基于OBE的“電力系統(tǒng)工程基礎(chǔ)”課程改革與實(shí)踐

OBE首先是由美國提出來的，并在美國、英國、加拿大等國家成為了教育改革的主流理念。OBE作為一種先進(jìn)的教育理念，是我國高等工程教育改革的正確方向。目前，OBE已經(jīng)形成了一套比較完整的理論體系與操作模式。國內(nèi)很多高校都在圍繞OBE嘗試進(jìn)行教學(xué)改革，我們也參考了國內(nèi)同行的教學(xué)改革經(jīng)驗(yàn)，嘗試著在這方面做出一些探索。

一、課程目標(biāo)的確定

根據(jù)我校電氣工程及其自動化專業(yè)的辦學(xué)定位和總體的畢業(yè)要求，設(shè)計(jì)了教學(xué)課程目標(biāo)與學(xué)生應(yīng)達(dá)到的能力。“電力系統(tǒng)工程基礎(chǔ)”作為電氣專業(yè)的核心專業(yè)課程，應(yīng)使學(xué)生對電力系統(tǒng)的基本概念、發(fā)電廠、變電站的電氣設(shè)備、電力系統(tǒng)的組成、運(yùn)行特點(diǎn)、分析方法有較全面了解；熟悉電力系統(tǒng)各主要元件 (設(shè)備)的特性，理解并掌握電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)分析的基本原理和方法；并在工程分析計(jì)算和解決實(shí)際問題的能力上得到訓(xùn)練和培養(yǎng)，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)其他有關(guān)專業(yè)課程，也為學(xué)生從事電氣系統(tǒng)相關(guān)的發(fā)、供、輸、配、用電行業(yè)的工作打下必要的理論基礎(chǔ)。基于該能力要求確定了該門課程的以下三個課程目標(biāo)。

課程目標(biāo)1：掌握電力系統(tǒng)的基本概念，發(fā)電廠、變電站主要電氣設(shè)備的基本理論；

課程目標(biāo)2：掌握電力系統(tǒng)潮流計(jì)算和短路計(jì)算的基本思路和計(jì)算方法；

課程目標(biāo)3：學(xué)會使用相關(guān)儀器設(shè)備完成發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同期并列、勵磁控制等相關(guān)實(shí)驗(yàn)，并記錄實(shí)驗(yàn)過程，進(jìn)行結(jié)果分析，獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

課程目標(biāo)對畢業(yè)目標(biāo)的支撐關(guān)系如表1所示。

表1 課程目標(biāo)對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系

二、教學(xué)中的改進(jìn)措施

在明確了課程目標(biāo)的前提下，課程組對課程的教學(xué)進(jìn)行了重新的規(guī)劃和設(shè)計(jì)。

1.課堂教學(xué)采用了更加豐富的教學(xué)手段

（1）在發(fā)電廠部分，增加了火力發(fā)電廠電能生產(chǎn)過程的CAI教學(xué)和動畫（flash）教學(xué)，增加了水力發(fā)電廠視頻教學(xué)，部分示意圖如圖1、圖2所示。

圖1

圖2

相較于傳統(tǒng)的板書和PPT教學(xué)方式，學(xué)生明顯對于這種形式的教學(xué)更加感興趣，課堂的抬頭率明顯提高。

（2）挑選個別知識點(diǎn)開展翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)。學(xué)生以小組為單位，基于電力系統(tǒng)領(lǐng)域中某一難點(diǎn)，自行查找資料、討論、分析和總結(jié)，課堂內(nèi)進(jìn)行闡述或辯論，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)習(xí)主動性，體會自主學(xué)習(xí)的重要性。

（3）增加案例教學(xué)。例如通過葛洲壩大江電廠、二江電廠、500kV開關(guān)站的實(shí)際案例來講解電氣主接線和電力系統(tǒng)重要的電氣設(shè)備（斷路器、隔離開關(guān)），通過引入典型案例，讓學(xué)生對課本上抽象的概念能有更加直觀的感性認(rèn)識，更能夠?qū)W(xué)生的注意力吸引到課堂來。

2.布置課外完成的調(diào)查報告

內(nèi)容圍繞電力工業(yè)發(fā)展概況及發(fā)展趨勢，電氣設(shè)計(jì)規(guī)范的解讀等方面來完成，主要考查學(xué)生文獻(xiàn)檢索的能力和團(tuán)隊(duì)合作的能力，視完成情況打分并按照比例計(jì)入平時成績的考核。

3.引入Matlab仿真幫助學(xué)生理解復(fù)雜的電力系統(tǒng)分析

要求學(xué)生比較熟練的應(yīng)用Matlab仿真軟件進(jìn)行Simulink建模，并能夠完成諸如電力系統(tǒng)短路故障等內(nèi)容的仿真，同時能夠?qū)Ψ抡娼Y(jié)果進(jìn)行分析得到正確的結(jié)論。主要考核學(xué)生使用現(xiàn)代仿真手段解決復(fù)雜電氣工程問題的能力，視完成情況打分并按照比例計(jì)入平時成績的考核。

4.實(shí)驗(yàn)教學(xué)

各實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)設(shè)備上分組協(xié)作完成，過程中穿插答辯，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后要求進(jìn)行小組總結(jié)，并提交實(shí)驗(yàn)報告。同時，為了讓大家學(xué)以致用，增加了參觀學(xué)校配電房的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，讓學(xué)生直接接觸實(shí)際，了解高壓配電室、變壓器室、低壓配電室及發(fā)電機(jī)房的基本組成及電氣設(shè)備的運(yùn)行情況。

三、課程的考核環(huán)節(jié)及課程目標(biāo)達(dá)成度評價

課程的考核以考核學(xué)生能力培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成為主要目的，以檢查學(xué)生對各知識點(diǎn)的掌握程度和應(yīng)用能力為重要內(nèi)容，由平時成績、實(shí)驗(yàn)成績和期末考試成績?nèi)糠旨訖?quán)而成，平時成績又包括課后作業(yè)、課堂互動表現(xiàn)，課外實(shí)踐環(huán)節(jié)（調(diào)查報告和仿真作業(yè)）等，力爭將平時考核做實(shí)做細(xì)，更加體現(xiàn)考核的合理性。

課程目標(biāo)評價的內(nèi)容如表2所示。

表2 課程目標(biāo)評價內(nèi)容

達(dá)成度計(jì)算方法如下：

四、提出持續(xù)改進(jìn)意見

成果導(dǎo)向的教育模式是一個持續(xù)改進(jìn)的過程。它要求建立一種有效的持續(xù)改進(jìn)機(jī)制，從而實(shí)現(xiàn)能夠持續(xù)地改進(jìn)培養(yǎng)目標(biāo)，以保障其始終與內(nèi)外部需求相符合；能夠持續(xù)地改進(jìn)畢業(yè)要求，以保障其始終與培養(yǎng)目標(biāo)相符合；能夠持續(xù)地改進(jìn)教學(xué)活動，以保障其始終與畢業(yè)要求相符合。針對上述計(jì)算得到的課程目標(biāo)達(dá)成度值，就能夠細(xì)致地了解學(xué)生對于該課程的學(xué)習(xí)和掌握情況，以便于課程組后面進(jìn)行總結(jié)和反思，及時調(diào)整課程內(nèi)容、改善教學(xué)方法、完善課程體系，提出針對已存在問題的持續(xù)改進(jìn)意見和具體的改進(jìn)措施。

五、結(jié)束語

我們在OBE理念的引導(dǎo)下，積極推進(jìn)教育教學(xué)改革，著力實(shí)現(xiàn)三個轉(zhuǎn)變，即：從學(xué)科導(dǎo)向向目標(biāo)導(dǎo)向轉(zhuǎn)變、從教師中心向?qū)W生中心轉(zhuǎn)變、從質(zhì)量監(jiān)控向持續(xù)改進(jìn)轉(zhuǎn)變。通過課程目標(biāo)達(dá)成度這一結(jié)果為導(dǎo)向，對我校“電力系統(tǒng)工程基礎(chǔ)”課程進(jìn)行了教學(xué)改革并付諸實(shí)踐，在整個教學(xué)過程中，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)質(zhì)量持續(xù)改進(jìn)的動態(tài)循環(huán)，向不斷提高教學(xué)水平、不斷提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力的方向進(jìn)一步努力。

［1］危雪.基于工程教育專業(yè)認(rèn)證的電力系統(tǒng)自動化課程研究［J］.新課程研究（中旬刊）.2016.（9）：76－77.

［2］陳珍萍，黃友銳，劉淮霞等.基于學(xué)習(xí)產(chǎn)出的“自動控制原理”教學(xué)改革［J］.電氣電子教學(xué)學(xué)報（中旬刊），2016，（4）：39－42.

［3］李濱，陳碧云，陽育德.“電力系統(tǒng)分析”課程研究型教學(xué)改革的研究［J］.新課程研究，2015，（9）：45－46.

［4］解大，賈玉健，劉東等.“電力系統(tǒng)自動化”課程教學(xué)改革與實(shí)踐［J］.實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2014，（10）：218－221.

［5］徐德明，遲正剛.基于卓越電氣工程師培養(yǎng)的電力系統(tǒng)分析課程改革［J］.大學(xué)教育，2016，（11）：161－162.