胡姚剛 時萍萍 陳新崗

（重慶理工大學 重慶 400054）

引言

能源互聯(lián)網(wǎng)是中國今后能源革命的重要戰(zhàn)略支撐，是未來能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢[1]，因此，有必要加快對能源互聯(lián)網(wǎng)領域的人才快速培養(yǎng)。電氣工程學科是能源互聯(lián)網(wǎng)構建的基礎，高校電氣工程學科是電力人才培養(yǎng)基地，要敢于在教學和科研方面進行改革和創(chuàng)新，以強烈的責任感為能源互聯(lián)網(wǎng)建設而努力奮斗[2]。為了順應建設能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和建設，須對現(xiàn)有電氣工程專業(yè)課程體系、教學內(nèi)容和教學方法等方面改進，建立新的培養(yǎng)模式和培養(yǎng)體系，培養(yǎng)新時代具有寬廣基礎知識和較強解決問題能力的復合型電氣工程專業(yè)人才。

電力系統(tǒng)自動化課程是高校電氣工程及其自動化專業(yè)必修課，是保證電力系統(tǒng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟運行的綜合性技術，是以電力系統(tǒng)分析課程為支撐、自動控制理論為基礎、計算機和通信技術為實踐[3-4]、融合理論分析、控制系統(tǒng)設計和軟硬件集合一體多學科交叉課程[4-5]，是具有基礎理論與實際應用緊密結合特點的電氣工程專業(yè)課程，是培養(yǎng)電氣工程學科學生理論結合實際、創(chuàng)新思維能力的較好的一門專業(yè)課程。然而，目前多數(shù)地方高校在教學內(nèi)容、教學模式和教學評價存在很多不足。例如，隨著電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，新的知識點不斷出現(xiàn)，然而目前很多地方高校還沿用一些老版教材，新的知識點沒有得到更快的補充；另外，教學方式多以課堂講授為主，偏重于理論知識的講解，學生課堂被動接受知識灌輸，討論和參與度較低，實驗課程安排較少，在動手實踐方面能力較弱。此外，教學成效考核方式多采用期末閉卷考試，難以全面對學生的實踐和創(chuàng)新思維能力進行評價[6-7]。

為了適應能源互聯(lián)網(wǎng)建設背景下對電力人才培養(yǎng)的時代要求，基于OBE（Outcome-based Education）教學理念，以某地方高校電氣工程及其自動化專業(yè)工程教育認證申請中對“電力系統(tǒng)自動化”的課程目標要求，在現(xiàn)有電力系統(tǒng)自動化課程教學成果基礎上，從教學內(nèi)容、教學模式、考核方式等方面對傳統(tǒng)電力系統(tǒng)自動化課程的教學進行改革，旨在構建以學生能力培養(yǎng)為核心，以學生學習效果為導向，以課程培養(yǎng)目標達成度為評價依據(jù)的合理的電力系統(tǒng)自動化教學體系，以激發(fā)大學生專業(yè)學習興趣、竭力培養(yǎng)學生的工程素質(zhì)、實踐動手和創(chuàng)新能力。

一、課程改革內(nèi)容和設施過程

在教學內(nèi)容方面，為了克服課程教學中因理論與實踐脫節(jié)，人才培養(yǎng)將難以較好適應電力系統(tǒng)運行和發(fā)展的需要，以現(xiàn)有課程目標和內(nèi)容為基礎，研究實際電力系統(tǒng)“發(fā)輸變配用”各環(huán)節(jié)自動化技術現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢與課程內(nèi)容知識點之間的關系，以增加或刪除教學內(nèi)容知識點；進而結合課程學時要求，研究課程內(nèi)容知識點的相對重要程度，研究課程知識點所屬“通識模塊、專業(yè)模塊、前沿模塊”的劃分依據(jù)，最終形成面向能源互聯(lián)網(wǎng)建設下的“通識-專業(yè)-前沿”多模塊電力系統(tǒng)自動化課程教學內(nèi)容。教學內(nèi)容改革過程如圖1所示，采用實地調(diào)查和綜合分析的手段，針對現(xiàn)有教學內(nèi)容，深入重點高校和電力公司，訪談相關領域?qū)＜?，實現(xiàn)多模塊課程教學內(nèi)容的構建。

圖1 教學內(nèi)容改革過程

在教學模式方面，針對上述多模塊電力系統(tǒng)自動化課程教學內(nèi)容，采用理論分析、實驗配合，科研輔助的手段分別開展對“通識模塊、專業(yè)模塊、前沿模塊”知識點的教學模式研究。針對通識模塊中重點和難點，尋求培養(yǎng)學生扎實理論基礎和主動思考解決問題的教學模式；針對專業(yè)模塊知識點內(nèi)容，探尋電力設備實驗和虛擬仿真相結合的教學模式；針對前沿模塊知識點，結合教師在電力系統(tǒng)方向的科研項目，研究教師指導、課堂討論和課外文獻檢索等有效的教學模式；最終形成基于“理論-實驗-科研”互補的電力系統(tǒng)自動化課程教學模式。教學模式改革過程如圖2所示，以探索講授式為主和學生開放探究學習為輔教學模式開展“通識”模塊的教學工作；考慮 “專業(yè)”模塊中多與實際電力系統(tǒng)運行相關，故采用講授式和學生“實驗”分析結合教學為宜；由于“前沿”模塊與電力系統(tǒng)發(fā)展趨勢相關，因此可采用學生為主體自主學習和教師講授式為輔的教學模式。

圖2 教學模式改革過程

圖3 教學成效評價和實踐改進研究思路

在教學成效評價方面，注重學生理論學習和實踐動手能力的培養(yǎng)，采用平時學習和期末考試結合的考核方式。尋求課堂考勤，課堂討論、作業(yè)效果、實驗報告、前沿文獻綜述等多類考核指標；尋求反映學生對理論和實踐結合分析及解決問題能力的考核指標。根據(jù)發(fā)電、輸電、調(diào)度、配網(wǎng)等章節(jié)“通識-專業(yè)-前沿”模塊中知識點數(shù)量、重要程度、平時學習效果、結課后的反饋信息，研究多類考核指標融合的“電力系統(tǒng)自動化”課程教學成效評價和實踐改進方法。教學成效評價改革過程如圖3所示，通過多種手段實現(xiàn)對該課程的最終考核，包括：課堂討論、課后作業(yè)、文獻檢索和自學方式以及閉卷考試。通過利用模糊綜合評判方法，實現(xiàn)對對學生全面的成效評價；并通過問詢調(diào)研途徑，查找教學過程中存在的問題，進一步更新教學內(nèi)容、改善教學模式。

二、結論

以工程教育認證申請材料中課程目標為導向，以現(xiàn)有電力系統(tǒng)自動化課程教學內(nèi)容和教學模式為基礎，設計面向能源互聯(lián)網(wǎng)建設的“通識-專業(yè)-前沿”多模塊電力系統(tǒng)自動化課程教學內(nèi)容，構建基于“理論-實驗-科研”互補的電力系統(tǒng)自動化課程教學模式，研究多類評價指標融合的電力系統(tǒng)自動化教學成效評價和實踐改進方法，最終將形成一套基于OBE理念的“電力系統(tǒng)自動化”課程培養(yǎng)體系，以滿足當前與未來電氣工程類專業(yè)人才培養(yǎng)的需要。