)當(dāng)以教學(xué)計(jì)劃的整體優(yōu)化為目標(biāo)”教學(xué)改革項(xiàng)目。課程群建設(shè)主要注重“課群”的建設(shè)，“課群”的內(nèi)涵如文獻(xiàn)［2］主要分為以下五種：（1）對(duì)教學(xué)計(jì)劃中具有相互影響、相互間可構(gòu)成完整的教學(xué)內(nèi)容體系的相關(guān)課程進(jìn)行重新規(guī)劃、整合的課程；（2）以專業(yè)某方向中一門或是一門以上重點(diǎn)課程為基礎(chǔ)，與相關(guān)或是相近的課程組成結(jié)構(gòu)合理、層次清晰、課程間相互連接式的課程群體；（3）若干門彼此獨(dú)立而相互密切聯(lián)系的課程；（4）內(nèi)容上具有密切相關(guān)、相承或是互補(bǔ)的多門課程組成的課群；（5）從屬于某個(gè)學(xué)科、相互間有合理分工、能滿足不同專業(yè)教學(xué)要求的系統(tǒng)化的課程群體。針對(duì)目前電力系統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，按照第一種課程群內(nèi)涵整合課程體系比較可行與合理。
　　三、電力系統(tǒng)分析教學(xué)中存在的問(wèn)題
　　1.理論課課時(shí)減少與教學(xué)內(nèi)容不變之間存在矛盾
　　目前，國(guó)內(nèi)許多高校正在向建設(shè)應(yīng)用型大學(xué)方向努力，在這一過(guò)程中，勢(shì)必會(huì)增加實(shí)驗(yàn)課和實(shí)訓(xùn)課程的課時(shí)，而在總課時(shí)不變的情況下，理論課課時(shí)會(huì)大為減少，需要學(xué)生掌握的基礎(chǔ)專業(yè)知識(shí)點(diǎn)和內(nèi)容卻沒(méi)有明確刪減，教師為了確保教學(xué)進(jìn)度，往往不能展開(kāi)講解，這樣學(xué)生對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握是不利的［3］。
　　2.電力系統(tǒng)分析課程特點(diǎn)決定其難度很大
　　電力系統(tǒng)分析課程主要講解電力系統(tǒng)正常運(yùn)行和故障運(yùn)行時(shí)的分析和計(jì)算方法，基本內(nèi)容包括電力系統(tǒng)短路計(jì)算、電力系統(tǒng)潮流計(jì)算、電力系統(tǒng)分穩(wěn)定性分析計(jì)算等。這門課程與很多基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課，如電路、電機(jī)學(xué)等聯(lián)系密切，又是后續(xù)專業(yè)課程如電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理等相關(guān)課程的理論基礎(chǔ)。電力系統(tǒng)分析課程具有很強(qiáng)的繼承性，學(xué)生扎實(shí)地學(xué)好前續(xù)課程是學(xué)好電力系統(tǒng)分析課程的最基本的前提；另外，電力系統(tǒng)分析具有具有理論深、內(nèi)容多，概念多、計(jì)算量大、計(jì)算復(fù)雜等特點(diǎn)［4］，而且分析過(guò)程多采用數(shù)學(xué)算法、對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)分析能力要求很高；這樣，絕大部分學(xué)生的感受對(duì)電力系統(tǒng)分析課程就是很難，特別是基礎(chǔ)較差的學(xué)生容易產(chǎn)生概念和思路模糊，對(duì)整個(gè)教學(xué)內(nèi)容都不理解，課堂聽(tīng)不懂，課下看不會(huì)，進(jìn)而放棄這門課程學(xué)習(xí)的現(xiàn)象。
　　3.課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)亟待加強(qiáng)
　　教學(xué)團(tuán)隊(duì)優(yōu)良是不斷提升教學(xué)質(zhì)量，提高效果的基本保證，特別對(duì)青年教師教學(xué)能力、教學(xué)素養(yǎng)和實(shí)踐技能的培訓(xùn)和培養(yǎng)是學(xué)科建設(shè)長(zhǎng)期、穩(wěn)定、良好發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。
　　目前，教師業(yè)務(wù)能力和教學(xué)水平提高主要依靠教學(xué)過(guò)程經(jīng)驗(yàn)積累和參與科研項(xiàng)目這兩種方式，教師基本被禁錮在教室與實(shí)驗(yàn)室之間，這樣很容易產(chǎn)生教學(xué)內(nèi)容陳舊、教師照本宣科、科研與生產(chǎn)脫節(jié)、教師視野狹窄、學(xué)生想學(xué)和教師所教的內(nèi)容信息不對(duì)稱等現(xiàn)象，既影響了教師能力進(jìn)一步提高，又影響教學(xué)質(zhì)量提升。
　　四、電力系統(tǒng)課程群建設(shè)整體方案
　　破解以上難題需要對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)建設(shè)方案做系統(tǒng)性、創(chuàng)新性的改革，下面從三方面介紹課程群建設(shè)整體方案。
　　1.突出課程性質(zhì)、建立課程群
　　電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的課程覆蓋了強(qiáng)電與弱電的所有課程，還涉及到物理學(xué)中較難的電磁場(chǎng)理論等理論課程。在學(xué)時(shí)較少的情況下，讓學(xué)生對(duì)這些課程都做系統(tǒng)性學(xué)習(xí)是不現(xiàn)實(shí)的，而且學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也不同，有些學(xué)生對(duì)弱電感興趣，有的學(xué)生對(duì)強(qiáng)電方面的課程感興趣，往往是學(xué)生對(duì)感興趣的課程學(xué)習(xí)動(dòng)力大、學(xué)起來(lái)感覺(jué)輕松而且學(xué)習(xí)效果也好。那么，在制定專業(yè)培養(yǎng)方案時(shí)可以按照課程性質(zhì)將課程歸入不同方向，按照方向來(lái)建立課程群；即每個(gè)方向?qū)?yīng)一定數(shù)量關(guān)聯(lián)度大的專業(yè)課程，這些課程形成一個(gè)課程群，該群中的課程作為該方向的必修專業(yè)課，而其它群中的課程可以作為選修課供學(xué)生選擇性學(xué)習(xí)。這樣既突出了專業(yè)方向的重點(diǎn)，使學(xué)生學(xué)習(xí)思路更加清晰、學(xué)習(xí)目的更加明確，同時(shí)也減少了學(xué)生的負(fù)擔(dān)。
　　對(duì)于電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的課程可以按照下圖1-2將課程分類建立課程群。
　　2.整合、適當(dāng)精簡(jiǎn)教學(xué)內(nèi)容
　　在課時(shí)量減少的情況下，教師授課過(guò)程中需要把握課程的教學(xué)主線，突出重點(diǎn)適當(dāng)?shù)鼐?jiǎn)、整合教學(xué)內(nèi)容；對(duì)于聯(lián)系密切的章節(jié)整合在一起進(jìn)行講解，保證知識(shí)的系統(tǒng)性和連續(xù)性，以便學(xué)生理解和記憶；適當(dāng)精簡(jiǎn)復(fù)雜并且對(duì)后續(xù)重點(diǎn)章節(jié)學(xué)習(xí)影響不大的內(nèi)容，以節(jié)約課時(shí)。例如《電力系統(tǒng)分析》課程中的第四章電力網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型包括節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣、網(wǎng)絡(luò)方程的解法、節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣、節(jié)點(diǎn)編號(hào)順序的優(yōu)化這四方面的內(nèi)容，其中節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣這一部分內(nèi)容是潮流計(jì)算中必不可少的一步，而其他三部分內(nèi)容在電力系統(tǒng)分析過(guò)程中不經(jīng)常用到，所以可以將節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣這一節(jié)整合到第十一章電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算之前作為潮流計(jì)算準(zhǔn)備知識(shí)進(jìn)行講解，這樣學(xué)生可以將節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的知識(shí)點(diǎn)和潮流計(jì)算聯(lián)系起來(lái)，對(duì)求解網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的作用和潮流計(jì)算的過(guò)程更加明晰。而其他三部分的內(nèi)容可以不予講解。
　　另外，電力系統(tǒng)分析課程與其它同一群中的專業(yè)課程相關(guān)程度高，就會(huì)有知識(shí)點(diǎn)重復(fù)的章節(jié)，例如《電力系統(tǒng)分析》中第八章電力系統(tǒng)不對(duì)稱故障的分析和計(jì)算與《工廠供電》第五章短路電流及其計(jì)算內(nèi)容一致，在編制教學(xué)大綱時(shí)需要將重復(fù)的內(nèi)容整合到一門課程中講解。
　　3.加強(qiáng)教師培訓(xùn)、提高教師業(yè)務(wù)素養(yǎng)
　　教師素質(zhì)是影響教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一，良好的教學(xué)效果離不開(kāi)素質(zhì)良好的教學(xué)團(tuán)隊(duì)［5］。可以綜合采用以下方法提高教師業(yè)務(wù)能力：（1）加強(qiáng)對(duì)青年教師的教學(xué)培訓(xùn)，鼓勵(lì)參與教改項(xiàng)目；（2）充分利用院系實(shí)驗(yàn)室，提高教師實(shí)踐能力；（3）實(shí)行青年教師導(dǎo)師制，以老帶新培養(yǎng)教學(xué)骨干，實(shí)行“一對(duì)一”的培養(yǎng)模式，切實(shí)提高青年教師的教學(xué)水平和科研能力；（4）鼓勵(lì)教師到企業(yè)實(shí)踐學(xué)習(xí)，吸取現(xiàn)代新知識(shí)、新技術(shù)和新方法，以關(guān)注科技發(fā)展動(dòng)態(tài)、掌握前沿技術(shù)；（5）參加國(guó)內(nèi)、外相關(guān)的學(xué)術(shù)研討會(huì)；（6）積極申報(bào)本專業(yè)的科研項(xiàng)目；（7）教師之間相互聽(tīng)課，開(kāi)展教學(xué)比賽及教學(xué)觀摩；（8）加強(qiáng)與學(xué)生之間的交流和互動(dòng)，了解他們的需要、關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)等等。采用這些措施，既可以調(diào)動(dòng)教師的積極性，也使教師在實(shí)踐過(guò)程中提升自身的業(yè)務(wù)素養(yǎng)，使教學(xué)更加得心應(yīng)手。
　　五、結(jié)束語(yǔ)
　　以課程群建設(shè)為主體思路的教學(xué)改革已經(jīng)在部分高校開(kāi)展，取得了良好的效果。對(duì)于電力系統(tǒng)分析課程的教學(xué)改革如針對(duì)課程本身的特點(diǎn)和教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，采用課程群建設(shè)的思路來(lái)解決實(shí)際的問(wèn)題是可行的，這樣的改革思路既考慮到課時(shí)減少的實(shí)際情況，又能進(jìn)一步提升教學(xué)質(zhì)量。
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