电力系统基础课程改革的探索和思考

张 勇

北京工商大学计算机与信息工程学院 北京 100037

电力系统基础课程改革的探索和思考

张 勇

北京工商大学计算机与信息工程学院 北京 100037

电力系统基础课程是电气工程及其自动化本科专业一门重要的专业课程。总结了对该课程进行教学改革的措施，包括改革课程教学内容和体系、引入双语教学、强化实践教学和改善教学过程管理等。

电力系统；教学改革；双语教学

电力系统基础课程是电气工程及其自动化本科专业一门重要的专业课程，涉及电气工程领域三个重要的学科分支（电力系统稳态分析、电力系统暂态分析、发电厂电气）。结合我校的办学宗旨和定位，电气工程及其自动化专业制订了建设特色鲜明、强弱电结合的电气专业的基本目标。在此基础上，提出“培养为首都经济建设和社会发展服务的，创新型、复合型电气工程领域高级工程技术人才和管理人才”的人才培养目标。以上述目标为指引，我校电气工程及其自动化专业电力系统基础课程组多年来不断尝试改进培养和课程体系，在教材建设、课程实验室建设、学生工程实践和科研创新能力的培养上做了大量的探索和改进。经过多年努力，本课程教学改革取得良好成效，提高了本专业学生的专业素养和实践水平。

1 电力系统基础课程改革的措施

电力系统基础课程教学改革的基本宗旨是加强理论素养和工程实践创新能力，探索适合本专业培养目标的课程结构和教学手段，主要从完善课程教学体系、实施双语教学、改进实践教学、通过引入Blackboard教学平台改善教学过程管理等四个方面实现上述课程改革的目标。

1.1 优化课程教学内容和体系

本课程自20世纪90年代末在我校电气工程及其自动化专业开设以来，历经多次课程体系和内容的调整。

第一阶段选用了刘介才主编的《工厂供电》作为教材，主要内容包括负荷计算、短路电流计算、高低压开关电器、配电系统和电气主接线、继电保护和过电压等。这套教材主要针对应用型本科、高职高专院校和电视大学的电气技术和电气自动化专业，偏重35 KV以下的配电系统的设计、计算和分析，各部分内容深度不够，同时缺少本专业一个重要的理论基础——电力系统稳态分析部分，不能满足希望继续深造并从事电气工程研究工作的同学的需求。

第二阶段，随着我校在21世纪提出建设教学研究型的综合性大学，电气工程及其自动化专业着手加强专业内涵建设，对原有的课程体系做了深入的改进和完善。具体到电力系统基础课程，首先考虑其内容应该反映电力工业领域的整体性和综合性，增加原有内容所缺少的基本专业理论部分，同时要兼顾一些新技术和新的应用。基于上述考虑，本课程选择了J. Glover主编的"Power System Analysis and Design"作为教材。该教材为英文原版教材，内容涵盖广泛，深入浅出。但限于培养方案的课时数，选择了其中的电力系统稳态分析、暂态分析、继电保护和电力系统运行控制作为主讲内容。

第三阶段，随着我校要求各专业贯彻“高等学校本科教学质量与教学改革工程”，电力系统基础课程面临又一次重要的改革和调整。经过多年的教学实践，本课程教学内容虽日趋完善，但仍然存在改进的需要。从教学内容的角度，考虑到本专业的工科性质，本课程应加强物理概念，减少过多的数学推算，更侧重于工程应用。如减少基于电磁场和电机学的参数推导过程，适当增加电力系统的无功补偿和电压控制的内容，将标幺值计算法和输变电元件的参数与模型结合到一个章节中讲授，有助于学生掌握标幺值计算法这一电力系统分析的重要工具。此外，本课程在此次改革中力求将理论叙述与工程实际结合得更紧密，比如在暂态稳定分析中，引用国内外著名的大停电事故作为案例，让艰深的理论分析不再枯燥。

最后，本次课程改革注重与时俱进，将学术界和电力工业界的最新成果结合到课程内容中，增补了我国电力工业的发展数据，增加了分布式发电的内容。基于上述考虑，本课程保留原版教材"Power System Analysis and Design"作为参考书，同时选用刘笙主编的《电气工程基础》作为中文教材。

1.2 实施双语教学

2007年，教育部高教司明确指出，双语教学示范课程建设的目的是“旨在形成与国际先进教学理念与教学方法接轨的、符合中国实际的、具有一定示范性和借鉴意义的双语课程教学模式，为培养学生的国际竞争意识和能力发挥重要作用”。［1］

电力工程基础课程是我校电气工程及其自动化专业首批尝试双语教学的专业课程。在双语教学过程中，选用英文原版教材，即上文提到的J. Glover主编的"Power System Analysis and Design"。在课程的其他环节，包括教学大纲、教案、电子课件、课后习题和课程设计全部以英语完成。在教学过程中，为兼顾部分英语水平欠佳的同学的学习效果，也准备了中英文双语的电子课件供同学复习使用。

在多年的双语教学实践中，笔者体会到，所在班级的英语基础和英语四级考试通过率与双语教学的效果密切相关。回归到教育的本质，笔者认为双语教学仅仅是一种手段，应该站在学生的角度，从是否获得了预期的专业知识作为根本，其次是专业外语水平的提高。因而，笔者在授课过程中，注意平衡双语授课和教学效果之间的关系，对于英语水平较高的班级，注重增加英语讲授专业知识的比例；对于英语水平一般的班级，提高汉语授课的比例。

1.3 强化实践教学的措施

根据教育学的理论，人类认识事物的规律，都遵从由浅入深、由简到繁、由个别到一般这样的特点，本课程实践环节的设置采用层次递进的模式设置了“验证型→综合型→现场实习”等不同内容。使学生从验证型、综合型实验中获得间接知识，从校外实践基地的实习中获得直接知识。

学校于2007年投入近百万元资金进行电力系统基础课程实验室建设，从国内知名教学仪器生产厂家采购10台实验装置供本课程教学使用。该套实验装置能进行本课程的验证型和综合型实验，累计已经有7届450名电气工程及其自动化的本科生使用，对提高学生的实践水平和动手能力起到重要作用。

除了实验教学外，电气专业与国内电气工程领域的知名企业合作，建立校外实践基地，其中包括国家电网公司、清华同方公司、许继集团等。这些校外实践基地为学生提供了良好的生产实习场所，自2009年至今，累计有超过350人在校外实践基地实习。实习内容不仅有常规的参观、动模实验和企业专家的技术讲座，还包括进入车间跟班实际操作，确保每名学生都能有动手实践的机会。校外生产实习有助于学生加强对电力系统基础课程理论的理解，增强感性认识，同时对有助于学生的就业。

课程设计是学生理论联系实际的重要实践教学环节，是对学生进行的一次专业训练。本课程的课程设计属于设计型的实践环节，设计选题严格从生产实际和科研项目中选取，通过本环节能加强学生的专业基础知识，锻炼学生的科研能力。

1.4 通过BB平台的使用 改善教学过程管理

作为国内外影响最大的网络教学平台，Blackboard网络教学平台为高校教师和学生提供了功能强大的基于网络的教学互动平台。电力系统基础课程自2013年起将该平台引入到教学过程管理中来，对推动教学过程的信息化，拓展本课程教学的深度和广度起到了显著作用。

本课程将传统教学手段与Blackboard网络教学平台有机地结合起来，实现了一个虚拟的7× 24小时网上课堂，是传统的课上教学的延伸和补充。通过Blackboard网络教学平台的讨论版、课程文档、在线作业系统、通知栏和在线测试评价等版块，极大地加强了师生之间的互动交流效率。

在本课程的实践中，对Blackboard网络教学平台的应用主要侧重三方面：教学内容管理、互动交流管理、作业及考核管理。首先，在教学内容管理部分，可以在开课前将教学课件、课程信息和教学大纲及时上传，有利于学生的课前预习和课后复习。其次，在互动交流管理部分，有效利用讨论版和通知功能。将课程讲授和习题中碰到的疑难问题上传到讨论版，鼓励学生自主学习和探索式地学习；将课程的临时性变动及时发到通知版块，方便学生查阅。最后，在作业及考核管理部分，可以通过创建和管理线上的作业习题、自测、测验、考试和成绩统计分析强化学生的学习效果、衡量学生的学习过程以及根据需要制定课程考核计划。

1.5 多种改革措施之间的促进和影响

电力系统基础课程实施的各项教改措施在实践中相辅相成，对教学效果起到了明显得促进作用。以双语教学和Blackboard教学平台为例，本课程内容多而杂，在实施“双语教学”过程中，由于使用英文教材和课件，客观上确实增加了学生学习本课程的难度。而限于笔者的水平和本专业学生的英语基础，在传统教学模式下，单纯依靠课堂教学难以将课程的难点和重点讲深、讲透，对教学效果的改善构成了挑战。而Blackboard网络教学平台的推广和应用很好地解决了这一问题，将传统的课堂讲授、答疑、实验和作业等教学环节与BB平台有机结合，可以提供更丰富的学习资源，并实现从以教师为中心的传统教学模式转变为以学生为中心的自主学习模式，延伸了传统课堂的时间和空间。

2 结束语

电力系统基础课程作为电气工程及其自动化本科专业一门重要的专业课程，是实现本科专业培养方案的重要环节，采取具体措施对其进行适时的教学改革，提高人才培养质量，是提高本专业本科教学水平的关键步骤。我校电力系统基础课程组，采取多种手段，在改革课程教学内容和体系、引入双语教学、强化实践教学和改善教学过程管理等方面做了一些探索。实施课程改革之后，过去几年中电力系统基础课程的教学效果明显改善，学生的专业素养有了一定的提高。

［1］教高司函［2007］137号. 关于启动2007年度双语教学示范课程建设项目的通知［Z］， 2007.

［2］丁明.电气工程及其自动化国家特色专业建设与思考［J］.电气电子教学学报，2011（4）：32-34.

［3］潘再评.电气工程类精品课程建设［J］.电气电子学报，2004（26）：62-64.

［4］韩立新.高校双语教学改革的若干问题思考［J］.教育科学，2013，12（29）：35-41.

［5］韩立红.高校“国际贸易”课程双语教学改革研究［J］.教育探索，2014（11）：25-28.

An Innovative Exploration into the Course Fundamental of Power System

Zhang Yong
School of Computer and Information Technology， Beijing， 100037， China

Fundamentals of Power System is an important major course for undergraduate students studying Electrical Engineering. The paper summarizes the major reform measures on this course， which includes improving the contents and teaching system， introducing bilingual teaching， strengthening practice teaching and improving process management.

power system； teaching reformation； bilingual teaching

2015-03-31

张勇，硕士，副教授。