地方高校电力系统自动化课程教学改革存在的问题及其对策

胡姚刚 时萍萍 杨 超 陈新岗 廖兴林 贾 勇 雷绍兰

（1.重庆理工大学电气与电子工程学院 重庆 400054；2.重庆理工大学管理学院 重庆 400054）

引言

为了顺应能源革命和数字革命的发展趋势，2019年国家电网公司确立了“三型两网、世界一流”战略目标[1]，推动“坚强智能电网与泛在电力物联网”融合发展，建设中国特色国际领先的能源互联网企业。高校的电气工程学科作为电力人才培养基地和科研高地，应主动学习，敢于创新，改革人才培养体制[2]，创新科研机制，以强烈的使命感和责任感为国际领先的能源互联网建设贡献力量。为了适应坚强智能电网与泛在电力物联网融合的“三型两网”建设和发展要求，有必要对现有电气工程专业课程体系、教学内容和教学方法等方面进行改革[3]，培养新时代的电气工程专业人才。

“电力系统自动化”课程是电气工程及其自动化本科专业必修课，不同于电路原理和电力系统分析等专业基础课程，该课程以电力系统基础理论为支撑、自动控制理论为基础，计算机和通信技术为实践平台[4]，集合理论分析、系统设计、软硬件开发为一体，是保证电力系统安全、优质、经济运行的综合性技术[4-5]，是电气类专业中一门具有基础理论与实际应用紧密结合的课程，是培养学生理论结合实际、创新思维能力的专业课程。然而，从当前部分地方高校的“电力系统自动化”课程的教学过程发现，在教学内容、教学模式和成效评价方面主要表现为三个特点。

①在教学内容方面。课程知识点多、理论性强，教学内容灵活性差，落后于电力工程行业的快速发展要求，教学内容与当前电力系统不完全符合。

②在教学模式方面。教学以课堂讲授为主，重理论、轻实践，偏重于理论讲解，学生课堂参与度和积极性不高；另外，针对实际问题只会照搬教材，缺少灵活性和创新性。实验操作教学内容少，与电力生产实践相关实验项目教少。

③在教学成效评价方面。教学考核的方法单一，以期末闭卷考试方式为主，基本没有实践应用和创新思维能力的考核，限制了对学生创新能力开发和动手实践能力的培养。为了培养适应今后电力系统发展的高质量电力人才，有必要对“电力系统自动化”课程教学改革现状进行分析，寻求存在的为题并提出相应对策。

一、课程教学改革需要解决的问题

通过对上述的“电力系统自动化”课程教学现状及其教学改革现状分析，认为该课程在教学内容、教学模式、考核方式存在3个主要问题，即教学内容与实践脱节问题、传统理论知识灌输式教学模式难以较好培养学生实践和创新能力的问题、以闭卷答题考试无法全面考核学生理论联系实践综合应用能力的问题。

“电力系统自动化”是理论性和实践性较强的课程，更需要教学内容与时俱进。教学内容要理论紧密联系实际，及时跟踪当前电力工业科技发展的新设备和新技术，最大限度地体现学以致用的原则。研究实际电力系统“发输变配用”各环节自动化技术现状及其发展趋势与课程内容知识点之间的关系，在教学内容中增加与新技术、新设备、技术前沿等相关知识点，解决现有“电力系统自动化”教学内容与实践脱节的问题，为提高学生实践能力和专业知识应用能力奠定基础。

培养学生扎实的理论基础、较强的动手实践能力是“电力系统自动化”课程的教学难点。教师是教学的主体，学生处于被动接受的学习状态，仅掌握了课程的知识点，所学理论知识和实际应用没有联系起来，就无法实现对实践能力和创新能力的培养。将课程知识点划分为通识模块、专业模块和前沿模块3种，新增电力设备实验和虚拟仿真相结合的教学手段，辅以教师科研课题相结合的教学方式，注重学生理论联系实际和创新能力综合培养。

采用平时学习过程和期末考试结合的考核原则，通过课堂考勤，课堂讨论、作业效果、实验报告、前沿文献综述以及最终考试过程，依据发电、输电、调度、配网等章节知识点数量、重要程度和平时学习效果反馈信息，寻求可反映学生对理论和实践结合分析和解决问题能力的考核指标，建立多类考核指标融合的“电力系统自动化”课程教学成效评价和实践改进方法，解决目前难以对学生理论联系实践综合应用能力考核的问题。

二、课程教学改革具体对策

基于OBE教学理念，地方高校应在现有教学成果基础上，针对教学内容、教学模式、考核方式存在的问题，在教学改革中提出了以下三个对策。

①为解决教学内容与实践脱节问题，提出构建“通识-专业-前沿”多模块课程的教学内容。采用实地调查与综合分析相结合的研究方法。一方面，对我国重点高校的电气类优势学科和特色专业发展情况宏观分析，对其“电力系统自动化”课程内容进行搜索、归纳与梳理，为课程中“通识-专业”模块内容构建奠定理论基础；另一方面，结合现有能源互联网建设的相关内容，深入国家电网公司和大型发电公司等企业进行实地调查研究，结合当前学科前沿内容，掌握电力系统运行与“电力系统自动化”课程相关知识点，整理归纳并综合分析，在实践方面为“专业-前沿”模块课程内容构建奠定基础。

②为解决传统理论知识灌输式教学模式难以较好培养学生实践和创新能力的问题，提出建立基于“理论-实验-科研”互补的课程教学模式。针对课程中“通识”模块的教学内容，因其多涉及为课程中基础“理论”知识点，因此，探索讲授式为主、以学生为主体的开放探究学习为辅的教学模式；针对“专业”模块的教学内容，因其多涉及为课程中与实际电力系统运行知识点，探索以讲授式和以学生为主体的“实验”分析相结合的教学模式；针对“前沿”模块的教学内容，因其多涉及为课程中与电气类学科发展趋势相关的知识点，因此，探索讲授式为辅、以学生为主体的文献检索和现状分析的以增强“科研”创新能力的教学模式。

③为解决以闭卷答题考试无法全面考核学生理论联系实践综合应用能力的问题，形成多类考核指标融合的教学成效评价和实践改进方法。以平时学习过程和期末考试结合为考核原则。首先，采用专家经验法，通过对课堂考勤，课堂讨论、作业效果、实验报告、前沿文献综述以及最终考试，建立“电力系统自动化”课程的教学成效评价体系；其次，采用层次分析法，为各类评价指标确定权重；再次，采用模糊综合评判方法，建立多类考核指标融合的“电力系统自动化”课程教学成效评价模型；最后，通过成绩分类方法，通过问询调研方式，获得教学内容和教学模式存在的问题，以进一步修正教学内容、教学模式、和教学成效评价方法。