基于工作過程系統(tǒng)化的“電力系統(tǒng)分析”本科課程改革

劉超楊蕾

（1、南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院智能制造學(xué)院，江蘇泰州225300 2、南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院商學(xué)院，江蘇泰州225300）

基于工作過程系統(tǒng)化的“電力系統(tǒng)分析”本科課程改革

劉超1楊蕾2

（1、南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院智能制造學(xué)院，江蘇泰州225300 2、南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院商學(xué)院，江蘇泰州225300）

應(yīng)用型本科院校作為現(xiàn)代職業(yè)教育體系的重要環(huán)節(jié)，在新時期的教學(xué)改革中變得尤為重要?；诠ぷ鬟^程系統(tǒng)化的“電力系統(tǒng)分析”本科課程改革，目的是打破傳統(tǒng)教育師生之間的壁壘，提高學(xué)生在教學(xué)過程中的主體性地位。將課程與工作過程緊密銜接，知識點(diǎn)通過工作過程授予學(xué)生。文章從課程設(shè)計(jì)，教學(xué)實(shí)施、考核方案三個部分論述了基于工作過程系統(tǒng)化的本科層次的“電力系統(tǒng)分析”課程改革。

工作過程系統(tǒng)化；電力系統(tǒng)分析；職業(yè)教育；應(yīng)用型本科

《電力系統(tǒng)分析》包括電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)分析和暫態(tài)分析，是一門理論分析嚴(yán)謹(jǐn)、涉及內(nèi)容廣泛的電氣工程及其自動化專業(yè)重要專業(yè)基礎(chǔ)課。本課程既是本學(xué)科重要的專業(yè)課，又是后續(xù)專業(yè)課程電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、發(fā)電廠電氣部分等相關(guān)課程的理論基礎(chǔ)，更是學(xué)生基本專業(yè)素質(zhì)形成的關(guān)鍵課程之一，學(xué)好這門課程將為本學(xué)科打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。本課程的特點(diǎn)是難度大，概念多且復(fù)雜，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高。如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，將工程實(shí)踐與理論教學(xué)相結(jié)合成為現(xiàn)代職業(yè)教育體系面臨的巨大挑戰(zhàn)。作為應(yīng)用型本科院校的一員，南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院提出了向應(yīng)用型高校轉(zhuǎn)型的發(fā)展方針。因此，我校所有課程都面臨轉(zhuǎn)型升級的巨大挑戰(zhàn)，對于《電力系統(tǒng)分析》課程，提出了基于工作過程系統(tǒng)化的本科課程改革。

工作過程系統(tǒng)化是以工作過程為參照系整合陳述性知識與過程性知識。課程不再片面強(qiáng)調(diào)建立在靜態(tài)學(xué)科體系之上的顯性理論知識的復(fù)制與再現(xiàn)，而是著眼于隱含在動態(tài)行動體系之中的、整合了實(shí)踐知識與理論知識的工作過程知識的生成與構(gòu)建［1］。工作過程系統(tǒng)化要求教師將課程知識點(diǎn)重構(gòu)然后融入工作過程之中。這里所謂工作過程的概念，是指個體“為完成一件工作任務(wù)并獲得工作成果而進(jìn)行的一個完整的工作程序”，是一個綜合的、時刻處于運(yùn)動狀態(tài)但結(jié)構(gòu)相對固定的系統(tǒng)［2］。顯見，工作過程系統(tǒng)化課程正是對課程本質(zhì)-過程的回歸。

基于工作過程系統(tǒng)化的“電力系統(tǒng)分析”本科課程的實(shí)施，要通過課程設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)施方案、考核方式改革三個方面進(jìn)行，三個方面相輔相成互相影響，形成一個有機(jī)的整體。

一、基于工作過程系統(tǒng)化的“電力系統(tǒng)分析”課程設(shè)計(jì)

在學(xué)科體系下的“電力系統(tǒng)分析”課程主要包括：電力系統(tǒng)基本知識、電力系統(tǒng)等值電路和參數(shù)計(jì)算、電力系統(tǒng)潮流計(jì)算、電力系統(tǒng)有功功率平衡及頻率調(diào)整、電力系統(tǒng)無功功率平衡及電壓調(diào)整、電力系統(tǒng)對稱故障的計(jì)算、電力系統(tǒng)不對稱故障的分析計(jì)算、電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析。這些知識點(diǎn)抽象難懂，并且相互獨(dú)立，在傳統(tǒng)教學(xué)過程中，學(xué)生很難從根本上理解教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)效果較差。

基于工作過程系統(tǒng)化的“電力系統(tǒng)分析”將傳統(tǒng)意義上的“電力系統(tǒng)分析”課程知識點(diǎn)進(jìn)行重構(gòu)，刪除了復(fù)雜的物理推導(dǎo)過程，將知識點(diǎn)直接與工作過程相對應(yīng)。對應(yīng)相應(yīng)的學(xué)習(xí)領(lǐng)域配以不同的學(xué)習(xí)情境，相關(guān)知識點(diǎn)是通過學(xué)習(xí)情境帶入課堂。在重構(gòu)知識點(diǎn)的過程中，將工作過程融入到課程教學(xué)過程中，使學(xué)生能夠通過學(xué)習(xí)情境，完成工作能力的提升。

學(xué)習(xí)領(lǐng)域中，依據(jù)電力系統(tǒng)行業(yè)崗位群需求，主要分為三大部分：電力系統(tǒng)運(yùn)行，電力系統(tǒng)檢修，電力系統(tǒng)勘察設(shè)計(jì)。其中電力工程基礎(chǔ)、電力系統(tǒng)潮流計(jì)算電力系統(tǒng)頻率調(diào)整、電力系統(tǒng)電壓調(diào)整主要針對電力系統(tǒng)運(yùn)行崗位群，電力工程基礎(chǔ)、電力系統(tǒng)短路，電力系統(tǒng)穩(wěn)定性主要針對電力系統(tǒng)檢修崗位群，電力工程基礎(chǔ)、電力系統(tǒng)短路計(jì)算主要針對電力系統(tǒng)勘察設(shè)計(jì)崗位群。每一個項(xiàng)目都由三個學(xué)習(xí)情境作為支撐，學(xué)習(xí)情境之間重復(fù)工作的步驟，由易到難，有簡單到復(fù)雜，由基礎(chǔ)到綜合，把知識點(diǎn)通過工作過程融入到教學(xué)過程之中。

例如：電力工程基礎(chǔ)項(xiàng)目中情境1為單機(jī)電力系統(tǒng)，包括了發(fā)電機(jī)，變壓器，輸電線路和負(fù)荷，該電力系統(tǒng)已經(jīng)將電力系統(tǒng)的四大部分全部包含，形成了一個完整的、清晰的電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。情境2為地區(qū)電網(wǎng)。地區(qū)電網(wǎng)較單機(jī)電力系統(tǒng)復(fù)雜，多數(shù)地區(qū)電網(wǎng)包含了多個電源，連接方式也較為復(fù)雜。在情境二中，著重介紹地區(qū)電網(wǎng)的特點(diǎn)，例如：網(wǎng)絡(luò)連接多為兩端供電網(wǎng)絡(luò)或者環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，電壓等級較高，輸電距離較長等等。

情境3為區(qū)域電網(wǎng)。區(qū)域電網(wǎng)的電壓等級更高，輸電線路更長，通常包含了水電、火電、核電、風(fēng)電、太陽能發(fā)電等多種電源共同作用，接線方式也復(fù)雜的多。

通過三個情境的學(xué)習(xí)，重復(fù)分析電網(wǎng)特點(diǎn)的工作步驟，針對電力系統(tǒng)運(yùn)行值班人員必須掌握的對電網(wǎng)特點(diǎn)的分析能力要求，使學(xué)生掌握電網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)和基本特點(diǎn)，對后續(xù)知識的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

表2　“電力系統(tǒng)分析”課程考核方案

二、基于工作過程系統(tǒng)化的“電力系統(tǒng)分析”教學(xué)實(shí)施

工作過程系統(tǒng)化課程開發(fā)的授課內(nèi)容側(cè)重于典型工作任務(wù)的完整工作過程，重在培養(yǎng)學(xué)生的綜合職業(yè)能力，其教學(xué)組織應(yīng)體現(xiàn)“學(xué)生主體、能力目標(biāo)、任務(wù)訓(xùn)練”三原則［3］。學(xué)生主體體現(xiàn)在強(qiáng)調(diào)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主體性。與傳統(tǒng)教育不同，教師不再是主要知識的傳授者，而成為教學(xué)的組織者、引導(dǎo)者、咨詢者和評價者，教師應(yīng)將主要精力放在教學(xué)準(zhǔn)備階段、選擇好項(xiàng)目載體，設(shè)計(jì)好教學(xué)過程。能力目標(biāo)的確定是以職業(yè)崗位需求為依據(jù)，最終目標(biāo)就是具有解決實(shí)際問題的綜合職業(yè)能力，這需要由每一個學(xué)習(xí)情境來訓(xùn)練實(shí)現(xiàn)。任務(wù)訓(xùn)練是指將傳統(tǒng)的知識體系重組，不在以知識作為最終的教學(xué)目標(biāo)，而是以完成工作任務(wù)為教學(xué)目標(biāo)。將知識融入到工作任務(wù)當(dāng)中，學(xué)生在任務(wù)訓(xùn)練中掌握知識，提高能力。

“電力系統(tǒng)分析”課程在教學(xué)過程中主要采用以下幾種方法：

1.思想風(fēng)暴教學(xué)法。例如：首先，學(xué)生分組，發(fā)給一張不完整電氣一次系統(tǒng)圖紙；其次，組員根據(jù)以往學(xué)過的知識，國家標(biāo)準(zhǔn)，負(fù)荷特點(diǎn)和接線需求豐富完善圖紙；最后，成果展示與講解。在成果展示與講解過程中，必須陳述清楚豐富完善圖紙的依據(jù)，將小組討論的過程和內(nèi)容匯報清楚。在此過程中，學(xué)生可以掌握電氣一次系統(tǒng)的主要元素，組成原理。

2.沉默-對話-交流教學(xué)法。例如：在電力系統(tǒng)電壓調(diào)整教學(xué)任務(wù)中，通過學(xué)習(xí)情境1、學(xué)習(xí)情境2的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)具備了獨(dú)立完成電力系統(tǒng)調(diào)壓方案的能力，此時在學(xué)習(xí)情境3教學(xué)實(shí)施過程中，首先，將學(xué)生分組，布置電力系統(tǒng)恒調(diào)壓任務(wù)；其次，組員不允許說話，獨(dú)自設(shè)計(jì)完成恒調(diào)壓的任務(wù)；然后，展開討論，溝通交流，形成結(jié)果；最后，成果展示。在成果展示中，要求學(xué)生必須陳述清楚電力系統(tǒng)恒調(diào)壓的設(shè)計(jì)思路，調(diào)壓方式。該工作過程是開放性的，可以使用變壓器分接頭調(diào)壓、并聯(lián)電容器調(diào)壓、串聯(lián)電容器調(diào)壓等等。學(xué)生陳述時還應(yīng)將自己選擇的方法與其他方法進(jìn)行類比，區(qū)分優(yōu)劣。

3.三步問答教學(xué)法。例如：在電力系統(tǒng)頻率調(diào)整的教學(xué)任務(wù)中，學(xué)習(xí)情境3的教學(xué)實(shí)施程中，要求學(xué)生分組后各自書寫自己對于互聯(lián)系統(tǒng)頻率調(diào)整不理解的問題；提出問題以后相互解答，各小組將問題匯總，將各組的問題以及討論結(jié)果匯報，教師對討論結(jié)果點(diǎn)評和更正。這樣不僅提高了學(xué)生在教學(xué)中的主體性，更提高了學(xué)生提出問題、分析問題、解決問題的能力。在工作過程中完成對知識、能力、素質(zhì)的提升。

三、基于工作過程系統(tǒng)化的“電力系統(tǒng)分析”考核方案

考核方法是課程改革的重要部分，大多數(shù)學(xué)生重點(diǎn)關(guān)注的還是最終的成績。這就要求教師在教學(xué)過程中形成一個完整、有效、公平的考核方案。根據(jù)獨(dú)立院校學(xué)生和本課程的特點(diǎn)，本文制訂了下述考核方案如表2所示。

四、結(jié)束語

工作過程系統(tǒng)化教學(xué)方法在本科層次應(yīng)用較少，對于理論性較強(qiáng)的課程，難度很大?；诠ぷ鬟^程系統(tǒng)化的本科課程改革，基礎(chǔ)是課程設(shè)計(jì)，核心是教學(xué)實(shí)施，重點(diǎn)是考核方案。只有不斷完善上述三個部分，才能使學(xué)生在教學(xué)過程中真正掌握職業(yè)能力。

［1］姜大源.論高等職業(yè)教育課程的系統(tǒng)化設(shè)計(jì)——關(guān)于工作過程系統(tǒng)化課程開發(fā)的解讀［J］.中國高教研究，2009（4）.

［2］趙志群.職業(yè)教育與培訓(xùn)新概念［M］.北京：科學(xué)出版社，2003.

［3］張獻(xiàn)奇，田云閣.關(guān)于工作過程系統(tǒng)化課程開發(fā)和實(shí)施的思考［J］.教育與職業(yè)，2010（27）.

As an important part of modern vocational education system，application oriented university has become very important in the new period of the reform of teaching.The purpose of teaching reform which is based on working process systematization"power system analysis"is to break the barriers between traditional education and teachers and to improve students'subjectivity in the teaching process.In terms of the curriculum design，teaching implementation and evaluation scheme，this article discusses the curriculum reform of undergraduate level"power system analysis"course which based on the systematic working process.

systematic work process；power system analysis；vocational education；Application-oriented university

G642

A

2096-000X（2016）21-0168-02

劉超（1985-），男，吉林人，南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院智能制造學(xué)院，院長助理，講師，注冊電氣工程師（發(fā)輸變電），研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)分析設(shè)計(jì)。楊蕾（1986-），女，徐州人，南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院商學(xué)院，講師，心理咨詢師，研究方向?yàn)楦咝W(xué)生心理健康教育。