“电力系统分析”课程的教学经验与探索

摘要：“电力系统分析课程”作为农电和电气专业的核心课程，是基础理论课和专业课的连接纽带，学好该课程具有重要的意义。通过对课程多年的教学和探索，针对课程特点，定位了课程内容，将多种教学方法应用到教学实践中，提高了学生的学习兴趣和综合素质能力，取得了一定的效果。

关键词：电力系统；教学经验；教学方法

作者简介：倪晶（1975-），女，黑龙江哈尔滨人，东北农业大学电气与信息学院，讲师；房俊龙（1971-），男，黑龙江哈尔滨人，东北农业大学电气与信息学院副院长，教授。（黑龙江 哈尔滨 150030）

中图分类号：G642     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）15-0063-02

“电力系统分析”课程是东北农业大学（以下简称“我校”）农业电气化与自动化专业和电气工程专业必修的专业基础课，是两个专业的核心课程。它连接了之前学习的电工、电子、电机、自动化、计算机、高等数学等理论基础课程，又对后续的主要专业课程（如继电保护、架空线路、发电厂、变电站电气设备等）做了理论的基础准备，因此该课程是理论课、基础理论课向专业课和工程应用研究的过渡纽带，具有承上启下的作用。同时学生的课程设计、毕业设计和专业综合实验、生产实习等实验和实践环节也要大量应用电力系统分析的课程内容，因此，学好这门课程对电气化及电气工程专业的学生具有极其重要的作用，可以说电力系统分析课程是开启电力系统学科大门的一把珍贵钥匙。

一、教学中出现的问题

一直以来，学生普遍反映“电力系统分析”课程难学、难懂、难算，教师也感到难教。这门课程之所以会存在这样的问题，原因是多方面的。教师方面，由于近年来高校对教学体系的多次改革，授课学时数大大减少，但教学内容并没有削减，使得课堂教学中课程进度较快，习题做的较少；学生方面，由于课程中概念多、计算多、公式多、数学推导多，且理论性和工程性较强，因此学生感到课程难度很大；课程方面，本课程涉及相关学科和专业的知识太多，例如电路、电机、电子、电磁场等。这些因素都直接影响了课程教学的顺利进行并增加了学生学习的难度，使学生产生了畏难的情绪，进而影响了学习的热情和学习效果。

二、教学内容优化，适应农电人才培养

电力系统分析由电力系统稳态分析和暂态分析构成。稳态分析主要针对系统在对称稳态运行下参数的分析和计算及有功、无功功率对系统运行的影响，主要内容有线路变压器的参数和模型、网络潮流计算的手算和计算机计算以及有功、无功对电压和频率的影响。电力系统暂态分析是对系统发生故障时，系统中主要参数的分析和计算以及系统稳定性的分析，内容包括对称和不对称短路时参数的计算以及系统的静态和暂态稳定性。稳态分析和暂态分析这两大体系构成了电力系统分析的全部内容，把握了这样一条主线，对学习课程可以起到事半功倍的效果。

教学中注重电力系统基本概念、基本原理及基本计算方法的讲解，而对于较繁琐的理论推导或者实际应用性不多的内容可以适当精简。如在推导长输电线路的等值电路时，用到了许多电磁场和高等数学的知识，内容复杂抽象，学生学习、理解非常困难，学习上出现畏难情绪，在授课中可将公式推导适当简化，主要掌握结论和方法，增强学生学习的信心。再如电力系统的潮流计算中，随着计算机的发展和网络系统规模的增大，手算潮流已经不能适应对现有网络进行计算，因此教学中对应用性不多的手算潮流部分做了精简，保留原理公式的推导，而把计算的重点主要放在用计算机来求潮流，既能突出教学的重点又减少了学生的负担，起到良好的效果。

三、多种教学方法的应用，提高学习兴趣和效果

1.情感交流法，营造良好的课堂气氛

“亲其师，信其道”是说当学生对老师感兴趣时也会对他讲授的内容感兴趣。因此，作为教师要注意与学生之间的情感交流，多与学生沟通，多关心学生，成为学生的良师益友。此外，加强自身能力和素质的提高，使学生能信服、甚至崇拜老师，进而喜欢上这门课程，可以激发学生学习的兴趣。

2.学习讨论法，激发学习的主动性

在每节课的最后，给学生提出下次课程的一个重点问题，作为讨论的题目，让学生独立地查阅教材、收集资料，并进行小组讨论，课堂上老师和学生共同针对题目和查阅的资料进行讨论和分析。这种学习方法能使学生成为学习的主体，充分发挥学生学习的积极性和主动性，每个学生都可以发表自己的见解，集思广益、互相启发，使教与学的过程都得到了提高。

3.多媒体教学与传统黑板教学模式的优势互补

“电力系统分析”课程是专业基础课，在课程体系中起到承上启下的作用，该课程的特点是理论性、系统性较强。在传统的黑板教学中，教师在课堂上用大量的时间进行数学公式的推导和画图，教学效率较低，且教学效果不理想。随着多媒体技术的不断推广，这种集文字、图形、声音、图片、影像于一体的教学模式被广泛应用。采用多媒体教学可以省去大量的黑板画图和公式的书写时间，节省的时间可以用于重点和难点知识的讲解，既提高了学生学习的效率又增大了课堂的信息量，激发了学生学习的兴趣。

但是多媒体教学也存在着自身的弊端：信息量大，课堂进度较快，学生的注意力不能长时间集中，造成学生跟不上教师的讲课进度，进而影响了授课的效果。因此合理地选择和使用多媒体教学的同时，还要发挥传统黑板教学的优势，使二者共同参与到“电力系统分析”课程的教学过程中，达到教学效果的最优化。例如：在讲授同步发电机的原始方程时，运用多媒体教学的图像和动画的效果，通过对发电机模型和实物的展示，使学生对同步发电机内部的结构及各绕组间的位置关系有了直观而清晰的了解和认识，对学习同步机的方程奠定了良好的基础。

4.加强实践教学，提高理论认识

“实践是检验真理的唯一标准”，可见理论与实践的结合是学好知识的关键点，而良好的实践是对理论的升华。因此在课堂授课的同时，还应注重培养学生的动手实践能力。设有专业的“电力系统分析”实验室，对电力系统稳态和暂态分析中各种主要的运行特性和状态进行了模拟实验，促进了学生对课堂知识的吸收和理解。如单机—无穷大系统稳态运行方式的实验、电力系统功率特性和功率极限的实验、电力系统不对称短路及短路波形的测试实验等。

加强实践教学的另一个做法就是使学生深入到生产工作的现场，为此专业建立了多个校外实习基地，并与省内多家电业局结成友好合作单位，通过在实习基地的学习加深了学生对理论知识的理解，也使学生了解并熟悉了专业工作特点及要求，对今后的学习有一定的促进作用。

5.考核方式的多样化

教学的目的是为了使学生掌握所学的专业知识及技能水平，而单一的考试方式已经不能全面地反映学生学习的状况，因此我们采用了闭卷+开卷+实验+实习等多种手段的考核方法，培养学生从死记书本知识向主动探索知识、提高能力、提高综合素质水平的方向发展，加大动手和实践能力在课程考核总成绩中的比重，降低笔试成绩所占比重，为培养高素质的电力人才进行探索工作。

四、探索初步成效

“电力系统分析”课程是一门理论性和实用性都较强的专业基础课程。为满足农业电气化与自动化专业人才的培养目标，在教学中注重教学内容的优化，实行教学方法和教学手段的多样化，注重教学理论和实践的结合。通过多年的教学实践和探索，有效地激发了学生的学习兴趣，使学生能系统掌握课程内容，理论分析能力和解决实际问题的能力也得到了提高，达到了良好的教学效果。

参考文献：

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