邱存勇 韓璐

摘 要 工程教育是高等教育的重要組成部分，為培養(yǎng)電氣工程專(zhuān)業(yè)高級(jí)技術(shù)人才，將工程應(yīng)用融入到電力系統(tǒng)類(lèi)課程的理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)已成為必然。本文針對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理、電力系統(tǒng)自動(dòng)化、發(fā)電廠電氣部分三門(mén)電力系統(tǒng)類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程，根據(jù)行業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化課堂及實(shí)踐教學(xué)模式，針對(duì)不同課程授課內(nèi)容的重復(fù)冗余，整合優(yōu)化課程資源，構(gòu)建一條“以工程應(yīng)用為目標(biāo)，理論與實(shí)踐并重”的應(yīng)用型教學(xué)模式，同時(shí)加強(qiáng)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，充分利用學(xué)校超星智慧課堂、雨課堂等教學(xué)資源豐富教學(xué)手段。該研究對(duì)于提高教學(xué)質(zhì)量、提升學(xué)生的職業(yè)能力、培養(yǎng)面向電力行業(yè)及企業(yè)需要的技術(shù)型人才有重要的實(shí)踐價(jià)值和指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞 電力系統(tǒng)類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程 應(yīng)用型教學(xué)模式 智慧教學(xué)手段 工程實(shí)踐能力

中圖分類(lèi)號(hào)：G424? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2020.01.039

Abstract Engineering education is an important part of higher education. In order to train senior technical talents of electrical engineering， it is necessary to integrate engineering application into the theoretical and practical teaching of power system courses. This paper aims at three professional courses of power system， i.e. relay protection principle， power system automation and power plant electrical part， optimizes the classroom and practical teaching mode according to the industry certification standard， integrates and optimizes the curriculum resources according to the repeated redundancy of the teaching contents of different courses， and constructs an application-oriented teaching mode with "engineering application as the goal， theory and practice as the same emphasis" At the same time， we should strengthen the computer-aided teaching and make full use of the teaching resources such as super star intelligence class and rain class. This research has important practical value and guiding significance for improving teaching quality， improving students' professional ability and training technical talents for the needs of power industry and enterprises.

Keywords courses related to power system; applied teaching mode; intelligent teaching means; engineering practice ability

1 實(shí)施電力系統(tǒng)類(lèi)課程改革的必要性

對(duì)于電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)這一典型工科專(zhuān)業(yè)，教學(xué)過(guò)程中已越來(lái)越重視實(shí)際的工程應(yīng)用，特別是針對(duì)目前倡導(dǎo)的基于學(xué)習(xí)產(chǎn)出的教育模式（Outcomes-based Education，OBE），更是需要在教學(xué)過(guò)程中體現(xiàn)工程背景，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的基礎(chǔ)上明確如何將其應(yīng)用于實(shí)際工程問(wèn)題。在這樣一個(gè)環(huán)境背景下，培養(yǎng)人才的方式更側(cè)重于創(chuàng)新性和實(shí)踐性能力的培養(yǎng)，原先的照本宣科必然是落伍和行不通的了，思考并實(shí)施電力系統(tǒng)類(lèi)相關(guān)課程的改革也是勢(shì)在必行，大勢(shì)所趨?！半娏ο到y(tǒng)繼電保護(hù)原理”、“電力系統(tǒng)自動(dòng)化”、“發(fā)電廠電氣部分”是電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的傳統(tǒng)電氣類(lèi)課程，其課程性質(zhì)與實(shí)際工程背景息息相關(guān)，且內(nèi)容相互交互，有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性。但是，目前的授課多以分學(xué)期單獨(dú)授課方式為主，忽視了課程間的聯(lián)系，且學(xué)習(xí)周期間隔太久，容易造成學(xué)生知識(shí)點(diǎn)脫節(jié)、學(xué)習(xí)新知識(shí)阻力以及認(rèn)為所學(xué)知識(shí)與實(shí)際工程背離等問(wèn)題。如何整合課程的相關(guān)性，將生澀抽象的知識(shí)點(diǎn)變成學(xué)生易于接受的的工程常識(shí)，通過(guò)相互關(guān)聯(lián)的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)提高學(xué)生解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力成為教學(xué)過(guò)程中需要思考的問(wèn)題。目前，各大院校陸續(xù)推行針對(duì)電力系統(tǒng)類(lèi)課程的改革措施，[1-4]比如提出項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)方法、天盤(pán)學(xué)習(xí)法、翻轉(zhuǎn)課堂等，但是此類(lèi)方法均是針對(duì)單門(mén)課程，而工程中解決實(shí)際問(wèn)題需要學(xué)生具備交叉學(xué)科知識(shí)的能力，因此對(duì)電力系統(tǒng)類(lèi)課程進(jìn)行整合和教學(xué)方法的改革實(shí)踐對(duì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)具有一定的實(shí)際意義。

2 電力系統(tǒng)類(lèi)課程改革的具體措施

2.1 優(yōu)化教學(xué)手段，改革傳統(tǒng)教學(xué)模式，以工程背景引導(dǎo)教與學(xué)的轉(zhuǎn)變

“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理”、“電力系統(tǒng)自動(dòng)化”、“發(fā)電廠電氣部分”為電力系統(tǒng)方向的傳統(tǒng)課程，其內(nèi)容涵蓋了電力系統(tǒng)的發(fā)電和輸配電等主要環(huán)節(jié)。從工程角度來(lái)說(shuō)，各個(gè)環(huán)節(jié)之間相互聯(lián)系和制約，因此挖掘知識(shí)的相關(guān)性和交叉性，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立自主解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力就顯得尤為重要。傳統(tǒng)教學(xué)以教師為中心，多以“灌輸式”、“單向式”教學(xué)模式為主，這樣不宜于培養(yǎng)學(xué)生自主思考和工程創(chuàng)新能力。并且電力系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)課程內(nèi)容更新速度慢，很多知識(shí)為常識(shí)性的，缺乏對(duì)目前先進(jìn)技術(shù)的介紹?；谶@類(lèi)課程特點(diǎn)，積極探索以學(xué)生為主體的教學(xué)模式，盡可能讓學(xué)生在課下查閱資料，參與到課堂討論中，將知識(shí)傳授看作“教”與“學(xué)”的雙向互動(dòng)行為。而教師更應(yīng)該充當(dāng)導(dǎo)師的角色，在教學(xué)中充分發(fā)揮其在學(xué)生自主學(xué)習(xí)中的引導(dǎo)、幫扶和激勵(lì)作用。通過(guò)實(shí)際工程問(wèn)題為切入點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生以解決工程問(wèn)題為目標(biāo)，完成學(xué)生的主動(dòng)求知、自主選擇、自我深化的過(guò)程。授課過(guò)程充分利用學(xué)校現(xiàn)有的教學(xué)資源，尤其是計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)資源，如雨課堂、超星智慧課堂等，通過(guò)視頻展示、課堂互動(dòng)、問(wèn)題討論等方式完成教學(xué)過(guò)程，改進(jìn)課堂教學(xué)方法，同時(shí)完善網(wǎng)上學(xué)習(xí)平臺(tái)，引導(dǎo)學(xué)生在多平臺(tái)、多渠道上學(xué)習(xí)鞏固專(zhuān)業(yè)知識(shí)。目前，已經(jīng)針對(duì)部分學(xué)生采用傳統(tǒng)課堂與智慧課堂相結(jié)合的方式進(jìn)行試點(diǎn)。利用智慧教室小班授課的方式，針對(duì)項(xiàng)目要求引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)造性思維。配套的考核機(jī)制也發(fā)生了變化。過(guò)去以考核基本概念和基本計(jì)算為主，且成績(jī)大部分以期末考試成績(jī)?yōu)橹鳌，F(xiàn)在的考核更側(cè)重于學(xué)生在智慧教室獨(dú)立設(shè)計(jì)和答辯的成績(jī)，期末考試成績(jī)的比重大大降低。這種教學(xué)方式避免期末考試一張考卷決定成績(jī)的考核模式，更側(cè)重于學(xué)生利用所學(xué)和其他途徑獲取的知識(shí)來(lái)解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力培養(yǎng)。

2.2 優(yōu)化資源，完成課程間的協(xié)調(diào)整合

目前本校針對(duì)電氣工程專(zhuān)業(yè)電力系統(tǒng)這一學(xué)習(xí)方向，設(shè)置了多門(mén)專(zhuān)業(yè)課程。一方面，課程之間存在部分教學(xué)內(nèi)容重復(fù);另一方面，所有課程的知識(shí)點(diǎn)相互貫穿。針對(duì)“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理”、“電力系統(tǒng)自動(dòng)化”和“發(fā)電廠電氣部分”三門(mén)專(zhuān)業(yè)課程，期望能優(yōu)化課程的教學(xué)內(nèi)容，避免教學(xué)冗余，同時(shí)期望將不同課程的知識(shí)點(diǎn)貫穿起來(lái)，讓學(xué)生能宏觀地掌握電力系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)，避免課程之間的脫節(jié)。比如“發(fā)電廠電氣部分”課程主要講述一次設(shè)備的運(yùn)行，而“電力系統(tǒng)自動(dòng)化”主要講述二次設(shè)備的運(yùn)行原理，兩者之間有強(qiáng)關(guān)聯(lián)性，二次設(shè)備主要實(shí)現(xiàn)對(duì)一次設(shè)備的監(jiān)測(cè)與保護(hù)，若授課時(shí)單獨(dú)講述其中一種設(shè)備，學(xué)生反而難以建立系統(tǒng)性思維，理解相關(guān)知識(shí)也會(huì)更加困難。對(duì)于相互關(guān)聯(lián)的不同課程知識(shí)點(diǎn)，在授課過(guò)程中將其整合，相互輔助，可以幫助學(xué)生對(duì)這類(lèi)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)和掌握。目前，已經(jīng)以小班教學(xué)作為試點(diǎn)，將“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理”、“電力系統(tǒng)自動(dòng)化”和“發(fā)電廠電氣部分”三門(mén)課程的內(nèi)容加以整合，并加入適當(dāng)?shù)墓こ虒?shí)例分析與設(shè)計(jì)仿真環(huán)節(jié)。從教學(xué)效果來(lái)看，該班學(xué)生的動(dòng)手能力和分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力都較普通班學(xué)生有了大幅提升，其中幾位同學(xué)還在全國(guó)的電子技術(shù)大賽中取得優(yōu)異成績(jī)。

2.3 以工程需求為目標(biāo)，完成教學(xué)內(nèi)容更新

目前的教學(xué)體系主要以教材內(nèi)容為主體，注重理論基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)，與實(shí)際應(yīng)用有一定的脫節(jié)，造成學(xué)生工作之后需經(jīng)歷再學(xué)習(xí)過(guò)程才能解決實(shí)際問(wèn)題。為此，充分調(diào)研電網(wǎng)公司、電力系統(tǒng)設(shè)備制造等企業(yè)對(duì)電氣工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的能力需求，掌握專(zhuān)業(yè)發(fā)展的前沿動(dòng)態(tài)，并針對(duì)性地調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的同時(shí)，讓學(xué)生掌握如何利用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。定期地請(qǐng)電力系統(tǒng)比較知名的企業(yè)專(zhuān)家為學(xué)生帶來(lái)科普類(lèi)講座，使學(xué)生對(duì)電力系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展具備更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)和理解，也有助于學(xué)生對(duì)各自今后的研究方向進(jìn)行合理規(guī)劃。在“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理”、“電力系統(tǒng)自動(dòng)化”和“發(fā)電廠電氣部分”的授課過(guò)程中，更側(cè)重于實(shí)際工程環(huán)境下的指標(biāo)技術(shù)要求，引入項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)方式，以實(shí)際具體項(xiàng)目為背景，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立查閱和整理相關(guān)資料，通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作、討論和答辯等方式完成項(xiàng)目中的部分設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生溝通互助和獨(dú)立思考的能力。另外，隨著物聯(lián)網(wǎng)的提出和發(fā)展，智能電網(wǎng)越來(lái)越受到專(zhuān)業(yè)人士的關(guān)注。而新一代的智能電網(wǎng)仍然離不開(kāi)傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)。結(jié)合電力系統(tǒng)類(lèi)課程“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理”、“電力系統(tǒng)自動(dòng)化”和“發(fā)電廠電氣部分”的知識(shí)結(jié)構(gòu)，引入智能電網(wǎng)的相關(guān)概念，增加創(chuàng)新類(lèi)工程實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，通過(guò)以工程為背景的開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生獨(dú)立完成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和仿真工作，從而使學(xué)生體會(huì)課程知識(shí)點(diǎn)的交叉性、實(shí)際工程中知識(shí)運(yùn)用的靈活性，培養(yǎng)其利用工程知識(shí)解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力，逐漸建立起工程思維方式和工程創(chuàng)新思想。

3 結(jié)語(yǔ)

基于OBE理念的工程教育更側(cè)重于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，教育理念的更新也對(duì)高等院校的課堂教學(xué)提出了嶄新的要求，因此教學(xué)改革是當(dāng)下面臨的正確和必然的選擇。本文針對(duì)電力系統(tǒng)類(lèi)課程進(jìn)行改革，并針對(duì)教學(xué)小班進(jìn)行試點(diǎn)，通過(guò)學(xué)生的反映和設(shè)計(jì)類(lèi)題目的完成度來(lái)說(shuō)，該方法極大增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的興趣，拓展了學(xué)生的知識(shí)面，從一定程度上增強(qiáng)了學(xué)生應(yīng)用交叉學(xué)科知識(shí)解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力，培養(yǎng)了學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力。但是，因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)類(lèi)課程涉及到強(qiáng)電，受安全因素和場(chǎng)地的限制，實(shí)踐應(yīng)用型課程只能局限于簡(jiǎn)單設(shè)備和計(jì)算機(jī)仿真。因此，今后可以與電網(wǎng)公司和各大電力系統(tǒng)設(shè)備制造等企業(yè)尋求合作，建立校企聯(lián)合，讓學(xué)生真正走入實(shí)體企業(yè)，讓學(xué)生的動(dòng)手能力和工程設(shè)計(jì)思想得到進(jìn)一步的鍛煉和提高。教學(xué)改革將會(huì)是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，需要我們?cè)谶@條道路上摸著石頭過(guò)河，與時(shí)俱進(jìn)，開(kāi)拓進(jìn)取，才能取得最終的勝利。

教學(xué)改革項(xiàng)目：工程背景下電力系統(tǒng)類(lèi)課程教學(xué)改革研究與實(shí)踐

參考文獻(xiàn)

[1] 熊煒，鄒曉松，袁旭峰.項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)與“對(duì)分課堂”結(jié)合的發(fā)電廠電氣部分理論教學(xué)探索[J].課程教育研究，2018（7）：229-230.

[2] 楊尚霖，龔立嬌，王賓.天盤(pán)學(xué)習(xí)法在“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理”課程教學(xué)中的探索與實(shí)踐[J].教育現(xiàn)代化，2018.5（30）：78-81.

[3] 劉霞，姚建紅，劉繼承.基于翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下的創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式研究[J].教育教學(xué)論壇，2018（35）：140-141.

[4] 王美玲，劉偉，王波，肖烜.電氣專(zhuān)業(yè)“電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程教改探索[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2016.38（2）：46-49.