基于OBE理念的電力系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)二級(jí)項(xiàng)目 教學(xué)改革與實(shí)踐

鐘嘉慶　張曉輝　王珺　殷桂梁

摘要：在OBE教學(xué)理念的指導(dǎo)思想下，分析當(dāng)前項(xiàng)目式教學(xué)中存在的問(wèn)題，確定二級(jí)項(xiàng)目教學(xué)改革的目標(biāo)，深入分析課程內(nèi)涵及相互之間聯(lián)系，確定適用于電力系統(tǒng)發(fā)/輸/配電總體設(shè)計(jì)的二級(jí)項(xiàng)目?jī)?nèi)容，將技術(shù)指標(biāo)與經(jīng)濟(jì)指標(biāo)相結(jié)合，將設(shè)計(jì)與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，力求培養(yǎng)學(xué)生的頂層設(shè)計(jì)能力及解決工程問(wèn)題的時(shí)間能力，達(dá)到電力專(zhuān)業(yè)學(xué)生的滿(mǎn)足工程教育認(rèn)證要求的培養(yǎng)目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：OBE;二級(jí)項(xiàng)目;頂層設(shè)計(jì);工程教育認(rèn)證

一、基于OBE理念的教學(xué)改革的指導(dǎo)思想

以教育思想和教學(xué)觀念轉(zhuǎn)變?yōu)橄葘?dǎo)，以O(shè)BE人才培養(yǎng)模式為導(dǎo)向，在教學(xué)學(xué)術(shù)的思想指導(dǎo)下，以教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革為核心，以高水平的學(xué)科群為依托，以國(guó)內(nèi)外名校的同類(lèi)課程為參照系，樹(shù)立教學(xué)層次多元化、培養(yǎng)途徑多樣化的教育理念，將教育創(chuàng)新和高質(zhì)量人才培養(yǎng)有機(jī)結(jié)合。

二、電力系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)項(xiàng)目式教學(xué)中存在的問(wèn)題及二級(jí)項(xiàng)目教學(xué)改革目標(biāo)

原有的“電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析”、“電力系統(tǒng)暫態(tài)分析”、“工廠(chǎng)供電”等多門(mén)課程三級(jí)項(xiàng)目是分散的，按各門(mén)課程的教學(xué)內(nèi)容分立形成設(shè)計(jì)內(nèi)容，內(nèi)容銜接性不強(qiáng)，學(xué)生學(xué)習(xí)后對(duì)電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)沒(méi)有全局認(rèn)識(shí)。本次教學(xué)改革，將多門(mén)課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行綜合統(tǒng)一規(guī)劃整合，形成一個(gè)較為完整的電力系統(tǒng)二級(jí)項(xiàng)目，將潮流計(jì)算、短路計(jì)算、穩(wěn)定性計(jì)算、負(fù)荷計(jì)算等理論知識(shí)與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)調(diào)整、設(shè)備選擇及校驗(yàn)等設(shè)計(jì)方法結(jié)合起來(lái)，使學(xué)生對(duì)電力系統(tǒng)各門(mén)課程的相互關(guān)系有更清楚的認(rèn)識(shí)和把握。

二級(jí)項(xiàng)目教學(xué)改革是以O(shè)BE教育理念為基礎(chǔ)，以工程認(rèn)證為契機(jī)，適應(yīng)電力專(zhuān)業(yè)畢業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的教學(xué)方式改革。力求培養(yǎng)電力系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生在選擇與使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具的基礎(chǔ)上，綜合所學(xué)的理論知識(shí)來(lái)解決工程問(wèn)題的能力。并且，以招投標(biāo)的項(xiàng)目式管理方式，使學(xué)生能夠?qū)⒐こ坦芾淼脑砗徒?jīng)濟(jì)決策的方法用于電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、運(yùn)行。該教學(xué)改革同時(shí)能夠培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作及終身學(xué)習(xí)的能力。

三、二級(jí)項(xiàng)目教學(xué)改革內(nèi)容

1. 支撐二級(jí)項(xiàng)目課程結(jié)構(gòu)形式

電力系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)二級(jí)項(xiàng)目設(shè)計(jì)，是將現(xiàn)有的電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析三級(jí)項(xiàng)目、電力系統(tǒng)暫態(tài)分析三級(jí)項(xiàng)目、供電系統(tǒng)三級(jí)項(xiàng)目等多門(mén)課程分散獨(dú)立的設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃整合，形成一個(gè)較為完整的電力系統(tǒng)二級(jí)項(xiàng)目。

“電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析”、“電力系統(tǒng)暫態(tài)分析”課程為電力系統(tǒng)的計(jì)算提供基礎(chǔ)理論支持，包括潮流計(jì)算、靜態(tài)穩(wěn)定性分析、短路計(jì)算、暫態(tài)穩(wěn)定性計(jì)算等;“工廠(chǎng)供電”課程為電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及分析提供設(shè)計(jì)理論支持，包括負(fù)荷計(jì)算、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、設(shè)備選擇、方案對(duì)比、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算等。

2. 二級(jí)項(xiàng)目具體要求

（1）要求設(shè)計(jì)過(guò)程完全按照企業(yè)實(shí)際規(guī)劃方案進(jìn)程安排，使學(xué)生建立系統(tǒng)設(shè)計(jì)從頂層設(shè)計(jì)到分布實(shí)施及調(diào)整的規(guī)劃思想。同時(shí)，要求學(xué)生能自主查閱資料，設(shè)計(jì)方案要符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，不僅培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的電氣工程專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)，還培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力強(qiáng)，能夠適應(yīng)現(xiàn)代科技發(fā)展和經(jīng)濟(jì)建設(shè)需要。

（2）在項(xiàng)目中以模擬實(shí)際生產(chǎn)招投標(biāo)的項(xiàng)目式管理方式進(jìn)行最終的評(píng)判，提高學(xué)生工程項(xiàng)目管理的能力，以及人際交流、團(tuán)隊(duì)合作和終身學(xué)習(xí)能力。

3. 二級(jí)項(xiàng)目改革內(nèi)容

本次二級(jí)項(xiàng)目，要求學(xué)生完成兩方面的內(nèi)容，一方面是在原始設(shè)計(jì)參數(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算;另一方面是在滿(mǎn)足技術(shù)指標(biāo)基礎(chǔ)上完成經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的計(jì)算及分析。具體設(shè)計(jì)要求如下：

（1） 技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)的教學(xué)目標(biāo)

①依據(jù)任務(wù)書(shū)中提供設(shè)計(jì)參數(shù)，對(duì)電力系統(tǒng)電源及電網(wǎng)進(jìn)行總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并畫(huà)出電氣設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖（CAD）。

②計(jì)算系統(tǒng)潮流分布，并做靜態(tài)安全分析，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的修正。

③設(shè)計(jì)電力網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)并保證系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)時(shí)各母線(xiàn)電壓偏差在±10%范圍內(nèi)，且任一條線(xiàn)路發(fā)生故障時(shí)，各負(fù)荷均不斷電。

④電力系統(tǒng)短路計(jì)算和暫態(tài)穩(wěn)定性分析，選擇滿(mǎn)足技術(shù)指標(biāo)的接線(xiàn)方式及設(shè)備型號(hào)。

⑤繼電保護(hù)整定計(jì)算及二次系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

（2）經(jīng)濟(jì)指標(biāo)設(shè)計(jì)的教學(xué)目標(biāo)

①各電壓等級(jí)接線(xiàn)方式及設(shè)備型號(hào)的選取，各方案經(jīng)濟(jì)性比較。

②對(duì)設(shè)計(jì)完成的電力系統(tǒng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)成本的計(jì)算，并以投標(biāo)標(biāo)書(shū)的形式進(jìn)行項(xiàng)目不同方案的對(duì)比分析。

四、二級(jí)項(xiàng)目教學(xué)改革與畢業(yè)生培養(yǎng)目標(biāo)關(guān)系

二級(jí)項(xiàng)目教學(xué)改革能培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)分析、工程設(shè)計(jì)、工程技術(shù)管理等方面的實(shí)踐能力，以及團(tuán)隊(duì)合作能力等。使學(xué)生達(dá)到畢業(yè)要求中第5條“能夠針對(duì)電氣系統(tǒng)的復(fù)雜工程問(wèn)題，開(kāi)發(fā)、選擇與使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具，包括對(duì)問(wèn)題的預(yù)測(cè)與模擬，并能夠理解其局限性”、第6條“能夠基于電氣工程相關(guān)背景知識(shí)進(jìn)行合理分析，評(píng)價(jià)專(zhuān)業(yè)工程實(shí)踐和復(fù)雜工程問(wèn)題解決方案對(duì)社會(huì)、健康、安全、法律及文化的影響，并理解應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任”、第7條“能夠理解和評(píng)價(jià)針對(duì)復(fù)雜電氣工程實(shí)踐對(duì)環(huán)境、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的影響”及第10條“能夠與業(yè)界同行及社會(huì)公眾進(jìn)行有效溝通和交流，并具備一定的國(guó)際視野，能夠在跨文化背景下進(jìn)行溝通和交流”。因此，二級(jí)項(xiàng)目教學(xué)改革是與電力系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生培養(yǎng)目標(biāo)相符。

五、結(jié)束語(yǔ)

二級(jí)項(xiàng)目教學(xué)改革是在前期三級(jí)項(xiàng)目教學(xué)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行更高層次的綜合運(yùn)用能力的培養(yǎng)。結(jié)合學(xué)生三、四年級(jí)一系列的專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)，以工程應(yīng)用為背景提出問(wèn)題，學(xué)生通過(guò)自查資料、調(diào)研等，提出解決方案和實(shí)施步驟。目標(biāo)使學(xué)生不僅掌握電力系統(tǒng)相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，同時(shí)還能解決工程問(wèn)題的實(shí)踐能力，促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)和就業(yè)技能的提升。

在OBE人才培養(yǎng)模式下的二級(jí)項(xiàng)目改革與實(shí)踐基礎(chǔ)上，可構(gòu)建“課堂教學(xué)+討論互動(dòng)+工程項(xiàng)目研究+專(zhuān)業(yè)綜合訓(xùn)練”的一體化的課程教學(xué)新體系。使學(xué)生在掌握必要的理論基礎(chǔ)知識(shí)的前提下，通過(guò)討論互動(dòng)環(huán)節(jié)進(jìn)一步挖掘理論知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用間的區(qū)別與聯(lián)系，通過(guò)多門(mén)課程基礎(chǔ)知識(shí)整合、滲透，為學(xué)生進(jìn)行工程項(xiàng)目研究環(huán)節(jié)和專(zhuān)業(yè)綜合訓(xùn)練環(huán)節(jié)提供更多的工程體驗(yàn)，進(jìn)一步提高學(xué)生實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)。二級(jí)項(xiàng)目改革的實(shí)踐成果有助于更有針對(duì)性地對(duì)相關(guān)課程的教學(xué)大綱、教學(xué)計(jì)劃和實(shí)踐環(huán)節(jié)的實(shí)施內(nèi)容提供修改建議。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳榮，趙仁德，郭靜，等.新工科背景下基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的新能源課程群教學(xué)模式探索[J]. 大學(xué)教育，2020（3）：49-51.

[2]李洪珠，彭繼慎，榮德生. 基于OBE理念的電氣類(lèi)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)研究[J]. 教育教學(xué)論壇，2020（7）：285-287.

基金項(xiàng)目：河北省高等教育教學(xué)改革研究實(shí)踐項(xiàng)目（2018GJJG065）。