“電力系統及其自動化”課程群建設探討

　　摘要：在當前高等院校正逐步加強應用型教學、減少理論教學學時的背景下，以提高電力系統及其自動化專業課程教學效果、提升教學質量為目的、圍繞課程群建設主體思想，從課程體系建設等多個方面提出電力系統及其自動化專業課程的教學改革思路。
　　關鍵詞：課程群建設；電力系統分析；教學改革
　　一、引 言
　　目前，中國高等教育正在探索新的教學模式，以適應社會及人才市場對大學生基本素養和專業技能的需求；各高校總體的改革思路已從過去偏重理論教學到理論和實踐教學并重，逐步培養基礎知識扎實、實踐技能優良的專業人才變化。隨著培養目標的調整，課程體系的建設則需要新思路和新方法。電力系統分析課程是電氣工程及其自動化專業的專業基礎課，也是電氣工程學科的專業骨干課，本身具有較強的工程實踐性，在課程體系中地位十分重要。在新形勢下，如何提高電力系統分析課程教學效果、提升教學質量是值得深入思考和研究的問題。
　　國內很多高校部分學科如信號處理、儀器儀表、電子信息科學與技術等專業課程改變了以往課程設置過程中不分課程重點和課程間聯系、僅僅按照專業單一設置課程的缺點，在課程體系建設過程中采用了課程群建設思路，一方面可以突出專業重點，使得學生對本專業各個方向認識更加明晰；一方面將專業課程內容得到優化與整合，減少課時，使得學生用最少時間掌握本專業知識和技能，取得了良好的效果［1］。同樣，也可以嘗試將課程群建設思路引入電力系統分析課程建設中去。
　　二、課程群建設思路簡介
　　課程群建設是上世紀90年代出現的課程體系建設主體思路，起始于北京理工大學“在課程建設中應當以教學計劃的整體優化為目標”教學改革項目。課程群建設主要注重“課群”的建設，“課群”的內涵如文獻［2］主要分為以下五種：（1）對教學計劃中具有相互影響、相互間可構成完整的教學內容體系的相關課程進行重新規劃、整合的課程；（2）以專業某方向中一門或是一門以上重點課程為基礎，與相關或是相近的課程組成結構合理、層次清晰、課程間相互連接式的課程群體；（3）若干門彼此獨立而相互密切聯系的課程；（4）內容上具有密切相關、相承或是互補的多門課程組成的課群；（5）從屬于某個學科、相互間有合理分工、能滿足不同專業教學要求的系統化的課程群體。針對目前電力系統教學過程中出現的問題，按照第一種課程群內涵整合課程體系比較可行與合理。
　　三、電力系統分析教學中存在的問題
　　1.理論課課時減少與教學內容不變之間存在矛盾
　　目前，國內許多高校正在向建設應用型大學方向努力，在這一過程中，勢必會增加實驗課和實訓課程的課時，而在總課時不變的情況下，理論課課時會大為減少，需要學生掌握的基礎專業知識點和內容卻沒有明確刪減，教師為了確保教學進度，往往不能展開講解，這樣學生對于知識點的理解和掌握是不利的［3］。
　　2.電力系統分析課程特點決定其難度很大
　　電力系統分析課程主要講解電力系統正常運行和故障運行時的分析和計算方法，基本內容包括電力系統短路計算、電力系統潮流計算、電力系統分穩定性分析計算等。這門課程與很多基礎課、專業基礎課，如電路、電機學等聯系密切，又是后續專業課程如電力系統繼電保護、電力系統自動裝置原理等相關課程的理論基礎。電力系統分析課程具有很強的繼承性，學生扎實地學好前續課程是學好電力系統分析課程的最基本的前提；另外，電力系統分析具有具有理論深、內容多，概念多、計算量大、計算復雜等特點［4］，而且分析過程多采用數學算法、對學生的數學分析能力要求很高；這樣，絕大部分學生的感受對電力系統分析課程就是很難，特別是基礎較差的學生容易產生概念和思路模糊，對整個教學內容都不理解，課堂聽不懂，課下看不會，進而放棄這門課程學習的現象。
　　3.課程教學團隊建設亟待加強
　　教學團隊優良是不斷提升教學質量，提高效果的基本保證，特別對青年教師教學能力、教學素養和實踐技能的培訓和培養是學科建設長期、穩定、良好發展的重要環節。
　　目前，教師業務能力和教學水平提高主要依靠教學過程經驗積累和參與科研項目這兩種方式，教師基本被禁錮在教室與實驗室之間，這樣很容易產生教學內容陳舊、教師照本宣科、科研與生產脫節、教師視野狹窄、學生想學和教師所教的內容信息不對稱等現象，既影響了教師能力進一步提高，又影響教學質量提升。
　　四、電力系統課程群建設整體方案
　　破解以上難題需要對電氣工程及其自動化專業建設方案做系統性、創新性的改革，下面從三方面介紹課程群建設整體方案。
　　1.突出課程性質、建立課程群
　　電氣工程及其自動化專業的課程覆蓋了強電與弱電的所有課程，還涉及到物理學中較難的電磁場理論等理論課程。在學時較少的情況下，讓學生對這些課程都做系統性學習是不現實的，而且學生的學習興趣也不同，有些學生對弱電感興趣，有的學生對強電方面的課程感興趣，往往是學生對感興趣的課程學習動力大、學起來感覺輕松而且學習效果也好。那么，在制定專業培養方案時可以按照課程性質將課程歸入不同方向，按照方向來建立課程群；即每個方向對應一定數量關聯度大的專業課程，這些課程形成一個課程群，該群中的課程作為該方向的必修專業課，而其它群中的課程可以作為選修課供學生選擇性學習。這樣既突出了專業方向的重點，使學生學習思路更加清晰、學習目的更加明確，同時也減少了學生的負擔。
　　對于電氣工程及其自動化專業的課程可以按照下圖1-2將課程分類建立課程群。
　　2.整合、適當精簡教學內容
　　在課時量減少的情況下，教師授課過程中需要把握課程的教學主線，突出重點適當地精簡、整合教學內容；對于聯系密切的章節整合在一起進行講解，保證知識的系統性和連續性，以便學生理解和記憶；適當精簡復雜并且對后續重點章節學習影響不大的內容，以節約課時。例如《電力系統分析》課程中的第四章電力網絡的數學模型包括節點導納矩陣、網絡方程的解法、節點阻抗矩陣、節點編號順序的優化這四方面的內容，其中節點導納矩陣這一部分內容是潮流計算中必不可少的一步，而其他三部分內容在電力系統分析過程中不經常用到，所以可以將節點導納矩陣這一節整合到第十一章電力系統的潮流計算之前作為潮流計算準備知識進行講解，這樣學生可以將節點導納矩陣的知識點和潮流計算聯系起來，對求解網絡節點導納矩陣的作用和潮流計算的過程更加明晰。而其他三部分的內容可以不予講解。
　　另外，電力系統分析課程與其它同一群中的專業課程相關程度高，就會有知識點重復的章節，例如《電力系統分析》中第八章電力系統不對稱故障的分析和計算與《工廠供電》第五章短路電流及其計算內容一致，在編制教學大綱時需要將重復的內容整合到一門課程中講解。
　　3.加強教師培訓、提高教師業務素養
　　教師素質是影響教學質量的關鍵因素之一，良好的教學效果離不開素質良好的教學團隊［5］。可以綜合采用以下方法提高教師業務能力：（1）加強對青年教師的教學培訓，鼓勵參與教改項目；（2）充分利用院系實驗室，提高教師實踐能力；（3）實行青年教師導師制，以老帶新培養教學骨干，實行“一對一”的培養模式，切實提高青年教師的教學水平和科研能力；（4）鼓勵教師到企業實踐學習，吸取現代新知識、新技術和新方法，以關注科技發展動態、掌握前沿技術；（5）參加國內、外相關的學術研討會；（6）積極申報本專業的科研項目；（7）教師之間相互聽課，開展教學比賽及教學觀摩；（8）加強與學生之間的交流和互動，了解他們的需要、關注學生的學習狀態等等。采用這些措施，既可以調動教師的積極性，也使教師在實踐過程中提升自身的業務素養，使教學更加得心應手。
　　五、結束語
　　以課程群建設為主體思路的教學改革已經在部分高校開展，取得了良好的效果。對于電力系統分析課程的教學改革如針對課程本身的特點和教學過程中出現的問題，采用課程群建設的思路來解決實際的問題是可行的，這樣的改革思路既考慮到課時減少的實際情況，又能進一步提升教學質量。
　　參考文獻：
　　［1］ 劉云秀.“信號處理”課程群建設的改革研究與實踐［J］.吉林工程技術師范學院學報，2011，27（5）：67-69.
　　［2］ 蔣方純，陸云帆.工學結合教學改革中課程群建設的需求與設計［J］.深圳信息職業技術學報，2010，8（1）：57-61.
　　［3］ 于英霞，劉小敏，張益華，等.多媒體教學在土木工程施工教學中的應用和實踐［J］.廊坊師范學院學報（自然版），2011，11（4）：106-108.
　　［4］ 黃肇，黃滿花，羅慶躍.“電力系統分析”課程教學模式研究與實踐［J］.中國電力教育，2010，（28）：100-101.
　　［5］ 賀秋麗，黃盼，許梅.電力系統及其自動化專業實驗課教改探索［J］.廣西大學學報（自然版），2003，（28）：139-14