徐志偉　丁旭東　姜燕

摘 要：文章針對“電力系統(tǒng)分析”這門課程的理論性強、數(shù)學(xué)計算復(fù)雜、知識抽象等問題，對目前課程教學(xué)中存在的問題進(jìn)行深入剖析，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實驗教學(xué)和考核內(nèi)容方面進(jìn)行教學(xué)改革，注重課程的工程實踐性，提高學(xué)生對于課程知識的應(yīng)用能力，保證課程的教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)分析；教學(xué)改革；實驗教學(xué)；教學(xué)方法

“電力系統(tǒng)分析”是電氣專業(yè)的重要課程，課程內(nèi)的相關(guān)專業(yè)術(shù)語、知識結(jié)構(gòu)以及計算內(nèi)容是電氣從業(yè)人員必備的專業(yè)知識，較為熟練地運用該課程的內(nèi)容能為日后從事相關(guān)工作打下堅實的理論基礎(chǔ)[1-2]。

目前，南京郵電大學(xué)通達(dá)學(xué)院的教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容、授課方式、考試模式等均是參考南京郵電大學(xué)的做法，但是基于我院學(xué)生的知識基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)能力，更應(yīng)該側(cè)重于理論知識的應(yīng)用，讓學(xué)生掌握企業(yè)所需的實用技能和知識。結(jié)合我院應(yīng)用型本科的教學(xué)目標(biāo)，在教學(xué)過程不斷改進(jìn)教學(xué)方式，提高學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)，增加學(xué)生實用技能教學(xué)內(nèi)容。

1 改革思路

由于本課程涉及的知識點較多，需要學(xué)生有較為扎實的專業(yè)基礎(chǔ)知識，同時涉及的計算公式和計算步驟較多切較為繁雜，容易讓學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒，這都給學(xué)生充分掌握本課程提出了更高的要求，而三本學(xué)生在科學(xué)計算能力和綜合分析能力方面普遍不足，對這些知識的理解和接受能力較為薄弱，打擊了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。根據(jù)我校課程教學(xué)實際情況，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高，綜合分析能力薄弱，學(xué)生對專業(yè)基礎(chǔ)知識的掌握程度參差不齊。通過該項目解決學(xué)生理解困難的問題，減少學(xué)生學(xué)習(xí)的壓力與困難，幫助學(xué)生將復(fù)雜的知識簡單化和容易化。本項目通過增加公式的應(yīng)用環(huán)節(jié)，減少數(shù)學(xué)推導(dǎo)推理的講解，培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力。通過改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式，結(jié)合工程項目引導(dǎo)式的教學(xué)方式，讓學(xué)生找到學(xué)習(xí)目標(biāo)，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[3]。

2 改革措施

2.1 改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容

由于課程課時的限制，并且本課程有一定比例的課內(nèi)實驗部分，根據(jù)目前企業(yè)對電氣專業(yè)人才的實際需求，需要對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，對結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。緒論部分在現(xiàn)有知識的基礎(chǔ)上，介紹目前國內(nèi)的主要發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)公司、設(shè)計勘察施工企業(yè)、電力設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)及科研單位，讓學(xué)生對整個電力行業(yè)有初步認(rèn)識，了解各個單位對于電力系統(tǒng)分析課程的知識需求，促進(jìn)學(xué)生形成主動學(xué)習(xí)的習(xí)慣。本課程主要內(nèi)容如圖1所示，電力系統(tǒng)元件參數(shù)計算部分，主要講授線路、變壓器、發(fā)電機和負(fù)荷的參數(shù)計算及等值電路，這部分要讓學(xué)生理解這些參數(shù)基本概念，形成知識體系，要求學(xué)生深刻掌握這些參數(shù)的計算方法，并且能聯(lián)系實際進(jìn)行應(yīng)用，弱化公式的來源和推導(dǎo)過程。潮流計算的計算量大、計算過程復(fù)雜，側(cè)重于讓學(xué)生掌握計算公式和計算步驟，讓學(xué)生掌握電力元件參數(shù)基礎(chǔ)上繪制等值電路，確定功率損耗及電壓損耗的計算方法。本課程短路電流部分公式的推導(dǎo)內(nèi)容繁雜，本項目只結(jié)合工程案例介紹推導(dǎo)結(jié)果的應(yīng)用過程，強化學(xué)生的公式應(yīng)用能力。短路電流類型較多，需要區(qū)別開來進(jìn)行計算，涉及正序、負(fù)序和零序網(wǎng)絡(luò)圖的繪制，側(cè)重于引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)不同的短路類型掌握短路電流的計算步驟。

2.2 采用多樣化的教學(xué)方法

注重課程的實踐性，在教授過程中滲透一些工程項目和科研課題的內(nèi)容，讓學(xué)生認(rèn)識電力系統(tǒng)課程的重要性。同時結(jié)合電氣專業(yè)就業(yè)形勢和深造方向，讓學(xué)生了解電力系統(tǒng)課程的應(yīng)用價值。電力系統(tǒng)分析涉及很多公式推導(dǎo)和計算，內(nèi)容比較復(fù)雜，僅通過講解和板書，會使學(xué)生在理解上有很大難度。本項目在課堂教學(xué)中充分利用各種現(xiàn)代化資源，將抽象的問題形象化，例如同步發(fā)電機的結(jié)構(gòu)可以用視頻直觀地展示，同時充分利用學(xué)校發(fā)達(dá)的網(wǎng)絡(luò)資源和同學(xué)們進(jìn)行互通。在教學(xué)的過程中，要注重讓學(xué)生掌握基礎(chǔ)理論知識的同時，提高學(xué)生分析電力系統(tǒng)基本問題的能力，提高學(xué)生分析能力和創(chuàng)新創(chuàng)造能力。在上課過程中，對于一個具體的電力系統(tǒng)問題，可以提出疑問來培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思考的能力，鍛煉學(xué)生靈活采用歸納法、比較法、類比法等進(jìn)行分析，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思考的能力，提高解決具體工程問題的能力。為此在備課的過程中，需要精心設(shè)計教學(xué)內(nèi)容、編排授課內(nèi)容的先后順序和邏輯關(guān)系，從而更好地組織教學(xué)內(nèi)容[4-5]。

2.3 加強實踐教學(xué)

仿真實驗。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，仿真實驗在目前工程設(shè)計中廣泛運用于各種商業(yè)軟件進(jìn)行電力系統(tǒng)設(shè)計和仿真，為此在電力系統(tǒng)分析課程教學(xué)中，引入“PowerWorld”設(shè)計軟件對電力系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行模擬，讓學(xué)生更為直觀地感受電力潮流、電壓功率損耗等參數(shù)的變化，經(jīng)過課堂的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生初步掌握電力設(shè)計仿真軟件的應(yīng)用，為未來從事相關(guān)工作打下理論基礎(chǔ)[6]。

實驗教學(xué)。實踐教學(xué)內(nèi)容如表1所示，實踐教學(xué)充分利用電力系統(tǒng)實驗室資源，開展功率平衡、靜態(tài)穩(wěn)定分析和動態(tài)穩(wěn)定分析等實驗，通過試驗儀器的演示和操作，讓學(xué)生切身感受電力設(shè)備的運行以及相關(guān)參數(shù)的調(diào)節(jié)，進(jìn)一步思考理論課程的知識，培養(yǎng)學(xué)生的實踐應(yīng)用能力[7]。

2.4 考核內(nèi)容的多樣性

為了客觀、合理、公平地評價學(xué)生的成績，考核分為如下4方面：日常課堂表現(xiàn)、實踐報告、期中考試成績和期末考試成績。日常課堂表現(xiàn)的評價從上課到課率、課堂表現(xiàn)、作業(yè)、課堂提問、實驗表現(xiàn)、實驗報告等方面進(jìn)行評價。評價過程注重學(xué)生學(xué)習(xí)的成果、使考核能夠貫穿整個學(xué)習(xí)過程，在每個主要知識點和主要階段均有相應(yīng)的成績，讓學(xué)生認(rèn)真踏實學(xué)好每一堂課，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的動力，保證教學(xué)效果。

3 結(jié)語

本文對“電力系統(tǒng)分析”課程進(jìn)行改革，并在教學(xué)過程中，對教學(xué)方案不斷進(jìn)行新的探索和修正，不斷提高課程的教學(xué)質(zhì)量，注重課程理論與工程實踐的有效結(jié)合，從而培養(yǎng)和提高學(xué)生解決工程實踐問題的能力，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)和綜合分析問題的能力。

[參考文獻(xiàn)]

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[2]劉偉娜，謝云芳，郭燕霞.電氣類專業(yè)“電力系統(tǒng)分析”課程教學(xué)改革與實踐[J].河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報（農(nóng)林教育版），2017（4）：65-69.

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[4]張嵩，丁廣乾.《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理及測試》互動式學(xué)習(xí)模式研究[J].高教學(xué)刊，2019（2）：47-50.

[5]李嘯驄，徐俊華，梁志堅，等.“電力系統(tǒng)自動裝置原理”教學(xué)改革與實踐[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2018（5）：57-60.

[6]梅林，孫玲玲，張楠.面向工程教育專業(yè)認(rèn)證的電力系統(tǒng)綜合實驗教學(xué)改革[J].實驗室研究與探索，2018（7）：160-164.

[7]梅林，楊麗君，孫玲玲，等.基于OBE模式的電力系統(tǒng)綜合實驗教學(xué)改革[J].實驗技術(shù)與管理，2018（1）：218-220，237.