基于應用型本科的“電力系統(tǒng)分析”課程教學改革研究

徐志偉　丁旭東　姜燕

摘 要：文章針對“電力系統(tǒng)分析”這門課程的理論性強、數(shù)學計算復雜、知識抽象等問題，對目前課程教學中存在的問題進行深入剖析，從教學內(nèi)容、教學方法、實驗教學和考核內(nèi)容方面進行教學改革，注重課程的工程實踐性，提高學生對于課程知識的應用能力，保證課程的教學質(zhì)量。

關鍵詞：電力系統(tǒng)分析；教學改革；實驗教學；教學方法

“電力系統(tǒng)分析”是電氣專業(yè)的重要課程，課程內(nèi)的相關專業(yè)術語、知識結構以及計算內(nèi)容是電氣從業(yè)人員必備的專業(yè)知識，較為熟練地運用該課程的內(nèi)容能為日后從事相關工作打下堅實的理論基礎[1-2]。

目前，南京郵電大學通達學院的教學大綱、教學內(nèi)容、授課方式、考試模式等均是參考南京郵電大學的做法，但是基于我院學生的知識基礎和學習能力，更應該側重于理論知識的應用，讓學生掌握企業(yè)所需的實用技能和知識。結合我院應用型本科的教學目標，在教學過程不斷改進教學方式，提高學生的專業(yè)素養(yǎng)，增加學生實用技能教學內(nèi)容。

1 改革思路

由于本課程涉及的知識點較多，需要學生有較為扎實的專業(yè)基礎知識，同時涉及的計算公式和計算步驟較多切較為繁雜，容易讓學生產(chǎn)生厭學情緒，這都給學生充分掌握本課程提出了更高的要求，而三本學生在科學計算能力和綜合分析能力方面普遍不足，對這些知識的理解和接受能力較為薄弱，打擊了學生學習的積極性。根據(jù)我校課程教學實際情況，發(fā)現(xiàn)學生的學習興趣不高，綜合分析能力薄弱，學生對專業(yè)基礎知識的掌握程度參差不齊。通過該項目解決學生理解困難的問題，減少學生學習的壓力與困難，幫助學生將復雜的知識簡單化和容易化。本項目通過增加公式的應用環(huán)節(jié)，減少數(shù)學推導推理的講解，培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。通過改進教學內(nèi)容和教學方式，結合工程項目引導式的教學方式，讓學生找到學習目標，增加學生的學習興趣[3]。

2 改革措施

2.1 改進教學內(nèi)容

由于課程課時的限制，并且本課程有一定比例的課內(nèi)實驗部分，根據(jù)目前企業(yè)對電氣專業(yè)人才的實際需求，需要對教學內(nèi)容進行適當調(diào)整，對結構進行優(yōu)化調(diào)整。緒論部分在現(xiàn)有知識的基礎上，介紹目前國內(nèi)的主要發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)公司、設計勘察施工企業(yè)、電力設備生產(chǎn)企業(yè)及科研單位，讓學生對整個電力行業(yè)有初步認識，了解各個單位對于電力系統(tǒng)分析課程的知識需求，促進學生形成主動學習的習慣。本課程主要內(nèi)容如圖1所示，電力系統(tǒng)元件參數(shù)計算部分，主要講授線路、變壓器、發(fā)電機和負荷的參數(shù)計算及等值電路，這部分要讓學生理解這些參數(shù)基本概念，形成知識體系，要求學生深刻掌握這些參數(shù)的計算方法，并且能聯(lián)系實際進行應用，弱化公式的來源和推導過程。潮流計算的計算量大、計算過程復雜，側重于讓學生掌握計算公式和計算步驟，讓學生掌握電力元件參數(shù)基礎上繪制等值電路，確定功率損耗及電壓損耗的計算方法。本課程短路電流部分公式的推導內(nèi)容繁雜，本項目只結合工程案例介紹推導結果的應用過程，強化學生的公式應用能力。短路電流類型較多，需要區(qū)別開來進行計算，涉及正序、負序和零序網(wǎng)絡圖的繪制，側重于引導學生根據(jù)不同的短路類型掌握短路電流的計算步驟。

2.2 采用多樣化的教學方法

注重課程的實踐性，在教授過程中滲透一些工程項目和科研課題的內(nèi)容，讓學生認識電力系統(tǒng)課程的重要性。同時結合電氣專業(yè)就業(yè)形勢和深造方向，讓學生了解電力系統(tǒng)課程的應用價值。電力系統(tǒng)分析涉及很多公式推導和計算，內(nèi)容比較復雜，僅通過講解和板書，會使學生在理解上有很大難度。本項目在課堂教學中充分利用各種現(xiàn)代化資源，將抽象的問題形象化，例如同步發(fā)電機的結構可以用視頻直觀地展示，同時充分利用學校發(fā)達的網(wǎng)絡資源和同學們進行互通。在教學的過程中，要注重讓學生掌握基礎理論知識的同時，提高學生分析電力系統(tǒng)基本問題的能力，提高學生分析能力和創(chuàng)新創(chuàng)造能力。在上課過程中，對于一個具體的電力系統(tǒng)問題，可以提出疑問來培養(yǎng)學生科學思考的能力，鍛煉學生靈活采用歸納法、比較法、類比法等進行分析，培養(yǎng)學生科學思考的能力，提高解決具體工程問題的能力。為此在備課的過程中，需要精心設計教學內(nèi)容、編排授課內(nèi)容的先后順序和邏輯關系，從而更好地組織教學內(nèi)容[4-5]。

2.3 加強實踐教學

仿真實驗。隨著計算機技術的發(fā)展，仿真實驗在目前工程設計中廣泛運用于各種商業(yè)軟件進行電力系統(tǒng)設計和仿真，為此在電力系統(tǒng)分析課程教學中，引入“PowerWorld”設計軟件對電力系統(tǒng)狀態(tài)進行模擬，讓學生更為直觀地感受電力潮流、電壓功率損耗等參數(shù)的變化，經(jīng)過課堂的學習，讓學生初步掌握電力設計仿真軟件的應用，為未來從事相關工作打下理論基礎[6]。

實驗教學。實踐教學內(nèi)容如表1所示，實踐教學充分利用電力系統(tǒng)實驗室資源，開展功率平衡、靜態(tài)穩(wěn)定分析和動態(tài)穩(wěn)定分析等實驗，通過試驗儀器的演示和操作，讓學生切身感受電力設備的運行以及相關參數(shù)的調(diào)節(jié)，進一步思考理論課程的知識，培養(yǎng)學生的實踐應用能力[7]。

2.4 考核內(nèi)容的多樣性

為了客觀、合理、公平地評價學生的成績，考核分為如下4方面：日常課堂表現(xiàn)、實踐報告、期中考試成績和期末考試成績。日常課堂表現(xiàn)的評價從上課到課率、課堂表現(xiàn)、作業(yè)、課堂提問、實驗表現(xiàn)、實驗報告等方面進行評價。評價過程注重學生學習的成果、使考核能夠貫穿整個學習過程，在每個主要知識點和主要階段均有相應的成績，讓學生認真踏實學好每一堂課，激發(fā)學生學習的動力，保證教學效果。

3 結語

本文對“電力系統(tǒng)分析”課程進行改革，并在教學過程中，對教學方案不斷進行新的探索和修正，不斷提高課程的教學質(zhì)量，注重課程理論與工程實踐的有效結合，從而培養(yǎng)和提高學生解決工程實踐問題的能力，提高學生自主學習和綜合分析問題的能力。

[參考文獻]

[1]杜瑞娟，田斐，趙俊峰，等.應用型本科院校電力系統(tǒng)分析實踐教學之探索[J].教育現(xiàn)代化，2017（44）：37-39.

[2]劉偉娜，謝云芳，郭燕霞.電氣類專業(yè)“電力系統(tǒng)分析”課程教學改革與實踐[J].河北農(nóng)業(yè)大學學報（農(nóng)林教育版），2017（4）：65-69.

[3]孫玲玲，王寧，梅林，等.基于CDIO理念的電力系統(tǒng)綜合實驗教學改革[J].教學研究，2017（3）：97-101.

[4]張嵩，丁廣乾.《電力系統(tǒng)繼電保護原理及測試》互動式學習模式研究[J].高教學刊，2019（2）：47-50.

[5]李嘯驄，徐俊華，梁志堅，等.“電力系統(tǒng)自動裝置原理”教學改革與實踐[J].電氣電子教學學報，2018（5）：57-60.

[6]梅林，孫玲玲，張楠.面向工程教育專業(yè)認證的電力系統(tǒng)綜合實驗教學改革[J].實驗室研究與探索，2018（7）：160-164.

[7]梅林，楊麗君，孫玲玲，等.基于OBE模式的電力系統(tǒng)綜合實驗教學改革[J].實驗技術與管理，2018（1）：218-220，237.