基于工程应用的《电力系统分析》课程改革探索

何莉萍 吕剑 从兰美

摘要：本文基于工程应用的基本理念和实际情况，对《电力系统分析》课程进行教学改革探索，注重理论教学和实践教学的知识创新和有机融合，并利用网络资源，采取线上线下教学相结合的教学方式，达到了繁琐的计算过程具体化、抽象的工程背景形象化的教学目的，深入浅出，提高了学生的学习热情。

关键词：《电力系统分析》课程，工程应用，教学改革，教学实施

1引言

《电力系统分析》内容多，理论性强，难理解，工程应用价值又很高。本课程根据这一实际情况，积极改革思路，基于工程应用培养，打破传统课堂教学模式，为在互联网上传播和开展教学活动不断积累课程资源。

2 课程内容设置

目前，国内外对《电力系统分析》课程的教学研究主要是整体性的宏观设计模式，并未将其聚焦到地方应用，为地方经济服务上。在我校“全国知名、区域特色鲜明的创新创业型大学”奋斗目标和我院“立足应用，以地方为依托，培养创新应用型技术人才”教学方针的指导下， 本课程以山东临沂电力系统为载体进行实践教学设计，从抽象的课堂走入具体的实际，实现了理论教学与实践教学的统一。具体课程内容设置如图1所示。

课程内容的设置充分遵循了《电力系统分析》的课程特点，加入一定数量的前沿讲座、科研讲座、临沂电网科技创新成果讲座，有效培养了学生的工程意识和创新意识，并配置一定的实践环节辅助：比如在讲解复杂电力系统潮流计算时，一味的讲解只会使所讲内容更枯燥无味、更抽象难懂，改革之后，只需作简要原理性的学习，重点放在潮流计算课程设计中去讲解，利用计算机编程计算和运用电力系统软件进行仿真验证。

3课程改革实施计划

《电力系统分析》课程改革实施主要从以下几个方面展开。

（1）理论课程具体实施改革主要有三个方向：

① 创新教学内容，拓展外延延伸，着意培养工程意识：根据工程应用的培养目标，结合电力系统的专业发展方向和最新技术，增加了新能源交直流变换新理论、新技术和新电气设备的应用，指出了电力系统可靠性、超高可靠性的发展趋势介绍了电压直流输电工程、柔性交流输电系统、分布式发电、智能电网等专业，以知识结构使优化后的课程教学内容更加科学、合理、先进、实用。

②合理简化课程内容，使之简单化，有效实现模块化教学：由于课程内容多，教师必须选择领域，将每一章分为重点、分重点、非重点和精选内容，力求细化重点内容。

③突出各章节内容的必然联系，构建系统操作思维导图：充分利用电子课件的优势，在课程中构建相关知识体系的思维导图，帮助学生更顺畅地理解新知识。

（2）课外实践教学具体实施改革主要有四个依托：

① 依托课程实验实践载体，运用现有实验设备，模拟演示自行设计系统故障条件，分析故障时的系统运行状态，提高学生的动手能力;

② 依托应用型课程设计实践载体，结合电力系统的具体实例，让学生学习至少一个电力系统仿真軟件，如PSAT、PowerWorld、MATLAB等，要求学生能够自行设计一个简单合理的电力系统，以便对电力系统形成完整的认知概念;

③ 依托现场型课程实习实践载体，联系临沂电力公司，带领学生现场参观至少一个发电站或一个变电站，将课堂理论学习与现场实际应用结合起来，由抽象走向具体，加深课堂理论学习效果;

④ 依托毕业设计实践载体，一是指导学生参加相关学科创新竞赛，二是指导学生进行电力系统分析、控制、运行设计等相关内容的课题研究，实现理论学习到工程应用的质变，达到创新创业能力培养的目的，使学生学会在毕业前发表原创性研究论文成为可能。

（3）线上与线下教学环节设置

① 启发式、讨论式、案例式等常规教学方法的线上、线下配合使用：启发式、讨论式、案例式等常规教学方法对线下教学任何单一知识点均适用，关键要配合使用，深入浅出，逻辑清晰。一种算法讲解之后要有配套的例题讲解和作业训练，做到“讲练合一”。课堂上没有听懂的问题可以借助在线教学录像视频进行反复自主学习;在课程学习到一定阶段，可将所学的知识综合运用，设计若干题目让学生分组协作完成，撰写讨论报告，该过程可在课外有课程组老师进行网络在线答疑和讨论。

② 针对不同内容采用立体式现代化教学方法与手段，线下多媒体引入讲解，线上及时进行专题讨论：根据不同教学内容的特点将课程讲座、科技成果展示，科研研究等穿插在课程教学的某个环节或某个知识点上，多媒体讲座或图片、动画展示均可以使学生从难理解、抽象枯燥的公式推导中眼前一亮，生动、形象的展示配合主讲教师富有激情的解说，既使学生开阔了视野，学习效果得到提升，又在不知不觉中培养了学生的工程应用意识和创新意识。针对重要知识点在课堂讲解结束后分时段开展在线答疑;科研讲座课堂简单展示后线上约定时段进行线上讨论，并要求学生分小组提交讨论报告。

4 结语

随着智能电网时代的到来，作为一门专业核心课程，《电力系统分析》课程在专业人才培养中所承担的角色越发重要，本文基于工程应用的基本理念和实际情况，对课程内容进行了理论教学和实践教学的双创新，并在改革探索中注重两者的无缝衔接和有机融合，同时注重利用网络资源，线上线下教学相结合，这既有助于使抽象的内容具体化，更重要的是培养学生的计算机工程应用能力，为学生的就业和创业打下良好的技术基础。

参考文献：

[1] 罗平等. 基于OBE理念的电力系统分析课程教学模式改革[J]. 教育教学论坛， 2020（09）： 127-128.

[2] 张永熙等. 《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， 6（49）： 124-125.

[3] 蔡新红等. 工程背景下“电力系统分析”课程教学改革与探索[J]. 农业网络信息， 2017（12）： 56-58.

[4] 姚武军，邓喆. 面向工程应用的《电力系统分析》教学改革研究[J]. 电脑， 2017， 33（04）： 83-84.

作者简介：

何莉萍，女，1982.11，硕士，毕业于山东大学电气工程学院，现任教于临沂大学自动化与电气工程学院，主要从事电力系统运行与控制和电力电子技术应用等方向的研究。