基于应用型本科的“电力系统分析”课程教学改革研究

徐志伟　丁旭东　姜燕

摘 要：文章针对“电力系统分析”这门课程的理论性强、数学计算复杂、知识抽象等问题，对目前课程教学中存在的问题进行深入剖析，从教学内容、教学方法、实验教学和考核内容方面进行教学改革，注重课程的工程实践性，提高学生对于课程知识的应用能力，保证课程的教学质量。

关键词：电力系统分析；教学改革；实验教学；教学方法

“电力系统分析”是电气专业的重要课程，课程内的相关专业术语、知识结构以及计算内容是电气从业人员必备的专业知识，较为熟练地运用该课程的内容能为日后从事相关工作打下坚实的理论基础[1-2]。

目前，南京邮电大学通达学院的教学大纲、教学内容、授课方式、考试模式等均是参考南京邮电大学的做法，但是基于我院学生的知识基础和学习能力，更应该侧重于理论知识的应用，让学生掌握企业所需的实用技能和知识。结合我院应用型本科的教学目标，在教学过程不断改进教学方式，提高学生的专业素养，增加学生实用技能教学内容。

1 改革思路

由于本课程涉及的知识点较多，需要学生有较为扎实的专业基础知识，同时涉及的计算公式和计算步骤较多切较为繁杂，容易让学生产生厌学情绪，这都给学生充分掌握本课程提出了更高的要求，而三本学生在科学计算能力和综合分析能力方面普遍不足，对这些知识的理解和接受能力较为薄弱，打击了学生学习的积极性。根据我校课程教学实际情况，发现学生的学习兴趣不高，综合分析能力薄弱，学生对专业基础知识的掌握程度参差不齐。通过该项目解决学生理解困难的问题，减少学生学习的压力与困难，帮助学生将复杂的知识简单化和容易化。本项目通过增加公式的应用环节，减少数学推导推理的讲解，培养学生解决实际问题的能力。通过改进教学内容和教学方式，结合工程项目引导式的教学方式，让学生找到学习目标，增加学生的学习兴趣[3]。

2 改革措施

2.1 改进教学内容

由于课程课时的限制，并且本课程有一定比例的课内实验部分，根据目前企业对电气专业人才的實际需求，需要对教学内容进行适当调整，对结构进行优化调整。绪论部分在现有知识的基础上，介绍目前国内的主要发电企业、电网公司、设计勘察施工企业、电力设备生产企业及科研单位，让学生对整个电力行业有初步认识，了解各个单位对于电力系统分析课程的知识需求，促进学生形成主动学习的习惯。本课程主要内容如图1所示，电力系统元件参数计算部分，主要讲授线路、变压器、发电机和负荷的参数计算及等值电路，这部分要让学生理解这些参数基本概念，形成知识体系，要求学生深刻掌握这些参数的计算方法，并且能联系实际进行应用，弱化公式的来源和推导过程。潮流计算的计算量大、计算过程复杂，侧重于让学生掌握计算公式和计算步骤，让学生掌握电力元件参数基础上绘制等值电路，确定功率损耗及电压损耗的计算方法。本课程短路电流部分公式的推导内容繁杂，本项目只结合工程案例介绍推导结果的应用过程，强化学生的公式应用能力。短路电流类型较多，需要区别开来进行计算，涉及正序、负序和零序网络图的绘制，侧重于引导学生根据不同的短路类型掌握短路电流的计算步骤。

2.2 采用多样化的教学方法

注重课程的实践性，在教授过程中渗透一些工程项目和科研课题的内容，让学生认识电力系统课程的重要性。同时结合电气专业就业形势和深造方向，让学生了解电力系统课程的应用价值。电力系统分析涉及很多公式推导和计算，内容比较复杂，仅通过讲解和板书，会使学生在理解上有很大难度。本项目在课堂教学中充分利用各种现代化资源，将抽象的问题形象化，例如同步发电机的结构可以用视频直观地展示，同时充分利用学校发达的网络资源和同学们进行互通。在教学的过程中，要注重让学生掌握基础理论知识的同时，提高学生分析电力系统基本问题的能力，提高学生分析能力和创新创造能力。在上课过程中，对于一个具体的电力系统问题，可以提出疑问来培养学生科学思考的能力，锻炼学生灵活采用归纳法、比较法、类比法等进行分析，培养学生科学思考的能力，提高解决具体工程问题的能力。为此在备课的过程中，需要精心设计教学内容、编排授课内容的先后顺序和逻辑关系，从而更好地组织教学内容[4-5]。

2.3 加强实践教学

仿真实验。随着计算机技术的发展，仿真实验在目前工程设计中广泛运用于各种商业软件进行电力系统设计和仿真，为此在电力系统分析课程教学中，引入“PowerWorld”设计软件对电力系统状态进行模拟，让学生更为直观地感受电力潮流、电压功率损耗等参数的变化，经过课堂的学习，让学生初步掌握电力设计仿真软件的应用，为未来从事相关工作打下理论基础[6]。

实验教学。实践教学内容如表1所示，实践教学充分利用电力系统实验室资源，开展功率平衡、静态稳定分析和动态稳定分析等实验，通过试验仪器的演示和操作，让学生切身感受电力设备的运行以及相关参数的调节，进一步思考理论课程的知识，培养学生的实践应用能力[7]。

2.4 考核内容的多样性

为了客观、合理、公平地评价学生的成绩，考核分为如下4方面：日常课堂表现、实践报告、期中考试成绩和期末考试成绩。日常课堂表现的评价从上课到课率、课堂表现、作业、课堂提问、实验表现、实验报告等方面进行评价。评价过程注重学生学习的成果、使考核能够贯穿整个学习过程，在每个主要知识点和主要阶段均有相应的成绩，让学生认真踏实学好每一堂课，激发学生学习的动力，保证教学效果。

3 结语

本文对“电力系统分析”课程进行改革，并在教学过程中，对教学方案不断进行新的探索和修正，不断提高课程的教学质量，注重课程理论与工程实践的有效结合，从而培养和提高学生解决工程实践问题的能力，提高学生自主学习和综合分析问题的能力。

[参考文献]

[1]杜瑞娟，田斐，赵俊峰，等.应用型本科院校电力系统分析实践教学之探索[J].教育现代化，2017（44）：37-39.

[2]刘伟娜，谢云芳，郭燕霞.电气类专业“电力系统分析”课程教学改革与实践[J].河北农业大学学报（农林教育版），2017（4）：65-69.

[3]孙玲玲，王宁，梅林，等.基于CDIO理念的电力系统综合实验教学改革[J].教学研究，2017（3）：97-101.

[4]张嵩，丁广乾.《电力系统继电保护原理及测试》互动式学习模式研究[J].高教学刊，2019（2）：47-50.

[5]李啸骢，徐俊华，梁志坚，等.“电力系统自动装置原理”教学改革与实践[J].电气电子教学学报，2018（5）：57-60.

[6]梅林，孙玲玲，张楠.面向工程教育专业认证的电力系统综合实验教学改革[J].实验室研究与探索，2018（7）：160-164.

[7]梅林，杨丽君，孙玲玲，等.基于OBE模式的电力系统综合实验教学改革[J].实验技术与管理，2018（1）：218-220，237.