谈独立学院电气专业课程设计环节的改革与实践

摘 要：独立学院要想长远发展，必须深化教学改革，走应用型可持续性发展道路。考虑到独立学院学生的特点与笔者电气工程的教学实践经验，本文从课程设计内容、方法、手段、考核等环节进行了探索和实践。结果表明，几方面的教学改革能够使学生对所学专业的重点知识点有了进一步的认识，并对其中相关的计算过程有了更清晰的思路，仿真实验环节可以使本专业的课程融会贯通，同时考核方式的改变使学生更积极，也更公平。

关键词：实践环节 课程设计 教学改革

引言

独立学院电气专业的办学原则是根据实际人才需求导向，设置与之适应的专业方向，做到学生适学对路。在培养方案制定上突出了”电力特色”、”统一性与多样性相结合”、”重实践强能力”等原则。独立学院的学生作为一个特殊的群体，既有对专业知识，专业素养要求的渴望，也不得不承认，无论从基本功的扎实程度还是从知识的接受能力的方面，和一本的电气专业学生之间毕竟是有差距的，所以对于独立学院学生的定位是培养应用型的人才，对于部分想要继续深造的学生也提出相应的高目标严要求。[1]

课程设计是高等工程教育最重要的实践教学环节，它是由学生独立完成的一项综合性、创造性、设计性的大型作业。实践环节特别是课程设计环节是实现人才培养目标的重要教学实践环节，对于增强学生自身的自学能力、创造能力、计算能力、编程技能及综合利用相关知识的能力有着其他环节不可替代的作用。电气工程及自动化是一个应用性极强的工科专业，具有强弱电结合、软硬件结合、元件与系统结合、运行与制造结合的特点，因此课程设计在该专业的培养体系中具有举足轻重的作用。

《电力系统分析》是电气专业非常重要的专业课，它的实践教学体系如图1。此门课程包括电力系统的短路计算，潮流计算和稳定计算三类常规计算，针对课程特点，对组成实践教学的相关要素进行整体设计。

电气专业的学生的课程设计环节包括《电力系统课程设计》《电力系统潮流上机计算》《电力系统仿真》等，本次是针对和电力系统分析课程相关的课程设计的改革。

下边从课程设计的内容，分组讨论和考核方式三个方面进行改革。

一、课程设计的内容

通常课程设计的时间都安排在学生学完相应部分的课程的学期末，例如学生学完稳态部分，开始进行潮流上机的计算，学完暂态部分之后，安排学生进行短路计算的课程设计。课程设计要求在规定的时间内，按照课程设计要求， 首先进行手工计算，然后依照设计思路画出程序流程图，编写程序， 在上机时间调试和验算，最后写出规范的课程设计报告、课程设计总结，并进行课程设计的答辩或考试。[2]

《电力系统分析》课程有很多计算内容，手算极其繁琐，电力系统规模越来越大，朝着大电网发展，节点数目巨大。实际操作中计算机处理已经很成熟稳定，但为了让学生对书本中的很多计算，特别是很多理论的东西，例如潮流计算和短路计算的计算过程有更深的理解，课程设计中一般会以3～5节点系统为例，让学生先进行手算的计算和处理。手算考察学生对基本运算和电力系统中各种元件参数处理的能力。同时为培养学生使用软件和编程能力，还要求学生进行编程处理，并与手算结果进行对比，从中体会上机和手算的差别与联系。为了更开放，鼓励学生使用更多的软件编程，学生可以使用自己认为最熟悉的形式，例如matlab，VC等。[3]

对自己有高要求的学生，指导教师增加了要求，从程序的通用性，可移植性等方面嚴格要求。

二、分组讨论

课程设计部分一般为两周的时间，学生要想在两周的时间里手算例题，然后上机编程调试，是一项很繁重的任务，为了让学生在有限的时间既能掌握好知识，又能把程序编好，调试好，分组讨论是一个很好的形式。学生在互相交流的过程中对所学的内容会有进一步的认识，这一点在过去的教学中笔者深有体会。[4]

同样，电力系统仿真部分的上机也采用分组的形式。电力系统仿真是一门必修的实验课程，要求学生在两周的时间内对调度员培训仿真系统（Dispatcher Training Simulator， 简称 DTS）熟悉使用，实验内容包括电力系统有功功率，无功功率的分布及分析，综合调压措施分析，有功-频率分析，潮流控制分析，不对称故障计算及分析，继电保护动作特性分析，稳定性计算及分析等。在这个过程中，很多数据的测量是重复性的动作，实验的目的是通过测得的数据，对电力系统的各种运行状况，或者对某些量值的分布找到电力系统的电压、电流、频率等的变化规律，或者验证变量之间的关联性，并于教材中电力系统的运行规律进行验证。

在这个过程中，分组讨论显示出了它的优越性，保证了小组成员都能够参与实验的过程，而不必把所有的精力放在繁琐的实验中，分工合作，过程愉快效率也高，同时也锻炼了学生的团队合作精神。

三、考核方式的改革

传统考核主要以考试来呈现，具有模式僵化、目标狭隘、方式单一和命题陈旧等弊端，忽略了学生在教学中的主体作用，考试目的功利化、题型标准化形式单一。并且传统考核模式的‘一考定成绩方式，学生的注意力集中在分数结果上，忽略了学习过程的积累。

为了避免学生之间互相模仿，抄袭，真正达到让学生都得到通过实践环节掌握更多专业知识的的目的，同时也为了为了督促学生学习，兼顾公正公平，使成绩能够正确的反应学生实际的能力，实验指导老师采取平时表现、设计报告、答辩和内容创新等方面的考核方法对学生进行总评。具体操作时将成绩分为几个部分，包括平时成绩（有手算和上机编程部分的每个环节都占总成绩的一部分），验收成绩（分一对一的提问或考试），还包括学生报告部分的成绩。考核方式的改变加强了学生学习的积极性，通过课程设计，学生加深了对理论知识的理解，掌握了数学建模的思路，提高了编程能力，培养了学生实践能力和创新能力，增强了学生综合素质。

结语

通过过去一年对独立学院电气专业课程设计环节的改革发现，改革后的课程设计更能发挥特点，使学生通过课程设计环节对本专业课程中设计的重点知识部分有了更深的认识，并加强了知识综合运用的能力，达到了改革的目的。

参考文献

[1] 《电力系统分析》课程教学改革探索[J]. 罗继东. 科技致富向导. 2012（09）

[2] 高红艳 独立学院电气专业《信号分析与处理》课程的教学改革与实践[J].技术与市场，2015，（03）.

[3] “电力系统分析”课程教学及实践环节教学方法[J]. 朱兰，韦钢 电气电子教学学报. 2011（S1）

[4] 电气工程及其自动化专业人才实践能力培养方法[J]. 陈虹. 电气电子教学学报. 2010（S1）

作者简介

高红艳 （1979-）女，硕士，讲师，从事电力系统分析的研究等。endprint