應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)下電力系統(tǒng)分析課程教學(xué)改革與實(shí)踐

張曉菊 王海霞 王維娜

摘要：應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)下，《電力系統(tǒng)分析》作為應(yīng)用型電氣工程及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的一門(mén)核心主干課程，對(duì)提高學(xué)生的理論知識(shí)和培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，具有很重要的作用。本文圍繞應(yīng)用型本科電氣工程及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)《電力系統(tǒng)分析》課程教學(xué)中存在的問(wèn)題，闡述了教學(xué)內(nèi)容改革思路和方法，體現(xiàn)了應(yīng)用型本科“理論與實(shí)踐相結(jié)合”的特色。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用型；電力系統(tǒng)分析；教學(xué)改革；實(shí)踐

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）13-0068-02

一、引言

應(yīng)用型本科是以本科教育辦學(xué)定位為標(biāo)準(zhǔn)，以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為核心的高校新型教育模式，既強(qiáng)調(diào)“實(shí)踐能力”，又強(qiáng)調(diào)“創(chuàng)新能力”。電力系統(tǒng)分析作為電氣類(lèi)專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)課程，如何來(lái)體現(xiàn)應(yīng)用型本科特色，培養(yǎng)技能型和崗位型人才，主要體現(xiàn)兩個(gè)方面：一是“知識(shí)素質(zhì)”；二是“能力素質(zhì)”。知識(shí)素質(zhì)主要表現(xiàn)為：專(zhuān)業(yè)知識(shí)面要寬泛，專(zhuān)業(yè)知識(shí)深度不宜過(guò)高，公式和定理的推導(dǎo)、證明適當(dāng)省略，注重結(jié)論的應(yīng)用性；能力素質(zhì)主要表現(xiàn)為：強(qiáng)化操作技能和規(guī)范，提高實(shí)踐動(dòng)手能力和綜合素質(zhì)能力。因此應(yīng)用型本科《電力系統(tǒng)分析》課程“突出應(yīng)用特色，注重實(shí)踐能力，提高教學(xué)質(zhì)量”的教學(xué)改革目標(biāo)，并圍繞地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展為基礎(chǔ)，以突出應(yīng)用型特色作為教學(xué)改革的前提，以提高教育教學(xué)質(zhì)量作為改革的目標(biāo)。

《電力系統(tǒng)分析》課程作為電氣工程專(zhuān)業(yè)的主干課程之一，它不但有大量的理論概念和基本計(jì)算，而且工程應(yīng)用實(shí)踐性較強(qiáng)，對(duì)該專(zhuān)業(yè)的課程體系起到承上啟下的作用，它既是線(xiàn)性代數(shù)、電路基礎(chǔ)、電機(jī)與電氣控制、電力電子等課程的總結(jié)，也是工廠供配電技術(shù)、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)自動(dòng)裝置等專(zhuān)業(yè)課程的基礎(chǔ)，在電氣工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)和應(yīng)用型本科培養(yǎng)高質(zhì)量、高素質(zhì)學(xué)生有十分重要的地位。近些年，隨著電力系統(tǒng)行業(yè)的智能化程度的快速發(fā)展，對(duì)電氣工程專(zhuān)業(yè)應(yīng)用型學(xué)生培養(yǎng)的能力要求越來(lái)越高，也就對(duì)《電力系統(tǒng)分析》課程提出了更高的定位，原有的教育教學(xué)模式已不能滿(mǎn)足電力行業(yè)建設(shè)的需要，不能體現(xiàn)應(yīng)用型教育的發(fā)展特色。

二、《電力系統(tǒng)分析》課程教學(xué)中存在的問(wèn)題

1.學(xué)習(xí)興趣不濃：《電力系統(tǒng)分析》課程部分內(nèi)容抽象、公式多、計(jì)算多、系統(tǒng)性和邏輯性較強(qiáng)，學(xué)生學(xué)習(xí)缺乏興趣，“教師教”和“學(xué)生學(xué)”都很困難。

2.教學(xué)內(nèi)容沒(méi)有與時(shí)俱進(jìn)。電力系統(tǒng)行業(yè)更新速度較快，教材中的內(nèi)容雖然也在不斷有新版本出現(xiàn)，但無(wú)法充分體現(xiàn)近十多年來(lái)本學(xué)科的最新進(jìn)展和前沿動(dòng)態(tài)。

3.教學(xué)方法、手段和形式單一。多媒體教學(xué)等現(xiàn)代化教學(xué)手段沒(méi)有普及。首先，現(xiàn)有《電力系統(tǒng)分析》課程在教學(xué)上理論性強(qiáng)，內(nèi)容上有大量的矩陣計(jì)算和矢量電路圖形，所以用傳統(tǒng)的板書(shū)教學(xué)，形式比較單一，教師也必須在課堂上占用大量時(shí)間進(jìn)行公式推導(dǎo)和畫(huà)圖，教學(xué)效率較低，教學(xué)效果偏差；其次，《電力系統(tǒng)分析》課程工程實(shí)踐較強(qiáng)，實(shí)際的電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式僅靠講授來(lái)體現(xiàn)，無(wú)法更直觀、更形象地將教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)在學(xué)生面前，不符合應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需要。

4.理論與實(shí)踐教學(xué)相脫節(jié)。應(yīng)用型本科注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，《電力系統(tǒng)分析》課程教學(xué)模式偏重于基本概念和計(jì)算方法，缺少實(shí)踐環(huán)節(jié)。

三、《電力系統(tǒng)分析》課程教學(xué)內(nèi)容改革思路和方法

（一）教學(xué)思想的更新

在教學(xué)思想上，必須牢固樹(shù)立“突出應(yīng)用特色，注重實(shí)踐能力，提高教學(xué)質(zhì)量”的目標(biāo)。以應(yīng)用型本科教學(xué)為培養(yǎng)模式。在教學(xué)形式上，擺脫單一化的形式，讓學(xué)生運(yùn)用基本理論知識(shí)參與實(shí)際系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，提取系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。培養(yǎng)學(xué)生面對(duì)工程實(shí)踐的應(yīng)用能力。促進(jìn)教學(xué)研究互相結(jié)合，使學(xué)生更了解本學(xué)科的前沿知識(shí)。

（二）教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化

為了適應(yīng)應(yīng)用型本科教學(xué)，針對(duì)《電力系統(tǒng)分析》課程教學(xué)改革所應(yīng)體現(xiàn)的知識(shí)和能力素質(zhì)，我們對(duì)課程的教學(xué)內(nèi)容作了調(diào)整和優(yōu)化，并提出了新的教學(xué)要求，具體從以下三方面進(jìn)行：

1.修訂人才培養(yǎng)設(shè)置，壓縮理論學(xué)時(shí)，增加實(shí)踐內(nèi)容，形成新的教學(xué)模式。應(yīng)用型本科院校培養(yǎng)人才的最終目標(biāo)是以服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)為出發(fā)點(diǎn)，所以在講授基本理論的同時(shí)，讓學(xué)生實(shí)際參與整個(gè)電力系統(tǒng)的構(gòu)想、設(shè)計(jì)、運(yùn)行和優(yōu)化，使學(xué)生的實(shí)際工程訓(xùn)練能力得到提高。

2.增加輔助教材，充分了解學(xué)科前沿。在選用課程的教材時(shí)，采用規(guī)劃教材為主，增加輔助教材編寫(xiě)。通過(guò)輔助教材可以全面了解本行業(yè)國(guó)內(nèi)外的科研成果。重點(diǎn)是將理論內(nèi)容穿插在實(shí)踐課中講授，讓學(xué)生從實(shí)踐中去深入了解目前本行業(yè)發(fā)展的前沿和熱點(diǎn)問(wèn)題。這樣能有效的鞏固專(zhuān)業(yè)知識(shí)，提高學(xué)生的專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)興趣；同時(shí)考慮到電氣工程及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)學(xué)生畢業(yè)后大部分將為本地區(qū)的電力行業(yè)服務(wù)，在電力網(wǎng)介紹和潮流（包括簡(jiǎn)單潮流和復(fù)雜潮流）計(jì)算講解的時(shí)候，多以實(shí)際電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)為例，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)目標(biāo)定位。

3.增加課程設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)是對(duì)《電力系統(tǒng)分析》課程的一個(gè)綜合性實(shí)踐教學(xué)，把知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行整體性回顧?！峨娏ο到y(tǒng)分析》課程包含兩個(gè)課程設(shè)計(jì)：一是潮流計(jì)算方面，它是電力系統(tǒng)很重要的計(jì)算，根據(jù)給定的電力系統(tǒng)的運(yùn)行條件，確定穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)各參數(shù)的一種計(jì)算，可以分析研究電力系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)行時(shí)的各種問(wèn)題進(jìn)行檢驗(yàn)和預(yù)知。通過(guò)這個(gè)課程設(shè)計(jì)，學(xué)生對(duì)穩(wěn)態(tài)分析過(guò)程有一個(gè)全面性的了解，提高分析問(wèn)題的能力；一是短路計(jì)算方面，為了避免發(fā)生短路而正確選擇和設(shè)計(jì)系統(tǒng)上的電氣設(shè)備和繼電保護(hù)裝置，通過(guò)進(jìn)行短路計(jì)算可以降低發(fā)生短路的后果，讓學(xué)生對(duì)發(fā)生短路時(shí)遇到的各種問(wèn)題提前進(jìn)行分析總結(jié)，提高解決問(wèn)題的能力。

（三）采用現(xiàn)代化教學(xué)方法與手段

隨著教育信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，《電力系統(tǒng)分析》課程中傳統(tǒng)的板書(shū)式教學(xué)很難滿(mǎn)足現(xiàn)代教育教學(xué)的需要，用講授法根本無(wú)法描述清楚實(shí)際電力系統(tǒng)具體運(yùn)行情況，學(xué)生理解上也存在困難。為了提高理論課的教學(xué)效果，吸引學(xué)生興趣，必須采用多元化的教學(xué)方法和手段。

1.課堂教學(xué)采用多媒體配合板書(shū)教。首先，在公式推導(dǎo)時(shí)沿用板書(shū)教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)，吸引學(xué)生主動(dòng)思考，整個(gè)推導(dǎo)過(guò)程全程參與，有助于對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解；其次，在講授比較抽象的內(nèi)容時(shí)結(jié)合多媒體演示，使教學(xué)內(nèi)容更加具體化、形象化和生動(dòng)化，加深學(xué)生對(duì)內(nèi)容的理解，用多媒體結(jié)合板書(shū)教學(xué)在《電力系統(tǒng)分析》課程中起到事半功倍的效果。

2.仿真模擬教。為了使電力系統(tǒng)潮流變化等進(jìn)一步形象化，呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)的變化過(guò)程。用計(jì)算機(jī)仿真動(dòng)態(tài)模擬教學(xué)可以更生動(dòng)直觀的表達(dá)，還可以將仿真軟件直接貫穿到學(xué)生的課程設(shè)計(jì)中，在對(duì)知識(shí)易于理解和掌握的同時(shí)，增加學(xué)生熟練話(huà)的程度，全程參與工程實(shí)踐，這是其他教學(xué)方法無(wú)法比擬的效果。

3.網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。為充分利用學(xué)生的課余時(shí)間，運(yùn)用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方法，將《電力系統(tǒng)分析》課程包括教學(xué)大綱、教案課件、電子教材、參考資料、實(shí)踐指導(dǎo)、習(xí)題集及答案、授課視頻等，通過(guò)公共賬號(hào)上傳到網(wǎng)絡(luò)，讓學(xué)生提前預(yù)習(xí)、熟悉和了解，帶著問(wèn)題進(jìn)入課堂，課后還可以有效的復(fù)習(xí)回顧。另外，為方便學(xué)生學(xué)習(xí)，還設(shè)置了在線(xiàn)輔導(dǎo)、答疑和網(wǎng)上自測(cè)等網(wǎng)絡(luò)交流平臺(tái)。教學(xué)資源上網(wǎng)后能較好地解決學(xué)生課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)中遇到的相關(guān)問(wèn)題，并有助于提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，也是對(duì)課堂教學(xué)方法的多樣化提供了一個(gè)有力支持。

（四）培養(yǎng)學(xué)生的工程創(chuàng)新能力

為讓學(xué)生的理論和實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，根據(jù)內(nèi)容不同，讓學(xué)生通過(guò)自愿組織成立學(xué)習(xí)小組，每小組全程參與教師的科研內(nèi)容，利用查閱資料、提出方案、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析處理、論文撰寫(xiě)等環(huán)節(jié)，使學(xué)生不但能鍛煉實(shí)際操作能力，又培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)合作精神，拓寬了工程實(shí)踐視野，提高了工程創(chuàng)新能力。從現(xiàn)在開(kāi)始，培養(yǎng)他們獨(dú)立動(dòng)手的工作能力，提高學(xué)生對(duì)電力系統(tǒng)分析課程的學(xué)習(xí)積極性。

（五）加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。

應(yīng)用型本科注重學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，本課程的教學(xué)內(nèi)容十分抽象，且電力系統(tǒng)的控制，十分復(fù)雜、宏觀，學(xué)生無(wú)法憑想象來(lái)建立起知識(shí)體系。

1.組織學(xué)生參觀周邊發(fā)電廠、變電站以及一些工礦企業(yè)的電力設(shè)施，并邀請(qǐng)電力行業(yè)一線(xiàn)工程師講課，定期安排學(xué)生實(shí)習(xí)，讓學(xué)生對(duì)電力網(wǎng)、控制系統(tǒng)、變電站的結(jié)構(gòu)和工作原理有較深入的認(rèn)識(shí)，有助于對(duì)理論教學(xué)的展開(kāi)；

2.其次，通過(guò)加大《電力系統(tǒng)分析》課程的實(shí)驗(yàn)，尤其是與實(shí)踐密切聯(lián)系的等值電路、潮流計(jì)算和對(duì)稱(chēng)電路以及不對(duì)稱(chēng)電路計(jì)算的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)基本計(jì)算方法的應(yīng)用；

3.另外，建立電力系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)臺(tái)，通過(guò)對(duì)電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)模擬仿真，靈活的設(shè)置故障條件，分析穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)行為，吸引學(xué)生的興趣，提高他們的動(dòng)手實(shí)踐能力，將實(shí)踐教學(xué)結(jié)合軟件仿真進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，搭建實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，可以更直觀、生動(dòng)地闡述電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程，使電力系統(tǒng)分析不再是抽象的理論，能夠提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，讓其做到理論與實(shí)踐相結(jié)合，提高實(shí)踐教學(xué)水平。

三、總結(jié)

《電力系統(tǒng)分析》課程作為應(yīng)用型電氣工程及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)課程，對(duì)提高學(xué)生的理論知識(shí)和培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，具有很重要的作用。因此，只有把理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，形成有應(yīng)用型特色的課程體系，切實(shí)提高高校的人才培養(yǎng)質(zhì)量，才能取得良好的教學(xué)效果，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)。

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