电力系统课程教学改革与实践分析

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摘要：应用型人才培养目标下，《电力系统分析》作为应用型电气工程及自动化专业的一门核心主干课程，对提高学生的理论知识和培养学生的实践动手能力，具有很重要的作用。本文围绕应用型本科电气工程及自动化专业《电力系统分析》课程教学中存在的问题，阐述了教学内容改革思路和方法，体现了应用型本科“理论与实践相结合”的特色。

关键词：应用型；电力系统分析；教学改革；实践

一、引言

应用型本科是以本科教育办学定位为标准，以培养应用型人才为核心的高校新型教育模式，既强调“实践能力”，又强调“创新能力”。电力系统分析作为电气类专业的基础课程，如何来体现应用型本科特色，培养技能型和岗位型人才，主要体现两个方面：一是“知识素质”；二是“能力素质”。知识素质主要表现为：专业知识面要宽泛，专业知识深度不宜过高，公式和定理的推导、证明适当省略，注重结论的应用性；能力素质主要表现为：强化操作技能和规范，提高实践动手能力和综合素质能力。因此应用型本科《电力系统分析》课程“突出应用特色，注重实践能力，提高教学质量”的教学改革目标，并围绕地方经济发展为基础，以突出应用型特色作为教学改革的前提，以提高教育教学质量作为改革的目标。《电力系统分析》课程作为电气工程专业的主干课程之一，它不但有大量的理论概念和基本计算，而且工程应用实践性较强，对该专业的课程体系起到承上启下的作用，它既是线性代数、电路基础、电机与电气控制、电力电子等课程的总结，也是工厂供配电技术、电力系统继电保护自动装置等专业课程的基础，在电气工程专业教学和应用型本科培养高质量、高素质学生有十分重要的地位。近些年，随着电力系统行业的智能化程度的快速发展，对电气工程专业应用型学生培养的能力要求越来越高，也就对《电力系统分析》课程提出了更高的定位，原有的教育教学模式已不能满足电力行业建设的需要，不能体现应用型教育的发展特色。

二、《电力系统分析》课程教学中存在的问题

1.学习兴趣不浓：《电力系统分析》课程部分内容抽象、公式多、计算多、系统性和逻辑性较强，学生学习缺乏兴趣，“教师教”和“学生学”都很困难。

2.教学内容没有与时俱进。电力系统行业更新速度较快，教材中的内容虽然也在不断有新版本出现，但无法充分体现近十多年来本学科的最新进展和前沿动态。

3.教学方法、手段和形式单一。多媒体教学等现代化教学手段没有普及。首先，现有《电力系统分析》课程在教学上理论性强，内容上有大量的矩阵计算和矢量电路图形，所以用传统的板书教学，形式比较单一，教师也必须在课堂上占用大量时间进行公式推导和画图，教学效率较低，教学效果偏差；其次，《电力系统分析》课程工程实践较强，实际的电力系统结构和运行方式仅靠讲授来体现，无法更直观、更形象地将教学内容呈现在学生面前，不符合应用型人才培养的需要。

4.理论与实践教学相脱节。应用型本科注重培养学生的实践动手能力，《电力系统分析》课程教学模式偏重于基本概念和计算方法，缺少实践环节。

三、《电力系统分析》课程教学内容改革思路和方法

（一）教学思想的更新

在教学思想上，必须牢固树立“突出应用特色，注重实践能力，提高教学质量”的目标。以应用型本科教学为培养模式。在教学形式上，摆脱单一化的形式，让学生运用基本理论知识参与实际系统开发，提取系统的运行数据和拓扑结构。培养学生面对工程实践的应用能力。促进教学研究互相结合，使学生更了解本学科的前沿知识。

（二）教学内容的优化

为了适应应用型本科教学，针对《电力系统分析》课程教学改革所应体现的知识和能力素质，我们对课程的教学内容作了调整和优化，并提出了新的教学要求，具体从以下三方面进行：

1.修订人才培养设置，压缩理论学时，增加实践内容，形成新的教学模式。

应用型本科院校培养人才的最终目标是以服务地方经济为出发点，所以在讲授基本理论的同时，让学生实际参与整个电力系统的构想、设计、运行和优化，使学生的实际工程训练能力得到提高。

2.增加辅助教材，充分了解学科前沿。

在选用课程的教材时，采用规划教材为主，增加辅助教材编写。通过辅助教材可以全面了解本行业国内外的科研成果。重点是将理论内容穿插在实践课中讲授，让学生从实践中去深入了解目前本行业发展的前沿和热点问题。这样能有效的巩固专业知识，提高学生的专业学习兴趣；同时考虑到电气工程及自动化专业学生毕业后大部分将为本地区的电力行业服务，在电力网介绍和潮流（包括简单潮流和复杂潮流）计算讲解的时候，多以实际电网系统运行状态为例，实现应用型本科人才培养目标定位。

3.增加课程设计。

课程设计是对《电力系统分析》课程的一个综合性实践教学，把知识点进行整体性回顾。《电力系统分析》课程包含两个课程设计：一是潮流计算方面，它是电力系统很重要的计算，根据给定的电力系统的运行条件，确定稳态运行时各参数的一种计算，可以分析研究电力系统规划和运行时的各种问题进行检验和预知。通过这个课程设计，学生对稳态分析过程有一个全面性的了解，提高分析问题的能力；一是短路计算方面，为了避免发生短路而正确选择和设计系统上的电气设备和继电保护装置，通过进行短路计算可以降低发生短路的后果，让学生对发生短路时遇到的各种问题提前进行分析总结，提高解决问题的能力。

（三）采用现代化教学方法与手段

随着教育信息技术的迅猛发展，《电力系统分析》课程中传统的板书式教学很难满足现代教育教学的需要，用讲授法根本无法描述清楚实际电力系统具体运行情况，学生理解上也存在困难。为了提高理论课的教学效果，吸引学生兴趣，必须采用多元化的教学方法和手段。

1.课堂教学采用多媒体配合板书教。

首先，在公式推导时沿用板书教学的优点，吸引学生主动思考，整个推导过程全程参与，有助于对知识点的理解；其次，在讲授比较抽象的内容时结合多媒体演示，使教学内容更加具体化、形象化和生动化，加深学生对内容的理解，用多媒体结合板书教学在《电力系统分析》课程中起到事半功倍的效果。

2.仿真模拟教。

为了使电力系统潮流变化等进一步形象化，呈现动态的变化过程。用计算机仿真动态模拟教学可以更生动直观的表达，还可以将仿真软件直接贯穿到学生的课程设计中，在对知识易于理解和掌握的同时，增加学生熟练话的程度，全程参与工程实践，这是其他教学方法无法比拟的效果。

3.网络教学。

为充分利用学生的课余时间，运用翻转课堂的教学方法，将《电力系统分析》课程包括教学大纲、教案课件、电子教材、参考资料、实践指导、习题集及答案、授课视频等，通过公共账号上传到网络，让学生提前预习、熟悉和了解，带着问题进入课堂，课后还可以有效的复习回顾。另外，为方便学生学习，还设置了在线辅导、答疑和网上自测等网络交流平台。教学资源上网后能较好地解决学生课前预习、课后复习中遇到的相关问题，并有助于提高学生的自主学习能力，也是对课堂教学方法的多样化提供了一个有力支持。

（四）培养学生的工程创新能力

为让学生的理论和实践有机结合，根据内容不同，让学生通过自愿组织成立学习小组，每小组全程参与教师的科研内容，利用查阅资料、提出方案、实验数据分析处理、论文撰写等环节，使学生不但能锻炼实际操作能力，又培养了团队合作精神，拓宽了工程实践视野，提高了工程创新能力。从现在开始，培养他们独立动手的工作能力，提高学生对电力系统分析课程的学习积极性。

（五）加强实践教学环节。

应用型本科注重学生实践能力的培养，本课程的教学内容十分抽象，且电力系统的控制，十分复杂、宏观，学生无法凭想象来建立起知识体系。

1.组织学生参观周边发电厂、变电站以及一些工矿企业的电力设施，并邀请电力行业一线工程师讲课，定期安排学生实习，让学生对电力网、控制系统、变电站的结构和工作原理有较深入的认识，有助于对理论教学的展开；

2.其次，通过加大《电力系统分析》课程的实验，尤其是与实践密切联系的等值电路、潮流计算和对称电路以及不对称电路计算的实验，进一步加深学生对基本计算方法的应用；

3.另外，建立电力系统仿真实验室和实验台，通过对电力系统的动态模拟仿真，灵活的设置故障条件，分析稳态和暂态行为，吸引学生的兴趣，提高他们的动手实践能力，将实践教学结合软件仿真进行实验，搭建实践教学平台，可以更直观、生动地阐述电力系统运行过程，使电力系统分析不再是抽象的理论，能够提高学生的实践动手能力，让其做到理论与实践相结合，提高实践教学水平。

四、总结

《电力系统分析》课程作为应用型电气工程及自动化专业的一门重要的专业课程，对提高学生的理论知识和培养学生的实践动手能力，具有很重要的作用。因此，只有把理论与实践有机结合，形成有应用型特色的课程体系，切实提高高校的人才培养质量，才能取得良好的教学效果，实现应用型人才培养的目标。

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作者：张晓菊 王海霞 王维娜 单位：河套学院机电工程系