摘 要：專業(yè)碩士研究生課程“智能電器”教學(xué)中，存在理論內(nèi)容偏多，面向?qū)嶋H應(yīng)用的少，實(shí)踐能力培養(yǎng)不足等問(wèn)題。文章從培養(yǎng)工程碩士應(yīng)用能力的基本點(diǎn)出發(fā)，整合理論教學(xué)內(nèi)容，重新設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目，對(duì)“智能電器”課程進(jìn)行了改革探討。

關(guān)鍵詞：智能電器 應(yīng)用能力 實(shí)踐教學(xué) 研究生教育

中圖分類號(hào)：F240；G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1004-4914（2017）09-201-02

一、引言

智能電器是指智能化了的開關(guān)電器元件或成套開關(guān)設(shè)備，是一種具體的有形的產(chǎn)品，包含三個(gè)層次，即智能電器元件、智能化成套開關(guān)設(shè)備、智能化供配電系統(tǒng)?！爸悄茈娖鳌闭n程是電氣工程領(lǐng)域碩士研究生的一門重要的能力課程，也是一門兼具理論性和實(shí)踐性、多學(xué)科交叉特性明顯的專業(yè)課程，目前在多所高校開設(shè){1}。

通過(guò)對(duì)上海電機(jī)學(xué)院電氣工程領(lǐng)域?qū)I(yè)學(xué)位碩士研究生課程“智能電器”課程的理論及實(shí)踐內(nèi)容進(jìn)行的探索設(shè)計(jì)，重新構(gòu)建了智能電器課程體系，并已在三屆研究生教學(xué)過(guò)程中實(shí)踐。

二、整合優(yōu)化理論教學(xué)內(nèi)容，完善課程教學(xué)體系

智能電器是傳統(tǒng)電器與現(xiàn)代傳感器技術(shù)、微機(jī)與數(shù)字控制技術(shù)、微電子技術(shù)、電力電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)通信技術(shù)等各門類學(xué)科結(jié)合的產(chǎn)物，課程涉及的知識(shí)點(diǎn)量大、面廣。電氣工程類專業(yè)的研究生普遍缺乏電器理論和成套開關(guān)設(shè)備的基本知識(shí)，因此，在進(jìn)行智能電器課程教學(xué)過(guò)程中還需要適當(dāng)增加電器學(xué)、成套電器技術(shù)的內(nèi)容。

經(jīng)過(guò)深入企業(yè)調(diào)研及多年課堂實(shí)踐，合理取舍和科學(xué)處理相關(guān)內(nèi)容，按科學(xué)規(guī)律、產(chǎn)業(yè)需求優(yōu)化知識(shí)結(jié)構(gòu)，梳理了建立模塊化的課程體系，如圖1所示。

各模塊間既具有支撐相關(guān)能力的完整性，又具有模塊組合的靈活性，模塊的內(nèi)容也可隨著產(chǎn)業(yè)發(fā)展較自由地加以調(diào)整，較好地體現(xiàn)了應(yīng)用為本的理念。而且框架、模塊、單元化的特點(diǎn)，有利于采用鑲嵌式和翻轉(zhuǎn)式教學(xué)法來(lái)整合課內(nèi)外教學(xué)時(shí)間和教學(xué)資源。

三、應(yīng)用探究型實(shí)驗(yàn)教材的編寫，構(gòu)建逐層遞進(jìn)式實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)

良好的實(shí)踐教學(xué)體系是人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)工作，也是當(dāng)前高等工程教育改革與發(fā)展的關(guān)鍵，實(shí)踐與實(shí)驗(yàn)教學(xué)在創(chuàng)新型研究生培養(yǎng)中的更具有重要的地位和作用{2}；專業(yè)碩士培養(yǎng)更是強(qiáng)調(diào)以實(shí)踐能力為核心目標(biāo){3}。

為體現(xiàn)應(yīng)用和自主探究，根據(jù)上海電機(jī)學(xué)院電氣工程領(lǐng)域電機(jī)與智能電器方向?qū)I(yè)學(xué)位碩士研究生的培養(yǎng)計(jì)劃要求，設(shè)計(jì)智能電器相關(guān)課程要求的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐項(xiàng)目。充分分析教學(xué)大綱要求，設(shè)計(jì)合理的實(shí)踐環(huán)節(jié)，幫助研究生深入了解所學(xué)理論知識(shí)，提升創(chuàng)新能力。

針對(duì)理論教學(xué)環(huán)節(jié)的三個(gè)模塊，本課程的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)了電器理論基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、智能斷路器整定實(shí)驗(yàn)、配電系統(tǒng)電流保護(hù)實(shí)驗(yàn)、電器試驗(yàn)參數(shù)高速采集與處理綜合實(shí)驗(yàn)等。按照學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，構(gòu)建了從單科能力到專業(yè)能力，從素質(zhì)培養(yǎng)到創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)的“遞進(jìn)”式實(shí)踐教學(xué)體系。

其逐層遞進(jìn)的實(shí)踐教學(xué)體系設(shè)計(jì)如圖2所示。

其中綜合實(shí)驗(yàn)“電器試驗(yàn)參數(shù)高速采集與處理研究” 能夠檢測(cè)試驗(yàn)回路中試品上及回路中的電壓信號(hào)和電流信號(hào)，并根據(jù)這些電信號(hào)的數(shù)值利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行在線計(jì)算，并給出用戶需要的各種電參數(shù)值和用戶需要的波形圖，通過(guò)計(jì)算得到的電器參數(shù)有功率因數(shù)、焦耳積分、有效值、最大最小值、時(shí)間常數(shù)等，將智能電器課程涉及的內(nèi)容進(jìn)行了系統(tǒng)的梳理，可解決理論教學(xué)過(guò)程中存在的短板與學(xué)習(xí)難點(diǎn)。該模塊可促進(jìn)研究生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)，強(qiáng)化思維教學(xué)和可遷移能力的培養(yǎng){4}。

四、案例教學(xué)引入，提升學(xué)生的應(yīng)用能力

智能電器是一門理論應(yīng)用型課程，教學(xué)過(guò)程中既包括理論教學(xué)課程，也包括實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。課程中通過(guò)設(shè)置低壓塑殼式斷路器的智能脫扣器設(shè)計(jì)、電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)器、智能化變電站等案例，幫助學(xué)生對(duì)所授的理論知識(shí)進(jìn)行理解，并將抽象的理論與應(yīng)用聯(lián)系起來(lái)，強(qiáng)化智能電器技術(shù)的綜合應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。因此，“理論講解——案例分析——認(rèn)知實(shí)踐”的教學(xué)形式非常適合本課程的教學(xué)。

五、課程改革的成效

本文對(duì)“智能電器”課程的理論體系及實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)內(nèi)容進(jìn)行了深入研究，課程改革成效顯著。提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，提升了研究生對(duì)智能電器行業(yè)前沿技術(shù)的掌握與理解能力，培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神和合作能力，應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)教材的編寫，促進(jìn)了我校智能電器實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。有助于研究生深入了解所學(xué)理論知識(shí)，提升創(chuàng)新能力，促進(jìn)學(xué)生的應(yīng)用創(chuàng)新。

[本文為上海電機(jī)學(xué)院2016年度研究生教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目——智能電器課程實(shí)驗(yàn)實(shí)踐項(xiàng)目方案研究（項(xiàng)目編號(hào)：B1-0225-16-003-010）。]

注釋：

{1}王永華，萬(wàn)頻，邢延.基于4C/ID的智能電器課程教學(xué)設(shè)計(jì) [J].高教學(xué)刊，2016（16）：107-108.

{2}趙興羅，苗慧凱.論“五位一體”創(chuàng)新型研究生科研能力的培養(yǎng)模式[J].長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（高教研究版），2011.3.第32卷第1期：77-79，110.

{3}黃銳.以實(shí)踐能力為核心的專業(yè)碩士培養(yǎng)模式探究[J].教育研究，2014年第11期：88-94.

{4}汪霞，卞清，孫俊華.論學(xué)術(shù)學(xué)位研究生課程體系建設(shè)[J].學(xué)位與研究生教育，2015.10：30-34.

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊幽紅.能力導(dǎo)向的工科院校模塊化課程體系設(shè)計(jì)與實(shí)施[J].高等工程教育研究，2011（3）：100-103，123.

[2] 薛桂香，林濤，魏立.面向研究生的軟件體系結(jié)構(gòu)課程教學(xué)探索[J].教育教學(xué)論壇，2012（14）：187-188.

（作者單位：上海電機(jī)學(xué)院電氣學(xué)院 上海 201306）

[作者簡(jiǎn)介：遲長(zhǎng)春（1966—），女，博士，教授，碩士生導(dǎo)師。主要研究方向：電機(jī)與智能電器。]

（責(zé)編：若佳）endprint