电力工程基础教学改革探讨

《电力工程基础》是应用型大学电气工程及其自动化专业必修的基础课程之一，主要讲述110千伏及以下电压等级的发电、输变电和供用电工程的基础理论知识和基本计算方法，课程以《电路理论》为基础，为《电力系统分析》《电力系统继电保护》《新能源发电与控制》等课程做好铺垫。

教学改革背景

能源互联网兴起在全球新一轮科技革命和产业变革中，互联网理念、先进信息技术正在与电力产业深度融合，推动新技术、新模式和新业态不断兴起。2016年，国家发改委、国家能源局、工信部联合《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》后，以国家电网有限公司与南方电网公司为代表的电网企业将能源互联网建设作为重要的战略目标，各发电企业也在大力推进能源互联网与综合能源服务战略。能源互联网是以电力为中心，通过多种能源形式的相互转化与互补，在先进信息技术的支撑下，实现清洁能源的智慧互联与优化配置，是新一代能源系统和互联网技术深度融合的产物。建设能源互联网，实现能源系统与互联网的深度融合，已经成为我国未来能源革命的重要战略支撑和能源产业发展的必然趋势，将带来对相关人才的持续旺盛需求，高校必须尽快培养能源互联网所需的高素质人才。在能源互联网背景下，电力行业正在经历前所未有的转型改革，对人才知识结构与能力素质的需求也在发生着重大的变化。电力是能源互联网的核心，高水平应用型大学的《电力工程基础》课程也亟需适应产业与社会的变革与发展，对课程教学目标、内容、方法及考核方式进行调整与改革。

教学改革思路：聚焦新工科人才培养

新工科是我国工程教育的改革方向，其内涵是以立德树人为引领，以继承与创新、交叉与融合、协调与共享为主要途径，培养未来多元化、创新型卓越工程人才。电力工程课程的教学也需要为培养跨界融合并具有集成创新能力的新工科复合型精英人才服务。基于此，《电力工程基础》课程组通过“互联网+”背景下的教学研究，在调研分析现状与需求基础上，对课程教学目标、教学内容、教学方法及考核方式进行了改革研究。在教学目标方面，围绕电力行业转型对人才需求的变化，对《电力工程基础》课程的知识目标、能力目标以及素质培养目标进行重构。在教学内容方面，充分考虑教学目标及前续和后续课程的相互关联，设置课程教学内容的体系结构，根据“互联网+”的背景需求，适当增加智能电网、能源互联网、电力物联网等相关知识模块。在教学方法方面，实施“以学生为中心”的教学模式，结合行业案例开展教学，并应用先进的教育手段。在考核方式方面，综合课堂表现、实践环节、期末考试等环节的成绩对学生的学习情况进行综合考评。

教学改革措施：融入信息技术元素

能源互联网、泛在电力物联网、数字电网、综合能源服务等都强调了新一代信息通信技术与传统电力产业的深度融合，目标是打造具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活等特征的智慧电力系统，提高电力网安全、稳定、高效的运行能力。能源互联网也突出了电能与气、热等其他能源的相互转化与协同。这就需要在电力工程课程中融入更多的信息技术元素、增加多能协同内容。以下从教学目标、教学内容、教学方法、考核方式等方面提出《电力工程基础》课程改革的具体措施。教学目标方面《电力工程基础》课程知识点零散、涉及面广、与实际联系密切，除掌握传统电力系统一次二次基础知识外，还需要掌握智能电网、能源互联网、泛在电力物联网等行业变革亟需的知识点。通过课程教学，使学生不仅积累扎实的专业素养，具有解决电力行业一次、二次、智能化等领域技术问题的能力，培养学生敢于创新、积极探索的精神以及可持续学习与发展的能力。教学内容方面《电力工程基础》课程作为电气专业学生在电力系统专业方向的入门课程，教学内容涵盖面广，根据知识的特点和相互联系，对教学内容进行模块化设计，通过模块化划分，使知识点不再零散，更有系统性，更有利于教学与学习。首先选择应用性更强，更符合人才培养方案的教材，并根据最新修订的培养方案，在充分考虑课程内容与前续和后续课程相互联系的基础上，设置课堂教学和自主学习的内容，删减前续课程中已经讲授过的内容，简单介绍后续课程中继续学习的内容，并增加智能电网、能源互联网、电力物联网模块的教学与实践。其次，将思政教育渗透到全课程，在知识传播过程中引导学生形成正确的价值观。教学方法方面实施“翻转课堂”教学模式，发挥学生主体作用，提高教学质量。首先，学习内容的分层设计，即对模块化设计的教学内容进行分层；其次，由先学后教代替传统的先教后学，充分发挥学生自主学习的主体作用；再次，充分运用学生课前自主学习和课上进行知识深化、内化的教学形式；最后，根据工科学生的特点，教学中强化与实际问题的结合和实践能力的培养，适当弱化相应理论的推导分析。运用讲授、讨论和启发相结合的课堂教学形式，充分激发学生学习的主动性。重视学生自主学习能力和问题意识的培养，改变学生以教师和书本为中心，而不善于自我思考的惰性，通过问题的设置和引导，启发学生进行思考。要适时安排一些讨论环节，分组对一些问题展开讨论，每名同学都可以表达自己的观点，学生之间互相交流、互相启发，教师在这个过程中要进行思路和方法引导，重视知识内容的启发。发挥现代教育技术的优势，丰富教学的手段。对于一些涉及动态过程的内容，如常用的电器设备及其内部构造、电力设备的现场工作状态、一些器件的工作原理等内容，采用多媒体教学模式，通过直观、形象的视觉冲击，激发学生的学习兴趣，深化对知识的理解和掌握，有效提高课堂的教学质量。将课程知识模块与思想政治教育交融到一起，在教学过程中帮助学生树立远大抱负与脚踏实地的作风，了解世界与中国发展大势，弘扬中华民族的传统文化以及社会主义核心价值观。考核方式方面课程的考核采取多样化的方式，包括课堂提问、“小组项目+汇报”、论文作业以及期末考试等。考核中注重平时的过程考核，改变“一考定终身”的传统做法，使考核方式更为全面、科学、合理，从而推进素质教育和以学生为本的教学改革。在期末考试中，按照课程的考试大纲进行内容考核，突出综合能力应用，题型要全面，根据专业特点和改革要求，减少客观和死记硬背类题型，重视学生分析问题和解决问题能力的考核。

作者：杨军 单位：北京石油化工学院电气工程系