电力系统自动化课程应用混合教学模式的研究与

电力系统自动化课程的内容比较繁杂，理论知识与工程应用结合紧密。采用混合教学模式，将全部教学内容放到线上学习平台，设置课前预习、课后复习、章节测试、主要理论知识动态展示，上传大量电力系统自动化实际应用资料等，使教学内容更加丰富，也使得学生有充分的时间学习和掌握课程内容，从而提高教学质量，加强学习效果。

一、混合教学模式的组成

混合教学模式按照实施过程主要包括教学准备、教学实施和课程考核三部分。

教学准备包括设计教学方案和整合教学资源。教学准备应根据课程教学大纲的要求，按知识点的衔接关系划分具体的教学单元，明确各教学单元的重点、难点，编写具体的执行教案和授课计划，准备相关教学单元的课堂教学课件、线上微课视频、课前预习、课后复习、在线测试及拓展知识等多种资源。

教学实施包括具体的课前、课堂和课后教学活动。课前教学主要是在线预习，要求学生课前通过线上平台学习微课视频和课件资料，了解具体的教学目标，回顾学习新知识应掌握的预备知识，完成课前思考和测试等，时间一般在15～20分钟。课堂面对面教学主要包括教师授课和翻转课堂等形式，教师通过面对面授课，讲解新知识、解析重点、难点和课堂测试等，也可以安排学生预先查找资料，通过翻转课堂，由学生分组学习不同内容或课堂讨论，提高学生的主动性。课后教学主要包括课后作业、线上测试和答疑、教学反思等。

课程考核采用线上考核和线下考核。线上考核包括线上作业和测试、线上提交研究报告等；线下考核包括线下作业、课堂讨论、实验报告、出勤及最后的笔试。线上和线下考核各部分成绩比例根据课程特点及学校要求综合考虑。

二、教学案例分析

电力系统涉及发电、输电、配电和负荷等多个环节，课程内容较多。根据课程教学大纲的要求，确定同步发电机并列、电力系统电压、无功控制和电力系统微机自动装置等七个主要教学单元，选用李岩松主编的《电力系统自动化》作为参考教材。下面以课程中电力系统微机自动装置教学单元介绍混合教学模式的具体应用。

电力系统发电、输电和配电等各个环节的自动运行都需要各种微机测控装置检测电压、电流、功率和频率等参数，根据相关算法分析和控制相关设备，因此电力系统各部分的微机测控装置都具有相似的硬件结构和测控算法。本教学单元是整个课程的基础，内容涉及到模电、数电、信号与系统、嵌入式系统等课程，虽然理论性不太强，但与硬件电路设计及电量信号的数字滤波及分析算法关联紧密。

根据本单元教学内容的特点，线上学习内容主要包括嵌入式系统模拟量输入通道的基本组成、A/D 转换器工作原理、数字信号处理基本原理等预备知识；课堂教学内容则重点强调交流电压、电流信号的变换、低通滤波、A/D 转换及采样要求、基于采样信号的基波、谐波信号的数字滤波及控制算法等重难点，结合电量计量、测控和继电保护对电量信号测量范围和精度等的不同要求，安排对具体测量要求的设计讨论。根据教学内容和学生的接受能力，合理安排课堂教学和线上学习的时间。

（一）课前线上学习安排

本单元课堂教学分配6 学时，课前线上学习时间安排如表1所示（见下页）。1～2 学时课前学习只需回顾嵌入式测控系统设计的基本思路和主要组成部分。3～4学时的课前学习结合PT、CT 及二次接线的知识，介绍如何将高电压、大电流变换成A/D 转换器能直接转换的电压信号，以及开关量信号光电隔离的概念。5～6 学时课前学习主要回顾数字信号处理的基本概念及全波傅里叶算法，使学生了解如何对A/D 转换的离散采样信号进行处理来得到所需的模拟电量参数。线上学习内容主要采用学生易于接受的动态课件和视频，易于调动学生的学习兴趣和学习主动性，为课堂教学奠定基础。

表1 电力系统自动装置课前线上学习资源及内容学时 课前线上教学资源内容 资源形式1～2 1.嵌入式测控系统组成部分2.常用电力系统自动装置功能1.预习课件、教案2.微课视频3～4 1.PT、CT 及二次接线2.A/D 转换原理1.逐次逼近型A/D 转换器原理视频2.预习课件及教案5～6 1.频谱及数字滤波的概念2.周期信号的采样算法3.傅里叶级数及傅里叶分析1.频谱分析动态课件2.傅里叶分析动态课件3.微课视频及教案

（二）课堂教学安排

文章来源：《电力系统自动化》 网址: http://www.dlxtzdhzz.cn/qikandaodu/2021/0709/1033.html