王蓓蓓

(東南大學 電氣工程學院,南京210096)

從上世紀90年代開始,世界各國掀起了一陣電力市場化改革熱潮,許多國家陸續(xù)開展電力市場化改革[1]。歐美地區(qū)一些發(fā)達資本主義國家電力市場化改革起步較早,電力市場發(fā)展較為成熟,也積累了一定的改革經驗;面對全球氣候變化,可再生能源在能源結構占比中日益突出,低碳減排成為電力行業(yè)發(fā)展的重要目標[2],各個國家都在不斷調整和優(yōu)化市場機制以應對新形勢下的變化與挑戰(zhàn)[3]。我國自2002年開始進行電力市場化改革,市場建設還處于探索階段[4],需要對國際電力市場的發(fā)展與實踐經驗進行總結。因此,“電力市場概論”課程的目標在于,結合教師本人多年來的相關研究成果和理解思考,向學生傳授各國電力市場發(fā)展中的最新實踐經驗。

鑒于電力市場存在發(fā)展迅速、不斷產生新興事物等特點,“電力市場概論”課程所涉及的內容及知識點更新較快[5]。一些中文教材內容普遍較為老舊,且更新較慢,往往難以涵蓋專業(yè)技術領域前沿內容,因此需要引入國外前沿的優(yōu)秀教材,引進先進的教育理念和教學方法。一直以來,全英文課程都是課程改革的先鋒,也是培養(yǎng)具有國際視野人才的前沿陣地[6]。早在2007年國家就頒布了《教育部財政部關于實施“高等學校本科教學質量與教學改革工程”的意見》,明確指出要推動高校全英文課程的建設,探索全英文教學方法,拓寬學術視野[7]。2020年初新冠疫情爆發(fā)以來很多課程不得不轉為線上教學,而全英文課程在線教學模式由于難以面對面溝通交流的天然弊端,進一步放大了語言與課程內容理解的問題[8],給教學設計帶來挑戰(zhàn)。本文以“電力市場概論”課程為例,分析了后疫情時代全英文課程在線教學模式存在的問題與挑戰(zhàn),提出了打造高效課程的探索實踐與思考;并從國外電力市場發(fā)展過程中發(fā)生的里程碑事件入手,聚焦于重點案例庫的設計,理論結合實際,幫助學生更好地理解課程目標,為其進一步研究市場環(huán)境下的電力系統(tǒng)運行規(guī)律或將來走上實際工作崗位打下堅實基礎。

1 全英文教學模式中的問題與挑戰(zhàn)

1.1 學生英語水平參差,不適應全英文課程

雖然各大高校在提高學生英語能力,深化大學英語改革方面做出了一系列努力,如增加了英語四級和六級考試,但很大一部分學生的英語學習狀態(tài)仍處于“啞巴英語”狀態(tài):雖具備一定的讀、寫能力,但聽和說的能力普遍較弱。尤其是對于專業(yè)相關的英語詞匯不夠了解,如“電力市場概論”課程中存在的“unit commitment(機組組合)”“monopoly(壟斷)”等專業(yè)詞匯,初學者很難對其進行流暢準確的表達。另外,學生自身英語能力的差異性也影響了專業(yè)課程的授課效果,可能出現(xiàn)部分學生聽不懂、跟不上、難適應等情況,從而增加授課教師全英文教學難度。這些現(xiàn)象可能成為某些大學生閱讀專業(yè)相關英文文獻、出國進一步深造或者就業(yè)發(fā)展道路上的絆腳石。

1.2 “后疫情”時代在線授課學情難獲取

在線教學通常是通過直播或會議平臺進行實時的課件共享和教學內容的講解,尤其在“后疫情”時代,這種授課方式已逐漸成為常態(tài)。但相比傳統(tǒng)的課堂教學方式,在線授課存在一些難以避免的固有缺點。通過攝像頭進行交流的效果難以達到面對面授課的水平,教師無從根據學生的肢體語言把握學生對于教學內容的接受程度,這會影響教師對教學進度和教學效果的判斷;除此之外,還可能出現(xiàn)授課教師自說自話、無人回應,學生破壞教學氛圍,課堂學習效率低下等現(xiàn)象。

1.3 學生在線學習興趣與熱情“大打折扣”

在線學習使得教師與學生之間的教學授課隔著計算機屏幕進行,相較于課堂學習,整體的方位感和距離感會被削弱。課堂面對面討論交流氣氛的缺失可能使得學生在線學習的興趣和熱情降低。對于部分英語聽說能力一般或較弱的學生,在線學習時遇到一時難以理解的英文單詞或知識點,無法及時解決進而累積,可能導致對所學內容喪失興趣,逐步出現(xiàn)注意力不集中、聽課走神等現(xiàn)象。以上現(xiàn)象會影響課程的開展,也不利于高效課堂氛圍的構建,嚴重情況下會引起學生對全英文課程的排斥,甚至產生厭學、放棄等情緒。

1.4 課程考核體系需看重公平性

課程的考核體系是檢驗學生在線學習效果的有效工具,考核方式也是學生普遍關心的一個問題。

部分課程采用傳統(tǒng)考核手段:平時課堂只進行知識點傳授,在課程結束后進行一次期末考試?！半娏κ袌龈耪摗弊鳛橐婚T大四的學生的選修課,其開設的初衷在于幫助學生更好地了解國外電力市場發(fā)展動向。這種“一考定終身”的考核手段雖然快捷方便,但無法準確測評學生的真實綜合學習水平,可能導致部分學生平時學習不認真,考前“突擊復習”,“考完就忘”,這違背了考試的初衷。若是利用網絡進行在線考試,雖然能夠利用攝像頭對學生起到一定的監(jiān)控作用,但學生的網絡使用技能和網絡通信差異也可能導致考核結果失真,考核的公平性難以保證。因此完善考核體系,豐富考核手段也是本全英文課程中的關鍵一環(huán)。

2 打造高效課堂的探索實踐與思考

“電力市場概論”課程作為大四學生的一門專業(yè)選修課,主要內容包括電力市場的基礎知識和有關理論。將重點圍繞電力市場實施的背景、主要經濟學原理、電力市場的組織架構,以及市場定價、市場環(huán)境下發(fā)電、輸電及配電系統(tǒng)運行、輔助服務分析等專項內容全面介紹電力市場的相關內容;同時也簡要介紹微觀經濟學及優(yōu)化理論的相關內容。使得學生掌握電力市場基本理論及電力市場運行分析方法,為其進一步研究市場環(huán)境下的電力系統(tǒng)運行規(guī)律或將來走上實際工作崗位打下基礎。

2.1 提高選材、課件的針對性與多樣性

首先,在教材的選取方面,筆者在國外大學較多使用的《Fundamentals of Power System Economics》《Market Operations in Electric Power Systems》《Power System Economics》以及《Restructured Electric Power Systems》等教材間進行了比較,最終選擇了《Fundamentals of Power System Economics》作為主教材。該教材從基本的電力市場概念談起,深入淺出,對國外電力市場的典型模式和市場成員行為等進行了介紹,每一章節(jié)也設置了小結和習題,方便學生課后進行針對性練習,理解鞏固課堂知識點。此外,該教材也有中文版本,學生可根據自身英語水平進行補充閱讀。

其次,在課件的設計方面,基本采用全英文課件,對于一些關鍵名詞,如bid and offer(競價與報價),consumer surplus(消費者剩余),market clearing(市場出清)等,也會給出中文表達幫助學生對照理解。

最后,在課后作業(yè)布置方面,統(tǒng)一要求用英文作答,以強化學生對專業(yè)術語的理解和運用,從而提高學生以英語作為工具獲取專業(yè)知識的能力。

2.2 豐富教學內容配置,拓展學生專業(yè)視野

為了進一步拓寬學生專業(yè)視野,課程在教研結合和理論結合方面進行了完善,以進一步豐富教學內容。

課程選用的教材雖然較為經典,但出版時間較早,英文版和中文翻譯版的出版時間分別為2004年和2007年,對于近幾年新能源大量滲透、我國“雙碳”目標提出等背景下電力市場的轉變無法充分體現(xiàn)。如隨著高比例新能源在電力系統(tǒng)中的大量滲透,傳統(tǒng)機組面臨投資成本回收等問題,英國,美國德州、PJM等地區(qū)電力市場通過引入稀缺電價機制、容量市場等作為解決手段;而需求響應資源參與容量市場方式以及我國容量市場建設還在探索階段[9]。針對低碳目標下的可再生能源消納問題,歐盟、美國等通過組建碳市場以綠色證書市場等手段進行調節(jié)[10],筆者在近年來對這些領域持續(xù)關注研究,并承擔了多項相關項目,在進行“電力市場運營模式及國內外電力市場運營綜述”講解時,會結合相關科研工作以及我國電力體制改革實際情況進行市場運作模式和市場機制等內容的介紹和引申,拓展學生的專業(yè)視野,幫助學生建立對電力市場的感性認識。

2.3 改革在線授課方式,豐富課堂學習內容

針對學生在全英文課程在線學習模式中存在的難適應、學習興趣減退等問題,本課程對在線授課方式進行了改革。在課件編排時,通過中英文雙語形式展示重要的理論概念和專業(yè)詞匯,同時充分利用視頻動畫等多媒體進行教學演示,彌補單調的英文語言文字給知識點理解帶來的阻礙。例如在介紹市場成員的博弈行為時,通過播放“囚徒困境”動畫說明在個人利益驅使下的個體最佳選擇與團體最佳選擇間的博弈關系;在進行“電力市場中的成員行為”相關內容講解時,通過引入相關的小例子,幫助學生理解電力市場中各發(fā)電商或售電商在交易決策時策略報價的博弈行為。

2.4 改進課程考核方式,注重學生學習過程

針對在線教學反饋不及時、考核體系公平缺失等問題,本課程改進了考核方式,通過在線教學平臺增置隨堂反饋機制,并將過程分數(shù)在總成績中的占比提高至30%。過程分數(shù)主要用于體現(xiàn)學生平時課堂的提問、討論,文獻閱讀和小組匯報完成情況。由于設置了隨堂提問、課堂討論等反饋機制,學生不積極參與課堂、注意力不夠集中、聽課不夠認真的情況得到了較大改善,教師也能夠在交流過程中及時把握授課情況,從而提高課堂效率。除了教師與學生間的交流,為打造學生間相互交流學習的課堂氛圍,提高學生英語口頭表達能力,鍛煉英文邏輯思維,本課程通過將學生分成3～4人的小組,針對課堂學習內容自選課題研究,查找閱讀相關英文文獻,合作完成一篇報告并進行英文展示。改進的課程考核方式對學生綜合能力的考察更加全面,也更為注重課程學習的過程。

3 基于實時社會熱點的專題課設計

歐美等發(fā)達國家電力市場建設較早,在實踐中不斷嘗試和改革,也積累了許多成功經驗與失敗教訓,各個案例均是課程學習理論內容在實際中的生動體現(xiàn)?；趯崟r社會熱點的案例庫是電力系統(tǒng)領域學生熟悉電力市場基本理論、了解國內外發(fā)展動向的重要窗口。為了全面培養(yǎng)學生的思辨能力和創(chuàng)新思維,開拓國際視野,同時激發(fā)學生“透過現(xiàn)象看本質”的探索欲和求知欲,結合具有時代性和前沿性的熱點問題進行了專題課設計。

3.1 專題課1:德州天價電價案例分析

2021年2月,美國多個州遭遇了風暴的襲擊,其中德克薩斯州災情最為嚴重,在當?shù)貢r間2月18日進入了公共衛(wèi)生緊急狀態(tài)。寒潮和暴風雪的影響導致德州電力系統(tǒng)出現(xiàn)大范圍故障,超過250萬戶家庭被迫中斷用電,極端天氣使得電力極度缺乏,據德州電力可靠性委員會數(shù)據顯示,德州電力市場的批發(fā)電價甚至一度突破1萬美元/MWh,每度電折合成人民幣大約為65元,相比于平時的電價增長將近200倍。如圖1所示為德州電力市場(ERCOT)北部實時電價,由于電力緊缺引起飆升。

圖1 德州極端天氣下大面積停電導致的實時電價飆升

1)設計目的與意義

在講授市場供求與價格的關系以及電力市場機制設計的相關課程時,可以通過增設類似的案例分析專題課,激發(fā)學生對“市場供需決定市場價格”的認知與思考,加強學生理論聯(lián)系實際的能力。進一步教師進行課堂講解:德州電力市場是一個“能量市場”,沒有“容量市場”,“容量市場”的建設可能會引起投資成本的增加,升高用電成本;相對地,如果機組容量過低也容易出現(xiàn)批發(fā)市場電價極高的情況,市場風險較大,遇到極端天氣可能引起人道主義災難。分析德州電力市場的案例,對于建設我國電力市場、制定保障供電的政策均有一定的啟示和借鑒。

2)分析與思考

通過設置本節(jié)專題課,幫助學生認識到:一些現(xiàn)實問題通常沒有絕對的評價標準和固定答案。特別是對于即將進入工作崗位或者讀研深造的大四學生而言,打破固有思維、培養(yǎng)創(chuàng)新的思維方式尤為重要。通過“電力市場概論”課堂的討論和辯論,進行思想的碰撞、打磨和凝練,可以讓學生學會獨立思考,樹立自己的思維體系,使邏輯更加縝密。

3.2 專題課2:摩根大通巨額罰款案例分析

美國摩根大通公司是一家有數(shù)百年歷史的世界銀行,在國際金融市場中也具有一定影響力[11]。2013年,美國聯(lián)邦能源管理委員會(FERC)發(fā)表聲明,2010-2012年間摩根大通公司參與加州電力市場以及中西部電力市場交易時采用多種手段操縱市場,包括向系統(tǒng)運營商提交虛假競價以獲取“高于市場價千萬美元”的收益;同時濫用市場力,使得電網增加了閑置空轉機組,造成額外成本,而這些費用最終都由用戶、企業(yè)和政府機構承擔。針對這類不正當?shù)氖袌龈偁幮袨?FERC最終對摩根大通公司處以4億美元的罰款。

1)設計目的與意義

摩根大通公司由于濫用市場力受到處罰的事件在國際上引起了巨大反響,成為不少學者研究分析的熱點案例。在講授電力市場中的成員行為相關課程時,可以通過引入類似的專題課,讓學生了解市場運營過程中,不同參與主體所關注的行為有所不同,例如發(fā)電商或代理運營商在進行交易時,可能為了獲取較高收益而故意偏離成本采取策略性報價,同時可能存在掛出大量的虛假買賣單制造交易假象,吸引其他成員進入交易后進行撤單以獲利的“幌騙”行為。而對于市場監(jiān)管者而言關注的是如何及時識別和阻止這類擾亂市場的行為,保障市場的公平競爭。通過分析摩根大通公司受罰的案例,幫助學生從多個角度認識市場中各主體的不同行為,啟發(fā)學生對市場中的規(guī)則制定和完善展開思考。

2)分析與思考

通過增設本節(jié)專題課,幫助學生了解市場組織和運作過程中不同市場主體的行為,引導學生主動思考,通過查找資料、小組討論等方式加深對知識點的理解,啟發(fā)學生透過事件表象觀察本質,一定程度上也培養(yǎng)了學生的發(fā)散思維,學會從不同角度看待問題,使思考更全面、更開闊。

4 結語

“電力市場概論”是一門面向東南大學電氣工程及其自動化專業(yè)大四學生的全英文專業(yè)選修課,針對在線教學模式存在的困難,課程組教師對傳統(tǒng)教學模式中的教學內容配置、授課方式、考核體系等方面進行了改革,增設基于熱點案例庫的專題課,并以“德州天價電價”“摩根大通巨額罰款”兩個案例為例進行了介紹,力求打造電力市場概論全英文課程高效課堂,希望能夠對開展相關課程的教師提供一定的參考。