基于OBE理念的电力系统专业二级项目 教学改革与实践

钟嘉庆　张晓辉　王珺　殷桂梁

摘要：在OBE教学理念的指导思想下，分析当前项目式教学中存在的问题，确定二级项目教学改革的目标，深入分析课程内涵及相互之间联系，确定适用于电力系统发/输/配电总体设计的二级项目内容，将技术指标与经济指标相结合，将设计与生产实际相结合，力求培养学生的顶层设计能力及解决工程问题的时间能力，达到电力专业学生的满足工程教育认证要求的培养目标。

关键词：OBE;二级项目;顶层设计;工程教育认证

一、基于OBE理念的教学改革的指导思想

以教育思想和教学观念转变为先导，以OBE人才培养模式为导向，在教学学术的思想指导下，以教学内容和课程体系改革为核心，以高水平的学科群为依托，以国内外名校的同类课程为参照系，树立教学层次多元化、培养途径多样化的教育理念，将教育创新和高质量人才培养有机结合。

二、电力系统专业项目式教学中存在的问题及二级项目教学改革目标

原有的“电力系统稳态分析”、“电力系统暂态分析”、“工厂供电”等多门课程三级项目是分散的，按各门课程的教学内容分立形成设计内容，内容衔接性不强，学生学习后对电力系统设计没有全局認识。本次教学改革，将多门课程的实践环节进行综合统一规划整合，形成一个较为完整的电力系统二级项目，将潮流计算、短路计算、稳定性计算、负荷计算等理论知识与系统结构设计、网络结构调整、设备选择及校验等设计方法结合起来，使学生对电力系统各门课程的相互关系有更清楚的认识和把握。

二级项目教学改革是以OBE教育理念为基础，以工程认证为契机，适应电力专业毕业培养目标的教学方式改革。力求培养电力系统专业的学生在选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具的基础上，综合所学的理论知识来解决工程问题的能力。并且，以招投标的项目式管理方式，使学生能够将工程管理的原理和经济决策的方法用于电气系统的设计、运行。该教学改革同时能够培养学生的团队协作及终身学习的能力。

三、二级项目教学改革内容

1. 支撑二级项目课程结构形式

电力系统专业二级项目设计，是将现有的电力系统稳态分析三级项目、电力系统暂态分析三级项目、供电系统三级项目等多门课程分散独立的设计内容进行统一规划整合，形成一个较为完整的电力系统二级项目。

“电力系统稳态分析”、“电力系统暂态分析”课程为电力系统的计算提供基础理论支持，包括潮流计算、静态稳定性分析、短路计算、暂态稳定性计算等;“工厂供电”课程为电力系统的设计及分析提供设计理论支持，包括负荷计算、系统结构设计、设备选择、方案对比、经济指标计算等。

2. 二级项目具体要求

（1）要求设计过程完全按照企业实际规划方案进程安排，使学生建立系统设计从顶层设计到分布实施及调整的规划思想。同时，要求学生能自主查阅资料，设计方案要符合行业标准，不仅培养学生扎实的电气工程专业基础，还培养学生工程实践能力强，能够适应现代科技发展和经济建设需要。

（2）在项目中以模拟实际生产招投标的项目式管理方式进行最终的评判，提高学生工程项目管理的能力，以及人际交流、团队合作和终身学习能力。

3. 二级项目改革内容

本次二级项目，要求学生完成两方面的内容，一方面是在原始设计参数基础上进行电力系统网络结构设计及计算;另一方面是在满足技术指标基础上完成经济指标的计算及分析。具体设计要求如下：

（1） 技术指标设计的教学目标

①依据任务书中提供设计参数，对电力系统电源及电网进行总体结构设计，并画出电气设计结构图（CAD）。

②计算系统潮流分布，并做静态安全分析，在此基础上进行网络结构的修正。

③设计电力网络结构并保证系统稳态时各母线电压偏差在±10%范围内，且任一条线路发生故障时，各负荷均不断电。

④电力系统短路计算和暂态稳定性分析，选择满足技术指标的接线方式及设备型号。

⑤继电保护整定计算及二次系统设计。

（2）经济指标设计的教学目标

①各电压等级接线方式及设备型号的选取，各方案经济性比较。

②对设计完成的电力系统进行经济成本的计算，并以投标标书的形式进行项目不同方案的对比分析。

四、二级项目教学改革与毕业生培养目标关系

二级项目教学改革能培养学生系统分析、工程设计、工程技术管理等方面的实践能力，以及团队合作能力等。使学生达到毕业要求中第5条“能够针对电气系统的复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括对问题的预测与模拟，并能够理解其局限性”、第6条“能够基于电气工程相关背景知识进行合理分析，评价专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律及文化的影响，并理解应承担的责任”、第7条“能够理解和评价针对复杂电气工程实践对环境、社会可持续发展的影响”及第10条“能够与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流，并具备一定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流”。因此，二级项目教学改革是与电力系统专业毕业生培养目标相符。

五、结束语

二级项目教学改革是在前期三级项目教学的基础上，进行更高层次的综合运用能力的培养。结合学生三、四年级一系列的专业理论知识，以工程应用为背景提出问题，学生通过自查资料、调研等，提出解决方案和实施步骤。目标使学生不仅掌握电力系统相关专业知识，同时还能解决工程问题的实践能力，促进学生综合素质和就业技能的提升。

在OBE人才培养模式下的二级项目改革与实践基础上，可构建“课堂教学+讨论互动+工程项目研究+专业综合训练”的一体化的课程教学新体系。使学生在掌握必要的理论基础知识的前提下，通过讨论互动环节进一步挖掘理论知识和实际应用间的区别与联系，通过多门课程基础知识整合、渗透，为学生进行工程项目研究环节和专业综合训练环节提供更多的工程体验，进一步提高学生实践能力和综合素质。二级项目改革的实践成果有助于更有针对性地对相关课程的教学大纲、教学计划和实践环节的实施内容提供修改建议。

参考文献：

[1]陈荣，赵仁德，郭静，等.新工科背景下基于项目驱动的新能源课程群教学模式探索[J]. 大学教育，2020（3）：49-51.

[2]李洪珠，彭继慎，荣德生. 基于OBE理念的电气类创新创业人才培养研究[J]. 教育教学论坛，2020（7）：285-287.

基金项目：河北省高等教育教学改革研究实践项目（2018GJJG065）。