新型电力系统背景下的《电力系统分析》课程教学模式改革.pdf
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1、文教艺术EDUCATION AND ART130 2023 年/9月刊 QIN ZHI新型电力系统背景下的电力系统分析课程教学模式改革 张弦 李文立(哈尔滨工业大学(深圳),广东 深圳 518055)摘要在“双碳”目标及新型电力系统建设的背景下,传统 电力系统分析 课程存在教学内容与现实脱节、教学形式缺乏场景创新和师生互动、考核形式不能考察学生解决实际问题的能力以及课堂思政与国家战略联系不足等问题。对此,课程应从以下方面进行优化创新:教学内容上加入低碳视角下的新型电力系统内容;教学形式上实施多维互动教学模式;考核方案上着重考核学生学以致用的能力;课堂思政上运用“大思政课”将国家“双碳”战略融入
2、思政教学。关键词高等院校;电力系统分析;教学内容;教学方法;课程优化中图分类号C41 文献标识码ADOI:10.20122/ki.2097-0536.2023.09.044电力系统分析是电气工程及其自动化专业的核心课程,课程全面介绍电力系统运行整体概念,深入探讨电力系统模型、分析方法和计算技术等方面,为学生提供全面的电力系统知识和理论基础1。课程内容与电力生产各环节密切相关,随着世界各国对绿色低碳电力系统的持续探索,现代计算机技术与新能源发展的结合,教学内容必须与时俱进,确保学生具备相关知识和技能,以适应时代的发展2。为应对飞速发展的技术革新并助力国家“双碳”目标的达成,为培养建设新型电力系统
3、的新工科人才,电力系统分析课程的教学内容、教学方法和教学手段必须改革创新、与时俱进。本文将从电力系统分析课程教学现状与问题、实施改革方法(包括教学内容、教学形式、考核方案和课程思政)等方面进行探讨。一、电力系统分析课程教学现状与问题目前,电力系统分析课程教学普遍存在以下问题:(一)教学内容、知识结构与实际电力系统发展脱节新型电力系统是低碳环保、高效智能的能源系统,以智能电网为枢纽平台,通过源网荷储互动与多能互补等方式协同运作,能有效解决传统电力系统存在的问题,提高电力资源利用效率,促进能源转型升级,推动可持续发展。因此,在“双碳”目标的背景下,建设新型电力系统是电力系统发展的重要目标。另外,随
4、着科技的发展和社会的进步,电力系统领域的知识和技术也在不断更新和演进。然而,“新型电力系统”的概念在现在各类电力系统分析课程教材中并未提及。传统的电力系统分析课程内容过于陈旧,从理论教材中无法看到近年来电气工程专业学科以及电力系统的最新进展。近年来,全球电力系统的很多环节已经发生巨大改变,但电力系统分析教材的内容和现实严重脱节,无法真实展现当前电力行业的发展。(二)教学形式缺乏场景创新、师生互动欠缺目前电力系统分析课程的绝大部分仍沿用“满堂灌”式教学,思考和探究机会缺失,学生对学习的兴趣不高。与此同时,教师过于依赖教材内容,未能更好地发挥自己的专业知识和创造力,导致教学效果欠佳3。另外,课上课
5、下师生互动不足,调动学生反馈积极性手段欠缺。现代电力系统是高电压、大电流的复杂非线性网络系统,包括发电、输电、配电和用电等方面。然而,在实际运行中无法采用在线物理试验来研究其运行状态,以免威胁到电力系统的安全稳定性和人身安全。由此导致当前电力系统分析课程教学中操作环节不足、实验设置过于简单的问题,难以让学生全面深入地了解电力系统的运行状态和新技术。(三)考核形式不能考察学生解决实际问题的能力为了实现学生积极性的有效调动,多维化的考核EDUCATION AND ART 文教艺术 秦智 2023年/9月刊 131方式改革应际而生45。针对本专业的实际教学情况来看,以上方法主要是通过成绩导向的方式激
6、发学生的学习热情,通过设置多元化的成绩考核机制完成学生学习行为的有效引导。从实际实施情况来看,其效果差强人意,对比早前的一次期末考试定成绩的方法,其能一定程度上分散期末考试的考前突击,刺激学生日常的学习热情,但学生专业兴趣并没有显著提高、专业视角并没有有效拓宽、解决实际问题的能力并没有实际增长。(四)课堂思政与国家“双碳”等战略紧密性不足根据习近平总书记关于“大思政课”指示批示,面对高速发展的电力行业技术更新换代以及响应国家“双碳”战略出台的相关政策措施给行业带来的巨大变革,思政内容并没有快速反应、及时跟进,这导致学生对“双碳”战略的深刻内涵理解不够充分、对电力系统实施低碳改革的方式策略思考不
7、够深入、对电力系统各方的碳排放责任的分配机制不够明晰。二、实施改革方法结合以上问题,课程改革方案主要包括以下几个方面:(一)更新教学内容和知识框架,加入低碳视角下的新型电力系统相关内容面对新能源不确定性导致的电力系统新挑战,低碳新型电力系统背景下的电力系统分析课程教学模式必须顺应低碳战略发展趋势,深入挖掘专业知识,增加新型电力系统的供需平衡理论,高比例新能源接入的电压控制技术,新能源发电的季节性调节。另外,加入碳视角下的电力系统分析与优化,通过了解碳分析、碳优化、碳规划和碳轨迹理论,让学生了解绿色电力的发展前景,认识到电力系统结构形态面临转型,以及新型电力系统对碳足迹分析的研究现状和发展方向。
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