工程应用型人才培养模式在“电力系统分析”教学中的研究与实践

刘冬梅 谭丽 李洋 秦宏伍 吴旭云

摘   要：“电力系统分析”是电气工程及其自動化专业的核心课程，该课程理论性强，概念抽象，与工程实践密切相关。为提高课程的教学质量，采用全过程考核机制，优化教学内容、改进教学方法、改革教学方式、强化实践教学，以取得较好的教学效果。文章对此进行了阐述。

关键词：Spoc平台;对分课堂;实践教学;考核方式改革

1    “电力系统分析”课程介绍

“电力系统分析”是电气工程及其自动化专业的核心课程，包括电力系统稳态分析和暂态分析两个主要课程模块，是“电力系统继电保护”“高电压技术”“发电厂电气部分”和“电力系统自动化”等课程的先修课程，在专业人才培养中发挥十分重要的作用[1]。

2    人才培养现状

对于专业背景特点不突出的地方高校而言，培养具有本校特色、服务地方经济的合格工程应用型人才尤为重要。随着工程认证工作的推广与普及，高校普遍重视学生工程应用能力的培养与提高，也对教学工作提出了更高的期待与要求。现阶段人才培养存在的共性问题：

（1）学时的大量缩减导致教师讲授和学生接受难度都大大增加。

（2）理论教学与工程实践契合度不高，存在理论脱离实际，与实际电网脱节严重等显著问题，无法满足学生的学习诉求。

对“电力系统分析”课程的教学内容、教学方法、教学手段等方面进行改革势在必行。重点强化实践教学环节，将理论知识贯穿于实验、生产实习等各个教学环节中，形成了一套“工学一体化”的教学模式[2-3]，将学校、学生、企业有机结合，构建了电力系统分析课程的工程实践培养新模式。

3    教学方式探索与实践

3.1  Spoc教学实践平台的应用

为弥补课程学时不足导致的教学进度过快，学生知识掌握程度不够的问题，可利用Spoc平台实现课前、课中和课后的全方位学习指导。在Spoc平台建立试题库，以选择和填空题为主，主要用于课前测试和期中、期末客观试题的生成。

课前，上传本次课程涉及的重点、难点知识微视频，至多4个视频段，每个视频时长不超过8 min。学生观看视频预习，并完成针对上述视频的网络试题，以选择题为主，加入大量多选题型，考察学生对知识的理解程度，试题可重复作答3次，以最高成绩计入平时成绩，作为平时考核的一部分。教师备课时，根据本班学生网课学习情况，可初步了解其对本次课程内容的掌握情况，以对教学内容，教学方法及时作出调整。

课程进行过程中，当学生处于疲惫懈怠状态时，可在Spoc平台完成课程签到，通过手势签到，完成3～5道选择题，旨在活跃课堂气氛，调动学生课堂学习的积极性。

课程结束后，布置课后作业和相关思考题，加深学生对重点、难点知识的理解，并通过Spoc平台以问答形式与学生形成良性互动，提高学生的学习积极性。教师抛出有针对性的问题，并引领学生作答，也鼓励学生通过平台提问，教师和其他学生作答，提升学习氛围。

3.2  对分课堂的开展

课前以6～7名学生一组为标准进行分组，教师结合学生学情，对在网课中掌握不佳的知识点进行讲解，突出重点和难点。课下学生应用Matlab仿真工具验证所学知识点，如潮流计算等[4]。接下来的课程，安排每小组中的一名同学进行展示，同组同学对讲解内容进行补充，确保每个小组都有一次展示的机会，组内每名同学于课后录制指定内容的讲解视频，并上交老师，避免学生“搭车”不作为的情况发生。展示后设置10 min左右的讨论环节，人针对展示内容进行提问，大家讨论作答，最后教师对展示和提问双方同学的表现进行点评，并针对不清晰的知识点和遗留的问题进行讲解，提取学生知识获取过程中存在的共性问题，在后续的教学环节中予以解决。对分课堂的开展充分调动了学生学习的积极性，增强学生的团队意识、沟通和表达能力。

3.3  课程实践环节探索

构建了“专家请进来，教师送出去”的实践教学管理体系。与企业合作建立实习基地，完善实践教学环节，注重理论知识与工程实践的有效结合，培养学生提出问题、解决问题的能力。鼓励中青年教师赴企事业单位锻炼，增加实践工作经验，回馈教学。选聘企事业单位具有高级职称且专业实践经验丰富的专家来校开展专题讲座，使学生深入了解本专业的就业领域以及在某一领域工作需要掌握的基本专业技能。以实验和实习实训为抓手，逐步提升学生的实践动手能力。

实验课程以培养学生分析问题、解决问题的能力作为主要培养目标[5]。课前要求学生在网络平台下载微课进行学习，撰写实验预习报告，熟悉实验流程和具体操作步骤。课上规范操作，记录实验数据，在过程中具备解决电力系统突发状况的能力。教师根据学生实验操作表现给定课上成绩（50%），再结合实验报告和实验数据分析结论给定学生的报告成绩（50%），取二者的平均值作为本次实验的最终成绩。

课程设计要充分发挥校内外专家的核心指导作用，提前确定设计方向，拟定可选题目，并与校内指导老师沟通交流，讨论设计方案，进行全方位的选题论证，剔除学生实现难度过大的选题方向和题目。采用案例法对设计流程和注意事项统一进行讲解，课程设计过程中，指导教师做好指导和引领工作，采用小组研讨的方式，推进项目的进程。对课程设计过程中涉及的本课程知识，如短路电流计算等进行明确，引导学生在设计过程中关注理论与实践知识的有效结合，培养学生思考并解决问题的能力。答辩过程中重点考察学生的表达和沟通能力、课程设计参与度、对专业知识的掌握程度及对整个设计思路和流程的把握程度。最后，综合校外专家、项目小组成员与指导老师3个方面的成绩计算最终答辩成绩，占总成绩的55%，文本文件的规范度和平时表现占总成绩的45%。

生产实习要充分考虑本门课程相关知识的落实[6]，真正做到理论与实践相结合。实习前与实习单位建立良好的沟通，说明实习目的及希望学生达成的实习效果。以某一热电厂实习为例，达成以下实习协议：（1）了解发电厂在现代生产生活中的作用，明确发电厂安全、可靠供电的基本要求及措施。（2）几种类型发电厂的简要说明。（3）理解发电厂依次的系统图。（4）理解电力系统调频的基本原理。（5）理解低压变频器的工作原理。（6）现场设备的辨识及信号传输原理。（7）电力调控及有功功率经济分配原则在实践中的应用。（8）电力系统前沿技术报告。

3.4  课程考试方式改革

课程考核是教学工作的重要环节，是评价教师教学效果和学生学习效果的重要手段，是促进教风、学风建设和提高育人质量的重要举措。参考社会对人才培养质量的新标准和新要求，以考导教，以考导学，增强培养目标对社会需求的适应度。

（1）注重过程。增大过程考核在总成绩中的占比，增加过程考核的次数，活化过程考核的形式和内容。

（2）强调时效。把平时课堂强调的内容，平时作业的内容、平时实践训练的内容带入考核，引导学生注重平时学习。

（3）突出应用。期末考核试题中设有应用性题目，培养学生的创新性思维。

课程成绩由平时表现成绩（15%）、平时考核成绩1（5%）、平时考核成绩2（5%）、期中考试成绩（15%）、实验成绩（10%）和期末考试成绩（50%）构成。

4    结语

通过对“电力系统分析”课程内容進行整合，采用线上线下混合教学模式，突出以学生为本，激发了学生的学习热情，调动了学生的学习积极性和主动性，提高了课堂教学效率和教学质量。实践环节以培养学生的工程应用能力为核心目标，培养学生严谨细致的工程素养，注重理论与工程实践的有效结合，从而提高学生解决工程实践问题的能力、自主学习和综合分析问题的能力。考试方式改革采用多样化、全过程的考核方式，本着强调实践，突出能力，注重过程的理念，破除了传统考核方式重知识、轻能力，重结果、轻过程，重书本、轻实践的弊病，取得了较好的教学效果。“电力系统分析”课程教学方式改革为培养理论基础扎实、实践能力较强、具备一定创新能力的应用型人才打下了必要的基础。

[参考文献]

[1]张永熙，周任军，王媛媛.“电力系统分析”课程的工程实践培养模式探索[J].教育现代化，2019（49）：124-125.

[2]张靠社，张欣伟，宁联辉，等.“电力系统分析”课程的教学改革和实践[J].电力系统及其自动化学报，2008（2）：126-128.

[3]王淑娟，王宇野，王立欣.培养大学生的实践能力与创新精神的探索与实践[J].实验技术与管理，2005（2）：9-13.

[4]王世山，高欣欣，陈杰，等.“电力系统分析”课程的教学革新探索[J].电气电子教学学报，2017（5）：46-49.

[5]胡亚娟，张洪华.“电力系统分析”课程教学模式探究[J].教育教学论坛，2019（2）：200-201.

[6]刘辉，李啸骢，梁志坚，等.“电力系统分析”课程多重实践教学探索[J].高教论坛，2017（4）：37-39.