陳 春，鄧 豐

（長沙理工大學 電氣與信息工程學院，湖南 長沙 410114）

國家主席習近平在第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上發(fā)表重要講話，并提出我國二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和［1］。“雙碳”的戰(zhàn)略意義深遠，能源轉(zhuǎn)型勢在必行?！鞍l(fā)電廠電氣部分”的課程目標與任務就是讓學生對發(fā)電廠和變電所電氣主系統(tǒng)及高壓電器的工作原理與應用、電氣主接線的設計方法及發(fā)電廠和變電所的控制與信號原理等知識做到熟練掌握；同時還能對學生進行分析并解決發(fā)電廠和變電所電氣部分技術問題的基本專業(yè)素養(yǎng)進行培養(yǎng)，讓學生初步掌握發(fā)電廠以及變電站電氣主系統(tǒng)的設計及元件參數(shù)計算方法，將書本知識與實際操作相結(jié)合，培養(yǎng)學生的實踐能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，為將來從事相關電氣設計、檢修、安裝、運行、維護及管理等工作奠定必要的理論與實踐基礎［2］。

目前“發(fā)電廠電氣部分”課程主要存在以下問題：（1）專業(yè)課程主要由課堂教學、實習實踐以及課程設計構(gòu)成，知識傳授與實踐課程脫節(jié)，課程設計過于獨立，與其他專業(yè)課程缺乏關聯(lián)，導致學生獲取的知識缺乏系統(tǒng)性，學生的專業(yè)知識綜合應用能力差、動手能力與實踐能力薄弱等問題［3-4］。（2）2021年3月15日，習近平總書記在中央財經(jīng)委員會第九次會議中強調(diào)，要構(gòu)建清潔低碳安全高效的能源體系，以及新能源為主體的新型電力系統(tǒng)［5］。而現(xiàn)有的“發(fā)電廠電氣部分”課程更多地關注于火電、水電發(fā)電的原理介紹，對新型能源部分的內(nèi)容涵蓋較少，隨著新能源電力系統(tǒng)的發(fā)展，目前課程的內(nèi)容體系不能完全適應未來的電力系統(tǒng)發(fā)展趨勢。因此，需要對當前課程內(nèi)容進行改善，并結(jié)合教學大綱對其結(jié)構(gòu)進行調(diào)整，把握課程的重點和難點，合理安排章節(jié)課時。結(jié)合我校電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)學生的特點以及專業(yè)認證的標準，著力于選取合適的教學教材和教學內(nèi)容，重新明確重點和難點內(nèi)容，并增加風電及光伏發(fā)電的原理、并網(wǎng)以及控制等相關內(nèi)容，為培育滿足“雙碳”戰(zhàn)略發(fā)展的人才奠定基礎。

開展“雙碳”目標下“發(fā)電廠電氣部分”的課程改革研究，對課程的教學內(nèi)容進行合理的安排與優(yōu)化，教學方法進行系統(tǒng)的改革，考核模式進行全面的評價，激發(fā)學生的學習欲望與興趣，在培養(yǎng)專業(yè)技能的同時，深度挖掘提煉專業(yè)課程知識體系中蘊含的思想價值和精神內(nèi)涵，探索和實踐“知識傳授與價值引領”相結(jié)合的有效融入途徑，讓學生豐富學識，增長見識，塑造品格，激發(fā)家國情懷和使命擔當，主動對接國家經(jīng)濟社會發(fā)展和企業(yè)技術創(chuàng)新對應用型創(chuàng)新人才的需求，為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)以及“雙碳”目標的實現(xiàn)貢獻力量。

一、具體改革內(nèi)容及改革目標

（一）具體改革內(nèi)容

改革思路：采用OBE理念，著眼于全面培養(yǎng)學生學以致用和解決實際復雜工程問題的能力，對課程教學目標、教學內(nèi)容、教學手段及考核形式等進行全過程優(yōu)化設計。以學生為中心，確定知識、能力和素質(zhì)綜合提升的教學目標，提出多環(huán)節(jié)、重過程及評價反饋的閉環(huán)控制的考核方法，形成自主、互動及合作的教學手段，構(gòu)建基礎、前沿以及實效相結(jié)合的教學內(nèi)容，注重學生的思想政治培養(yǎng)，將大國工程、大國重器以及大國工匠貫穿于教學中。面向“雙碳”目標，全方位拓寬學生知識面，樹立正確的價值觀，從理論教學、實踐教學以及思政教學三個維度，推進學生的思維能力、實踐能力、創(chuàng)新能力以及擔當能力“四位一體”培養(yǎng)。

1.重構(gòu)課程內(nèi)容，全方位優(yōu)化知識體系。針對目前課程內(nèi)容對新能源發(fā)電部分知識涵蓋較少的問題，通過深度調(diào)研新能源發(fā)電企業(yè)以及電氣行業(yè)內(nèi)專家，綜合考慮用人單位與行業(yè)專家意見，理論聯(lián)系實際，確定在目前“發(fā)電廠電氣部分”課程知識體系上需要擴展的新能源發(fā)電內(nèi)容。

2.豐富教學手段，構(gòu)建全開放實驗環(huán)境和多層次實驗教學體系。建立立體化教學資源，為教師科學施教、學生自主學習提供有力支撐，為解決課內(nèi)學時有限的問題，以“發(fā)電廠電氣部分”為試點課程，對以教師講授為主的傳統(tǒng)教學模式進行大膽創(chuàng)新，采用“課堂對調(diào)+綜合實踐”的教學新模式，鼓勵學生走上講臺發(fā)表自己的見解以及疑問，鼓勵學生自主學習并制作PPT上臺分享，通過學生的自主學習、創(chuàng)新實踐以及教師的答疑解惑和指導，使學生的學習能力得到了顯著提升。此外，以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心，構(gòu)建由虛擬仿真、演示實驗、課內(nèi)實驗、綜合實踐及學科競賽構(gòu)成的多層次實踐教學體系，為學生工程素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供理想平臺，使學生會想、會用及會做，并且“想做就做，想做能做”。

3.深入探索實踐多種研究性教學方法。依托教學研究項目，針對系列課程內(nèi)容特點和建構(gòu)主義理論，采用情境追溯（例如發(fā)電、變電和輸電電氣部分的發(fā)展歷程、電氣主接線及設計的建立背景）、問題探究（例如常用計算的基本理論和方法的研究、發(fā)電廠和變電站的控制與信號的研究、探討新能源大規(guī)模接入配電網(wǎng)情形下對發(fā)電廠電氣部分的新要求）、案例分析（例如結(jié)合所給電氣參數(shù)完成配電設備等電氣設備的選擇并設計合理接線方式，有興趣的學生可在仿真軟件搭建相關模型）、跨學科類比（例如探索電氣工程專業(yè)發(fā)電廠電氣部分與能源與動力工程專業(yè)的水輪機、汽輪機等動力部分的聯(lián)系與類比）等多種研究性教學方法，同時增加新能源飛速發(fā)展背景下的課程研究，與學生共同探究目前“雙碳”目標下發(fā)電廠電氣部分所面臨的挑戰(zhàn)等一系列問題，加強學生科學思維能力和知識綜合運用能力的培養(yǎng)。

4.挖掘?qū)I(yè)課程中的思政元素，培養(yǎng)學生愛國主義情懷。電氣信息類課程涉及知識廣泛且難點較多，高校中電氣類課程的課堂教學經(jīng)常出現(xiàn)授課時長緊張的現(xiàn)象，怎樣才能在有限的課時中，將思想政治教育與專業(yè)知識的授課相結(jié)合，是進行思想政治教育改革的一個難點工作［6］。要達成課程思政教學目的，需針對不同的課程特點，挖掘不同課程涵蓋的價值、精神和思想?？梢越Y(jié)合專業(yè)課程講前沿、講趨勢、講發(fā)展、講責任及講使命，在有限的課時里，兼顧思政教學與專業(yè)知識講授，在培養(yǎng)學生專業(yè)知識的同時培養(yǎng)學生的愛國主義情懷，解決為誰培養(yǎng)人的問題。

（二）改革目標

1.課程與時俱進，充實新能源發(fā)電的相關知識。改變課程內(nèi)容老舊、偏重書本知識的現(xiàn)狀，加強課程內(nèi)容與學生生活及現(xiàn)代社會科技發(fā)展的聯(lián)系，加深學生對新能源發(fā)電以及國家“雙碳”計劃的認知，經(jīng)過這門課程的學習，不僅要讓學生具備對各類型發(fā)電廠和變電站的電氣主接線進行分析和設計的能力，熟悉各種電氣設備的原理、使用場合和選擇條件，還要引導學生學習在新能源大量接入配電網(wǎng)的情況下發(fā)電廠電氣部分需要做出的改變以及所面臨的挑戰(zhàn)，對學生進行分析和解決工程問題的能力進行培訓和培養(yǎng)，為今后從事相關電力行業(yè)工作打下必要的理論基礎。

2.整合試驗平臺資源，增加課程試驗環(huán)節(jié)。構(gòu)建一套由虛擬仿真、演示實驗、課內(nèi)實驗、綜合實踐及學科競賽構(gòu)成的多層次實踐教學體系，為學生工程素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供理想平臺，增加課程試驗與仿真環(huán)節(jié)，改變目前知識“灌輸式”教學現(xiàn)狀，為國家培養(yǎng)實踐能力與創(chuàng)新能力強、具備國際競爭力的高素質(zhì)復合型新工科人才。

3.融合課程思政，兼顧思想政治教育與專業(yè)傳授。建立一套完整的課程思政培養(yǎng)方案，在培養(yǎng)學生專業(yè)知識的同時培養(yǎng)學生的愛國主義情懷，填補目前思想政治教育在專業(yè)課堂的嚴重“缺位”，培養(yǎng)出具有良好專業(yè)技能及高素養(yǎng)的電氣工程專業(yè)技術人才。

二、實施方案與方法

從前述提出的擬解決的四個問題著手，更新“發(fā)電廠電氣部分”專業(yè)課程教學內(nèi)容，優(yōu)化教學目標及評價體系，以立德樹人為導向，堅持知識傳授與價值引領相統(tǒng)一。在教學中，將教學內(nèi)容與工程實際操作相結(jié)合，提高學生的創(chuàng)造性與實踐能力，在課程教學內(nèi)容、教學模式及考核方式等方面分別落實。具體實施方案與方法如下。

（一）豐富教學內(nèi)容，融入思政元素

隨著國家“雙碳”戰(zhàn)略以及人才強國戰(zhàn)略的深入推進，目前“發(fā)電廠電氣部分”專業(yè)課教材已然與時代發(fā)展脫軌，培養(yǎng)新能源發(fā)電人才成為高校電氣工程專業(yè)本科教育教學改革發(fā)展的新方向，因此亟須更新教學的內(nèi)容，增加新能源發(fā)電技術方面的知識。教學內(nèi)容是思想政治教育的載體，根據(jù)思想政治教育與“發(fā)電廠電氣部分”專業(yè)課的不同及不同個體間的差異，把握兩者之間的內(nèi)在聯(lián)系，找準契合點，將思想政治教育、人文思想及職業(yè)素養(yǎng)融入教學方案中，加強思想政治教育在教學育人方面的價值引領作用，實現(xiàn)新工科背景下電氣信息類人才實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與思想政治教育的有機融合與統(tǒng)一。

（二）創(chuàng)新教學模式，強調(diào)實踐能力的培養(yǎng)

在人才強國戰(zhàn)略背景下，社會對電氣信息類本科生的實踐能力提出了更高的要求，以培養(yǎng)學生實踐能力為目標，在教師的教學環(huán)節(jié)中，可采用結(jié)合新媒體技術的理論教學方式。在理論教學過程中，注重將知識傳授與實際操作相結(jié)合，不斷對教學方式進行創(chuàng)新，以典型的工程實例為載體進行知識傳授，采用理論知識與工程實例相輔相成的教學方式，由工程實例引出各部分知識內(nèi)容，然后進行理論授課，更生動地從分析剖析實例并從實例中獲取知識。此外，還可以借助新媒體技術實時更新教學內(nèi)容，豐富課內(nèi)、課外教學。借助新媒體可以幫助學生開展線上實現(xiàn)的課內(nèi)、課外主動學習。學生通過在學?！扒笏鲗W堂”以及“發(fā)電廠變電站電氣部分”課程網(wǎng)站等學習平臺上獲取相關的教學資源，預習或溫習課件，學習案例、行業(yè)標準、網(wǎng)站及圖集，并通過觀看圖片視頻、動畫等輔助完成課程習題。學?？梢蚤_發(fā)更多的結(jié)合實物的模擬練習室，為學生提供實踐練習平臺，也可以跨學校合作，為學生提供更多的學習交流機會。對于課堂和實際生產(chǎn)生活的脫節(jié)，可以更多地開放技術性研討會，邀請專業(yè)人員對某些工程實踐技能進行講授交流，課后隨堂進行練習，并由教師進行評估和教授，提高學生對工程實際的認知和動手實踐能力。實習結(jié)束后，學生需遞交實習總結(jié)，教師審閱報告并對其進行評價。

（三）改革考核體系，檢驗育人效果

考核體系是通過課程改革保證學生實踐能力培養(yǎng)效果的保障。只有將實踐能力評定、思政素養(yǎng)等課程融入課程考核范圍內(nèi)，并構(gòu)建出與之相適應的考核評價體系，才可以從根本上增加課程改革成效。如學生在進行操作時，是否思維專注、操作規(guī)范，是否注意保持實驗室的衛(wèi)生干凈，是否注意節(jié)約耗材；在實驗完成后，是否會整理實驗臺垃圾等指標納入思想政治考核成績。課程最終成績由期末考試成績、思想政治考核成績及實踐過程成績組成，可有效提高了學生全過程學習的積極性和主動性。

（四）培育教師團隊，注重示范引領作用

專業(yè)課程教師團隊不僅要有豐富的科學理論知識，還要注重自身實踐能力的提升，院校在教師評價體系中，在績效工資、職稱評定和職務晉升等方面應充分考慮工程類實踐性和創(chuàng)新性的要求，引導教師有意識的注重提高自身的工程實踐能力。

（五）階段總結(jié)，集思廣益

定期了解學生的學習狀況及意見反饋，及時修正實施方案，并向相關方面的專家、同行多請教、溝通，提升教學實施效果。

結(jié)語

課程內(nèi)容更新了新能源相關知識的教學，緊跟我國現(xiàn)階段“雙碳”目標的要求，同時也適應了整個時代的需求。與傳統(tǒng)的考核方法相比，學生的最終成績不僅限于卷面成績，還包括了對學生自主實踐、實驗的評估。這有利于培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力，為社會源源不斷地提供所需要的應用型創(chuàng)新人才。教學方法方面，突破了傳統(tǒng)教學方法的禁錮，特別是避開了“填鴨式”教育的弊端。引入新媒體技術，利用其激發(fā)學生的積極性與主動性，并且基于這一技術的視頻、動畫以及實踐創(chuàng)新平臺、實踐教學平臺極大地提高了事物的直觀性，可以幫助學生全面地、深刻地理解原本晦澀難懂的抽象知識?！皩W科競賽+創(chuàng)新項目”的應用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式在提升學生的理論知識的同時，也彌補了學生人文素養(yǎng)中自主實踐和創(chuàng)新能力的不足，有助于主動對接地方經(jīng)濟發(fā)展和企業(yè)技術創(chuàng)新的需求。