地方高校電力系統(tǒng)自動(dòng)化課程教學(xué)改革存在的問題及其對(duì)策

胡姚剛 時(shí)萍萍 楊 超 陳新崗 廖興林 賈 勇 雷紹蘭

（1.重慶理工大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院 重慶 400054；2.重慶理工大學(xué)管理學(xué)院 重慶 400054）

引言

為了順應(yīng)能源革命和數(shù)字革命的發(fā)展趨勢(shì)，2019年國(guó)家電網(wǎng)公司確立了“三型兩網(wǎng)、世界一流”戰(zhàn)略目標(biāo)[1]，推動(dòng)“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)與泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”融合發(fā)展，建設(shè)中國(guó)特色國(guó)際領(lǐng)先的能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)。高校的電氣工程學(xué)科作為電力人才培養(yǎng)基地和科研高地，應(yīng)主動(dòng)學(xué)習(xí)，敢于創(chuàng)新，改革人才培養(yǎng)體制[2]，創(chuàng)新科研機(jī)制，以強(qiáng)烈的使命感和責(zé)任感為國(guó)際領(lǐng)先的能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)貢獻(xiàn)力量。為了適應(yīng)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)與泛在電力物聯(lián)網(wǎng)融合的“三型兩網(wǎng)”建設(shè)和發(fā)展要求，有必要對(duì)現(xiàn)有電氣工程專業(yè)課程體系、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法等方面進(jìn)行改革[3]，培養(yǎng)新時(shí)代的電氣工程專業(yè)人才。

“電力系統(tǒng)自動(dòng)化”課程是電氣工程及其自動(dòng)化本科專業(yè)必修課，不同于電路原理和電力系統(tǒng)分析等專業(yè)基礎(chǔ)課程，該課程以電力系統(tǒng)基礎(chǔ)理論為支撐、自動(dòng)控制理論為基礎(chǔ)，計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)為實(shí)踐平臺(tái)[4]，集合理論分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟硬件開發(fā)為一體，是保證電力系統(tǒng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的綜合性技術(shù)[4-5]，是電氣類專業(yè)中一門具有基礎(chǔ)理論與實(shí)際應(yīng)用緊密結(jié)合的課程，是培養(yǎng)學(xué)生理論結(jié)合實(shí)際、創(chuàng)新思維能力的專業(yè)課程。然而，從當(dāng)前部分地方高校的“電力系統(tǒng)自動(dòng)化”課程的教學(xué)過程發(fā)現(xiàn)，在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式和成效評(píng)價(jià)方面主要表現(xiàn)為三個(gè)特點(diǎn)。

①在教學(xué)內(nèi)容方面。課程知識(shí)點(diǎn)多、理論性強(qiáng)，教學(xué)內(nèi)容靈活性差，落后于電力工程行業(yè)的快速發(fā)展要求，教學(xué)內(nèi)容與當(dāng)前電力系統(tǒng)不完全符合。

②在教學(xué)模式方面。教學(xué)以課堂講授為主，重理論、輕實(shí)踐，偏重于理論講解，學(xué)生課堂參與度和積極性不高；另外，針對(duì)實(shí)際問題只會(huì)照搬教材，缺少靈活性和創(chuàng)新性。實(shí)驗(yàn)操作教學(xué)內(nèi)容少，與電力生產(chǎn)實(shí)踐相關(guān)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目教少。

③在教學(xué)成效評(píng)價(jià)方面。教學(xué)考核的方法單一，以期末閉卷考試方式為主，基本沒有實(shí)踐應(yīng)用和創(chuàng)新思維能力的考核，限制了對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力開發(fā)和動(dòng)手實(shí)踐能力的培養(yǎng)。為了培養(yǎng)適應(yīng)今后電力系統(tǒng)發(fā)展的高質(zhì)量電力人才，有必要對(duì)“電力系統(tǒng)自動(dòng)化”課程教學(xué)改革現(xiàn)狀進(jìn)行分析，尋求存在的為題并提出相應(yīng)對(duì)策。

一、課程教學(xué)改革需要解決的問題

通過對(duì)上述的“電力系統(tǒng)自動(dòng)化”課程教學(xué)現(xiàn)狀及其教學(xué)改革現(xiàn)狀分析，認(rèn)為該課程在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、考核方式存在3個(gè)主要問題，即教學(xué)內(nèi)容與實(shí)踐脫節(jié)問題、傳統(tǒng)理論知識(shí)灌輸式教學(xué)模式難以較好培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力的問題、以閉卷答題考試無(wú)法全面考核學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)踐綜合應(yīng)用能力的問題。

“電力系統(tǒng)自動(dòng)化”是理論性和實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，更需要教學(xué)內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn)。教學(xué)內(nèi)容要理論緊密聯(lián)系實(shí)際，及時(shí)跟蹤當(dāng)前電力工業(yè)科技發(fā)展的新設(shè)備和新技術(shù)，最大限度地體現(xiàn)學(xué)以致用的原則。研究實(shí)際電力系統(tǒng)“發(fā)輸變配用”各環(huán)節(jié)自動(dòng)化技術(shù)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)與課程內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)系，在教學(xué)內(nèi)容中增加與新技術(shù)、新設(shè)備、技術(shù)前沿等相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，解決現(xiàn)有“電力系統(tǒng)自動(dòng)化”教學(xué)內(nèi)容與實(shí)踐脫節(jié)的問題，為提高學(xué)生實(shí)踐能力和專業(yè)知識(shí)應(yīng)用能力奠定基礎(chǔ)。

培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的理論基礎(chǔ)、較強(qiáng)的動(dòng)手實(shí)踐能力是“電力系統(tǒng)自動(dòng)化”課程的教學(xué)難點(diǎn)。教師是教學(xué)的主體，學(xué)生處于被動(dòng)接受的學(xué)習(xí)狀態(tài)，僅掌握了課程的知識(shí)點(diǎn)，所學(xué)理論知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用沒有聯(lián)系起來(lái)，就無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。將課程知識(shí)點(diǎn)劃分為通識(shí)模塊、專業(yè)模塊和前沿模塊3種，新增電力設(shè)備實(shí)驗(yàn)和虛擬仿真相結(jié)合的教學(xué)手段，輔以教師科研課題相結(jié)合的教學(xué)方式，注重學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際和創(chuàng)新能力綜合培養(yǎng)。

采用平時(shí)學(xué)習(xí)過程和期末考試結(jié)合的考核原則，通過課堂考勤，課堂討論、作業(yè)效果、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、前沿文獻(xiàn)綜述以及最終考試過程，依據(jù)發(fā)電、輸電、調(diào)度、配網(wǎng)等章節(jié)知識(shí)點(diǎn)數(shù)量、重要程度和平時(shí)學(xué)習(xí)效果反饋信息，尋求可反映學(xué)生對(duì)理論和實(shí)踐結(jié)合分析和解決問題能力的考核指標(biāo)，建立多類考核指標(biāo)融合的“電力系統(tǒng)自動(dòng)化”課程教學(xué)成效評(píng)價(jià)和實(shí)踐改進(jìn)方法，解決目前難以對(duì)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)踐綜合應(yīng)用能力考核的問題。

二、課程教學(xué)改革具體對(duì)策

基于OBE教學(xué)理念，地方高校應(yīng)在現(xiàn)有教學(xué)成果基礎(chǔ)上，針對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、考核方式存在的問題，在教學(xué)改革中提出了以下三個(gè)對(duì)策。

①為解決教學(xué)內(nèi)容與實(shí)踐脫節(jié)問題，提出構(gòu)建“通識(shí)-專業(yè)-前沿”多模塊課程的教學(xué)內(nèi)容。采用實(shí)地調(diào)查與綜合分析相結(jié)合的研究方法。一方面，對(duì)我國(guó)重點(diǎn)高校的電氣類優(yōu)勢(shì)學(xué)科和特色專業(yè)發(fā)展情況宏觀分析，對(duì)其“電力系統(tǒng)自動(dòng)化”課程內(nèi)容進(jìn)行搜索、歸納與梳理，為課程中“通識(shí)-專業(yè)”模塊內(nèi)容構(gòu)建奠定理論基礎(chǔ)；另一方面，結(jié)合現(xiàn)有能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的相關(guān)內(nèi)容，深入國(guó)家電網(wǎng)公司和大型發(fā)電公司等企業(yè)進(jìn)行實(shí)地調(diào)查研究，結(jié)合當(dāng)前學(xué)科前沿內(nèi)容，掌握電力系統(tǒng)運(yùn)行與“電力系統(tǒng)自動(dòng)化”課程相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，整理歸納并綜合分析，在實(shí)踐方面為“專業(yè)-前沿”模塊課程內(nèi)容構(gòu)建奠定基礎(chǔ)。

②為解決傳統(tǒng)理論知識(shí)灌輸式教學(xué)模式難以較好培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力的問題，提出建立基于“理論-實(shí)驗(yàn)-科研”互補(bǔ)的課程教學(xué)模式。針對(duì)課程中“通識(shí)”模塊的教學(xué)內(nèi)容，因其多涉及為課程中基礎(chǔ)“理論”知識(shí)點(diǎn)，因此，探索講授式為主、以學(xué)生為主體的開放探究學(xué)習(xí)為輔的教學(xué)模式；針對(duì)“專業(yè)”模塊的教學(xué)內(nèi)容，因其多涉及為課程中與實(shí)際電力系統(tǒng)運(yùn)行知識(shí)點(diǎn)，探索以講授式和以學(xué)生為主體的“實(shí)驗(yàn)”分析相結(jié)合的教學(xué)模式；針對(duì)“前沿”模塊的教學(xué)內(nèi)容，因其多涉及為課程中與電氣類學(xué)科發(fā)展趨勢(shì)相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，因此，探索講授式為輔、以學(xué)生為主體的文獻(xiàn)檢索和現(xiàn)狀分析的以增強(qiáng)“科研”創(chuàng)新能力的教學(xué)模式。

③為解決以閉卷答題考試無(wú)法全面考核學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)踐綜合應(yīng)用能力的問題，形成多類考核指標(biāo)融合的教學(xué)成效評(píng)價(jià)和實(shí)踐改進(jìn)方法。以平時(shí)學(xué)習(xí)過程和期末考試結(jié)合為考核原則。首先，采用專家經(jīng)驗(yàn)法，通過對(duì)課堂考勤，課堂討論、作業(yè)效果、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、前沿文獻(xiàn)綜述以及最終考試，建立“電力系統(tǒng)自動(dòng)化”課程的教學(xué)成效評(píng)價(jià)體系；其次，采用層次分析法，為各類評(píng)價(jià)指標(biāo)確定權(quán)重；再次，采用模糊綜合評(píng)判方法，建立多類考核指標(biāo)融合的“電力系統(tǒng)自動(dòng)化”課程教學(xué)成效評(píng)價(jià)模型；最后，通過成績(jī)分類方法，通過問詢調(diào)研方式，獲得教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式存在的問題，以進(jìn)一步修正教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、和教學(xué)成效評(píng)價(jià)方法。