信息时代《电力系统自动装置》课程教学改革探索

张晋华，周晓明，朱雪凌

（华北水利水电大学电力学院，河南郑州 450046）

社会发展的速度越来越快，在信息技术的推动下，海量的知识与信息呈现爆炸式的增长，传统的以“三尺讲台，一块黑板”为代表的教学模式正在遭遇巨大的挑战。如何借助信息化带来的新机遇提升教学效果，是一个非常值得研究的课题。

华北水利水电大学的“电力系统自动装置”课程是该校电气工程及其自动化专业学生的一门专业选修课[1-2]，该课程的主要教学目标是通过向学生讲解电力系统自动装置的原理，使他们了解电力系统中常见的自动装置，知道装置的性能与应用，该课程有助于他们毕业后更快地融入工作中。随着人民群众生活质量的不断提升，人们对电力的需求也越来越高。我国的电力行业呈现跨越式的发展态势，各种新式的电力装置层出不穷。为了减少学校教育与工作实际之间的脱节现象，需要在课程教学中不断更新教学理念，并在教学方法、教学手段上着力创新，使课程建设和教学质量不断稳步提升。

1 电力系统自动装置课程教学存在的主要问题

第一，教师队伍建设。建设一支搭配合理、教学经验丰富的教师队伍是做好教学工作的基础，目前各高校普遍存在的现象是年轻教师所占比例越来越大，且具有较大的流动性，教学队伍不够稳定。国家的扩招政策导致高校教师数量严重不足，高校开始大量招收本科毕业生、硕士生等，进行岗前培训后进入教师队伍。大量的年轻教师并未深入接触或了解过生产实际，而是直接从一个高校毕业，到另一个高校工作。他们在讲授课程时往往容易与社会的实际需求脱节。还有些教师毕业于非师范专业，教学方法与经验有待进一步提高。

第二，学生自身素质偏低，基础薄弱，自主学习能力差。扩招是否会引起学生素质的下降，这还需要进一步考证。但现在学生的学习积极性不高却是个普遍现象，该门专业课处于大三阶段，大部分同学准备考研或参加国家电网、南方电网组织的考试，对于这期间的学习精力有所分散。教师需要考虑如何让学生在有效的时间内获得更多的知识或者通过各种媒体平台传播教学内容。

第三，电力系统自动装置属于电气二次部分，学生需要学习了电力系统分析、发电厂电气部分、电力系统继电保护等专业课后才能继续学习，所以学生前期的知识掌握程度也会影响到课程的学习。

2 电力系统自动装置课程教学改革策略与方法

2.1 精心选择授课内容，激发学生的学习兴趣

课堂上所讲授的内容一定要精挑细选，与时代发展密切结合，充分利用好课堂的宝贵时间，给学生提供最有价值的信息和学习方法，使学生在课堂上了解当代电力系统自动装置的现状和特点，提高学生对该课程的学习热情。例如开课之初由于大多数学生对该课程不了解，进而可能会对课程兴趣缺乏，以电力史上著名的美国与加拿大停电事故为线索，介绍停电事故中每个阶段的原因和发展，着重讲解该课程中同步发电机励磁自动控制装置、发电机调速器等在事故发展中所起的作用，以及电力系统自动低频减载装置等“反事故装置”在事故发展中的作用。通过这些真实案例，学生不仅了解了电力系统自动装置课程的主要内容，也会意识到电力系统自动装置在电力系统中的重要性。

2.2 理论联系实际，加强素质教育

在深入研究教材，熟练掌握讲授内容的基础上，以高层次人才培养为目标，鼓励学生开展读书周活动，阅读各种文献，写综述，关注世界各国的现代电力系统自动装置的最新成就和发展方向。例如在国家节能减排和绿证的政策下，大量的新能源引入电力系统后，如何利用发电机自动调频装置，电力系统调压装置维护电力系统电能质量。在学习、阅读、研讨过程中，学生可以认识到新旧装置的差别，新装置的具体优点与作用，并且学生可以在阅读文献提高专业素质的同时提高专业外语水平。

该课程还设置有4个学时的实验课，通过实验环节巩固和加深对电力系统励磁控制和准同期等相关理论的理解，使课堂理论教学与实践结合，提高学生的感性认识。学生通过实际操作，从实验中掌握励磁系统控制原理和不同励磁系统的特点，达到对学生进行实验方法和操作技能训练的目的。

2.3 改革要遵循工程教育专业认证体系，结合高校创新创业项目和教师的课题

工程教育专业认证是国际通行的工程教育质量保障制度，也是实现工程教育国际互认和工程师资格国际互认的重要基础。工程教育专业认证要求专业课程体系设置、师资队伍配备、办学条件配置等都围绕学生毕业能力达成这一核心任务展开，并强调建立专业持续改进机制和文化以保证专业教育质量和专业教育活力[3]。我国教育部的有关文件中对创新创业教育做出的解释为，创新创业教育是适应经济社会和国家发展战略需要而产生的一种教学理念与模式[4-5]。

以上所讲的两个都是当前提高大学生专业教育水平的重要措施。华北水利水电大学电力系统自装置课程的教学大纲严格按照工程教育专业认证要求重新制定，并结合授课教师的电力系统能源协同调度等方面的课题，学校鼓励学生以该方向课题为基础积极申请高校创新创业项目。实践表明，相比未参与课题项目的学生，积极主动参与课题的学生对工程实践能力的培养以及自主学习能力有显著的提高。

2.4 改进课程组织形式和教师教学方式

在当前教育体制和教育现状下，传统的课堂教学仍然是主要的教学方式，但在“互联网+教学”的趋势下[6]，整合了世界范围内的优质课程资源，实现了大数据的资源共享，因此教师可以鼓励学生通过互联网上的精品课程资源，预习和复习课程所讲的知识点，带着疑问去听课，学习效率会大大提高。由于电力行业的特殊性，很多生产设备和电磁的作用过程是抽象且难理解的，所以在课程教学中，教师可以下载有关专业知识的视频，使用多媒体技术让学生更直接形象的学习。例如准同期合闸时产生的电弧，只有通过观看视频中电弧的具体形态，学生才能认识到电弧的威力。组织学生观看发电机励磁系统装置中电刷和滑环的结构，理解直流和交流转换的过程。因此在“互联网+教学”理念下，应该提倡将网络资源与电力系统自动装置课堂教学相融合的混合教学方式。

3 结语

随着工程教育专业认证的开展，大数据的迅速发展，将继续推进《电力系统自动装置》课程的教学改革，计划做以下方面的工作。

(1)在该课程的教学过程中提高专业外语的应用能力，让学生把学习专业知识和学习专业外语结合起来。(2)在该课程的考试过程中，可采用多种考试方式结合，考虑学生的综合素质，以促进教学改革的进行。(3)积极建设微课，通过微课应用课堂教学和网络教学，把课内外结合起来，使教学资源得到有效拓展。