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摘要：“高等电力系统分析”课程是上海电力学院电气工程及其自动化专业硕士研究生学位课，从教学内容、教学方式和考核方式三个方面进行课程建设，改进课程教和学的效果，培养学生的科研思维和创新能力。
关键词：高等电力系统分析；课程建设；教学内容；教学方式；考核方式
作者简介：顾丹珍（1971-），女，上海人，上海电力学院电气工程学院，副教授；黄海涛（1978-），女，甘肃兰州人，上海电力学院电气工程学院，副教授。（上海 200090）
基金项目：本文系上海市“085”工程项目的研究成果。
中图分类号：G643.2 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）20-0048-02
一、课程特点和学生情况
1.课程特点
“高等电力系统分析”是上海电力学院电力系统及其自动化专业研究生开设的学位课，在研一上半学期开设。课程以大规模系统为研究对象，以矩阵向量为研究工具，以计算机技術为主要研究手段，具有以下明显特点：理论性强，建模计算复杂；实践性强，强调学生的动手能力。
近20年来，电力系统发生了很大的变化，一是技术革新，计算机技术、电力电子技术和通讯技术等的高速发展，使电力系统的构成和控制方式发生了很大变化；二是制度创新，随着电力市场化的推进，电力系统分析面临一系列新问题。引导学生了解关注这些新问题及其解决思路也是本课程的任务之一。总之，理论性强、实践性强、新内容多是本课程的特点。
2.学生情况
经过了解，笔者发现大部分学生是本科直接攻读研究生，没有实际工作经验，对电力系统实际运行情况缺少直观认识。另外，存在一部分跨专业学生，他们在本科期间没有修习过“高等电力系统分析”课程，本课程的学习对于他们而言就是“空中楼阁”，课程学习存在困难。
综上，课堂教学时经常会出现学生注意力不集中的情况。学生对课程学习不感兴趣，教学效果不理想。
二、课程建设目标与思路
1.课程建设目标
提高人才培养质量是课程建设的主要目标。通过本次课程建设，打破“一本教材、一个老师、一块黑板和一张卷子”的教学模式，改善课堂教学效果，提高学生学习积极性，帮助学生适应研究生学习节奏，掌握高等电力系统稳态分析的理论知识，培养学生科研能力、实际工作能力和自我完善提高能力。
2.课程建设总体思路
一门精品课程必须具有以下特征：“一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理”，[1]教什么和怎么教是其中的关键点。课程组结合课程特点，围绕“理论基础和实际应用相结合”与“经典与前沿相结合”，组织教学内容；具体教学环节中，贯彻“学知识”和“涨能力”并重的教学理念，对不同教学内容设计针对性的教学方法，改革考核方式，全面提升教和学的质量。具体思路框架见图1。
三、课程建设的主要内容
1.教学内容的整合
根据教学大纲，本课程的教学内容是电力系统稳态分析的方方面面，其核心是电力系统潮流计算，外延很广，涉及到电力系统分析的各个分支，如系统规划和优化、状态估计、静态安全分析、故障分析和电力市场等。课程组对所有相关内容进行了梳理和选择，建立了如图2所示的课程内容体系。从图2可见，本课程的内容被分割成系统和市场两大版块，前者划分为4个子模块，讲授传统电力系统稳态分析的理论、模型和算法，适用于管制及放松管制下的电力系统；后者讲授电力市场环境下，电力系统面临的新问题及解决方法。
教学内容的构建强调理论性和实用性并重。每个子模块的内容中，均包括基本理论和实际应用两部分。基本理论是课程教学的核心内容，包括基本概念、基本原理、基本模型和算法等；实际应用部分是基本理论在实际生产中的典型应用，着重于如何应用基本理论解决实际问题，在扩大知识面的同时训练学生发现问题、描述问题和解决问题的能力。以“潮流算法及扩展”子模块为例，其内容结构如图2所示。在基本理论部分，介绍了潮流计算的数学模型和三个经典算法，在应用部分，先讲了潮流扩展算法的应用场合和应用背景，然后根据实际背景在基本理论的基础上，扩展出新的模型和新的算法。例如，含“FACTS元件的系统潮流模块”中，首先介绍各类FACTS元件的原理和特点，建立元件的稳态模型，然后将它们结合到常规潮流解法中，给出含FACTS元件的系统潮流模型和算法。
另外，教学内容的构建强调经典和热点并重。对经典教学内容，课程组选用多本相关教材，选择其中的精华部分予以介绍，并留有大量内容供学生自学。同时对一些前沿理论和应用，则辅以期刊资料更新知识，培养学生查阅资料、分析问题的能力。
2.多种教学方法的组合应用
根据课程特点和研究生教育的特点，在教学方法上摒弃了单一讲授式的传统教学方法，取而代之以讲授、自学、课题小组和研讨相结合的组合教学法。针对不同教学模块，将教学内容适当划分，设计成讲授、自学、课题小组和研讨各种方式的组合。表1中，以子模块“潮流算法及扩展”为例，展示此模块中教学内容及其对应的教学方式。
一般而言，对于基本理论中涉及到原理、建模和经典算法的内容，以课堂讲授为主，辅以以课题小组为单位的算法的编程实现练习，强化学生对此部分知识的掌握。对于实际应用方面的内容，课堂讲授仅起到抛砖引玉的作用，以学生自学、小组讨论和课堂研讨为主。课堂讲授主要介绍此专题研究的背景、意义，适用场合，以及各部分内容的关键点。具体的模型和算法要求学生查阅指定文献，以小组为单位汇总，写出文献综述，制作PPT，参加课堂研讨。
3.考核模式设计
考核的作用有两方面：一是检查和评价学生对本课程的掌握程度，二是通过考核的手段调动学生对本课程学习的积极性，提高学生的思维能力和创造能力。
传统期末笔试的考核方式，能够检查学生对理论知识的掌握程度，但不利于考查学生应用所学理论、方法解决问题的能力。在平时教学中，我们应用了多种教学方法，包括编程，文献阅读和课堂研讨等，笔试的考核方式无法对学生在这些教学环节中的表现进行评价。为了调动学生的积极性，我们把考核分为三部分：笔试、编程和文献阅读与交流，具体如表2所示。
笔试部分主要检查学生对基本理论、模型和算法的掌握程度，采用闭卷或开卷的方式，一般安排在学期末；编程部分主要用于督促和检查学生对基本模型算法的深入理解和应用，贯穿课程的整个教学过程，根据教学内容布置相应题目，一般在开题后2周内提交，成品包括算法原理、流程框图、程序清单、结果分析及主要结论。评价成绩=小组分（基本分）+个人分（加分），即根据成品质量给予整体评价，然后根据个人在小组中的表现给予加分。文献阅读与交流环节针对实际应用环节，对于每个专题，布置相应题目，成品一般在开题后2周内提交，成品包括文献综述及相应PPT。评价成绩=小组分（基本分）+个人分（加分），依据成品报告质量和课堂讨论环节的表现给出。
四、结论
经过一个学期的教学实践，课程组在教学内容、教学方法和考核方式上的改革和尝试已取得了一定的成效，初步形成教师教学和学生学习的良性互动，学习效果有所改善。当然，精品课程建设是一个长期的系统工程，课程组下一步的工作重点将放在教材改革上，采用编写讲义的方式，将多本教材和期刊资料有机结合起来，进一步提高课程教学质量。
参考文献：
[1]教育部.教育部关于启动高等学校教学质量与教学改革工程精品课程建设工作的通知（教高[2003]1号）[EB/OL].[2003-04-08].http：//baike.baidu.com/view/3433188.htm.
[2]齐晓慧，王永川，董海瑞.研究生“线性系统理论”课程教学改革与实践[J].中国电力教育，2010，（32）：82-84.
[3]张俊芳，杨伟，吴军基.电力系统及其自动化专业硕士研究生课程教学改革与创新能力的培养[J].电气电子教学学报，2002，24（4）：12-15.
（责任编辑：刘辉）
关键词：高等电力系统分析；课程建设；教学内容；教学方式；考核方式
作者简介：顾丹珍（1971-），女，上海人，上海电力学院电气工程学院，副教授；黄海涛（1978-），女，甘肃兰州人，上海电力学院电气工程学院，副教授。（上海 200090）
基金项目：本文系上海市“085”工程项目的研究成果。
中图分类号：G643.2 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）20-0048-02
一、课程特点和学生情况
1.课程特点
“高等电力系统分析”是上海电力学院电力系统及其自动化专业研究生开设的学位课，在研一上半学期开设。课程以大规模系统为研究对象，以矩阵向量为研究工具，以计算机技術为主要研究手段，具有以下明显特点：理论性强，建模计算复杂；实践性强，强调学生的动手能力。
近20年来，电力系统发生了很大的变化，一是技术革新，计算机技术、电力电子技术和通讯技术等的高速发展，使电力系统的构成和控制方式发生了很大变化；二是制度创新，随着电力市场化的推进，电力系统分析面临一系列新问题。引导学生了解关注这些新问题及其解决思路也是本课程的任务之一。总之，理论性强、实践性强、新内容多是本课程的特点。
2.学生情况
经过了解，笔者发现大部分学生是本科直接攻读研究生，没有实际工作经验，对电力系统实际运行情况缺少直观认识。另外，存在一部分跨专业学生，他们在本科期间没有修习过“高等电力系统分析”课程，本课程的学习对于他们而言就是“空中楼阁”，课程学习存在困难。
综上，课堂教学时经常会出现学生注意力不集中的情况。学生对课程学习不感兴趣，教学效果不理想。
二、课程建设目标与思路
1.课程建设目标
提高人才培养质量是课程建设的主要目标。通过本次课程建设，打破“一本教材、一个老师、一块黑板和一张卷子”的教学模式，改善课堂教学效果，提高学生学习积极性，帮助学生适应研究生学习节奏，掌握高等电力系统稳态分析的理论知识，培养学生科研能力、实际工作能力和自我完善提高能力。
2.课程建设总体思路
一门精品课程必须具有以下特征：“一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理”，[1]教什么和怎么教是其中的关键点。课程组结合课程特点，围绕“理论基础和实际应用相结合”与“经典与前沿相结合”，组织教学内容；具体教学环节中，贯彻“学知识”和“涨能力”并重的教学理念，对不同教学内容设计针对性的教学方法，改革考核方式，全面提升教和学的质量。具体思路框架见图1。
三、课程建设的主要内容
1.教学内容的整合
根据教学大纲，本课程的教学内容是电力系统稳态分析的方方面面，其核心是电力系统潮流计算，外延很广，涉及到电力系统分析的各个分支，如系统规划和优化、状态估计、静态安全分析、故障分析和电力市场等。课程组对所有相关内容进行了梳理和选择，建立了如图2所示的课程内容体系。从图2可见，本课程的内容被分割成系统和市场两大版块，前者划分为4个子模块，讲授传统电力系统稳态分析的理论、模型和算法，适用于管制及放松管制下的电力系统；后者讲授电力市场环境下，电力系统面临的新问题及解决方法。
教学内容的构建强调理论性和实用性并重。每个子模块的内容中，均包括基本理论和实际应用两部分。基本理论是课程教学的核心内容，包括基本概念、基本原理、基本模型和算法等；实际应用部分是基本理论在实际生产中的典型应用，着重于如何应用基本理论解决实际问题，在扩大知识面的同时训练学生发现问题、描述问题和解决问题的能力。以“潮流算法及扩展”子模块为例，其内容结构如图2所示。在基本理论部分，介绍了潮流计算的数学模型和三个经典算法，在应用部分，先讲了潮流扩展算法的应用场合和应用背景，然后根据实际背景在基本理论的基础上，扩展出新的模型和新的算法。例如，含“FACTS元件的系统潮流模块”中，首先介绍各类FACTS元件的原理和特点，建立元件的稳态模型，然后将它们结合到常规潮流解法中，给出含FACTS元件的系统潮流模型和算法。
另外，教学内容的构建强调经典和热点并重。对经典教学内容，课程组选用多本相关教材，选择其中的精华部分予以介绍，并留有大量内容供学生自学。同时对一些前沿理论和应用，则辅以期刊资料更新知识，培养学生查阅资料、分析问题的能力。
2.多种教学方法的组合应用
根据课程特点和研究生教育的特点，在教学方法上摒弃了单一讲授式的传统教学方法，取而代之以讲授、自学、课题小组和研讨相结合的组合教学法。针对不同教学模块，将教学内容适当划分，设计成讲授、自学、课题小组和研讨各种方式的组合。表1中，以子模块“潮流算法及扩展”为例，展示此模块中教学内容及其对应的教学方式。
一般而言，对于基本理论中涉及到原理、建模和经典算法的内容，以课堂讲授为主，辅以以课题小组为单位的算法的编程实现练习，强化学生对此部分知识的掌握。对于实际应用方面的内容，课堂讲授仅起到抛砖引玉的作用，以学生自学、小组讨论和课堂研讨为主。课堂讲授主要介绍此专题研究的背景、意义，适用场合，以及各部分内容的关键点。具体的模型和算法要求学生查阅指定文献，以小组为单位汇总，写出文献综述，制作PPT，参加课堂研讨。
3.考核模式设计
考核的作用有两方面：一是检查和评价学生对本课程的掌握程度，二是通过考核的手段调动学生对本课程学习的积极性，提高学生的思维能力和创造能力。
传统期末笔试的考核方式，能够检查学生对理论知识的掌握程度，但不利于考查学生应用所学理论、方法解决问题的能力。在平时教学中，我们应用了多种教学方法，包括编程，文献阅读和课堂研讨等，笔试的考核方式无法对学生在这些教学环节中的表现进行评价。为了调动学生的积极性，我们把考核分为三部分：笔试、编程和文献阅读与交流，具体如表2所示。
笔试部分主要检查学生对基本理论、模型和算法的掌握程度，采用闭卷或开卷的方式，一般安排在学期末；编程部分主要用于督促和检查学生对基本模型算法的深入理解和应用，贯穿课程的整个教学过程，根据教学内容布置相应题目，一般在开题后2周内提交，成品包括算法原理、流程框图、程序清单、结果分析及主要结论。评价成绩=小组分（基本分）+个人分（加分），即根据成品质量给予整体评价，然后根据个人在小组中的表现给予加分。文献阅读与交流环节针对实际应用环节，对于每个专题，布置相应题目，成品一般在开题后2周内提交，成品包括文献综述及相应PPT。评价成绩=小组分（基本分）+个人分（加分），依据成品报告质量和课堂讨论环节的表现给出。
四、结论
经过一个学期的教学实践，课程组在教学内容、教学方法和考核方式上的改革和尝试已取得了一定的成效，初步形成教师教学和学生学习的良性互动，学习效果有所改善。当然，精品课程建设是一个长期的系统工程，课程组下一步的工作重点将放在教材改革上，采用编写讲义的方式，将多本教材和期刊资料有机结合起来，进一步提高课程教学质量。
参考文献：
[1]教育部.教育部关于启动高等学校教学质量与教学改革工程精品课程建设工作的通知（教高[2003]1号）[EB/OL].[2003-04-08].http：//baike.baidu.com/view/3433188.htm.
[2]齐晓慧，王永川，董海瑞.研究生“线性系统理论”课程教学改革与实践[J].中国电力教育，2010，（32）：82-84.
[3]张俊芳，杨伟，吴军基.电力系统及其自动化专业硕士研究生课程教学改革与创新能力的培养[J].电气电子教学学报，2002，24（4）：12-15.
（责任编辑：刘辉）