談獨立學院電氣專業課程設計環節的改革與實踐

摘 要：獨立學院要想長遠發展，必須深化教學改革，走應用型可持續性發展道路。考慮到獨立學院學生的特點與筆者電氣工程的教學實踐經驗，本文從課程設計內容、方法、手段、考核等環節進行了探索和實踐。結果表明，幾方面的教學改革能夠使學生對所學專業的重點知識點有了進一步的認識，并對其中相關的計算過程有了更清晰的思路，仿真實驗環節可以使本專業的課程融會貫通，同時考核方式的改變使學生更積極，也更公平。

關鍵詞：實踐環節 課程設計 教學改革

引言

獨立學院電氣專業的辦學原則是根據實際人才需求導向，設置與之適應的專業方向，做到學生適學對路。在培養方案制定上突出了”電力特色”、”統一性與多樣性相結合”、”重實踐強能力”等原則。獨立學院的學生作為一個特殊的群體，既有對專業知識，專業素養要求的渴望，也不得不承認，無論從基本功的扎實程度還是從知識的接受能力的方面，和一本的電氣專業學生之間畢竟是有差距的，所以對于獨立學院學生的定位是培養應用型的人才，對于部分想要繼續深造的學生也提出相應的高目標嚴要求。[1]

課程設計是高等工程教育最重要的實踐教學環節，它是由學生獨立完成的一項綜合性、創造性、設計性的大型作業。實踐環節特別是課程設計環節是實現人才培養目標的重要教學實踐環節，對于增強學生自身的自學能力、創造能力、計算能力、編程技能及綜合利用相關知識的能力有著其他環節不可替代的作用。電氣工程及自動化是一個應用性極強的工科專業，具有強弱電結合、軟硬件結合、元件與系統結合、運行與制造結合的特點，因此課程設計在該專業的培養體系中具有舉足輕重的作用。

《電力系統分析》是電氣專業非常重要的專業課，它的實踐教學體系如圖1。此門課程包括電力系統的短路計算，潮流計算和穩定計算三類常規計算，針對課程特點，對組成實踐教學的相關要素進行整體設計。

電氣專業的學生的課程設計環節包括《電力系統課程設計》《電力系統潮流上機計算》《電力系統仿真》等，本次是針對和電力系統分析課程相關的課程設計的改革。

下邊從課程設計的內容，分組討論和考核方式三個方面進行改革。

一、課程設計的內容

通常課程設計的時間都安排在學生學完相應部分的課程的學期末，例如學生學完穩態部分，開始進行潮流上機的計算，學完暫態部分之后，安排學生進行短路計算的課程設計。課程設計要求在規定的時間內，按照課程設計要求， 首先進行手工計算，然后依照設計思路畫出程序流程圖，編寫程序， 在上機時間調試和驗算，最后寫出規范的課程設計報告、課程設計總結，并進行課程設計的答辯或考試。[2]

《電力系統分析》課程有很多計算內容，手算極其繁瑣，電力系統規模越來越大，朝著大電網發展，節點數目巨大。實際操作中計算機處理已經很成熟穩定，但為了讓學生對書本中的很多計算，特別是很多理論的東西，例如潮流計算和短路計算的計算過程有更深的理解，課程設計中一般會以3～5節點系統為例，讓學生先進行手算的計算和處理。手算考察學生對基本運算和電力系統中各種元件參數處理的能力。同時為培養學生使用軟件和編程能力，還要求學生進行編程處理，并與手算結果進行對比，從中體會上機和手算的差別與聯系。為了更開放，鼓勵學生使用更多的軟件編程，學生可以使用自己認為最熟悉的形式，例如matlab，VC等。[3]

對自己有高要求的學生，指導教師增加了要求，從程序的通用性，可移植性等方面嚴格要求。

二、分組討論

課程設計部分一般為兩周的時間，學生要想在兩周的時間里手算例題，然后上機編程調試，是一項很繁重的任務，為了讓學生在有限的時間既能掌握好知識，又能把程序編好，調試好，分組討論是一個很好的形式。學生在互相交流的過程中對所學的內容會有進一步的認識，這一點在過去的教學中筆者深有體會。[4]

同樣，電力系統仿真部分的上機也采用分組的形式。電力系統仿真是一門必修的實驗課程，要求學生在兩周的時間內對調度員培訓仿真系統（Dispatcher Training Simulator， 簡稱 DTS）熟悉使用，實驗內容包括電力系統有功功率，無功功率的分布及分析，綜合調壓措施分析，有功-頻率分析，潮流控制分析，不對稱故障計算及分析，繼電保護動作特性分析，穩定性計算及分析等。在這個過程中，很多數據的測量是重復性的動作，實驗的目的是通過測得的數據，對電力系統的各種運行狀況，或者對某些量值的分布找到電力系統的電壓、電流、頻率等的變化規律，或者驗證變量之間的關聯性，并于教材中電力系統的運行規律進行驗證。

在這個過程中，分組討論顯示出了它的優越性，保證了小組成員都能夠參與實驗的過程，而不必把所有的精力放在繁瑣的實驗中，分工合作，過程愉快效率也高，同時也鍛煉了學生的團隊合作精神。

三、考核方式的改革

傳統考核主要以考試來呈現，具有模式僵化、目標狹隘、方式單一和命題陳舊等弊端，忽略了學生在教學中的主體作用，考試目的功利化、題型標準化形式單一。并且傳統考核模式的‘一考定成績方式，學生的注意力集中在分數結果上，忽略了學習過程的積累。

為了避免學生之間互相模仿，抄襲，真正達到讓學生都得到通過實踐環節掌握更多專業知識的的目的，同時也為了為了督促學生學習，兼顧公正公平，使成績能夠正確的反應學生實際的能力，實驗指導老師采取平時表現、設計報告、答辯和內容創新等方面的考核方法對學生進行總評。具體操作時將成績分為幾個部分，包括平時成績（有手算和上機編程部分的每個環節都占總成績的一部分），驗收成績（分一對一的提問或考試），還包括學生報告部分的成績。考核方式的改變加強了學生學習的積極性，通過課程設計，學生加深了對理論知識的理解，掌握了數學建模的思路，提高了編程能力，培養了學生實踐能力和創新能力，增強了學生綜合素質。

結語

通過過去一年對獨立學院電氣專業課程設計環節的改革發現，改革后的課程設計更能發揮特點，使學生通過課程設計環節對本專業課程中設計的重點知識部分有了更深的認識，并加強了知識綜合運用的能力，達到了改革的目的。

參考文獻

[1] 《電力系統分析》課程教學改革探索[J]. 羅繼東. 科技致富向導. 2012（09）

[2] 高紅艷 獨立學院電氣專業《信號分析與處理》課程的教學改革與實踐[J].技術與市場，2015，（03）.

[3] “電力系統分析”課程教學及實踐環節教學方法[J]. 朱蘭，韋鋼 電氣電子教學學報. 2011（S1）

[4] 電氣工程及其自動化專業人才實踐能力培養方法[J]. 陳虹. 電氣電子教學學報. 2010（S1）

作者簡介

高紅艷 （1979-）女，碩士，講師，從事電力系統分析的研究等。endprint