基于國網(wǎng)考試背景下高職高?！峨娏ο到y(tǒng)分析》教學(xué)改革初探

張過有 徐健 丁祥

摘 ? 要：“電力系統(tǒng)分析”課程內(nèi)容在國網(wǎng)公司的入職考試中占了較大的比重。同時該課程理論性、實踐性和綜合性都很強(qiáng)，教學(xué)團(tuán)隊用原有的教學(xué)方法和方式已不能適應(yīng)教學(xué)需求。教學(xué)團(tuán)隊從課程內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)方式、實踐教學(xué)和考核機(jī)制五個方面對課程進(jìn)行了改革和探索，實踐證明改革提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、提升了國網(wǎng)公司入職考試的競爭力。

關(guān)鍵詞：教學(xué)內(nèi)容 ?教學(xué)方法 ?教學(xué)方式 ?實踐教學(xué) ?過程性考核

中圖分類號：TM711-4 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）02（c）-0188-03

自2012年國網(wǎng)公司首次開展2013屆畢業(yè)生統(tǒng)一招聘考試以來，一方面高校畢業(yè)生招聘工作可以為國家電網(wǎng)的創(chuàng)新發(fā)展注入新鮮血液，優(yōu)化人力資源配置，提升核心競爭力，創(chuàng)建世界一流電網(wǎng)、國際一流企業(yè);另一方面也能為廣大畢業(yè)生提供一條公開、公正的就業(yè)渠道，實現(xiàn)多方共贏的局面。我校電力類畢業(yè)生有三個專業(yè)符合國網(wǎng)公司的報考條件，而每屆畢業(yè)生中有一大批優(yōu)秀學(xué)子渴望通過國網(wǎng)公司的考核實現(xiàn)自己的專業(yè)夢，這就對上述相關(guān)考試課程的老師提出了挑戰(zhàn)。

《電力系統(tǒng)分析》課程在國網(wǎng)電工類專業(yè)筆試中占據(jù)了很大比重，同時該課程具有很強(qiáng)的工程實踐性，分析的對象是電力系統(tǒng)運行實際問題，脫離工程實踐的教學(xué)毫無意義，既不能滿足廣大學(xué)生對于該課程學(xué)習(xí)的需求，也不能滿足部分參加國網(wǎng)考試同學(xué)的需求。我院“電力系統(tǒng)分析”課程組從2014年起就針對該現(xiàn)狀在教學(xué)中進(jìn)行了探索。

1 ?優(yōu)化提煉教學(xué)內(nèi)容

雖然電力系統(tǒng)分析教材版本在不斷更新，但教材內(nèi)容更新較少，無法展現(xiàn)近年來現(xiàn)代電力系統(tǒng)行業(yè)的前沿技術(shù)和最新動態(tài);最重要的是，教材內(nèi)容不能很好的體現(xiàn)工程實踐性，未能具體的分析電力系統(tǒng)運行的實際問題。為此對課程的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化、調(diào)整。

增加近年來發(fā)展迅速的風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)、太陽能光伏發(fā)電等新能源發(fā)電知識的講解，增加柔性輸電技術(shù)、特高壓直流輸電工程、特高壓交流輸電項目和智能電網(wǎng)技術(shù)的介紹，使學(xué)生充分了解電力系統(tǒng)的發(fā)展動態(tài)和學(xué)科前沿。緊扣國網(wǎng)公司最新版本考綱內(nèi)容[1]：電力系統(tǒng)的基本概念、電力系統(tǒng)各元件特性及數(shù)學(xué)模型、簡單電力系統(tǒng)潮流分析、電力系統(tǒng)有功功率和頻率調(diào)整、電力系統(tǒng)無功功率和電壓調(diào)整、電力系統(tǒng)故障的基本概念、電力系統(tǒng)簡單故障分析與計算、電力系統(tǒng)穩(wěn)定的基本概念，這不是應(yīng)試教育、不是為了考試而教學(xué)，而是從行業(yè)角度來講授需要掌握的知識點，更貼近與工程實際。為此將課程的基本概念、各元件的參數(shù)和模型劃為基礎(chǔ)知識模塊，排在課程的起始階段;將潮流計算、電壓調(diào)整、經(jīng)濟(jì)運行、頻率調(diào)整劃為穩(wěn)態(tài)運行與控制模塊，根據(jù)內(nèi)容的銜接性依次引入。將三相短路和不對稱故障劃為短路計算模塊，專科學(xué)生不需要掌握其中的公式推導(dǎo)和不對稱故障計算，在課程中只做簡要介紹，重點放在短路的實用計算方法部分，加強(qiáng)對計算方法的應(yīng)用和推廣。

課程團(tuán)隊將整個知識體系優(yōu)化后，按知識模塊分析國網(wǎng)公司的考試真題，將真題內(nèi)容單選、多選和判斷題加入到網(wǎng)絡(luò)課程空間中，讓同學(xué)們課后完成;同時分析考點分布及重難點做到在課堂教學(xué)中有的放矢，經(jīng)分析有以下發(fā)現(xiàn)。模塊一中考查了電力線系統(tǒng)運行基本要求、電力系統(tǒng)基本概念、電力系統(tǒng)運行中電能質(zhì)量、中性點接地方式作為一個常出現(xiàn)的考點、中性點補(bǔ)償出現(xiàn)的頻率也較高、各元件參數(shù)中以線路的考查知識點最多、變壓器考查了額定電流及特性描述、有名值和標(biāo)幺值是一個考查的難點內(nèi)容。穩(wěn)定運行模塊中重點查考了功率因素、電壓降落、電壓損耗、功率損耗和最簡單的潮流分布，故在?？平虒W(xué)中要大大簡化公式推導(dǎo)。系統(tǒng)運行控制模塊中重點考查了系統(tǒng)頻率相關(guān)知識、無功功率相關(guān)知識、稍微考查了經(jīng)濟(jì)運行。短路計算模塊中2017年12月份之前的考試還重點在考查非對稱性故障分析，從新的考試大綱出來后，短路計算模塊的知識明顯不再偏重于計算難度，而開始了廣度的考查，尤其是放在了對稱性計算分析中，這就要求課程教師在課堂中更要讓學(xué)生掌握短路計算的實用性計算方法和掌握短路的危害以實用于工作。至于電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的基本概念，專科僅僅只考查了靜態(tài)穩(wěn)定和暫態(tài)穩(wěn)定的基本概念及相關(guān)知識，考查的知識點少且很淺。

2 ?改進(jìn)教學(xué)方法

傳統(tǒng)的教學(xué)方式普遍是以教師課堂講授為主、學(xué)生在45min課堂教學(xué)過程中被動接受填鴨式的知識灌輸，最關(guān)鍵的是電力系統(tǒng)分析這門課公式及公式推導(dǎo)太多、新的知識點和概念層出不窮，該方式下學(xué)生的接受度太低、學(xué)習(xí)效率尤其是掌握知識點的效果太差，還缺乏師生互動，學(xué)生的參與度缺乏，造成學(xué)生聽望天書。為此，課程組嘗試采用混合式教學(xué)法[2]來突破這個困窘。

2.1 采用行動導(dǎo)向教學(xué)

行動導(dǎo)向教學(xué)是近年來高職高專嘗試采用且行動有效的教學(xué)方法[3]。電力系統(tǒng)分析在開篇介紹完電力系統(tǒng)相關(guān)概念后，介紹學(xué)生熟悉ETAP軟件，讓學(xué)生以小組的形式嘗試建立一個簡單的重慶安居水電廠至銅梁電網(wǎng)再至銅梁某2個10kV小區(qū)這樣一個簡單的電力系統(tǒng)接線圖，讓學(xué)生思考接線圖中的電氣元件都有哪些、元件有哪些參數(shù)、何為發(fā)電機(jī)和變壓器的中性點等相關(guān)知識，讓各個小組帶著問題去學(xué)習(xí)。針對供用電技術(shù)專業(yè)的教學(xué)，給予學(xué)生《工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊（第四版）》和注冊電氣工程師（供配電）相關(guān)設(shè)計手冊的電子版，讓他們嘗試學(xué)會查資料，盡早接觸工程勘察設(shè)計相關(guān)知識。

2.2 啟發(fā)式和討論式教學(xué)

將原有的填鴨式教學(xué)變?yōu)橛懻撌浇虒W(xué)，在講解過程中允許學(xué)生提問并開展討論，例如在講解電力系統(tǒng)電壓、頻率調(diào)整、經(jīng)濟(jì)運行模式時，讓學(xué)生以小組形式提前預(yù)習(xí)電能質(zhì)量的三個要素電壓、頻率、波形，并討論如何保障電能質(zhì)量的三個指標(biāo)滿足要求。將原有的填鴨式教學(xué)變?yōu)閱l(fā)式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生思考，并給學(xué)生的思考空間，比如在講不對稱短路電流分析時，由于已經(jīng)學(xué)過了對稱短路電流分析，引導(dǎo)學(xué)生想辦法把不對稱短路化為對稱分量，進(jìn)而推導(dǎo)出對稱分量法。

2.3 采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法

將班上學(xué)生分成若干小組（3人一組為宜），在課下通過分工合作完成ETAP軟件項目式作業(yè)和課后作業(yè)，課堂上由組員展示、闡述完成情況，解答其他小組的提問，然后老師進(jìn)行指點和評價，課后各小組將項目作業(yè)進(jìn)行修改和完善。翻轉(zhuǎn)課堂提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊合作能力、溝通能力和語言表達(dá)能力。

3 ?改革教學(xué)方式

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，學(xué)生獲取知識的途徑更加便捷，思維活躍且接受新事物迅速的00后已經(jīng)出現(xiàn)在課堂上，這就必須讓我們改革原有的教學(xué)方式以適應(yīng)新時代大學(xué)生的需求，將他們的時間從互聯(lián)網(wǎng)吸引回課堂。課程團(tuán)隊嘗試采用以下幾個方式。

3.1 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)

隨著學(xué)院網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺（慕課、智慧職教以及學(xué)院智慧校園平臺）的建設(shè)，網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)開辟了電力系統(tǒng)分析的第二課堂。教師將課程的教學(xué)大綱、進(jìn)度計劃、課件、微課、相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)、工具書、以國網(wǎng)公司試題庫為基礎(chǔ)的任務(wù)練習(xí)、以ETAP為基礎(chǔ)的工程項目等教學(xué)資源上傳課程網(wǎng)絡(luò)空間。學(xué)生根據(jù)自己的安排來進(jìn)行學(xué)習(xí)、提交平臺作業(yè)，算入平時成績;期間有疑問的可以通過微信或者在線答疑等形式進(jìn)行交流。

3.2 采用ETAP軟件教學(xué)

課程中的有名值、標(biāo)幺值換算、潮流分析、短路計算模塊歷年來學(xué)生普遍反映學(xué)習(xí)難度大、工程應(yīng)用不明顯、不好理解，為此課程組對比了PWS軟件、PSASP軟件、MATLAB/SIMULINK軟件和ETAP軟件各自的優(yōu)缺點[4]，再結(jié)合高職高專學(xué)生的英語水平提出采用ETAP軟件教學(xué)[5]。在ETAP軟件教學(xué)應(yīng)用過程中，學(xué)完模塊一后，引導(dǎo)學(xué)生完成電力系統(tǒng)建模;學(xué)完潮流分析后，引導(dǎo)各小組完成電力系統(tǒng)的潮流計算及結(jié)果分析;學(xué)習(xí)完電力系統(tǒng)分析調(diào)整與優(yōu)化模塊后，引導(dǎo)各小組完成電力系統(tǒng)分析的電壓調(diào)整及經(jīng)濟(jì)性分析;學(xué)習(xí)電力系統(tǒng)故障分析后，引導(dǎo)各小組完成電力系統(tǒng)對稱性短路計算及結(jié)果分析。ETAP仿真軟件教學(xué)使抽象的電力系統(tǒng)變得可視化，使學(xué)生對電力系統(tǒng)的計算分析更易于理解、掌握。

4 ?強(qiáng)化實踐教學(xué)

我校建立了6～8個相對穩(wěn)定的電力類校外實習(xí)基地保障開展實踐教學(xué)，組織學(xué)生到水利發(fā)電廠、變電站、設(shè)備制造企業(yè)和10kV配電端參觀學(xué)習(xí)，在前兩個實習(xí)單位由經(jīng)驗豐富的教師或企業(yè)專家?guī)ьI(lǐng)學(xué)生參觀了調(diào)度中心，介紹他們的工作內(nèi)容，指導(dǎo)學(xué)生通過潮流分布圖監(jiān)測電網(wǎng)運行狀態(tài)，通過變電所電力電容器的設(shè)置掌握無功補(bǔ)償?shù)囊饬x和電壓調(diào)整的原理，通過故障錄波記錄觀察短路發(fā)生的過程，使學(xué)生體會到電力系統(tǒng)分析在調(diào)度、運行方式等方面的應(yīng)用。

5 ?建立過程性考核機(jī)制

我校之前的課程考核由平時成績和考試成績兩部分組成，期末考試的卷面成績占總成績的60%，平時成績（包含課堂考勤和課后作業(yè)兩部分）占總成績的40%。這樣的考核方式比較單一，沒有進(jìn)行過程性考核，導(dǎo)致學(xué)生平時上課積極性不夠、作業(yè)抄襲、考試過程中作弊，不利于教學(xué)質(zhì)量的提高。為此我校提出全面過程性考核的方針，加之針對本門課的特點進(jìn)行3人1小組的過程性考核貫穿整個學(xué)習(xí)過程。學(xué)生學(xué)習(xí)過程痕跡記錄及成績登記冊如圖1所示。

過程性考核的方針提出后，平時成績占60%（隨著課程改革的成熟還可以申請?zhí)岣咂綍r成績的占比），學(xué)生的課堂出勤率達(dá)100%，上課摸機(jī)率低于5%，ETAP課程教學(xué)推動得到提高，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)效果不錯，網(wǎng)絡(luò)作業(yè)完成率也極大提升。從近兩年畢業(yè)生國網(wǎng)公司入職率來看，電力系統(tǒng)分析教學(xué)還是貢獻(xiàn)了一定的價值。

6 ?結(jié)語

“電力系統(tǒng)分析”課程理論性、實踐性和綜合性都很強(qiáng)，同時在國網(wǎng)公司的入職考試中也占了很大的比重，這就需要我們不斷實踐探索其實用、有效的教學(xué)方法。近年來課程組嘗試采用全面過程性考核機(jī)制為基礎(chǔ)，從優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)方法、改革教學(xué)方式、強(qiáng)化實踐教學(xué)四個方面為支撐，謀求提高課程的教學(xué)質(zhì)量。近3年來，重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣類專業(yè)以較高分?jǐn)?shù)通過國網(wǎng)公司的入職考試，進(jìn)入國家電網(wǎng)公司就業(yè)的畢業(yè)生比例大大提高，專業(yè)技術(shù)能力也得到用人單位的普遍認(rèn)可。

參考文獻(xiàn)

[1] 2018年國網(wǎng)公司高校畢業(yè)生招聘考試大綱[S].

[2] 王紅艷.基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的“電力系統(tǒng)分析”課程教學(xué)改革[J].許昌學(xué)報，2018（37）：90-93.

[3] 鄭惠虹.基于“行動導(dǎo)向”的項目化教學(xué)在高職專業(yè)課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].教育與職業(yè)，2009（23）：132-134.

[4] 仿真軟件在“電力系統(tǒng)分析”課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國林業(yè)教育，2018（36）：26-28.

[5] 劉禹良，伍家潔.ETAP在高職高?！半娏ο到y(tǒng)分析”教學(xué)改革中應(yīng)用[J].實驗室研究與探索，2016（35）：212-216.