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摘要:鉴于“电力系统分析”课程具有内容广、概念多、计算繁、公式推导复杂等爿寺,最,笔者提出了“一主线,二并重,三结合”的教学模式。经过多年实践证明,该模式既能提高课堂教学效率,又能提高课程的教学质虽对强电专业的大学生树立工程意识观,掌握三大常规计算的实用计算能力具有重要的教学指导意义。
关键词:电力系统分析;教学模式;三大常规计算
“电力系统分析”课程是电气工程及其自动化专业的专业基础课程,在教学计划和学生培养中起着十分重要的作用,在专业教学和培养应用型专业人才计划中占有十分重要的地位。该课程要求学生掌握和理解电力系统基本概念、基本理论、计算方法及加强学生对电力工程问题的基本分析和计算能力。随着计算机技术、现代控制技术和现代电力电子技术的应用和迅猛发展,以及电力市场在电力系统的引入,原有的教学模式已不能满足课程建设的需要,不能体现现代教育的发展潮流,“主要表现在以下几方面。
(1)“电力系统分析”是一门理论分析严谨、涉及内容广泛、综合性强的课程,涉及“高等数学”、“线性代数”、“电路”、“电机学”和“电磁学”等前续课程。由于学生基础参差不一,这对教学双方都提出了挑战。
(2)“电力系统分析”课程具有内容广概念多、计算繁、公式推导复杂等特点,—直是教学双方的难点课程。学生在学这门课程时,第一感觉就是一个字——“难”,对整个内容的思路不清晰,知识结构不连贯,概念比较模糊。
(3)教学模式过于陈旧,教学方法过于单一,缺乏民主、科学的教学手段,知识的传授效率偏低。
(4)工程应用能力不强。教学内容偏重于对概念、理论知识和计算方法的学习,很少联系实际应用,导致学生工程意识性不强。
2008年以来,针对“电力系统分析”省级精品课程建设,结合教学实践和教学研究项目,提出了“一主线,二并重,三结合”的教学模式,即三大常规计算为主线,理论与实践并重、教与学并行的递进,课程设计与电力系统仿真相结合、课程实验与校外实践相结合、课程教学与科学研究相结合,并把它应用到“电力系统分析”课程中,取得了一定的教学效果,并形成了有自身发展特色的新颖教学模式。
一、坚持一主线,重在加强学生知识结构的连贯性和知识体系思路的清晰性
“电力系统分析”分为电力系统稳态分析和电力系统暂态分析两部分,分别在大三学生的第一和第二学期开设本课程。“电力系统分析”的主要教学内容如图1所示。“电力系统分析”主要阐述了电力系统的基本概念、基本理论和计算方法,重点讲述电力系统的三大常规计算,即潮流计算、短算和稳定性计算,这些计算是电力系统各项工作,如规划、设it,运行等工作的共同基础。把这一主线始终贯穿到“电力系统分析”整个教学内容中去,教材的每一章节内容都是围绕三大常规计算这个轴心而转动的。对教师而言,把握了主线,也就掌握了教学方向,明确了教学目的,对教材内容的重点和难点能做到心中有数,传授知识的效率偏高。笔者认为,在讲授“电力系统分析”课程的第一堂课时,应该把这一主线讲授给学生,使学生对整个教材内容有了个大致的了解,对重点、难点知识在哪里,有了较为清晰的知识的方向感。对学生而言,有条主线指引学生,学生也就明白了自己所学的知识点,同时tgg易对这门课程产生强烈兴趣,也就产生了求知欲。如在“电力系统稳态分析”课程中整个内容为:各元件的参数计算和等值电路→电压降落和功率损耗→电压和功率分布计算→潮流计算→电压调整→频率调整→经济运行,潮流计算是整个内容的→条分支线,潮流计算前面的内容是基础知识,潮流计算是主线,潮流计算后面的内容是学习潮流计算的目的。明白了它们之间的前后关系,整个章节内容就能连成一条线进行理解和分析,潮流计算贯穿于整个内容,学起来也就相对容易些。在掌握了电力系统基本计算方法的基础上就可以对电力系统的运行进行安全、优质和经济三个方面的全面分析,既让学生对这一问题有较为全面的了解,又體现了学科本身的系统性和完整性。
二、注重两个并重,培育学生的创新思维能力
1.理论与实践并重,提升学生的电力工程意识能力
电力系统的三大常规计算的计算量较大,教材往往对潮流计算、短路电流计算和稳定性计算的计算机算法只是介绍其原理,而没有应用程序及上机实践训练,达不到培养学生实际应用能力的目的。因此,在教学实践中,应加强计算机在电力系统计算中的应用,侧重实践能力的培养,不但向学生讲授了计算原理,而且介绍计算的程序框图,开出电力系统潮流计算、短路电流计算和稳定性计算的实验。鼓励有能力的同学利用课余时间编写潮流计算程序,在学生上机过程中,指导老师应给予全程跟踪和帮助,整个实践教学会收到比较好的效果,学生的基本理论得到了巩固,实际动手能力得到了提高。然后利用MATLAB语言开发出可视化软件,这种软件集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体,构成了一个方便的界面和友好的用户环境。对于电气工程及其自动化专业的学生通过课程实验、课程设计,实习等方式可以实现理论与实践并重,提升学生的电力工程意识能力,同时为电力系统运行和调度等工程实践中最基本的理论知识和分析计算打下基础,为后续专业课程电力系统继电保护、发电厂电气部分、电力系统自动装置、电力系统自动控制等相关课程的理论学习奠定基础。理论知识与实践紧密结合,为专业课程教学创造了新的教学模式,学生专业实践能力和综合素质得到进一步增强。
2.教与学并行,培育学生的创新思维
课堂教学,就是以知识为载体,师生面对面的文化“互动”。以“教”而言,教师为主体,不仅传授知识,而且展开其内涵,故为之“师”;以“学”而言,学生为主体,不仅承继知识,而且深入其内涵,故为之“生”。培养学生的自主学习能力,学生的自主学习能力的培养可以采纳近年来备受关注的合作性学习理念,通过布置大作业的形式,让学生分组查阅文献。每个小组内的成员消化整理后在课堂上讲解并接受提问,最后根据完成情况评定成绩。从后期效果方面看,该环节还可以为毕业设计(论文)或继续深造打好基础。
电力系统分析理论涉及较多的数学推导与复杂计算,公式繁多,同时具有理论抽象性。因此,课堂教学应采用板书与多媒体相结合的多样化教学形式。在教学手段上,应开发相关计算机辅助教学软件,将传统教学方法与多媒体、网络教学、幻灯录像等现代化的手段相结合,使教学内容形象直观、易于理解,提高了教学效率、突出课程了重点和难点,从而激发了学生学习的主动性。要注重做到传统与现代结合、板书与电子课件结合,实现多种教学手段的有机结合,实现两者优势互补。如电压降落的相量图可以制成动态图形界面,它的概念和结论可以用文字、图像和声音等形式表达出来,它的公式推导可以采用黑板进行板书,这样使得讲课更为生动直观。
“电力系统分析”课程中有大量的计算工作。作业训练能 促使学生进行课外学习,只有课堂讲授,不进行一定数量的习题训练而使学生掌握简单的潮流计算、对称短路计算、不对称短路计算等计算是难以想象的。除计算题外,作业训练还应包括一些概念题,如影响静态稳定性的因素有哪些?潮流计算的主要目的是什么?潮流计算的约束条件是哪些?等等,从而帮助学生掌握知识的具体运用和发现学习中的问题,起到补充课堂教学的重要作用。课堂学习和课外学习相辅相成、相互促进,在课程课内学时少的现实情况下,重视作业训练很有用处。
三、强化三结合,加强学生的综合实践能力素质
1.课程设计与电力系统仿真相结合,加强学生的创新能力
课程设计是高等工程教育最重要的实践教学环节,它是由学生独立完成的一项综合性、创造性、设计性的大型作业。通过课程设计,使学生巩固电力系统三大常规计算的基本原理与方法,掌握三大常规计算的数值求解方法(矩阵直接求逆,节点优化编号,LR分解),开发系统的计算程序,让学生掌握用计算机仿真分析电力系统的方法。同时,通过软件开发,也有助于计算机操作能力和软件开发能力的提高。“电力系统分析”课程设计是一门实践性、应用性较强的课程,课程理论教学分为两个学期,教学内容分为稳态和暂态部分,在该门课程结束后,根据课程要求,与实际运用相结合,拟定一些设计题目,让学生自己完成。课程设计时间为2周,安排在每个学期末。例如:学完暂态部分之后,安排学生进行短路计算的课程设计,在规定的时间内,按照课程设计要求,首先进行手工计算,然后依照设计思路和程序框图编写程序,,在上机时进行调试和验算,写出规范的课程设计报告、课程设计总结,最后进行课程设计的答辩。为了避免学生之间互相模仿、抄袭,真正达到让学生都得到训练的目的,实验指导老师应采取平時表现、设计报告、答辩和内容创新等方面的考核方法对学生进行总评。通过课程设计之后,学生加深了对理论知识的理解,掌握了电力系统数学建模的思路,提高了编程能力,培养了实践能力和创新能力,增强了综合素质。
电力系统综合仿真实验室配备了中国电力科学研究院开发的具有强大分析计算功能的“电力系统分析综合程序(PSASP7.0)”软件,配备了40台电脑作为学生课程设计的模拟仿真。电力系统三大常规计算的课程设计要进行大量的手工计算,借助PSASP7,0的强大计算功能,可把学生从繁琐、低级的重复演算中解脱出来,把更多的时间用在设计方案的比较、元件的选择以及建模上,且能降低由于繁杂的计算带来的运算错误,并为后续的专业课或毕业设计(论文)打下良好的计算基础。
2.课程实验与校外实践相结合,强化学生的实践能力
电力系统实验分室现有“四托一”的电力系统综合自动化实验设备,组成了较为复杂的电力网实验。能承担稳定运行实验、暂态稳定实验、负荷实验和复杂电力系统运行实验等验证性和综合性实验项目。课程实验是在电力系统综合实验台上完成的,通过各种操作实验,可以使学生更好地掌握电力系统稳态运行与暂态过程的基本原理和运行特性,进一步加深对电力系统分析的理解,培养和提高独立动手能力和分析、解决问题的能力。
集中校外实践教学环节是指在初步完成专业课程理论知识学习的基础上,以深化和提升理论、训练和提高能力为目的,在教师指导下师生共同完成的一个重要环节。它包括:认识实习、生产实习和毕业实习。认识实习安排在第六学期,时间为2周;生产实习安排在第七学期,时间为3周;毕业实习安排在第八学期,时间为3周。校外实践是工科学生增加实践知识,进行理论联系实际,培养和锻炼分析问题和解决实际问题能力的重要环节;是学生走向社会,接触社会,锻炼社交能力,处理公共关系的尝试,是提高学生质量,培养基层应用型高级技术人才必不可少的步骤。
校外实践通过参观实习、跟班实习、动模实验和专题报告等形式进行实践,由于电力专业的特殊性,学生进行实践时只能观察、思考、请教实习指导教师和实习单位的技术人员,不能现场动手操作,而课程实验是在电力系统综合实验操作台上进行各种实验项目的操作,解决了学生实际动手操作问题,加强了课程实验与实践环节,培养了学生的创新能力和创新意识,提高了实验和实践的质量。电力系统是一个由大量元件组成的复杂系统,它的设计、建设、运行和发展是一项庞大的系统工程。“电力系统分析”便是这项系统工程的理论基础,承接着从理论学习向工程实际问题的过渡。从工程实际的角度出发,把课程实验与校外实践有机结合起来,综合运用基础知识解决工程实际问题的能力,提高学生综合应用各种电力技术解决工程问题的能力。
3.课程教学与科学研究相结合,培养学生的创新科研能力
在课程内容的教学中既注重基础理论知识的传授,也要不断更新知识。新的知识与教师的科研方向相互结合起来,既能培养学生的创新科研能力,也为今后做毕业设计(论文)奠定基础。新的知识要结合本学科前沿的知识,特别是近十年来电力系统中的新能源、新技术、新原理、新方法在现代电力系统中的应用和本专业的重大科研方向,重点体现一个“新”字。例如,近年来,一些性能优良的新型无功补偿装置,如静止无功补偿器(SVC)、静止无功发生器(SVG)、静止同步补偿器(STATCOM)等相继研制成功并投入运行,这些新型设备将为电力系统的无功补偿的配置提供更多选择的余地,以实现无功补偿的多种功能。于是,在讲到电力系统的无功功率平衡和电压调整这节内容时,新增了这些装置的原理和结构等内容,并从应用的角度对电力系统中得到广泛应用的并联补偿装置的控制策略和应用进行一些讨论,从而使学生了解科学前沿,开拓眼界,激发学生对本课程的学习兴趣。此外,利用课堂上的零散时间,以课堂花絮的新形式介绍三峡工程、电力灾变、8.14美加大停电、新能源、FACTS等,让学生活生生感受到身边发生的重大事件,这一做法有效强化了专业教育,提高了学生的专业兴趣,也充分利用了课堂时间。
邵阳学院电气工程系2008年初成立了“科技创新实践小组”,作为学生参与科学研究和创新活动的训练基地,通过各种形式的创新活动,让学生在学习中实践,在实践中锻炼,在实践中创造。
四、结语
“电力系统分析”课程真正的教学目的是在教学中既注重知识的传授,更注重能力的培养。在教学过程中形成了一种以学生为中心,以掌握知识为基础,以培养能力为重点,以提高素质为目标的“一主线、二并重、三结合”的新颖教学模式。课堂教学是核心,多媒体教学是对课堂教学的补充,课程实验、课程设计和校外实践能进一步复习巩固课堂教学所学到的理论知识,使之融会贯通,这样才能培养学生掌握独立地分析问题、解决问题能力和创新意识。这对培养电气工程及其自动化专业的基层应用型高级技术人才具有重要的指导意义,并在实践教学中取得了一的教学效果。本课程2008年被评为省级精品课程,在2009年课程考试中卷面平均成绩为78.6分,在综合实践考查中80%的学生为中等以上成绩。
参考文献:
[1]李滨,韦化,等,教学与工业实践紧密结合,为电力工业服务——“电力系统分析”课程教学改革的研究[J].电气电子教学学报,2008,8(4):4—6
[2]张靠社,张欣伟,等“电力系统分析”课程的教学改革和实践[J].电力系统及其自动化学报,2008,20(2):126-128
[3]杨亚萍,胡俊杰,钱裕禄合作性学习模式在电类课程教学中的应用[J],电气电子教学学报,2007,29(6):110-112.
[4]江宁强.问题教学法在“电力系统分析”教学实践中的应用[J].电气电子教学学报,2006,8(4):42-45(责任编辑:郝魁府)
关键词:电力系统分析;教学模式;三大常规计算
“电力系统分析”课程是电气工程及其自动化专业的专业基础课程,在教学计划和学生培养中起着十分重要的作用,在专业教学和培养应用型专业人才计划中占有十分重要的地位。该课程要求学生掌握和理解电力系统基本概念、基本理论、计算方法及加强学生对电力工程问题的基本分析和计算能力。随着计算机技术、现代控制技术和现代电力电子技术的应用和迅猛发展,以及电力市场在电力系统的引入,原有的教学模式已不能满足课程建设的需要,不能体现现代教育的发展潮流,“主要表现在以下几方面。
(1)“电力系统分析”是一门理论分析严谨、涉及内容广泛、综合性强的课程,涉及“高等数学”、“线性代数”、“电路”、“电机学”和“电磁学”等前续课程。由于学生基础参差不一,这对教学双方都提出了挑战。
(2)“电力系统分析”课程具有内容广概念多、计算繁、公式推导复杂等特点,—直是教学双方的难点课程。学生在学这门课程时,第一感觉就是一个字——“难”,对整个内容的思路不清晰,知识结构不连贯,概念比较模糊。
(3)教学模式过于陈旧,教学方法过于单一,缺乏民主、科学的教学手段,知识的传授效率偏低。
(4)工程应用能力不强。教学内容偏重于对概念、理论知识和计算方法的学习,很少联系实际应用,导致学生工程意识性不强。
2008年以来,针对“电力系统分析”省级精品课程建设,结合教学实践和教学研究项目,提出了“一主线,二并重,三结合”的教学模式,即三大常规计算为主线,理论与实践并重、教与学并行的递进,课程设计与电力系统仿真相结合、课程实验与校外实践相结合、课程教学与科学研究相结合,并把它应用到“电力系统分析”课程中,取得了一定的教学效果,并形成了有自身发展特色的新颖教学模式。
一、坚持一主线,重在加强学生知识结构的连贯性和知识体系思路的清晰性
“电力系统分析”分为电力系统稳态分析和电力系统暂态分析两部分,分别在大三学生的第一和第二学期开设本课程。“电力系统分析”的主要教学内容如图1所示。“电力系统分析”主要阐述了电力系统的基本概念、基本理论和计算方法,重点讲述电力系统的三大常规计算,即潮流计算、短算和稳定性计算,这些计算是电力系统各项工作,如规划、设it,运行等工作的共同基础。把这一主线始终贯穿到“电力系统分析”整个教学内容中去,教材的每一章节内容都是围绕三大常规计算这个轴心而转动的。对教师而言,把握了主线,也就掌握了教学方向,明确了教学目的,对教材内容的重点和难点能做到心中有数,传授知识的效率偏高。笔者认为,在讲授“电力系统分析”课程的第一堂课时,应该把这一主线讲授给学生,使学生对整个教材内容有了个大致的了解,对重点、难点知识在哪里,有了较为清晰的知识的方向感。对学生而言,有条主线指引学生,学生也就明白了自己所学的知识点,同时tgg易对这门课程产生强烈兴趣,也就产生了求知欲。如在“电力系统稳态分析”课程中整个内容为:各元件的参数计算和等值电路→电压降落和功率损耗→电压和功率分布计算→潮流计算→电压调整→频率调整→经济运行,潮流计算是整个内容的→条分支线,潮流计算前面的内容是基础知识,潮流计算是主线,潮流计算后面的内容是学习潮流计算的目的。明白了它们之间的前后关系,整个章节内容就能连成一条线进行理解和分析,潮流计算贯穿于整个内容,学起来也就相对容易些。在掌握了电力系统基本计算方法的基础上就可以对电力系统的运行进行安全、优质和经济三个方面的全面分析,既让学生对这一问题有较为全面的了解,又體现了学科本身的系统性和完整性。
二、注重两个并重,培育学生的创新思维能力
1.理论与实践并重,提升学生的电力工程意识能力
电力系统的三大常规计算的计算量较大,教材往往对潮流计算、短路电流计算和稳定性计算的计算机算法只是介绍其原理,而没有应用程序及上机实践训练,达不到培养学生实际应用能力的目的。因此,在教学实践中,应加强计算机在电力系统计算中的应用,侧重实践能力的培养,不但向学生讲授了计算原理,而且介绍计算的程序框图,开出电力系统潮流计算、短路电流计算和稳定性计算的实验。鼓励有能力的同学利用课余时间编写潮流计算程序,在学生上机过程中,指导老师应给予全程跟踪和帮助,整个实践教学会收到比较好的效果,学生的基本理论得到了巩固,实际动手能力得到了提高。然后利用MATLAB语言开发出可视化软件,这种软件集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体,构成了一个方便的界面和友好的用户环境。对于电气工程及其自动化专业的学生通过课程实验、课程设计,实习等方式可以实现理论与实践并重,提升学生的电力工程意识能力,同时为电力系统运行和调度等工程实践中最基本的理论知识和分析计算打下基础,为后续专业课程电力系统继电保护、发电厂电气部分、电力系统自动装置、电力系统自动控制等相关课程的理论学习奠定基础。理论知识与实践紧密结合,为专业课程教学创造了新的教学模式,学生专业实践能力和综合素质得到进一步增强。
2.教与学并行,培育学生的创新思维
课堂教学,就是以知识为载体,师生面对面的文化“互动”。以“教”而言,教师为主体,不仅传授知识,而且展开其内涵,故为之“师”;以“学”而言,学生为主体,不仅承继知识,而且深入其内涵,故为之“生”。培养学生的自主学习能力,学生的自主学习能力的培养可以采纳近年来备受关注的合作性学习理念,通过布置大作业的形式,让学生分组查阅文献。每个小组内的成员消化整理后在课堂上讲解并接受提问,最后根据完成情况评定成绩。从后期效果方面看,该环节还可以为毕业设计(论文)或继续深造打好基础。
电力系统分析理论涉及较多的数学推导与复杂计算,公式繁多,同时具有理论抽象性。因此,课堂教学应采用板书与多媒体相结合的多样化教学形式。在教学手段上,应开发相关计算机辅助教学软件,将传统教学方法与多媒体、网络教学、幻灯录像等现代化的手段相结合,使教学内容形象直观、易于理解,提高了教学效率、突出课程了重点和难点,从而激发了学生学习的主动性。要注重做到传统与现代结合、板书与电子课件结合,实现多种教学手段的有机结合,实现两者优势互补。如电压降落的相量图可以制成动态图形界面,它的概念和结论可以用文字、图像和声音等形式表达出来,它的公式推导可以采用黑板进行板书,这样使得讲课更为生动直观。
“电力系统分析”课程中有大量的计算工作。作业训练能 促使学生进行课外学习,只有课堂讲授,不进行一定数量的习题训练而使学生掌握简单的潮流计算、对称短路计算、不对称短路计算等计算是难以想象的。除计算题外,作业训练还应包括一些概念题,如影响静态稳定性的因素有哪些?潮流计算的主要目的是什么?潮流计算的约束条件是哪些?等等,从而帮助学生掌握知识的具体运用和发现学习中的问题,起到补充课堂教学的重要作用。课堂学习和课外学习相辅相成、相互促进,在课程课内学时少的现实情况下,重视作业训练很有用处。
三、强化三结合,加强学生的综合实践能力素质
1.课程设计与电力系统仿真相结合,加强学生的创新能力
课程设计是高等工程教育最重要的实践教学环节,它是由学生独立完成的一项综合性、创造性、设计性的大型作业。通过课程设计,使学生巩固电力系统三大常规计算的基本原理与方法,掌握三大常规计算的数值求解方法(矩阵直接求逆,节点优化编号,LR分解),开发系统的计算程序,让学生掌握用计算机仿真分析电力系统的方法。同时,通过软件开发,也有助于计算机操作能力和软件开发能力的提高。“电力系统分析”课程设计是一门实践性、应用性较强的课程,课程理论教学分为两个学期,教学内容分为稳态和暂态部分,在该门课程结束后,根据课程要求,与实际运用相结合,拟定一些设计题目,让学生自己完成。课程设计时间为2周,安排在每个学期末。例如:学完暂态部分之后,安排学生进行短路计算的课程设计,在规定的时间内,按照课程设计要求,首先进行手工计算,然后依照设计思路和程序框图编写程序,,在上机时进行调试和验算,写出规范的课程设计报告、课程设计总结,最后进行课程设计的答辩。为了避免学生之间互相模仿、抄袭,真正达到让学生都得到训练的目的,实验指导老师应采取平時表现、设计报告、答辩和内容创新等方面的考核方法对学生进行总评。通过课程设计之后,学生加深了对理论知识的理解,掌握了电力系统数学建模的思路,提高了编程能力,培养了实践能力和创新能力,增强了综合素质。
电力系统综合仿真实验室配备了中国电力科学研究院开发的具有强大分析计算功能的“电力系统分析综合程序(PSASP7.0)”软件,配备了40台电脑作为学生课程设计的模拟仿真。电力系统三大常规计算的课程设计要进行大量的手工计算,借助PSASP7,0的强大计算功能,可把学生从繁琐、低级的重复演算中解脱出来,把更多的时间用在设计方案的比较、元件的选择以及建模上,且能降低由于繁杂的计算带来的运算错误,并为后续的专业课或毕业设计(论文)打下良好的计算基础。
2.课程实验与校外实践相结合,强化学生的实践能力
电力系统实验分室现有“四托一”的电力系统综合自动化实验设备,组成了较为复杂的电力网实验。能承担稳定运行实验、暂态稳定实验、负荷实验和复杂电力系统运行实验等验证性和综合性实验项目。课程实验是在电力系统综合实验台上完成的,通过各种操作实验,可以使学生更好地掌握电力系统稳态运行与暂态过程的基本原理和运行特性,进一步加深对电力系统分析的理解,培养和提高独立动手能力和分析、解决问题的能力。
集中校外实践教学环节是指在初步完成专业课程理论知识学习的基础上,以深化和提升理论、训练和提高能力为目的,在教师指导下师生共同完成的一个重要环节。它包括:认识实习、生产实习和毕业实习。认识实习安排在第六学期,时间为2周;生产实习安排在第七学期,时间为3周;毕业实习安排在第八学期,时间为3周。校外实践是工科学生增加实践知识,进行理论联系实际,培养和锻炼分析问题和解决实际问题能力的重要环节;是学生走向社会,接触社会,锻炼社交能力,处理公共关系的尝试,是提高学生质量,培养基层应用型高级技术人才必不可少的步骤。
校外实践通过参观实习、跟班实习、动模实验和专题报告等形式进行实践,由于电力专业的特殊性,学生进行实践时只能观察、思考、请教实习指导教师和实习单位的技术人员,不能现场动手操作,而课程实验是在电力系统综合实验操作台上进行各种实验项目的操作,解决了学生实际动手操作问题,加强了课程实验与实践环节,培养了学生的创新能力和创新意识,提高了实验和实践的质量。电力系统是一个由大量元件组成的复杂系统,它的设计、建设、运行和发展是一项庞大的系统工程。“电力系统分析”便是这项系统工程的理论基础,承接着从理论学习向工程实际问题的过渡。从工程实际的角度出发,把课程实验与校外实践有机结合起来,综合运用基础知识解决工程实际问题的能力,提高学生综合应用各种电力技术解决工程问题的能力。
3.课程教学与科学研究相结合,培养学生的创新科研能力
在课程内容的教学中既注重基础理论知识的传授,也要不断更新知识。新的知识与教师的科研方向相互结合起来,既能培养学生的创新科研能力,也为今后做毕业设计(论文)奠定基础。新的知识要结合本学科前沿的知识,特别是近十年来电力系统中的新能源、新技术、新原理、新方法在现代电力系统中的应用和本专业的重大科研方向,重点体现一个“新”字。例如,近年来,一些性能优良的新型无功补偿装置,如静止无功补偿器(SVC)、静止无功发生器(SVG)、静止同步补偿器(STATCOM)等相继研制成功并投入运行,这些新型设备将为电力系统的无功补偿的配置提供更多选择的余地,以实现无功补偿的多种功能。于是,在讲到电力系统的无功功率平衡和电压调整这节内容时,新增了这些装置的原理和结构等内容,并从应用的角度对电力系统中得到广泛应用的并联补偿装置的控制策略和应用进行一些讨论,从而使学生了解科学前沿,开拓眼界,激发学生对本课程的学习兴趣。此外,利用课堂上的零散时间,以课堂花絮的新形式介绍三峡工程、电力灾变、8.14美加大停电、新能源、FACTS等,让学生活生生感受到身边发生的重大事件,这一做法有效强化了专业教育,提高了学生的专业兴趣,也充分利用了课堂时间。
邵阳学院电气工程系2008年初成立了“科技创新实践小组”,作为学生参与科学研究和创新活动的训练基地,通过各种形式的创新活动,让学生在学习中实践,在实践中锻炼,在实践中创造。
四、结语
“电力系统分析”课程真正的教学目的是在教学中既注重知识的传授,更注重能力的培养。在教学过程中形成了一种以学生为中心,以掌握知识为基础,以培养能力为重点,以提高素质为目标的“一主线、二并重、三结合”的新颖教学模式。课堂教学是核心,多媒体教学是对课堂教学的补充,课程实验、课程设计和校外实践能进一步复习巩固课堂教学所学到的理论知识,使之融会贯通,这样才能培养学生掌握独立地分析问题、解决问题能力和创新意识。这对培养电气工程及其自动化专业的基层应用型高级技术人才具有重要的指导意义,并在实践教学中取得了一的教学效果。本课程2008年被评为省级精品课程,在2009年课程考试中卷面平均成绩为78.6分,在综合实践考查中80%的学生为中等以上成绩。
参考文献:
[1]李滨,韦化,等,教学与工业实践紧密结合,为电力工业服务——“电力系统分析”课程教学改革的研究[J].电气电子教学学报,2008,8(4):4—6
[2]张靠社,张欣伟,等“电力系统分析”课程的教学改革和实践[J].电力系统及其自动化学报,2008,20(2):126-128
[3]杨亚萍,胡俊杰,钱裕禄合作性学习模式在电类课程教学中的应用[J],电气电子教学学报,2007,29(6):110-112.
[4]江宁强.问题教学法在“电力系统分析”教学实践中的应用[J].电气电子教学学报,2006,8(4):42-45(责任编辑:郝魁府)