胡姚剛 時萍萍 陳新崗

（重慶理工大學(xué) 重慶 400054）

引言

能源互聯(lián)網(wǎng)是中國今后能源革命的重要戰(zhàn)略支撐，是未來能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢[1]，因此，有必要加快對能源互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的人才快速培養(yǎng)。電氣工程學(xué)科是能源互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建的基礎(chǔ)，高校電氣工程學(xué)科是電力人才培養(yǎng)基地，要敢于在教學(xué)和科研方面進(jìn)行改革和創(chuàng)新，以強烈的責(zé)任感為能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)而努力奮斗[2]。為了順應(yīng)建設(shè)能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和建設(shè)，須對現(xiàn)有電氣工程專業(yè)課程體系、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法等方面改進(jìn)，建立新的培養(yǎng)模式和培養(yǎng)體系，培養(yǎng)新時代具有寬廣基礎(chǔ)知識和較強解決問題能力的復(fù)合型電氣工程專業(yè)人才。

電力系統(tǒng)自動化課程是高校電氣工程及其自動化專業(yè)必修課，是保證電力系統(tǒng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟運行的綜合性技術(shù)，是以電力系統(tǒng)分析課程為支撐、自動控制理論為基礎(chǔ)、計算機和通信技術(shù)為實踐[3-4]、融合理論分析、控制系統(tǒng)設(shè)計和軟硬件集合一體多學(xué)科交叉課程[4-5]，是具有基礎(chǔ)理論與實際應(yīng)用緊密結(jié)合特點的電氣工程專業(yè)課程，是培養(yǎng)電氣工程學(xué)科學(xué)生理論結(jié)合實際、創(chuàng)新思維能力的較好的一門專業(yè)課程。然而，目前多數(shù)地方高校在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式和教學(xué)評價存在很多不足。例如，隨著電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，新的知識點不斷出現(xiàn)，然而目前很多地方高校還沿用一些老版教材，新的知識點沒有得到更快的補充；另外，教學(xué)方式多以課堂講授為主，偏重于理論知識的講解，學(xué)生課堂被動接受知識灌輸，討論和參與度較低，實驗課程安排較少，在動手實踐方面能力較弱。此外，教學(xué)成效考核方式多采用期末閉卷考試，難以全面對學(xué)生的實踐和創(chuàng)新思維能力進(jìn)行評價[6-7]。

為了適應(yīng)能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)背景下對電力人才培養(yǎng)的時代要求，基于OBE（Outcome-based Education）教學(xué)理念，以某地方高校電氣工程及其自動化專業(yè)工程教育認(rèn)證申請中對“電力系統(tǒng)自動化”的課程目標(biāo)要求，在現(xiàn)有電力系統(tǒng)自動化課程教學(xué)成果基礎(chǔ)上，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、考核方式等方面對傳統(tǒng)電力系統(tǒng)自動化課程的教學(xué)進(jìn)行改革，旨在構(gòu)建以學(xué)生能力培養(yǎng)為核心，以學(xué)生學(xué)習(xí)效果為導(dǎo)向，以課程培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成度為評價依據(jù)的合理的電力系統(tǒng)自動化教學(xué)體系，以激發(fā)大學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)興趣、竭力培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)、實踐動手和創(chuàng)新能力。

一、課程改革內(nèi)容和設(shè)施過程

在教學(xué)內(nèi)容方面，為了克服課程教學(xué)中因理論與實踐脫節(jié)，人才培養(yǎng)將難以較好適應(yīng)電力系統(tǒng)運行和發(fā)展的需要，以現(xiàn)有課程目標(biāo)和內(nèi)容為基礎(chǔ)，研究實際電力系統(tǒng)“發(fā)輸變配用”各環(huán)節(jié)自動化技術(shù)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢與課程內(nèi)容知識點之間的關(guān)系，以增加或刪除教學(xué)內(nèi)容知識點；進(jìn)而結(jié)合課程學(xué)時要求，研究課程內(nèi)容知識點的相對重要程度，研究課程知識點所屬“通識模塊、專業(yè)模塊、前沿模塊”的劃分依據(jù)，最終形成面向能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)下的“通識-專業(yè)-前沿”多模塊電力系統(tǒng)自動化課程教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容改革過程如圖1所示，采用實地調(diào)查和綜合分析的手段，針對現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容，深入重點高校和電力公司，訪談相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜?，實現(xiàn)多模塊課程教學(xué)內(nèi)容的構(gòu)建。

圖1 教學(xué)內(nèi)容改革過程

在教學(xué)模式方面，針對上述多模塊電力系統(tǒng)自動化課程教學(xué)內(nèi)容，采用理論分析、實驗配合，科研輔助的手段分別開展對“通識模塊、專業(yè)模塊、前沿模塊”知識點的教學(xué)模式研究。針對通識模塊中重點和難點，尋求培養(yǎng)學(xué)生扎實理論基礎(chǔ)和主動思考解決問題的教學(xué)模式；針對專業(yè)模塊知識點內(nèi)容，探尋電力設(shè)備實驗和虛擬仿真相結(jié)合的教學(xué)模式；針對前沿模塊知識點，結(jié)合教師在電力系統(tǒng)方向的科研項目，研究教師指導(dǎo)、課堂討論和課外文獻(xiàn)檢索等有效的教學(xué)模式；最終形成基于“理論-實驗-科研”互補的電力系統(tǒng)自動化課程教學(xué)模式。教學(xué)模式改革過程如圖2所示，以探索講授式為主和學(xué)生開放探究學(xué)習(xí)為輔教學(xué)模式開展“通識”模塊的教學(xué)工作；考慮 “專業(yè)”模塊中多與實際電力系統(tǒng)運行相關(guān)，故采用講授式和學(xué)生“實驗”分析結(jié)合教學(xué)為宜；由于“前沿”模塊與電力系統(tǒng)發(fā)展趨勢相關(guān)，因此可采用學(xué)生為主體自主學(xué)習(xí)和教師講授式為輔的教學(xué)模式。

圖2 教學(xué)模式改革過程

圖3 教學(xué)成效評價和實踐改進(jìn)研究思路

在教學(xué)成效評價方面，注重學(xué)生理論學(xué)習(xí)和實踐動手能力的培養(yǎng)，采用平時學(xué)習(xí)和期末考試結(jié)合的考核方式。尋求課堂考勤，課堂討論、作業(yè)效果、實驗報告、前沿文獻(xiàn)綜述等多類考核指標(biāo)；尋求反映學(xué)生對理論和實踐結(jié)合分析及解決問題能力的考核指標(biāo)。根據(jù)發(fā)電、輸電、調(diào)度、配網(wǎng)等章節(jié)“通識-專業(yè)-前沿”模塊中知識點數(shù)量、重要程度、平時學(xué)習(xí)效果、結(jié)課后的反饋信息，研究多類考核指標(biāo)融合的“電力系統(tǒng)自動化”課程教學(xué)成效評價和實踐改進(jìn)方法。教學(xué)成效評價改革過程如圖3所示，通過多種手段實現(xiàn)對該課程的最終考核，包括：課堂討論、課后作業(yè)、文獻(xiàn)檢索和自學(xué)方式以及閉卷考試。通過利用模糊綜合評判方法，實現(xiàn)對對學(xué)生全面的成效評價；并通過問詢調(diào)研途徑，查找教學(xué)過程中存在的問題，進(jìn)一步更新教學(xué)內(nèi)容、改善教學(xué)模式。

二、結(jié)論

以工程教育認(rèn)證申請材料中課程目標(biāo)為導(dǎo)向，以現(xiàn)有電力系統(tǒng)自動化課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式為基礎(chǔ)，設(shè)計面向能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的“通識-專業(yè)-前沿”多模塊電力系統(tǒng)自動化課程教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建基于“理論-實驗-科研”互補的電力系統(tǒng)自動化課程教學(xué)模式，研究多類評價指標(biāo)融合的電力系統(tǒng)自動化教學(xué)成效評價和實踐改進(jìn)方法，最終將形成一套基于OBE理念的“電力系統(tǒng)自動化”課程培養(yǎng)體系，以滿足當(dāng)前與未來電氣工程類專業(yè)人才培養(yǎng)的需要。