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摘要：专业认证的提出对我国的高等教育提出了新标准和要求，是促进高校教育改革的动力和提高教学质量的重要手段。本文根据工程教育专业认证标准，分析了目前专升本学生《电力系统分析》课程教学存在的不足，在以学生为中心、以产出为导向，持续改进的教育理念驱动下，从理论教学和实践教学两方面入手，构建了面向专升本学生的《电力系统分析》课程教学新模式。
关键词：工程教育认证；电力系统分析；教学改革
本文引用格式：郭群,等.工程教育专业认证背景下的专升本学生《电力系统分析》课程教学的探索与实践[J].教育现代化,2019,6(94):53–56.
Exploration and Practice on Teaching of“Power System Analysis”for“Upgrading Students”Under the Background of Engineering Education Professional Certification
GUO Qun,CHEN Wei,WANG Xing-gui,YANG Wei-man
(College of Electrical and Information Engineering,Lanzhou University of Technology,Lanzhou,Gansu)
Abstract:The introduction of professional certification puts forward new standards and requirements for higher education in China,which is an important means to promote the reform of higher education and improve the quality of teaching.According to the certified standard of engineering education,this paper analyzes the shortcomings of the current course teaching of electricity system analysis.Driven by the student-centered,production-oriented and continuously improved educational concept,the teaching reform of Electric Power System Analysis is carried out from two aspects of theory teaching and practice teaching.
Key words:Engineering education professional certification;Power system analysis;Teaching reform
工程教育专业认证是我国高校教育改革的重要趋势，为高校专业建设和人才培养提供了机遇的同时也提出了挑战[1,2]。兰州理工大学新能源学院是兰州理工大学与酒泉市政府依托酒泉职业技术学院的办学条件开展联合办学的单位，是兰州理工大学的一个二级学院。学院现有电气工程及其自动化、新能源科学与工程2个核
心专业的在校生600余名。招生对象为省内专升本学生及三校生。一方面，由于专升本学生在专科时所就读专业存在差异，专业基础参差不齐，这给教学方式及教学方法带来了极大的挑战。另一方面，专升本学生对自身的专业基础及技术能力存在明显的不自信，虽有学习欲望和学习动力但也存在一定的畏难情绪。显然，这无法满足当今科技、社会对工程技术人才的需求。
《电力系统分析》是电气工程及其自动化专业的专业核心课（包括《电力系统稳态》和《电力系统暂态分析》），它即是《电路》、《电机学》等课程的延续课程，也是《电力系统继电保护原理》、《发电厂电气部分》等课程的先导课程，是学生基本专业素质形成与发展的关键课程[3]。同时，该课程有理论与实践兼容的特点，需要相应的课程实验、课程设计（实习）、毕业设计等实践环节，才能使毕业生达到相应的培养目标和毕业要求。通过前期调研发现，之所以出现上述问题是因为课堂教学模式陈旧，在教学过程中没有关注学生的感受、缺乏能力锻炼等。如何调整和改进《电力系统分析》课程教学方式和教学方法来支撑该专业工程教育专业认证的标准要求是课程建设的重要内容[4]。因此，为了满足工程认证的要求，需要围绕以学生为中心，以产出为导向，持续改进的理念，从理论和实践两方面入手，探讨专升本学生《电力系统分析》课程基于工程教育认证标准的教学改革。
一课程现状及面临的问题
《电力系统分析》课程共64个学时，理论学时共60个，实验学时共4个，于2014年春季学期学院首次开设，由于实验条件有限，导致实践教学环节与理论教学环节不能相互对应，教学效果并不乐观。2015年后实验条件有所完善，但课程理论教学环节中的等值电路模型、潮流计算、稳定性分析对应的实践训练环节，仍然不能在实验中得到验证。随着现代控制技术和现代电力电子技术的应用和迅速发展、电力市场在电力系统中的引入、新能源开发及应用以及智能电网的研究，原有的教学和学习模式已不能满足课程教学的需要，也很难顺应现代教育工程认证的发展潮流，具体表现在以下三个方面。
基础参差不齐，学习效果欠佳：理论性非常强的电力系统分析课程涉及大量计算，这就要求学生具备一定的高数、线性代数、复变函数等数学基础；课程内容较多，教学模式单一：教学模式陈旧，教学方法过于单一，缺乏科学合理的教学手段，知识传授效率偏低，教学内容未能与时俱进；实践环节缺乏，工程能力较弱：作为一门与实际电力系统联系紧密的专业课程，在学习本门课程时无法将工程思维融入理论的阐述和推导中，最终导致学生无法深刻理解理论知识，致使该门课程教学效果大打折扣。
为了满足工程教育专业认证的要求，顺应现代工程教育发展的潮流，更好地培养适应企业和社会需要的专业人才，我们在课程教学改革与实践中坚持“一主线、两并重、三结合”的改革原则，分别从教学方法集成创新、教学机制梳理完善、考核方式改革创新等方面加以探索与实践。
二 工程教育专业认证下的理论教学改革
（一）优化重组教学内容，使理论教学内容与时俱进
目前教材中内容相对陈旧，都是多年以前的基础理论知识，在不降低教学质量前提下，使理论课时精简且更体系化，教学内容更适用于专升本学生培养模式。另外，随着科学技术的不断进步，电力行业在新能源发电、高压直流输电、柔性交流输电、电动汽车的接入等领域的不断发展，电力系统相关知识更新很快，特别是能源互联网的提出，一些新理论与技术更是层出不穷。
因此，课程教学内容应及时更新，融入电力知识的最新研究成果，使教学内容符合时代发展潮流。并且在进行重点、难点知识讲授时，适当引入工程案例，拓展相关知识的深度和广度，让学生将所学理论知识和工程实际相结合，激发学习兴趣和动力，并对最新科研成果进行讨论研究，鼓励学生说出自己的想法，开阔学生视野。优化组合后的电力系统分析课程教学内容逻辑关系图如图2所示。
（二）教学方法多元化，注重因材施教
新能源学院针对的是专升本学生，大多数学生的基础稍显薄弱，为了调动学生学习主动性和积极性，知识点讲授过程中要注意方法的采取。
抽象问题形象化：电力系统分析课程的部分知识比较抽象，且课堂教学模式又多为讲授式，学生很难将知识点消化吸收并形成具体概念，再加上繁琐的公式计算，使得学习过程略显枯燥。因此，对抽象知识点的讲授应增强形象性的描述，先运用文字、图片、视频等形式，将电力系统分析课程中的相关知识充分展现出来，随后进行系统讲解，帮助学生更好地理解电力系统知识，提高学生的学习兴趣。比如：潮流计算一共有五种，是电力系统分析课程的重点和难点之一，通过讲解学生可以掌握不同的计算方法，学生的注意力往往就是公式计算，却没有看到本质问题，例如系统实际潮流分布和转移。此时如果借助视频将所讲实例的潮流分布进行展示，学生不仅建立起系统网络的概念，掌握了潮流计算方法，还增加了学习趣味性，教学效果更佳。
加强丰富课堂互动：课堂教学不应该是填鸭式的灌输，应以学生为本，将老师由知识的传授者变为学生的引导者。为此可以采用互动式教学方法，即在每节课的开始先抛出问题，引导学生思考，循序渐进地将重点、难点进行讲解。如果说多媒体的引入打破了传统教学方式和手段，使教学形态和方法发生了很大变化，那么网络时代的到来对课堂教学来说相当于注入了新元素。为了使更多的同学参与到学习中，提高学习积极性，可以建立网络教学平台，比如慕课、微课、翻转课堂、混合式教学等等。学生在课前通过观看教学视频，提前学习课程的知识点，这样可以在课堂中有针对性地听课，提高课堂效率；对于基础薄弱的同学还可重复观看直至掌握，提高了教学效果；课堂中老师通过案例引入对知识点进行深入讲解，并提出问题让学生分组讨论，以巩固知识点；课后在网络发布公告、布置作业，进行答疑、讨论等等，对于存在疑问的同学还可以在网络上与老师交流，实现一对一辅导，做到因材施教。也有助于老师了解学生对知识点的掌握情况，及时调整教学方法，便于持续改进。
实例驱动，重在梳理：电力系统分析课程知识点比较多，如果只是依照教材章节顺序将知识点讲解完，最终学生很难将所学知识点进行融会贯通，更不要提灵活运用了。此时可以采用项目驱动式教学方法，它是一种开放式的教学方法，可以贯穿于整个课程教学过程。在项目驱动式教学方法中，通过工程实例的讲解，组织学生思考、讨论，引导学生提取所需知识点进行案例分析并得出结果。经过一系列地训练，学生不仅能够将知识点融会贯通并构建知识树，还能够锻炼学生分析问题、解决复杂工程问题的能力。
三 构建实践教学体系，丰富实践教学环节
在工程教育专业认证背景下，应以新标准对电力系统分析课程实践环节进行改革，这对于学生从全局角度把握电力系统分析课程内容、激发自主学习和创新意识、培养综合运用专业知识解决复杂工程问题的能力具有重要意义。
（一）加大资金投入，建设综合实验室
为了培养学生从事电力系统运行、工程设计以及理论研究所具备的能力，学院建设了新能源实验室，该实验室可以完成风能、太阳能的应用及测试以及电气工程方面的综合性、设计性实验，并提供实验过程中所需的各种设备及仪器，在一定程度上实现了从“厂中校”到“校中厂”的转变。新能源实验室瞄准当今新能源领域的科技前沿，不仅能开阔了学生的视野，也为学生在今后的课程设计以及毕业设计创造了良好条件。
（二）优化课程设计，注重过程性培养
课程设计是学生独立完成的一项综合性、设计性的作业，是学生进入毕业设计的一个过渡环节。课程设计的题目的选取应灵活多样，授课可以提供有内涵、有营养的题目让学生选，也可以让学生根据兴趣自己选题。题目确定以后，学生就要按照任务书的要求按部就班地进行，首先是手工计算；其次设计程序流程图、编写程序；再次搭建仿真模型、进行仿真分析和计算，并将其与手工计算结果进行比较、验证；最后进行课程设计报告和总结的撰写并参加答辩。在整个课程设计指导过程中老师要根据学生的平时表现给出平时成绩。
（三）建立校企实训基地，助力实践教学过程
电力系统分析课程的实验教学环节虽然实现了从理论学习到教学实践的过渡，但为了使人才培养能更好地适应社会发展需要，还需要以企业的需求为最终目的，实现教学实践到生产实践的飞跃。为此，学院每年都会组织安排毕业生赴甘肃电投、金昌发电公司实习，并与他们正式共建了校企实训基地。依托校企合作人才培养示范基地，来完善课程实践教学环节，不仅使学生加深了对课程理论知识的理解，还开阔了学生的视野，调动了学生探索知识的积极性。
四 集成传统教学方法，注重过程考核方法
如果成绩是衡量教学质量的重要体现，那么考核是教学工作中的一个重要环节，是考验学生学习成果的必要手段。制定科学、合理的考核方法不仅对教学起到促进作用，更有助于培养目标的达成[5,6]。《电力系统分析》课程考核方式目前还不完善，因此，在教学过程中要坚持以学生为主教师为辅，秉承科学、合理的原则探索多维度的评价标准，更加注重过程性考核这一环节，提升教学效果。
（一）理论环节的全过程考核
以往理论环节的成绩主要是以期末考试的成绩为主，没有关注学生学习过程中的表现。导致学生学习主动性差，存在考前突击、死记硬背的现象，仅凭考试成绩不能全面的反应出学生对知识的掌握程度。因此在课堂中应该有针对性地加入课堂提问和小测验，便于老师了解学生对知识点的掌握情况，及时发现教学过程中存在的问题，并做出对应的改进措施。考虑到部分同学的作业存在抄袭现象，平时成绩的评定不能仅仅以作业成绩为准，还要综合课堂测验和课堂表现的成绩。期末成绩应该是平时成绩、卷面成绩与实验成绩的综合。
（二）实践环节的全过程考核
实践过程包括实验、课设、毕设、实习等环节，以实验为例来说，小组成员不能太多以2~3人最好，实验成绩不能仅以实验报告的质量作为最终成绩的评定标准，往往更应该关注的是学生的过程表现。因为实验操作的过程更能反映出学生对所学理论知识的掌握情况并锻炼其实际动手能力，故实验过程中应以学生为中心，参照实验指导书，让学生独立进行实验，老师仅起到辅助作用，引导学生分析原因、找出问题，最后独立解决问题，记录学生过程表现给出平时成绩。最终的成绩应综合考虑了每个环节，包含平时表现、操作成绩、报告成绩等。对于其他实践环节也应该采取多元化的考核方法，以满足工程认证的要求。
五建立闭环反馈机制，持续改进教学模式
坚持成果导向原则，需要及时查找教学和实践环节出现的问题，设计“电力系统分析”课程学习调查问卷，为持续改进提供科学依据。调查内容包括理论教学、实践教学中学生对本课程专业能力矩阵中各个指标点的掌握情况，根据反馈的信息，及时了解学生对课程掌握情况，制定有效的改进措施。
六结语
本文针对新能源学院专升本学生，就电力系统分析课程，按照工程认证通用标准的基本要求，以社会需求为导向，以工程实践为背景，以校企合作为平台，以“突出应用特色，重实践能力，提高教学质量”为目标，从理论教学集成创新、实践教学梳理完善、考核方式改革创新等多方面同时发力，全面提升课程教学水平，提高人才培养质量。
参考文献
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