高校电力系统自动化课程教学改革内容及改革过

引言

能源互联网是中国今后能源革命的重要战略支撑，是未来能源产业发展的趋势[1]，因此，有必要加快对能源互联网领域的人才快速培养。电气工程学科是能源互联网构建的基础，高校电气工程学科是电力人才培养基地，要敢于在教学和科研方面进行改革和创新，以强烈的责任感为能源互联网建设而努力奋斗[2]。为了顺应建设能源互联网的发展和建设，须对现有电气工程专业课程体系、教学内容和教学方法等方面改进，建立新的培养模式和培养体系，培养新时代具有宽广基础知识和较强解决问题能力的复合型电气工程专业人才。

电力系统自动化课程是高校电气工程及其自动化专业必修课，是保证电力系统安全、优质、经济运行的综合性技术，是以电力系统分析课程为支撑、自动控制理论为基础、计算机和通信技术为实践[3-4]、融合理论分析、控制系统设计和软硬件集合一体多学科交叉课程[4-5]，是具有基础理论与实际应用紧密结合特点的电气工程专业课程，是培养电气工程学科学生理论结合实际、创新思维能力的较好的一门专业课程。然而，目前多数地方高校在教学内容、教学模式和教学评价存在很多不足。例如，随着电力系统的快速发展，新的知识点不断出现，然而目前很多地方高校还沿用一些老版教材，新的知识点没有得到更快的补充；另外，教学方式多以课堂讲授为主，偏重于理论知识的讲解，学生课堂被动接受知识灌输，讨论和参与度较低，实验课程安排较少，在动手实践方面能力较弱。此外，教学成效考核方式多采用期末闭卷考试，难以全面对学生的实践和创新思维能力进行评价[6-7]。

为了适应能源互联网建设背景下对电力人才培养的时代要求，基于OBE（Outcome-based Education）教学理念，以某地方高校电气工程及其自动化专业工程教育认证申请中对“电力系统自动化”的课程目标要求，在现有电力系统自动化课程教学成果基础上，从教学内容、教学模式、考核方式等方面对传统电力系统自动化课程的教学进行改革，旨在构建以学生能力培养为核心，以学生学习效果为导向，以课程培养目标达成度为评价依据的合理的电力系统自动化教学体系，以激发大学生专业学习兴趣、竭力培养学生的工程素质、实践动手和创新能力。

一、课程改革内容和设施过程

在教学内容方面，为了克服课程教学中因理论与实践脱节，人才培养将难以较好适应电力系统运行和发展的需要，以现有课程目标和内容为基础，研究实际电力系统“发输变配用”各环节自动化技术现状及其发展趋势与课程内容知识点之间的关系，以增加或删除教学内容知识点；进而结合课程学时要求，研究课程内容知识点的相对重要程度，研究课程知识点所属“通识模块、专业模块、前沿模块”的划分依据，最终形成面向能源互联网建设下的“通识-专业-前沿”多模块电力系统自动化课程教学内容。教学内容改革过程如图1所示，采用实地调查和综合分析的手段，针对现有教学内容，深入重点高校和电力公司，访谈相关领域专家，实现多模块课程教学内容的构建。

图1 教学内容改革过程

在教学模式方面，针对上述多模块电力系统自动化课程教学内容，采用理论分析、实验配合，科研辅助的手段分别开展对“通识模块、专业模块、前沿模块”知识点的教学模式研究。针对通识模块中重点和难点，寻求培养学生扎实理论基础和主动思考解决问题的教学模式；针对专业模块知识点内容，探寻电力设备实验和虚拟仿真相结合的教学模式；针对前沿模块知识点，结合教师在电力系统方向的科研项目，研究教师指导、课堂讨论和课外文献检索等有效的教学模式；最终形成基于“理论-实验-科研”互补的电力系统自动化课程教学模式。教学模式改革过程如图2所示，以探索讲授式为主和学生开放探究学习为辅教学模式开展“通识”模块的教学工作；考虑 “专业”模块中多与实际电力系统运行相关，故采用讲授式和学生“实验”分析结合教学为宜；由于“前沿”模块与电力系统发展趋势相关，因此可采用学生为主体自主学习和教师讲授式为辅的教学模式。

图2 教学模式改革过程

图3 教学成效评价和实践改进研究思路

在教学成效评价方面，注重学生理论学习和实践动手能力的培养，采用平时学习和期末考试结合的考核方式。寻求课堂考勤，课堂讨论、作业效果、实验报告、前沿文献综述等多类考核指标；寻求反映学生对理论和实践结合分析及解决问题能力的考核指标。根据发电、输电、调度、配网等章节“通识-专业-前沿”模块中知识点数量、重要程度、平时学习效果、结课后的反馈信息，研究多类考核指标融合的“电力系统自动化”课程教学成效评价和实践改进方法。教学成效评价改革过程如图3所示，通过多种手段实现对该课程的最终考核，包括：课堂讨论、课后作业、文献检索和自学方式以及闭卷考试。通过利用模糊综合评判方法，实现对对学生全面的成效评价；并通过问询调研途径，查找教学过程中存在的问题，进一步更新教学内容、改善教学模式。

文章来源：《电力系统自动化》 网址: http://www.dlxtzdhzz.cn/qikandaodu/2021/0712/1037.html