重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院 郭 飛

習(xí)近平總書(shū)記在2016年全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議上對(duì)課程思政的重要性作了深刻論斷，會(huì)議明確了高校立身之本在于立德樹(shù)人，要把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過(guò)程，為高校課程思政教學(xué)改革提出了新的方向與更高的要求。

電力行業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱性產(chǎn)業(yè)，電氣工程學(xué)科是我國(guó)創(chuàng)辦最早的工程學(xué)科之一，更是當(dāng)前高新技術(shù)領(lǐng)域中不可或缺的關(guān)鍵學(xué)科，電氣工程本科教育具有舉足輕重的作用。因此，開(kāi)展電氣類本科課程思政建設(shè)與探索具有重要意義。電力系統(tǒng)分析作為電氣工程專業(yè)的核心課程，在整個(gè)本科課程體系中占據(jù)重要地位。該課程專業(yè)性強(qiáng)、知識(shí)點(diǎn)多、公式多、工程性強(qiáng)、難度較大、學(xué)時(shí)較長(zhǎng)，貫穿電氣工程專業(yè)學(xué)習(xí)及后續(xù)畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)，對(duì)于學(xué)生掌握專業(yè)技能顯得尤為重要，要如何在其中不著形跡地融入思政元素呢？

電力系統(tǒng)分析課程主要講述實(shí)際電力系統(tǒng)分析和計(jì)算的原理與方法，涉及大量物理建模和數(shù)學(xué)計(jì)算，能夠培養(yǎng)學(xué)生踏實(shí)肯干、刻苦鉆研的思想品質(zhì)和嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的學(xué)風(fēng)。該門課涉及大量復(fù)雜工程問(wèn)題，真正學(xué)懂、弄通、悟透課程核心知識(shí)點(diǎn)需要學(xué)生強(qiáng)大的思辨能力，反過(guò)來(lái)促使學(xué)生形成強(qiáng)大的唯物主義科學(xué)觀。另外，結(jié)合我國(guó)電網(wǎng)發(fā)展?fàn)顩r，特別是超高壓和特高壓技術(shù)的世界領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，能夠極大增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感和“四個(gè)自信”，為以后的工作和學(xué)習(xí)注入強(qiáng)大動(dòng)力?？傊?，通過(guò)本課程學(xué)習(xí)能夠培養(yǎng)學(xué)生求真務(wù)實(shí)、實(shí)踐創(chuàng)新、精益求精的工匠精神，培養(yǎng)學(xué)生踏實(shí)嚴(yán)謹(jǐn)、耐心專注、吃苦耐勞、追求卓越等優(yōu)秀品質(zhì)，促使學(xué)生樹(shù)立社會(huì)主義核心價(jià)值觀和“四個(gè)自信”，從而為中國(guó)特色社會(huì)主義偉大事業(yè)而奮斗不息。因此，研究電力系統(tǒng)分析課程思政具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)用價(jià)值。

從授課內(nèi)容上來(lái)看，電力系統(tǒng)分析主要包含三大計(jì)算，即潮流計(jì)算、短路計(jì)算和穩(wěn)定計(jì)算。為了進(jìn)一步挖掘課程思政，本文將授課內(nèi)容細(xì)分為十大模塊，并分別從課程思政目標(biāo)、思政教育元素、教育方法和載體途徑以及預(yù)計(jì)教學(xué)成效四方面闡述電力系統(tǒng)分析課程思政。

一、電力系統(tǒng)分析課程思政淺析

（一）電力系統(tǒng)基本概念

該部分屬于課程第一章內(nèi)容，主要通過(guò)課堂講授電力系統(tǒng)構(gòu)成、特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)及電壓配合等基本概念。為了更好地幫助學(xué)生理解電力系統(tǒng)，同樣會(huì)引入信息化載體認(rèn)識(shí)實(shí)際電力系統(tǒng)。學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)電力系統(tǒng)基本概念，樹(shù)立“四個(gè)自信”，從而在以后的學(xué)習(xí)和工作中能夠更好地理解我國(guó)電力系統(tǒng)并積極投身于我國(guó)電力行業(yè)，建設(shè)符合中國(guó)國(guó)情的電力系統(tǒng)。

（二）電力系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型

該部分涉及架空輸電線路、變壓器及同步電機(jī)的等值電路和參數(shù)計(jì)算及電力系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型構(gòu)建，要正確理解一相等值及分布式參數(shù)等概念，并理解實(shí)際架空輸電線路的四個(gè)等值參數(shù)及長(zhǎng)距離線路的建模方法。通過(guò)理論推導(dǎo)及課堂討論等方式，讓學(xué)生學(xué)懂、弄懂、悟透電力網(wǎng)絡(luò)模型建立的原理和方法，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦砟睢?/p>

（三）電力系統(tǒng)三相短路暫態(tài)分析

該部分涉及恒定電勢(shì)源突然三相短路分析、無(wú)阻尼繞組同步電機(jī)三相短路及有阻尼繞組同步電機(jī)三相短路，內(nèi)容晦澀且比較抽象，涵蓋大量物理概念和數(shù)學(xué)推導(dǎo)。通過(guò)課堂講授加課堂討論等方式，促使學(xué)生掌握電力系統(tǒng)三相短路的暫態(tài)分析，深刻理解事物外部表現(xiàn)和內(nèi)在規(guī)律之間的關(guān)系，樹(shù)立探究事物本質(zhì)的鉆研精神。

（四）電力系統(tǒng)不對(duì)稱故障分析

該部分涉及不對(duì)稱短路和非全相斷線的分析，首先能夠基于對(duì)稱分量法將不對(duì)稱故障轉(zhuǎn)換為對(duì)稱故障，然后采用前面知識(shí)完成復(fù)雜問(wèn)題求解，該部分涉及知識(shí)的前后繼承及融會(huì)貫通。在實(shí)現(xiàn)知識(shí)繼承和進(jìn)階時(shí)，一定要注意轉(zhuǎn)換的條件和具體要求，從而實(shí)現(xiàn)復(fù)雜問(wèn)題的合理分析和準(zhǔn)確求解。通過(guò)課堂講授及理論推導(dǎo)等方法闡述對(duì)稱分量法分析不對(duì)稱故障的原理和方法，揭示事物前后相繼、彼此制約的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。

（五）交流電網(wǎng)功率傳輸規(guī)律

該部分涉及電壓降落、電壓損耗、電壓偏移等基本概念以及各自的理論推導(dǎo)公式。在此基礎(chǔ)上，推導(dǎo)出交流電網(wǎng)功率傳輸?shù)墓?，揭示其傳輸?guī)律。由于該部分涉及大量理論推導(dǎo)和抽象思維，主要通過(guò)課堂講授及多媒體等方式進(jìn)行，要求學(xué)生能夠掌握電壓降落的計(jì)算及推理過(guò)程。從思政角度來(lái)說(shuō)，培養(yǎng)學(xué)生揭示事物內(nèi)在要素與表現(xiàn)方式之間相互關(guān)系的能力，并形成踏實(shí)鉆研及發(fā)散聯(lián)系的思維習(xí)慣。

（六）潮流計(jì)算基本原理與方法

該部分主要包括簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)、兩端供電網(wǎng)絡(luò)的潮流計(jì)算原理和方法，其中涉及前推回代法用于建立電力系統(tǒng)潮流計(jì)算。在此基礎(chǔ)上提出復(fù)雜電力系統(tǒng)潮流計(jì)算問(wèn)題，并引入牛頓-拉夫遜法和PQ分解法用于解決復(fù)雜電力系統(tǒng)潮流計(jì)算。通過(guò)課堂講授基本知識(shí)，讓學(xué)生自己動(dòng)手編寫潮流計(jì)算程序，從而能夠更好地掌握該部分知識(shí)。從思政角度來(lái)說(shuō)，讓學(xué)生明確實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，只有自己動(dòng)手編寫程序，才能真正理解電力系統(tǒng)潮流計(jì)算，從而實(shí)現(xiàn)理性認(rèn)識(shí)到實(shí)踐的飛躍。

（七）功率平衡及電壓、頻率調(diào)整

功率平衡包括有功功率平衡和無(wú)功功率平衡，二者分別對(duì)應(yīng)頻率調(diào)整和電壓調(diào)整。從電力系統(tǒng)實(shí)際工況來(lái)看，電壓調(diào)整和頻率調(diào)整既在某種程度上相互獨(dú)立，又在一定程度上相互影響，需要具體情況具體分析。從專業(yè)知識(shí)角度要求學(xué)生掌握各類功率電壓和符合的特性、發(fā)電機(jī)PQ極限圖及電壓和頻率調(diào)整的各種措施和方法。從思政角度來(lái)說(shuō)，培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)思維，厘清整體和部分的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)二者有機(jī)結(jié)合。

（八）電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行包括電力網(wǎng)絡(luò)損耗計(jì)算原理和方法、電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式及各類發(fā)電廠機(jī)組間有功功率的經(jīng)濟(jì)分配原理和方法。通過(guò)作圖法引入等微增率準(zhǔn)則并進(jìn)一步構(gòu)建拉格朗日函數(shù)來(lái)解決最優(yōu)化問(wèn)題，通過(guò)課堂理論講授及課堂討論等方式讓學(xué)生掌握火電廠、水電廠機(jī)組間有功功率的經(jīng)濟(jì)分配。從思政角度來(lái)看，培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立技術(shù)經(jīng)濟(jì)概念，既要從技術(shù)角度解決問(wèn)題，又要考慮經(jīng)濟(jì)成本，同時(shí)要樹(shù)立生態(tài)文明概念，把專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)和生態(tài)問(wèn)題結(jié)合起來(lái)統(tǒng)籌考慮。

（九）電力系統(tǒng)電磁功率特性

電力系統(tǒng)電磁功率特性包括簡(jiǎn)單單機(jī)-無(wú)窮大系統(tǒng)的電磁功率特性及復(fù)雜電力系統(tǒng)電磁功率特性，前者又分別包含隱極式和凸極式發(fā)電機(jī)，同時(shí)還涵蓋了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變時(shí)其電磁功率特性的變化規(guī)律。從專業(yè)知識(shí)角度來(lái)說(shuō)，要求學(xué)生能夠計(jì)算簡(jiǎn)單系統(tǒng)電磁功率并能夠?qū)ζ溥M(jìn)行分析，掌握功率極限、穩(wěn)定區(qū)間等基本概念。從思政角度來(lái)看，堅(jiān)持價(jià)值引導(dǎo)與知識(shí)傳授相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生踏實(shí)肯干、勤奮鉆研、愛(ài)崗敬業(yè)、艱苦奮斗的精神，增強(qiáng)學(xué)生投身生態(tài)文明建設(shè)的責(zé)任感和使命感。

（十）電力系統(tǒng)穩(wěn)定計(jì)算

電力系統(tǒng)穩(wěn)定包括靜態(tài)穩(wěn)定和暫態(tài)穩(wěn)定，前者涉及李雅普諾夫動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定問(wèn)題，對(duì)于復(fù)雜電力系統(tǒng)需要小擾動(dòng)法進(jìn)行線性化處理。后者涉及系統(tǒng)較大改變，通過(guò)數(shù)值計(jì)算方法如分段計(jì)算法或改進(jìn)歐拉算法獲取功角隨時(shí)間變化的規(guī)律。二者均涉及復(fù)雜理論推導(dǎo)和大量計(jì)算，需要學(xué)生刻苦鉆研、求真務(wù)實(shí)地分析問(wèn)題和解決問(wèn)題。該部分要求學(xué)生掌握穩(wěn)定分析的基本原理和方法，深刻悟透分段計(jì)算法和改進(jìn)歐拉算法，樹(shù)立社會(huì)主義核心價(jià)值觀，提高電力系統(tǒng)專業(yè)素養(yǎng)，培養(yǎng)精益求精的工匠精神。

二、結(jié)語(yǔ)

作為電氣工程專業(yè)的一門核心課程，電力系統(tǒng)分析在整個(gè)專業(yè)課程體系中占據(jù)重要地位，貫穿學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)的整個(gè)過(guò)程。在高校教育立德樹(shù)人的根本上，需要在本門課程中不著痕跡地引入思政內(nèi)容，保證專業(yè)知識(shí)傳授和思政教育協(xié)同育人，為國(guó)家培養(yǎng)新一代的電氣人。電力系統(tǒng)分析包括穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)兩大部分，主要內(nèi)容是潮流計(jì)算、短路計(jì)算和穩(wěn)定計(jì)算，本文將授課內(nèi)容細(xì)分為十大模塊，針對(duì)每一個(gè)模塊分別從四個(gè)方面闡述課程思政，以期為后續(xù)電氣類課程思政的教學(xué)改革提供理論依據(jù)和借鑒參考。