工程教育认证背景下地方本科院校电力系统暂态分析教学探索与总结.docx

工程教育认证背景下地方本科院校“电力系统暂态分析”教学探索与总结

孙园
摘 要 探讨作为地方性应用型本科院校，在工程教育认证背景下，针对“电力系统暂态分析”课程的改革。包括教学目标与毕业要求的对应关系，以OBE理念优化课程内容，教学内容在实践项目上的应用等，以及持续改进中的教学成效分析和教学反思。
关键词 工程教育认证 “电力系统暂态分析” 课程研究
0 引言
“电力系统暂态分析”是电气工程及其自动化专业中“电力系统自动化”方向的核心专业课之一，是“电力系统分析”中“稳态”和“暂态”两个组成部分之一，系统性、理论性强，涉及电磁暂态过程分析，抽象思维要求高。因此，这门专业课既重要，又具有一定难度，一向考验教师的授课能力与学生的思维理解能力。所以，在掌握课程内涵的基础上，探索适当的教学方法是必要的。尤其在电气专业进行工程教育认证的过程中，需要结合OBE的教学理念，对该课程进行深入的教学研究。
1 围绕工程教育认证进行教学过程的探索
工程教育专业认证是国际通行的工程教育质量保证制度，也是我国高等教育认证的重要组成部分。[1]作为一所具有“亲产业”特色的年轻的地方性本科院校，我校一直把工程教育认证作为目前工程教育改革的趋势及提升我校工程教育质量的重要抓手。电气工程及其自动化专业作为学院工科的老牌专业，也积极启动专业认证工作，把专业建设、人才培养重心转到工程教育认证上。在相应的专业课程改革中，需要明确教学目标与毕业要求的对应关系，以OBE理念优化课程内容，以及如何应用于学生的实践项目。
1.1 教学目标与毕业要求的对应
我校电气工程及其自动化专业的培养目标是：本专业培养适应海峡西岸经济区，尤其是厦门市经济与社会发展需要，德、智、体全面发展的，掌握电力系统及其自动化、电器及其控制等工程技术领域基础理论和基本知识的，具备工程师基本素养的，能在电力或电器行业从事设计制造、研制开发、试验分析、系统运行、自动控制、电力电子技术、生产管理以及电子与计算机技术应用工作，能逐步成长为本领域的技术精英（骨干）或中高层管理专家的高级应用型人才。

在此基础上，经过论证分析，結合5个培养目标，明确了12个毕业要求，35个指标点，以及各个课程的教学目标与指标点的对应关系。
“电力系统暂态分析”总体的教学目的是使学生了解电力系统的暂态行为，掌握电力系统在暂态过程中的参数计算和分析方法。此课程与毕业要求指标点的对应关系见表1。
1.2 教学内容的调整与优化
“电力系统暂态分析”课程的核心即短路计算，同步电机的数学模型是理论基础，内部的电磁暂态过程决定故障时的短路计算，从教学经验看，是本门课程的重点与难点。[2]尤其在部分学生“工程电磁场”、“电机学”课程基础较弱的情况下，往往难以理解其中抽象的基础知识部分。而若以OBE的理念来看，教学应当以产出为导向，要以短路分析和计算为最终目标，在此基础上，理论部分应突出重点，抓住“磁链守恒”的分析思路，去繁就简，抓住解决复杂工程问题的关键性理论知识。因此，在一开始涉及此知识点的时候，无需抓住具体方程和公式的分析和推导，而要先从思路着手，搞清楚整体分析框架，再考虑细节上的数学模型，才能避免学生产生“瞎子摸象”的困惑。
1.3 教学内容在实践项目上的应用
本校电气工程及其自动化专业的“电力系统暂态分析”课程学分学时设置为2学分，32学时，不含实验学时。但这并不意味着本门课程是纯粹的理论课，因为电力系统的分析本身就具有较强的工程性和实践性。这些内容可以体现在课程设计、毕业设计等实践教学环节希望学生能够提高文献研究、工程问题数学建模、报告撰写以及团队合作等方面的能力。近年来，每年的毕业设计，都开展了电力系统分析的相关设计任务，如“基于PSAT的某地区电网N-1静态安全分析”、“基于MATLAB的电力系统短路与接地故障分析”等，利用各类电力系统仿真软件，结合先进的人工智能算法，对电力系统进行稳态、暂态或稳定性的分析。
2 通过工程教育认证过程进行教学成效的总结
按照工程教育认证的要求，每门课程结束后，要进行达成度的评价和教学反思。其中，课程达成度的计算方式并无统一的要求，可根据各学校各专业的具体情况自行设置。
2.1 课程达成度的评价
我校电气工程及其自动化专业的指标点计算办法为：各课程根据自己大纲的要求，制定适当的考核项目。各考核项可以对应不同的指标点，若考核项符合某指标点的分值为A，学生实际得分为B，该指标点的权重为C，则该课程对应的各指标点达成度（评估值）=C譈/A；其中，在同一指标点下，A为各考核项理论满分之和，B为各考核项实际得分之和，C为所制定《工程教育认证-毕业要求与培养标准能力矩阵》中所确定的权重系数。课程达成度计算即为B/A，计算时只写出数值即可，精确到小数点后两位。
“电力系统暂态分析”目前的考核项包括课堂表现、平时作业、大作业及期末考试等。期末总结时，需要对所有学生的所有考核项目得分进行统计，计算出本门课程对应指标点的达成度。近两年来，电力系统暂态分析”在三个毕业要求指标点的达成度均在0.7左右，毕业要求1.4和3.1的达成度一般较高，毕业要求2.4的达成度相对偏低，说明学生对综合运用各种基本原理分析复杂工程问题的能力偏弱。
2.2 课程反思
工程教育认证的另一突出思想是“持续改进”，对教学效果的评价， 要建立教学过程质量监控机制。各个知识点环节都要明确给出培养目标和质量要求， 通过教师现场跟踪每个学生的学习环节、设计环节、合作环节等过程进行监控和质量评价。[3]
课程反思正是建立在教学效果的评价上，它包括的内容有教学方法的总结、课程考核的情况、课程达成度的计算以及针对达成度情况进行的分析和改进措施。
以往的课程反思，虽然对教学方法和成绩进行了分析，但缺乏量化的指标。有了课程达成度的计算，就可以清楚地反映出教学在完成毕业要求上的效果和贡献程度，才能有的放矢进行反思和改善，形成人才培养的整体闭环。
3 结语
我校的电气工程及其自动化专业在综合改革与建设发展过程中，以工程教育认证工作为引领，以“根植厦门、立足海西、面向全国”为服务定位，立足于厦门及海西经济区域电气工程（电器及其制造、电力系统自动化）支柱产业需求，有较为明确的专业定位和鲜明的培养特色。“电力系统暂态分析”课程的教学研究，也希望能够一直以“培养目标为导向，以学生为中心”的教育理念作为驱动，在教学目标、课程内容、实践教学等方面继续加强。
参考文献
[1] 林健.工程教育认证与工程教育改革和发展[J].高等工程教育研究，2015（2）：15-19.
[2] 李光琦.“电力系统暂态分析”（第三版）[M].中国电力出版社，2007.
[3] 危雪.基于工程教育专业认证的电力系统自动化课程研究[J].新课程研究（中旬刊），2016（9）：76-77.

-全文完-