地方高校電力系統自動化課程教學改革存在的問題及其對策

胡姚剛 時萍萍 楊 超 陳新崗 廖興林 賈 勇 雷紹蘭

（1.重慶理工大學電氣與電子工程學院 重慶 400054；2.重慶理工大學管理學院 重慶 400054）

引言

為了順應能源革命和數字革命的發展趨勢，2019年國家電網公司確立了“三型兩網、世界一流”戰略目標[1]，推動“堅強智能電網與泛在電力物聯網”融合發展，建設中國特色國際領先的能源互聯網企業。高校的電氣工程學科作為電力人才培養基地和科研高地，應主動學習，敢于創新，改革人才培養體制[2]，創新科研機制，以強烈的使命感和責任感為國際領先的能源互聯網建設貢獻力量。為了適應堅強智能電網與泛在電力物聯網融合的“三型兩網”建設和發展要求，有必要對現有電氣工程專業課程體系、教學內容和教學方法等方面進行改革[3]，培養新時代的電氣工程專業人才。

“電力系統自動化”課程是電氣工程及其自動化本科專業必修課，不同于電路原理和電力系統分析等專業基礎課程，該課程以電力系統基礎理論為支撐、自動控制理論為基礎，計算機和通信技術為實踐平臺[4]，集合理論分析、系統設計、軟硬件開發為一體，是保證電力系統安全、優質、經濟運行的綜合性技術[4-5]，是電氣類專業中一門具有基礎理論與實際應用緊密結合的課程，是培養學生理論結合實際、創新思維能力的專業課程。然而，從當前部分地方高校的“電力系統自動化”課程的教學過程發現，在教學內容、教學模式和成效評價方面主要表現為三個特點。

①在教學內容方面。課程知識點多、理論性強，教學內容靈活性差，落后于電力工程行業的快速發展要求，教學內容與當前電力系統不完全符合。

②在教學模式方面。教學以課堂講授為主，重理論、輕實踐，偏重于理論講解，學生課堂參與度和積極性不高；另外，針對實際問題只會照搬教材，缺少靈活性和創新性。實驗操作教學內容少，與電力生產實踐相關實驗項目教少。

③在教學成效評價方面。教學考核的方法單一，以期末閉卷考試方式為主，基本沒有實踐應用和創新思維能力的考核，限制了對學生創新能力開發和動手實踐能力的培養。為了培養適應今后電力系統發展的高質量電力人才，有必要對“電力系統自動化”課程教學改革現狀進行分析，尋求存在的為題并提出相應對策。

一、課程教學改革需要解決的問題

通過對上述的“電力系統自動化”課程教學現狀及其教學改革現狀分析，認為該課程在教學內容、教學模式、考核方式存在3個主要問題，即教學內容與實踐脫節問題、傳統理論知識灌輸式教學模式難以較好培養學生實踐和創新能力的問題、以閉卷答題考試無法全面考核學生理論聯系實踐綜合應用能力的問題。

“電力系統自動化”是理論性和實踐性較強的課程，更需要教學內容與時俱進。教學內容要理論緊密聯系實際，及時跟蹤當前電力工業科技發展的新設備和新技術，最大限度地體現學以致用的原則。研究實際電力系統“發輸變配用”各環節自動化技術現狀及其發展趨勢與課程內容知識點之間的關系，在教學內容中增加與新技術、新設備、技術前沿等相關知識點，解決現有“電力系統自動化”教學內容與實踐脫節的問題，為提高學生實踐能力和專業知識應用能力奠定基礎。

培養學生扎實的理論基礎、較強的動手實踐能力是“電力系統自動化”課程的教學難點。教師是教學的主體，學生處于被動接受的學習狀態，僅掌握了課程的知識點，所學理論知識和實際應用沒有聯系起來，就無法實現對實踐能力和創新能力的培養。將課程知識點劃分為通識模塊、專業模塊和前沿模塊3種，新增電力設備實驗和虛擬仿真相結合的教學手段，輔以教師科研課題相結合的教學方式，注重學生理論聯系實際和創新能力綜合培養。

采用平時學習過程和期末考試結合的考核原則，通過課堂考勤，課堂討論、作業效果、實驗報告、前沿文獻綜述以及最終考試過程，依據發電、輸電、調度、配網等章節知識點數量、重要程度和平時學習效果反饋信息，尋求可反映學生對理論和實踐結合分析和解決問題能力的考核指標，建立多類考核指標融合的“電力系統自動化”課程教學成效評價和實踐改進方法，解決目前難以對學生理論聯系實踐綜合應用能力考核的問題。

二、課程教學改革具體對策

基于OBE教學理念，地方高校應在現有教學成果基礎上，針對教學內容、教學模式、考核方式存在的問題，在教學改革中提出了以下三個對策。

①為解決教學內容與實踐脫節問題，提出構建“通識-專業-前沿”多模塊課程的教學內容。采用實地調查與綜合分析相結合的研究方法。一方面，對我國重點高校的電氣類優勢學科和特色專業發展情況宏觀分析，對其“電力系統自動化”課程內容進行搜索、歸納與梳理，為課程中“通識-專業”模塊內容構建奠定理論基礎；另一方面，結合現有能源互聯網建設的相關內容，深入國家電網公司和大型發電公司等企業進行實地調查研究，結合當前學科前沿內容，掌握電力系統運行與“電力系統自動化”課程相關知識點，整理歸納并綜合分析，在實踐方面為“專業-前沿”模塊課程內容構建奠定基礎。

②為解決傳統理論知識灌輸式教學模式難以較好培養學生實踐和創新能力的問題，提出建立基于“理論-實驗-科研”互補的課程教學模式。針對課程中“通識”模塊的教學內容，因其多涉及為課程中基礎“理論”知識點，因此，探索講授式為主、以學生為主體的開放探究學習為輔的教學模式；針對“專業”模塊的教學內容，因其多涉及為課程中與實際電力系統運行知識點，探索以講授式和以學生為主體的“實驗”分析相結合的教學模式；針對“前沿”模塊的教學內容，因其多涉及為課程中與電氣類學科發展趨勢相關的知識點，因此，探索講授式為輔、以學生為主體的文獻檢索和現狀分析的以增強“科研”創新能力的教學模式。

③為解決以閉卷答題考試無法全面考核學生理論聯系實踐綜合應用能力的問題，形成多類考核指標融合的教學成效評價和實踐改進方法。以平時學習過程和期末考試結合為考核原則。首先，采用專家經驗法，通過對課堂考勤，課堂討論、作業效果、實驗報告、前沿文獻綜述以及最終考試，建立“電力系統自動化”課程的教學成效評價體系；其次，采用層次分析法，為各類評價指標確定權重；再次，采用模糊綜合評判方法，建立多類考核指標融合的“電力系統自動化”課程教學成效評價模型；最后，通過成績分類方法，通過問詢調研方式，獲得教學內容和教學模式存在的問題，以進一步修正教學內容、教學模式、和教學成效評價方法。