重慶郵電大學自動化學院 郭 飛

習近平總書記在2016年全國高校思想政治工作會議上對課程思政的重要性作了深刻論斷，會議明確了高校立身之本在于立德樹人，要把思想政治工作貫穿教育教學全過程，為高校課程思政教學改革提出了新的方向與更高的要求。

電力行業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的支柱性產(chǎn)業(yè)，電氣工程學科是我國創(chuàng)辦最早的工程學科之一，更是當前高新技術(shù)領(lǐng)域中不可或缺的關(guān)鍵學科，電氣工程本科教育具有舉足輕重的作用。因此，開展電氣類本科課程思政建設與探索具有重要意義。電力系統(tǒng)分析作為電氣工程專業(yè)的核心課程，在整個本科課程體系中占據(jù)重要地位。該課程專業(yè)性強、知識點多、公式多、工程性強、難度較大、學時較長，貫穿電氣工程專業(yè)學習及后續(xù)畢業(yè)實習、畢業(yè)設計等環(huán)節(jié)，對于學生掌握專業(yè)技能顯得尤為重要，要如何在其中不著形跡地融入思政元素呢？

電力系統(tǒng)分析課程主要講述實際電力系統(tǒng)分析和計算的原理與方法，涉及大量物理建模和數(shù)學計算，能夠培養(yǎng)學生踏實肯干、刻苦鉆研的思想品質(zhì)和嚴謹科學的學風。該門課涉及大量復雜工程問題，真正學懂、弄通、悟透課程核心知識點需要學生強大的思辨能力，反過來促使學生形成強大的唯物主義科學觀。另外，結(jié)合我國電網(wǎng)發(fā)展狀況，特別是超高壓和特高壓技術(shù)的世界領(lǐng)先優(yōu)勢，能夠極大增強學生的民族自豪感和“四個自信”，為以后的工作和學習注入強大動力?？傊?，通過本課程學習能夠培養(yǎng)學生求真務實、實踐創(chuàng)新、精益求精的工匠精神，培養(yǎng)學生踏實嚴謹、耐心專注、吃苦耐勞、追求卓越等優(yōu)秀品質(zhì)，促使學生樹立社會主義核心價值觀和“四個自信”，從而為中國特色社會主義偉大事業(yè)而奮斗不息。因此，研究電力系統(tǒng)分析課程思政具有非常重要的現(xiàn)實意義和實用價值。

從授課內(nèi)容上來看，電力系統(tǒng)分析主要包含三大計算，即潮流計算、短路計算和穩(wěn)定計算。為了進一步挖掘課程思政，本文將授課內(nèi)容細分為十大模塊，并分別從課程思政目標、思政教育元素、教育方法和載體途徑以及預計教學成效四方面闡述電力系統(tǒng)分析課程思政。

一、電力系統(tǒng)分析課程思政淺析

（一）電力系統(tǒng)基本概念

該部分屬于課程第一章內(nèi)容，主要通過課堂講授電力系統(tǒng)構(gòu)成、特點、結(jié)構(gòu)及電壓配合等基本概念。為了更好地幫助學生理解電力系統(tǒng)，同樣會引入信息化載體認識實際電力系統(tǒng)。學生通過學習電力系統(tǒng)基本概念，樹立“四個自信”，從而在以后的學習和工作中能夠更好地理解我國電力系統(tǒng)并積極投身于我國電力行業(yè)，建設符合中國國情的電力系統(tǒng)。

（二）電力系統(tǒng)數(shù)學模型

該部分涉及架空輸電線路、變壓器及同步電機的等值電路和參數(shù)計算及電力系統(tǒng)數(shù)學模型構(gòu)建，要正確理解一相等值及分布式參數(shù)等概念，并理解實際架空輸電線路的四個等值參數(shù)及長距離線路的建模方法。通過理論推導及課堂討論等方式，讓學生學懂、弄懂、悟透電力網(wǎng)絡模型建立的原理和方法，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際、科學嚴謹?shù)睦砟睢?/p>

（三）電力系統(tǒng)三相短路暫態(tài)分析

該部分涉及恒定電勢源突然三相短路分析、無阻尼繞組同步電機三相短路及有阻尼繞組同步電機三相短路，內(nèi)容晦澀且比較抽象，涵蓋大量物理概念和數(shù)學推導。通過課堂講授加課堂討論等方式，促使學生掌握電力系統(tǒng)三相短路的暫態(tài)分析，深刻理解事物外部表現(xiàn)和內(nèi)在規(guī)律之間的關(guān)系，樹立探究事物本質(zhì)的鉆研精神。

（四）電力系統(tǒng)不對稱故障分析

該部分涉及不對稱短路和非全相斷線的分析，首先能夠基于對稱分量法將不對稱故障轉(zhuǎn)換為對稱故障，然后采用前面知識完成復雜問題求解，該部分涉及知識的前后繼承及融會貫通。在實現(xiàn)知識繼承和進階時，一定要注意轉(zhuǎn)換的條件和具體要求，從而實現(xiàn)復雜問題的合理分析和準確求解。通過課堂講授及理論推導等方法闡述對稱分量法分析不對稱故障的原理和方法，揭示事物前后相繼、彼此制約的關(guān)系，培養(yǎng)學生解決復雜工程問題的能力。

（五）交流電網(wǎng)功率傳輸規(guī)律

該部分涉及電壓降落、電壓損耗、電壓偏移等基本概念以及各自的理論推導公式。在此基礎上，推導出交流電網(wǎng)功率傳輸?shù)墓?，揭示其傳輸?guī)律。由于該部分涉及大量理論推導和抽象思維，主要通過課堂講授及多媒體等方式進行，要求學生能夠掌握電壓降落的計算及推理過程。從思政角度來說，培養(yǎng)學生揭示事物內(nèi)在要素與表現(xiàn)方式之間相互關(guān)系的能力，并形成踏實鉆研及發(fā)散聯(lián)系的思維習慣。

（六）潮流計算基本原理與方法

該部分主要包括簡單電力系統(tǒng)、兩端供電網(wǎng)絡的潮流計算原理和方法，其中涉及前推回代法用于建立電力系統(tǒng)潮流計算。在此基礎上提出復雜電力系統(tǒng)潮流計算問題，并引入牛頓-拉夫遜法和PQ分解法用于解決復雜電力系統(tǒng)潮流計算。通過課堂講授基本知識，讓學生自己動手編寫潮流計算程序，從而能夠更好地掌握該部分知識。從思政角度來說，讓學生明確實踐是檢驗真理的唯一標準，只有自己動手編寫程序，才能真正理解電力系統(tǒng)潮流計算，從而實現(xiàn)理性認識到實踐的飛躍。

（七）功率平衡及電壓、頻率調(diào)整

功率平衡包括有功功率平衡和無功功率平衡，二者分別對應頻率調(diào)整和電壓調(diào)整。從電力系統(tǒng)實際工況來看，電壓調(diào)整和頻率調(diào)整既在某種程度上相互獨立，又在一定程度上相互影響，需要具體情況具體分析。從專業(yè)知識角度要求學生掌握各類功率電壓和符合的特性、發(fā)電機PQ極限圖及電壓和頻率調(diào)整的各種措施和方法。從思政角度來說，培養(yǎng)學生系統(tǒng)思維，厘清整體和部分的關(guān)系，實現(xiàn)二者有機結(jié)合。

（八）電力系統(tǒng)經(jīng)濟運行

電力系統(tǒng)經(jīng)濟運行包括電力網(wǎng)絡損耗計算原理和方法、電網(wǎng)經(jīng)濟運行方式及各類發(fā)電廠機組間有功功率的經(jīng)濟分配原理和方法。通過作圖法引入等微增率準則并進一步構(gòu)建拉格朗日函數(shù)來解決最優(yōu)化問題，通過課堂理論講授及課堂討論等方式讓學生掌握火電廠、水電廠機組間有功功率的經(jīng)濟分配。從思政角度來看，培養(yǎng)學生樹立技術(shù)經(jīng)濟概念，既要從技術(shù)角度解決問題，又要考慮經(jīng)濟成本，同時要樹立生態(tài)文明概念，把專業(yè)知識學習和生態(tài)問題結(jié)合起來統(tǒng)籌考慮。

（九）電力系統(tǒng)電磁功率特性

電力系統(tǒng)電磁功率特性包括簡單單機-無窮大系統(tǒng)的電磁功率特性及復雜電力系統(tǒng)電磁功率特性，前者又分別包含隱極式和凸極式發(fā)電機，同時還涵蓋了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變時其電磁功率特性的變化規(guī)律。從專業(yè)知識角度來說，要求學生能夠計算簡單系統(tǒng)電磁功率并能夠?qū)ζ溥M行分析，掌握功率極限、穩(wěn)定區(qū)間等基本概念。從思政角度來看，堅持價值引導與知識傳授相結(jié)合，培養(yǎng)學生踏實肯干、勤奮鉆研、愛崗敬業(yè)、艱苦奮斗的精神，增強學生投身生態(tài)文明建設的責任感和使命感。

（十）電力系統(tǒng)穩(wěn)定計算

電力系統(tǒng)穩(wěn)定包括靜態(tài)穩(wěn)定和暫態(tài)穩(wěn)定，前者涉及李雅普諾夫動力學穩(wěn)定問題，對于復雜電力系統(tǒng)需要小擾動法進行線性化處理。后者涉及系統(tǒng)較大改變，通過數(shù)值計算方法如分段計算法或改進歐拉算法獲取功角隨時間變化的規(guī)律。二者均涉及復雜理論推導和大量計算，需要學生刻苦鉆研、求真務實地分析問題和解決問題。該部分要求學生掌握穩(wěn)定分析的基本原理和方法，深刻悟透分段計算法和改進歐拉算法，樹立社會主義核心價值觀，提高電力系統(tǒng)專業(yè)素養(yǎng)，培養(yǎng)精益求精的工匠精神。

二、結(jié)語

作為電氣工程專業(yè)的一門核心課程，電力系統(tǒng)分析在整個專業(yè)課程體系中占據(jù)重要地位，貫穿學生專業(yè)學習的整個過程。在高校教育立德樹人的根本上，需要在本門課程中不著痕跡地引入思政內(nèi)容，保證專業(yè)知識傳授和思政教育協(xié)同育人，為國家培養(yǎng)新一代的電氣人。電力系統(tǒng)分析包括穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)兩大部分，主要內(nèi)容是潮流計算、短路計算和穩(wěn)定計算，本文將授課內(nèi)容細分為十大模塊，針對每一個模塊分別從四個方面闡述課程思政，以期為后續(xù)電氣類課程思政的教學改革提供理論依據(jù)和借鑒參考。