“電力系統(tǒng)自動(dòng)化”課堂教學(xué)改革探討

劉靜　盧其威　楊彥從

摘 要 隨著信息時(shí)代和智能電網(wǎng)時(shí)代的到來，電力人才培養(yǎng)越來越受重視，而社會(huì)對(duì)于電力人才素質(zhì)的要求也日益提升。電氣工程專業(yè)是現(xiàn)代科技領(lǐng)域中的核心學(xué)科之一，而電力系統(tǒng)自動(dòng)化是電氣工程專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程，那么如何更新教學(xué)觀念，改變教學(xué)方式，加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，適應(yīng)新形勢(shì)下對(duì)電力人才的更高要求，成為高校教師面臨的新挑戰(zhàn)。

關(guān)鍵詞 電力系統(tǒng)自動(dòng)化 課堂教學(xué) 教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2016.11.053

0 引言

電氣工程是高新技術(shù)領(lǐng)域中不可或缺的關(guān)鍵學(xué)科，一直在改變著人類的生活和工作模式，從某種意義上講，電氣工程的發(fā)達(dá)程度代表著國家的科技發(fā)展水平。因此，電氣工程的教育和科研一直在理工科大學(xué)中占據(jù)十分重要的地位。

《電力系統(tǒng)自動(dòng)化》課程是電氣工程專業(yè)的一門很重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，該課程在我校屬于新開課程，由于我校的電氣工程專業(yè)是具有礦業(yè)特色的，所以之前的關(guān)注點(diǎn)主要集中在煤礦供電系統(tǒng)，針對(duì)煤礦具體情況下的電氣設(shè)備、防爆措施等；相應(yīng)于大電網(wǎng)的電力系統(tǒng)課程很少，為了使電氣專業(yè)的學(xué)生更好地適應(yīng)社會(huì)對(duì)于人才的全面化且專業(yè)化的需要，新增加了《電力系統(tǒng)自動(dòng)化》課程?？梢哉f該門課程的講解是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)，之所以把它稱之為挑戰(zhàn)，是因?yàn)閷W(xué)生之前沒有接觸過電力系統(tǒng)的知識(shí)，只是學(xué)習(xí)了基礎(chǔ)的《電路》、《模擬電子技術(shù)》、《數(shù)字電子技術(shù)》和《電力電子技術(shù)》課程，可以說學(xué)生是首次接觸電力系統(tǒng)所涉及到的概念、接線方式、高壓開關(guān)、無功補(bǔ)償、有功頻率調(diào)節(jié)和無功電壓調(diào)節(jié)。那么，如何使學(xué)生更好地掌握電力基礎(chǔ)知識(shí)，并引導(dǎo)他們發(fā)展創(chuàng)新能力，逐步培養(yǎng)學(xué)生的認(rèn)知能力、發(fā)現(xiàn)問題以及解決問題的能力，就顯得格外重要，當(dāng)然也非常困難。

筆者認(rèn)為課堂教學(xué)改革應(yīng)該突出課堂內(nèi)容的直觀性、簡單化、并且豐富多彩。與學(xué)生進(jìn)行良好地互動(dòng)。隨著信息社會(huì)的到來，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電子教學(xué)、多媒體授課方式早已走進(jìn)高校課堂，成為現(xiàn)代化教學(xué)和管理中必不可少的環(huán)節(jié)，不僅可以提高教學(xué)質(zhì)量、增強(qiáng)學(xué)生吸收能力，還可以減輕教師負(fù)擔(dān)、加強(qiáng)教學(xué)管理，真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化教學(xué)。很多難以用語言去描述原理，可以很簡單明了地用幻燈片中的一個(gè)動(dòng)畫進(jìn)行解釋，很好地幫助學(xué)生去理解；由于幻燈片中布滿色彩的圖形和文字，所得也進(jìn)一步提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。但是硬件條件的改善還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，仍然需要教師充分發(fā)揮自身作用，締造高效率、高實(shí)用性的課堂教學(xué)。

《中共中央關(guān)于教育體制改革的決定》中指出"建立一支足夠數(shù)量的、合格而穩(wěn)定的師資隊(duì)伍，是實(shí)施基礎(chǔ)教育、提高基礎(chǔ)教育水平的根本大計(jì)"，①可見教師在教育中的關(guān)鍵作用和地位。教育離不開教學(xué)，而教學(xué)離不開課堂，課堂作為學(xué)生掌握知識(shí)和技能的主要途徑，是教學(xué)改革的基礎(chǔ)單元。②課堂教學(xué)的方法和手段是教改的關(guān)鍵所在。

1 調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性

在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式中，學(xué)生在課堂上基本屬于沉默狀態(tài)，課堂沉默主要表現(xiàn)為思維沉默、情感沉默和行為沉默，完全處于消極和無互動(dòng)狀態(tài)，③④而老師則扮演著課堂霸權(quán)的角色。這顯然是不科學(xué)的。近年來，電子產(chǎn)品的普及對(duì)高校學(xué)生的課堂教學(xué)形成沖擊。就目前高校學(xué)生的現(xiàn)狀來說，學(xué)生普遍存在上課玩手機(jī)的違紀(jì)現(xiàn)象，學(xué)生消極學(xué)習(xí)、被動(dòng)學(xué)習(xí)的現(xiàn)象普遍存在，所以，對(duì)于教師而言，如何制止這種消極現(xiàn)象，如何調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性就顯得非常重要。

1.1 積極參與教學(xué)活動(dòng)

讓學(xué)生更多地參與到教學(xué)活動(dòng)中，學(xué)生本身是教學(xué)最為重要的參與主體，學(xué)生在課堂上更多地不應(yīng)該是被動(dòng)的聆聽，而是更多地并且主動(dòng)地去發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、思考問題的解決方案。教師可以針對(duì)課堂上的某一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，比如有功頻率控制，讓學(xué)生自己利用已學(xué)過的電機(jī)知識(shí)，去思考為何有功功率不平衡會(huì)影響到頻率，這時(shí)，他們也許會(huì)利用手機(jī)上網(wǎng)查找資料，自己去分析，此時(shí)手機(jī)的作用就發(fā)生的轉(zhuǎn)換，就起到了正面的作用；與此同時(shí)，學(xué)生會(huì)因?yàn)樽约翰檎页鰡栴}的答案而有一種自我滿足感和成就感，反過來，這種滿足感和成就感又會(huì)反過來使學(xué)生更積極主動(dòng)地參與教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)。

1.2 激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

提高學(xué)生對(duì)于本課程乃至本專業(yè)的興趣。只有激發(fā)出學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，他們才能真正地將精力投入到課程的學(xué)習(xí)中去，才能跟隨老師的思路進(jìn)行思考，才能以最高的效率將課堂上介紹的內(nèi)容轉(zhuǎn)變成自己對(duì)于知識(shí)的認(rèn)知和理解。比如針對(duì)本課程相關(guān)的最前沿理論--智能電網(wǎng)，可以鼓勵(lì)學(xué)生課下通過查找資料并整理資料，在這個(gè)過程中，就鍛煉了他們剔除無用信息而保留核心關(guān)鍵信息的能力，以組為單位在課堂上進(jìn)行演示，給予他們最大空間的展示自我的機(jī)會(huì)，這是符合目前大學(xué)生對(duì)于表現(xiàn)自我的渴求；通過這種自由靈活的學(xué)習(xí)方式，他們可以了解到本專業(yè)最前沿的理論和應(yīng)用，會(huì)意識(shí)到電力專業(yè)的重要性和未來的無限可能，進(jìn)一步促進(jìn)他們學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。

2 優(yōu)化提升教師課堂角色

一般來說，教師的教學(xué)能力主要是指教師完成教學(xué)目標(biāo)、全面?zhèn)魇诮虒W(xué)內(nèi)容所必須具備的能力，也可以理解為教師完成教學(xué)活動(dòng)的潛在能力。主要包含課堂的教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)踐，以及教學(xué)結(jié)合科研的能力。⑤

2.1 靈活的教學(xué)設(shè)計(jì)

課堂教學(xué)設(shè)計(jì)力求科學(xué)和靈活。教師編制教案時(shí)，要使得課堂內(nèi)容層次分明，重點(diǎn)突出，穿插提問，給學(xué)生留有充足的思考時(shí)間和消化知識(shí)的時(shí)間；比如，在講解某一個(gè)具體概念“電力系統(tǒng)”時(shí)，教師可首先嘗試著介紹幾種常見的電氣設(shè)備（發(fā)電機(jī)、變壓器、電動(dòng)機(jī)、白熾燈、電腦、手機(jī)等），詢問學(xué)生這幾種日常生活中常見的設(shè)備是否隸屬于電力系統(tǒng)，并由此引導(dǎo)學(xué)生去理解電力系統(tǒng)的概念；其次，還可以引申出“電網(wǎng)”的概念，讓學(xué)生通過比較分析來牢記上述兩個(gè)基本概念的異同，通過這種教學(xué)方式，學(xué)生掌握的內(nèi)容會(huì)更加牢固。教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該圍繞大綱要求，不可過于困難或過于容易，如果過于困難，學(xué)生學(xué)習(xí)會(huì)抗拒，因此產(chǎn)生厭學(xué)甚至害怕學(xué)習(xí)，而過于容易的話，學(xué)生會(huì)感覺課堂教學(xué)意義不大，會(huì)出現(xiàn)不聽講、遲到早退甚至?xí)缯n等不良現(xiàn)象的出現(xiàn)；還應(yīng)該結(jié)合應(yīng)用實(shí)例幫助學(xué)生理解理論知識(shí)，對(duì)于工科學(xué)生而言，理論結(jié)合實(shí)際的能力是至關(guān)重要的；而對(duì)于“電力系統(tǒng)自動(dòng)化”這門課而言，實(shí)踐和實(shí)例更為重要，最終學(xué)生是要把學(xué)習(xí)到的電力知識(shí)，應(yīng)用到實(shí)際的電網(wǎng)和電力系統(tǒng)之中，對(duì)于他們?nèi)蘸髲氖码娏π袠I(yè)相關(guān)的工作都是有一定的指導(dǎo)意義的。

2.2 鮮活的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)

教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)要鮮活。教師在課堂教學(xué)中不能喋喋不休，這種單向灌輸?shù)恼n堂活動(dòng)極易引起學(xué)生的反感，而且多數(shù)學(xué)生會(huì)因?yàn)殚L時(shí)間不思考而感到困乏，教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中，應(yīng)該穿插著各種活動(dòng)以活躍課堂氛圍，使學(xué)生始終處于思考之中，始終參與到整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中，提高他們的主觀能動(dòng)性。比如提問，比如豐富的肢體語言，再比如故意說一個(gè)錯(cuò)誤的觀點(diǎn)，看學(xué)生是否能夠發(fā)現(xiàn)等，還可以利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段，為配合講解的基本概念、基本原理制作一些小的動(dòng)畫，在動(dòng)感畫面下，學(xué)生更易于理解，也更能吸引學(xué)生的注意力，同時(shí)還可以提高他們學(xué)習(xí)的積極性。

2.3 科研與教學(xué)的完美結(jié)合

有人會(huì)認(rèn)為，目前的高校教師將過多的精力用于科研，而忽略了課堂教學(xué)，這種認(rèn)識(shí)顯然是偏頗或者說是錯(cuò)誤的。高校應(yīng)該鼓勵(lì)高校教師進(jìn)行科研，并將科研成果有效利用到課堂教學(xué)中，二者是不矛盾的，甚至可以說是相互促進(jìn)的。比如在“電力系統(tǒng)自動(dòng)化”課程中，在講授經(jīng)濟(jì)調(diào)度這個(gè)知識(shí)點(diǎn)的時(shí)候，就可以將目前關(guān)于水火電系統(tǒng)優(yōu)化經(jīng)濟(jì)調(diào)度以及含新能源的電力系統(tǒng)優(yōu)化經(jīng)濟(jì)調(diào)度的內(nèi)容加以總結(jié)，在課堂上介紹給學(xué)生，不僅可以充分理解這一概念，在很大程度上也可以使學(xué)生更全面和深刻地了解到目前國內(nèi)外對(duì)于電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度該領(lǐng)域的研究，激發(fā)他們對(duì)于本專業(yè)科學(xué)研究的興趣，學(xué)習(xí)如何建立實(shí)際電力系統(tǒng)的仿真模型，如何通過仿真軟件對(duì)于數(shù)學(xué)模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)仿真，以及如何優(yōu)化參數(shù)，如何輸出優(yōu)化結(jié)果等。

3 結(jié)論

綜上所述，本文針對(duì)電氣專業(yè)本科生專業(yè)核心課程“電力系統(tǒng)自動(dòng)化”的課堂教學(xué)活動(dòng)，提出一系列改革方法，從學(xué)生和教師兩方面入手，不僅有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，而且通過優(yōu)化教師角色，使課堂教學(xué)更豐富、更高效，從而提升課堂教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生的綜合能力。

注釋

① 王建忠.加強(qiáng)教師隊(duì)伍建設(shè)促進(jìn)學(xué)?？焖侔l(fā)展[J].中國教育學(xué)刊，2014（6）.

② 陳月芬，孫運(yùn)旺.提升“數(shù)字信號(hào)處理”課堂教學(xué)質(zhì)量的探索與實(shí)踐[J].科教導(dǎo)刊，2016（1）.

③ 張瓊，侯健.高校西班牙語課堂沉默現(xiàn)象分析及對(duì)策[J].科教導(dǎo)刊，2016（4）.

④ 滕明蘭.大學(xué)生課堂沉默的教師因素[J].黑龍江高教教育，2009（4）.

⑤ 李思.關(guān)于高校青年教師教學(xué)能力發(fā)展對(duì)策的思考[J].科教導(dǎo)刊，2015（12）.