电力系统自动化课程多向融合探究式教学(2)

图1 优势科研与课程教学的多向融合机制表2 开发的基于微网实验平台的创新实验项目

序号实验项目1太阳能发电特性及其运行控制2风能发电特性及其运行控制3微网的监控与调度自动化4微网的能量管理系统5新能源发电系统中储能系统监控与管理6新能源发电预测7电动汽车接入对微网影响8微网电能质量监控

2.3 基于探究式课题的第一和第二课堂融合

以教师“教”为主的课堂教学一方面课时非常有限，另一方面也不适合开展深入、有效的实践能力培养。因此，为实现改革目标，必须将课程教学的教学空间由单一的“课堂教学”拓展为“课堂教学--个人和团队自主创新实践”这一由“第一课堂”和学生课外“第二课堂”共同组成的协调机制。

采用2.1节所述的探究式和认识性教学方式的融合，充分调动学生学习的主观能动性，协调利用课内教学时间和课外“第二课堂”。图2显示了学生开展第二课堂学习可采用的多种形式以及和第一课堂融合关系。

图2 第一和第二课堂融合关系

2.4 课程知识与多学科关联知识应用的融合

在设置各章节的开放探究型课题任务、引进团队教师科研项目案例、以及参与第二课堂的各种科技实践活动中，均可将本课程包含的专业知识，与“电机学”、“电气工程基础”、“电力系统分析”、“电力电子技术”、“自动控制理论”、“程序设计”、“微机系统”、“单片机技术”和“计算机网络与通信”等相关课程知识有机融合，实现专业课题的分析、解决，系统设计、软硬件开发等，真正学会多学科交叉知识融会贯通应用。

以表1中的开放探究课题案例2——“同步发电机并列控制程序设计”为例分析，其涉及的交叉学科知识及相关课程如图3所示。其中，“电力系统自动化”、“电机学”和“自动控制原理”课程提供该探究主题案例的理论分析和建模依据；“C语言及编程”、“单片机技术”及“电气控制及PLC技术”课程知识用于学生进行不同类型的装置及程序开发设计。

图3 课题2涉及的交叉学科知识及课程

2.5 过程性和终结性评价的融合

就该课程的考核而言，需从考核内容、考核方法、考核形式等多方面进行探索改革，减少记忆性、概念性考核要求，大幅度增加平时开放设计探究类课外作业任务考核的比重系数，积极探索以教学内容、教学方法提升考核质量，以考核形式和要求引导学生学习方式和习惯的互促模式，最终使学生在掌握课程知识体系的同时，大力提高了创新实践能力。

通过优化调整教学大纲，大大提升本课程成绩综合评定依据中过程性评价的比重。其中，过程性评价主要包含平时学习态度(到课率、课堂纪律等)、作业、实验，特别要顾及开放探究课题任务的完成情况。设置过程性评价制度时，既注意充分调动学生的自主学习动力，真正反映其在团队所付出的努力和自身的水平，又要考虑不同层次学生能力差异化，兼具激励性和公平性。过程性评价和终结性评价融合机制如图4所示。

3 多向融合探究式教学法案例实施

3.1 探究式教学法的组织过程与实施案例

为培养学生自主学习融合应用知识能力、提升其创新实践能力，正如2.1节所述，课程各章节设置了一系列开放探究型技术主题案例，列于表1。该探究式教学方式的组织与实施基本过程如图5所示。

图4 过程性评价和终结性评价融合机制

图5 探究式教学方式的组织与实施过程

以表1中案例5“自动低频减载装置设计与开发”为例，进行探究式技术主题案例任务说明：①研究(分析、对比)目前常用的自动低频减载策略；②调研现有的主要自动低频减载产品及其特性；③选择一种先进策略，进行装置原型的设计开发，其中开发平台可选项为(均为已修课程)--基于VC可视化软件平台实现、基于单片机开发平台实现、基于PLC开发平台实现(后两种设备实验室可获得)。

图6所示，为选修本课程专业学生，以小组(2～3人)形式完成的探究式技术主题课题的示例。其中：图6(a)所示为基于PLC开发的电力系统多功能自动装置原型，包含了发电机自动准同期并列、自动低频减载等多项功能(对应表1中任务2和任务5)；图6(a)所示为虚拟仪器Labview软件开发的微网电能质量监测平台原型，包括电压、频率偏差、谐波分析、三相不平衡度、电能质量综合评价、预警等各种功能。

文章来源：《电力系统自动化》 网址: http://www.dlxtzdhzz.cn/qikandaodu/2021/0720/1048.html