談獨(dú)立學(xué)院電氣專業(yè)課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的改革與實(shí)踐

摘 要：獨(dú)立學(xué)院要想長遠(yuǎn)發(fā)展，必須深化教學(xué)改革，走應(yīng)用型可持續(xù)性發(fā)展道路?？紤]到獨(dú)立學(xué)院學(xué)生的特點(diǎn)與筆者電氣工程的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，本文從課程設(shè)計(jì)內(nèi)容、方法、手段、考核等環(huán)節(jié)進(jìn)行了探索和實(shí)踐。結(jié)果表明，幾方面的教學(xué)改革能夠使學(xué)生對(duì)所學(xué)專業(yè)的重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，并對(duì)其中相關(guān)的計(jì)算過程有了更清晰的思路，仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)可以使本專業(yè)的課程融會(huì)貫通，同時(shí)考核方式的改變使學(xué)生更積極，也更公平。

關(guān)鍵詞：實(shí)踐環(huán)節(jié) 課程設(shè)計(jì) 教學(xué)改革

引言

獨(dú)立學(xué)院電氣專業(yè)的辦學(xué)原則是根據(jù)實(shí)際人才需求導(dǎo)向，設(shè)置與之適應(yīng)的專業(yè)方向，做到學(xué)生適學(xué)對(duì)路。在培養(yǎng)方案制定上突出了”電力特色”、”統(tǒng)一性與多樣性相結(jié)合”、”重實(shí)踐強(qiáng)能力”等原則。獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生作為一個(gè)特殊的群體，既有對(duì)專業(yè)知識(shí)，專業(yè)素養(yǎng)要求的渴望，也不得不承認(rèn)，無論從基本功的扎實(shí)程度還是從知識(shí)的接受能力的方面，和一本的電氣專業(yè)學(xué)生之間畢竟是有差距的，所以對(duì)于獨(dú)立學(xué)院學(xué)生的定位是培養(yǎng)應(yīng)用型的人才，對(duì)于部分想要繼續(xù)深造的學(xué)生也提出相應(yīng)的高目標(biāo)嚴(yán)要求。[1]

課程設(shè)計(jì)是高等工程教育最重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，它是由學(xué)生獨(dú)立完成的一項(xiàng)綜合性、創(chuàng)造性、設(shè)計(jì)性的大型作業(yè)。實(shí)踐環(huán)節(jié)特別是課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)是實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)，對(duì)于增強(qiáng)學(xué)生自身的自學(xué)能力、創(chuàng)造能力、計(jì)算能力、編程技能及綜合利用相關(guān)知識(shí)的能力有著其他環(huán)節(jié)不可替代的作用。電氣工程及自動(dòng)化是一個(gè)應(yīng)用性極強(qiáng)的工科專業(yè)，具有強(qiáng)弱電結(jié)合、軟硬件結(jié)合、元件與系統(tǒng)結(jié)合、運(yùn)行與制造結(jié)合的特點(diǎn)，因此課程設(shè)計(jì)在該專業(yè)的培養(yǎng)體系中具有舉足輕重的作用。

《電力系統(tǒng)分析》是電氣專業(yè)非常重要的專業(yè)課，它的實(shí)踐教學(xué)體系如圖1。此門課程包括電力系統(tǒng)的短路計(jì)算，潮流計(jì)算和穩(wěn)定計(jì)算三類常規(guī)計(jì)算，針對(duì)課程特點(diǎn)，對(duì)組成實(shí)踐教學(xué)的相關(guān)要素進(jìn)行整體設(shè)計(jì)。

電氣專業(yè)的學(xué)生的課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)包括《電力系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)》《電力系統(tǒng)潮流上機(jī)計(jì)算》《電力系統(tǒng)仿真》等，本次是針對(duì)和電力系統(tǒng)分析課程相關(guān)的課程設(shè)計(jì)的改革。

下邊從課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容，分組討論和考核方式三個(gè)方面進(jìn)行改革。

一、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容

通常課程設(shè)計(jì)的時(shí)間都安排在學(xué)生學(xué)完相應(yīng)部分的課程的學(xué)期末，例如學(xué)生學(xué)完穩(wěn)態(tài)部分，開始進(jìn)行潮流上機(jī)的計(jì)算，學(xué)完暫態(tài)部分之后，安排學(xué)生進(jìn)行短路計(jì)算的課程設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)要求在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，按照課程設(shè)計(jì)要求， 首先進(jìn)行手工計(jì)算，然后依照設(shè)計(jì)思路畫出程序流程圖，編寫程序， 在上機(jī)時(shí)間調(diào)試和驗(yàn)算，最后寫出規(guī)范的課程設(shè)計(jì)報(bào)告、課程設(shè)計(jì)總結(jié)，并進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的答辯或考試。[2]

《電力系統(tǒng)分析》課程有很多計(jì)算內(nèi)容，手算極其繁瑣，電力系統(tǒng)規(guī)模越來越大，朝著大電網(wǎng)發(fā)展，節(jié)點(diǎn)數(shù)目巨大。實(shí)際操作中計(jì)算機(jī)處理已經(jīng)很成熟穩(wěn)定，但為了讓學(xué)生對(duì)書本中的很多計(jì)算，特別是很多理論的東西，例如潮流計(jì)算和短路計(jì)算的計(jì)算過程有更深的理解，課程設(shè)計(jì)中一般會(huì)以3～5節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)為例，讓學(xué)生先進(jìn)行手算的計(jì)算和處理。手算考察學(xué)生對(duì)基本運(yùn)算和電力系統(tǒng)中各種元件參數(shù)處理的能力。同時(shí)為培養(yǎng)學(xué)生使用軟件和編程能力，還要求學(xué)生進(jìn)行編程處理，并與手算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，從中體會(huì)上機(jī)和手算的差別與聯(lián)系。為了更開放，鼓勵(lì)學(xué)生使用更多的軟件編程，學(xué)生可以使用自己認(rèn)為最熟悉的形式，例如matlab，VC等。[3]

對(duì)自己有高要求的學(xué)生，指導(dǎo)教師增加了要求，從程序的通用性，可移植性等方面嚴(yán)格要求。

二、分組討論

課程設(shè)計(jì)部分一般為兩周的時(shí)間，學(xué)生要想在兩周的時(shí)間里手算例題，然后上機(jī)編程調(diào)試，是一項(xiàng)很繁重的任務(wù)，為了讓學(xué)生在有限的時(shí)間既能掌握好知識(shí)，又能把程序編好，調(diào)試好，分組討論是一個(gè)很好的形式。學(xué)生在互相交流的過程中對(duì)所學(xué)的內(nèi)容會(huì)有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，這一點(diǎn)在過去的教學(xué)中筆者深有體會(huì)。[4]

同樣，電力系統(tǒng)仿真部分的上機(jī)也采用分組的形式。電力系統(tǒng)仿真是一門必修的實(shí)驗(yàn)課程，要求學(xué)生在兩周的時(shí)間內(nèi)對(duì)調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)（Dispatcher Training Simulator， 簡稱 DTS）熟悉使用，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括電力系統(tǒng)有功功率，無功功率的分布及分析，綜合調(diào)壓措施分析，有功-頻率分析，潮流控制分析，不對(duì)稱故障計(jì)算及分析，繼電保護(hù)動(dòng)作特性分析，穩(wěn)定性計(jì)算及分析等。在這個(gè)過程中，很多數(shù)據(jù)的測(cè)量是重復(fù)性的動(dòng)作，實(shí)驗(yàn)的目的是通過測(cè)得的數(shù)據(jù)，對(duì)電力系統(tǒng)的各種運(yùn)行狀況，或者對(duì)某些量值的分布找到電力系統(tǒng)的電壓、電流、頻率等的變化規(guī)律，或者驗(yàn)證變量之間的關(guān)聯(lián)性，并于教材中電力系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)律進(jìn)行驗(yàn)證。

在這個(gè)過程中，分組討論顯示出了它的優(yōu)越性，保證了小組成員都能夠參與實(shí)驗(yàn)的過程，而不必把所有的精力放在繁瑣的實(shí)驗(yàn)中，分工合作，過程愉快效率也高，同時(shí)也鍛煉了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神。

三、考核方式的改革

傳統(tǒng)考核主要以考試來呈現(xiàn)，具有模式僵化、目標(biāo)狹隘、方式單一和命題陳舊等弊端，忽略了學(xué)生在教學(xué)中的主體作用，考試目的功利化、題型標(biāo)準(zhǔn)化形式單一。并且傳統(tǒng)考核模式的‘一考定成績方式，學(xué)生的注意力集中在分?jǐn)?shù)結(jié)果上，忽略了學(xué)習(xí)過程的積累。

為了避免學(xué)生之間互相模仿，抄襲，真正達(dá)到讓學(xué)生都得到通過實(shí)踐環(huán)節(jié)掌握更多專業(yè)知識(shí)的的目的，同時(shí)也為了為了督促學(xué)生學(xué)習(xí)，兼顧公正公平，使成績能夠正確的反應(yīng)學(xué)生實(shí)際的能力，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師采取平時(shí)表現(xiàn)、設(shè)計(jì)報(bào)告、答辯和內(nèi)容創(chuàng)新等方面的考核方法對(duì)學(xué)生進(jìn)行總評(píng)。具體操作時(shí)將成績分為幾個(gè)部分，包括平時(shí)成績（有手算和上機(jī)編程部分的每個(gè)環(huán)節(jié)都占總成績的一部分），驗(yàn)收成績（分一對(duì)一的提問或考試），還包括學(xué)生報(bào)告部分的成績?？己朔绞降母淖兗訌?qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，通過課程設(shè)計(jì)，學(xué)生加深了對(duì)理論知識(shí)的理解，掌握了數(shù)學(xué)建模的思路，提高了編程能力，培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，增強(qiáng)了學(xué)生綜合素質(zhì)。

結(jié)語

通過過去一年對(duì)獨(dú)立學(xué)院電氣專業(yè)課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的改革發(fā)現(xiàn)，改革后的課程設(shè)計(jì)更能發(fā)揮特點(diǎn)，使學(xué)生通過課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)對(duì)本專業(yè)課程中設(shè)計(jì)的重點(diǎn)知識(shí)部分有了更深的認(rèn)識(shí)，并加強(qiáng)了知識(shí)綜合運(yùn)用的能力，達(dá)到了改革的目的。

參考文獻(xiàn)

[1] 《電力系統(tǒng)分析》課程教學(xué)改革探索[J]. 羅繼東. 科技致富向?qū)? 2012（09）

[2] 高紅艷 獨(dú)立學(xué)院電氣專業(yè)《信號(hào)分析與處理》課程的教學(xué)改革與實(shí)踐[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2015，（03）.

[3] “電力系統(tǒng)分析”課程教學(xué)及實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)方法[J]. 朱蘭，韋鋼 電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào). 2011（S1）

[4] 電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)人才實(shí)踐能力培養(yǎng)方法[J]. 陳虹. 電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào). 2010（S1）

作者簡介

高紅艷 （1979-）女，碩士，講師，從事電力系統(tǒng)分析的研究等。endprint