摘要：工程教育是高等教育的重要组成部分，为培养电气工程专业高级技术人才，将工程应用融入到电力系统分析课程的理论教学与实践教学已成为必然。课程组创建了三位一体的电力系统分析课程体系，提出了“围绕一条主线，理论与实践并重，工程应用相结合”的教学模式，整合优化了课程资源，采用多种教学手段相融合的教学方法，取得了很好的教学效果，为专业人才的培养起到了积极的促进作用。

关键词：电力系统分析；体系创建；教学模式；教学方法；创新

0.前言

工程教育是“全面实施素质教育，深化教育领域综合改革，着力提高教育质量，培养学生社会责任感、创新精神、实践能力”的重要过程。电气工程及其自动化专业涉及到电力工业的调度、运行、规划设计、安装维护等各部门，而“电力系统分析”是电气工程及其自动化专业的一门重要专业核心课程^[1]，它为后续开设的电力系统继电保护、发电厂电气部分、高电压技术、电力系统调度自动化、电力系统自动装置等专业课程提供了必要的知识储备，对电力专业人才培养起着举足轻重的作用。

随着国家经济的迅猛发展，社会希望高校培养出高素质的工程技术人员，对高校教师的专业能力和工程素质提出了更高的要求。另一方面，随着全球高等工程教育的发展，高等工程教育的专业认证体系在我国部分高校已经得到了广泛的认可^[2,3]，对进一步推动高等工程技术人才的培养起着积极的作用。为了提升学生的沟通能力、合作能力、专业知识技能、终生学习的能力，必须按照工程教育认证标准，在日常教学工作中贯彻OBE (Outcome based education，成果导向教育）理念。因此，电力系统分析课程作为电气工程及其自动化专业的必修核心课程，亟需进行课程教学的改革与探索，以适应电力工业各部门对高等工程技术人才的需求。

1. 电力系统分析课程教学现状

电力系统分析教学内容主要分为两部分，电力系统稳态分析和电力系统暂态分析^[4]。现阶段课程以理论分析为主，对线性方程、非线性方程、微积分等数学基础课程要求较高，同时涵盖了电路理论、电机学、电磁场等专业技术基础课程。在理论分析的同时，实践课程占一部分课时，但比重很小，造成了在课程教学中存在以下问题：

1）在教学内容上，过多强调理论知识的讲授，忽视了与电力工程实践问题的联系，缺乏工程实际背景分析；2）在教学方法上，重视电力系统理论的推导与分析，忽视了电力系稳态与暂态之间、各元件之间的综合内在联系，缺乏各部分在电力工程中的应用^[5,6]；3）在教学组织上，重视课堂教学，忽视了实践教学的辅助作用，缺乏对学生实践能力和工程素质的培养。这些问题造成了教师课堂讲授困难，学生课堂学习枯燥、缺乏兴趣。

为了达到高等工程教育专业认证标准，全面提升电力系统分析课程的教学质量，培养高素质的电力工程技术人才，课程组于2014年启动了电力系统分析一类课程建设，以工程应用为背景，进行课程教学的改革与探索，取得了良好的教学效果。

2. 电力系统分析课程体系构建

根据电气工程及其自动化专业的人才培养目标，按照电力系统分析教学大纲的要求，结合高等工程教育的要求和专业特点，将工程应用融入到课堂教学的理论计算与分析中，加强学生电力系统工程的整体概念，提高学生的工程实践能力，增强学生课程学习的兴趣。

课程组经过不断的改革与实践探索，提出了“以工程应用为主线，加强理论教学，突出实践教学，扩展综合课程设计、毕业设计和科研实践”的三位一体的立体化教学体系，结构如图1所示，该体系体现了理论教学、实践教学与工程应用的有机结合。

理论教学体系的重点是加强基础知识的讲授，将教学内容与电气专业的新技术、新理论相结合，通过理论教学，使学生能够加深对专业知识的理解和加强专业基本技能的掌握。实践教学体系的重点是加强工程训练，突出工程素质培养，将课程实验、课程设计、毕业设计与科研创新进行有机结合，实现对大学生工程应用能力和创新能力的培养。两个教学体系并非孤立存在，而是相互渗透，教学体系更加科学合理，加强了教师教学的针对性，提高了学生学习的主动性和积极性。

3. 探索新的教学模式，加强工程素质培养

电力系统分析课程具有理论性强、工程性突出、实践性高、应用性广等特点，课程组针对基础概念多、内容涵盖范围广、计算过程繁琐、公式多而推导复杂的教学难题，提出了“围绕一条主线，理论与实践并重，工程应用相结合”的教学模式，如图2所示。

图2 电力系统分析课程教学模式

理论教学紧紧抓住“一条主线”。电力系统分析课程作为专业核心技术基础课程，理论教学一直是课程的重点，教学内容以潮流计算、短路计算和稳定计算为主线。加强学生对电力系统的基础知识、基本概念的理解，着重加强理论和分析方法的理解和运用。通过三大常规计算，能够由单一的电力系统元件组成电力系统的整体网络，使学生建立电力系统的整体概念。通过计算结果的分析，使学生掌握电力系统的状态判定及识别方法，为后续的专业课程打好坚实的基础。随着计算机技术在电力系统的广泛应用，教学内容应适当减少手工计算，加强计算机辅助分析内容，学生通过计算机编程，既可深入理解理论知识，实践能力也会得到很大的提升^[7,8]。

电力系统分析课程对理论性和实践性的要求都很高。理论教学的目的是使学生获得专业知识，而实践教学是使学生应用专业知识，从而更好地理解和掌握理论知识，二者相辅相成，缺一不可。通过课程实验、课程设计、毕业设计和科研创新等几个环节的锻炼，提高学生运用理论知识分析、解决问题的能力。

一条主线、理论与实践并重的教学模式需紧密结合工程应用。电力系统分析的最终目的是为电力工程服务，电力系统是一个庞大的复杂工程，而课程组进行教学改革的目的使学生能够运用理论计算的结果来分析和设计一个工程应用，同时也使学生学会怎样用理论知识分析和解决工程中发生的问题，并能运用先进的计算机技术处理复杂的计算和仿真。只有将理论和实践知识应用到具体的工程中去，学生才会成为一名真正的高等工程技术人才。

4. 教学方法改革与探索

课程组针对课程理论内容讲解枯燥，学生学习兴趣不高的问题，积极进行课程讲学方法的改革与探索，经过几年的时间，设计了一套适合课程特点的多融合教学方法，在课堂教学中运用案例教学、讨论式教学、启发式教学等多种教学手段，将理论知识融于工程应用，能够和学生在教与学的过程中实现良好的互动，教学效果得到了显著提升。

现代化的教学手段与传统教学方式相结合。对于需要学生积极思考的教学内容，例如公式推导，课题组教师沿用了粉笔板书；而对于比较抽象的内容则采用慕课、微课、雨课堂等方式，使得教学内容更加的具体化、形象化，提高学生的学习兴趣。

课堂教学与网络教学相结合。利用学校提供的网络教学平台，将视频资料、专家讲座、扩展知识等补充到网络平台，并增设讨论区，为学生提供一个广泛交流的平台，形成教与学的良好互动。

硬件与软件相结合。在实践教学过程中，由于实验设备昂贵，实验台数少，课题组积极开发仿真实验平台，利用学院的计算机中心，提升学生的实践与工程应用能力。

5. 小结

通过对电力系统分析课程体系的构建，教学模式的创新，将工程应用贯穿于理论教学与实践教学的始终，优化了教学资源，整合了教学内容，改革了教学方法，取得了良好的教学效果，为培养电气工程专业技术人才起到了积极的作用。同时课程的改革成果也可推广至电气工程及其自动化专业的相关课程，为人才培养做出积极的贡献。

参考文献：

[1] 张晓花, 朱陈松, 朱昌平,等. 电力系统分析课程的实践创新培养模式探索[J]. 实验室研究与探索, 2013, 32(1)：118-121.

[2] 王俊, 纪建伟, 孙国凯,等. 电力系统分析课程的教学改革[J]. 高等农业教育, 2011(12)：56-58.

[3] 苏小林, 阎晓霞. 电力系统分析课程综合改革探索[J]. 中国电力教育, 2014(17)：66-68.

[4] 张晓菊, 王海霞, 王维娜. 应用型人才培养目标下电力系统分析课程教学改革与实践[J]. 教育教学论坛, 2016(13)：68-69.

[5] 陈少华, 谭向红, 蔡冠中. 电力系统分析课程中加强计算机教学的探索[J]. 汕头大学学报(人文社会科学版), 1996(4)：60-62.

[6] 鲁明芳. 电气工程虚拟仿真实验在电力系统分析课程中的应用[J]. 课程教育研究, 2015(25)：228-228.