基于OBE理念的電力系統專業二級項目 教學改革與實踐

鐘嘉慶　張曉輝　王珺　殷桂梁

摘要：在OBE教學理念的指導思想下，分析當前項目式教學中存在的問題，確定二級項目教學改革的目標，深入分析課程內涵及相互之間聯系，確定適用于電力系統發/輸/配電總體設計的二級項目內容，將技術指標與經濟指標相結合，將設計與生產實際相結合，力求培養學生的頂層設計能力及解決工程問題的時間能力，達到電力專業學生的滿足工程教育認證要求的培養目標。

關鍵詞：OBE;二級項目;頂層設計;工程教育認證

一、基于OBE理念的教學改革的指導思想

以教育思想和教學觀念轉變為先導，以OBE人才培養模式為導向，在教學學術的思想指導下，以教學內容和課程體系改革為核心，以高水平的學科群為依托，以國內外名校的同類課程為參照系，樹立教學層次多元化、培養途徑多樣化的教育理念，將教育創新和高質量人才培養有機結合。

二、電力系統專業項目式教學中存在的問題及二級項目教學改革目標

原有的“電力系統穩態分析”、“電力系統暫態分析”、“工廠供電”等多門課程三級項目是分散的，按各門課程的教學內容分立形成設計內容，內容銜接性不強，學生學習后對電力系統設計沒有全局認識。本次教學改革，將多門課程的實踐環節進行綜合統一規劃整合，形成一個較為完整的電力系統二級項目，將潮流計算、短路計算、穩定性計算、負荷計算等理論知識與系統結構設計、網絡結構調整、設備選擇及校驗等設計方法結合起來，使學生對電力系統各門課程的相互關系有更清楚的認識和把握。

二級項目教學改革是以OBE教育理念為基礎，以工程認證為契機，適應電力專業畢業培養目標的教學方式改革。力求培養電力系統專業的學生在選擇與使用恰當的技術、資源、現代工程工具和信息技術工具的基礎上，綜合所學的理論知識來解決工程問題的能力。并且，以招投標的項目式管理方式，使學生能夠將工程管理的原理和經濟決策的方法用于電氣系統的設計、運行。該教學改革同時能夠培養學生的團隊協作及終身學習的能力。

三、二級項目教學改革內容

1. 支撐二級項目課程結構形式

電力系統專業二級項目設計，是將現有的電力系統穩態分析三級項目、電力系統暫態分析三級項目、供電系統三級項目等多門課程分散獨立的設計內容進行統一規劃整合，形成一個較為完整的電力系統二級項目。

“電力系統穩態分析”、“電力系統暫態分析”課程為電力系統的計算提供基礎理論支持，包括潮流計算、靜態穩定性分析、短路計算、暫態穩定性計算等;“工廠供電”課程為電力系統的設計及分析提供設計理論支持，包括負荷計算、系統結構設計、設備選擇、方案對比、經濟指標計算等。

2. 二級項目具體要求

（1）要求設計過程完全按照企業實際規劃方案進程安排，使學生建立系統設計從頂層設計到分布實施及調整的規劃思想。同時，要求學生能自主查閱資料，設計方案要符合行業標準，不僅培養學生扎實的電氣工程專業基礎，還培養學生工程實踐能力強，能夠適應現代科技發展和經濟建設需要。

（2）在項目中以模擬實際生產招投標的項目式管理方式進行最終的評判，提高學生工程項目管理的能力，以及人際交流、團隊合作和終身學習能力。

3. 二級項目改革內容

本次二級項目，要求學生完成兩方面的內容，一方面是在原始設計參數基礎上進行電力系統網絡結構設計及計算;另一方面是在滿足技術指標基礎上完成經濟指標的計算及分析。具體設計要求如下：

（1） 技術指標設計的教學目標

①依據任務書中提供設計參數，對電力系統電源及電網進行總體結構設計，并畫出電氣設計結構圖（CAD）。

②計算系統潮流分布，并做靜態安全分析，在此基礎上進行網絡結構的修正。

③設計電力網絡結構并保證系統穩態時各母線電壓偏差在±10%范圍內，且任一條線路發生故障時，各負荷均不斷電。

④電力系統短路計算和暫態穩定性分析，選擇滿足技術指標的接線方式及設備型號。

⑤繼電保護整定計算及二次系統設計。

（2）經濟指標設計的教學目標

①各電壓等級接線方式及設備型號的選取，各方案經濟性比較。

②對設計完成的電力系統進行經濟成本的計算，并以投標標書的形式進行項目不同方案的對比分析。

四、二級項目教學改革與畢業生培養目標關系

二級項目教學改革能培養學生系統分析、工程設計、工程技術管理等方面的實踐能力，以及團隊合作能力等。使學生達到畢業要求中第5條“能夠針對電氣系統的復雜工程問題，開發、選擇與使用恰當的技術、資源、現代工程工具和信息技術工具，包括對問題的預測與模擬，并能夠理解其局限性”、第6條“能夠基于電氣工程相關背景知識進行合理分析，評價專業工程實踐和復雜工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律及文化的影響，并理解應承擔的責任”、第7條“能夠理解和評價針對復雜電氣工程實踐對環境、社會可持續發展的影響”及第10條“能夠與業界同行及社會公眾進行有效溝通和交流，并具備一定的國際視野，能夠在跨文化背景下進行溝通和交流”。因此，二級項目教學改革是與電力系統專業畢業生培養目標相符。

五、結束語

二級項目教學改革是在前期三級項目教學的基礎上，進行更高層次的綜合運用能力的培養。結合學生三、四年級一系列的專業理論知識，以工程應用為背景提出問題，學生通過自查資料、調研等，提出解決方案和實施步驟。目標使學生不僅掌握電力系統相關專業知識，同時還能解決工程問題的實踐能力，促進學生綜合素質和就業技能的提升。

在OBE人才培養模式下的二級項目改革與實踐基礎上，可構建“課堂教學+討論互動+工程項目研究+專業綜合訓練”的一體化的課程教學新體系。使學生在掌握必要的理論基礎知識的前提下，通過討論互動環節進一步挖掘理論知識和實際應用間的區別與聯系，通過多門課程基礎知識整合、滲透，為學生進行工程項目研究環節和專業綜合訓練環節提供更多的工程體驗，進一步提高學生實踐能力和綜合素質。二級項目改革的實踐成果有助于更有針對性地對相關課程的教學大綱、教學計劃和實踐環節的實施內容提供修改建議。

參考文獻：

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基金項目：河北省高等教育教學改革研究實踐項目（2018GJJG065）。