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高校“电力系统综合自动化”课程思政教学内容和教学方法探索

胡姚刚 皮治超
  
富裕媒体号
2025年8期
重庆理工大学电气与电子工程学院 重庆 400054

摘要:“电力系统综合自动化”是电气工程专业的本科生必修课程,文中提出了电力系统综合自动化课程思政实施过程,采用科技国情法、时事跟踪法、科学精神法和启发探究法实现对课程思政教学内容收集,通过实施绪论的教学方法、专业知识教学方法和课堂互动教学方法,发挥课程思政的育人功能,培养具有家国情怀德才兼备电力人才。

关键词:电力系统综合自动化;课程思政;教学内容;教学方法

“电力系统综合自动化”课程是电气工程专业本科核心课程,以电力系统基础理论、自动控制理论和通信技术基础,集系统设计和软硬件开发为一体,是保证电力系统安全优质经济运行综合技术[1]。在新型电力系统建设下,现有关于“电力系统综合自动化”课程的教学改革多是从教学内容设计方面开展研究的,且还很少见到与该课程相关的课程思政教学内容和思政教学过程的研究[2],且目前各个高校使用的“电力系统综合自动化”教材中也几乎没有设计课程思政的教学内容。

1 课程思政实施过程

把立德树人作为课程思政教学中心环节,在工程认证课程目标要求下,提出课程思政实施过程见图1 所示,包括课程思政教学内容和教学方法。

图1 课程思政实施过程

2 课程思政教学内容收集方法

(1)科技国情法。将科技与国情及世界整体发展特点相结合,提升对科技发展的归属性、目的性和服务性,坚持实践是检验真理的唯一标准。通过将具体电气科研成果与国情对照形成案例,向学生传递一个道理:不仅科学家有祖国,科学技术也是有国界的。例如,改革开放前后至 20 世纪末,随着我们特高压远距离输电技术关键技术突破,西电东送有效缓解了东部少数省市电力短缺局面,有效改善了东中部的空气质量,还推动了能源清洁低碳转型,加速了西部清洁能源资源开发利用以及能源转型进程[3]。

(2)时事跟踪法。密切追踪电气工程及其自动化专业/行业的热点新闻,家国情怀与前沿方向相互结合。将专业知识与社会热点事件结合形成教学案例,既有助于激发学生对于专业的兴趣和科研热情,又有利于培养学生的社会责任与家国情怀。例如,2020 年初,短短 5 天 5 夜的时间,火神山医院电力建设就完成了迁移 2 条 10 千伏线路 4 次、安装 4 台 10 千伏环网箱、架设 24台总容量 1.46 万千伏安箱式变压器、敷设 8 千米电力电缆、设立防疫保电指挥部的工作,这惊人中国速度的背后是 200 余名电力工作人员不分昼夜的付出。

(3)科学精神法。从科学家的敬业精神与对于人类社会的深远影响来激励学生投身科研事业。可以选取电气行业的著名科学家作为案例引入,由于与学生的专业相通性,同学们更能从这些老一辈科学家身上汲取力量和信仰[4]。例如,著名电机学家高景德,求学期间和室友著名材料学家师昌绪几星期不曾见面,在没有电灯且仅靠蜡烛和煤油灯的年代,从半夜学习到清晨。大学毕业后,他又带着增加实际生产知识和锻炼实际能力的迫切心情主动选择去发电厂任技术人员,后被国家选派为首批留苏学生并破格获取博士学位,学成归国后致力于从事电机和电力系统分析及其控制的研究,建成了我国第一个电力系统动态模拟实验室,在相关理论上的创建,极大的推动了中国电工学科的发展。同时严谨的钻研精神也让高景德先生在教育界不断突破,推动形成了较完整的人才培养体系。

(4)启发探究法。在布置课程作业时设计启发式题目,让学生变被动学习为主动探究,通过合理设置与实践密切相关的内容,使得学生在不知不觉中实现主动的能力培养与精神塑造[5]。例如,在电力系统电压调整和无功功率控制技术章节,布置课后作业时,题目在计算过程中体现出:如果某条线路的长度增长10 倍,其电阻和电抗均增加10 倍时,功率损耗相比原来增加了 128% ,这种传输方式极大的增加了能源消耗,经济性也会大大降低。在此,结合计算结果,讲述我国在2013-2015 年间,为实施无电地区电网延伸和可再生能源供电建设,共建成了110 千伏变电站40 多座,线路2800 多公里、35 千伏变电站220 多座,线路8000 多公里、配变台区1.8 万多个、10 千伏线路3.6 万多公里、低压线路 3.9 万多公里、户表 45 万多户、光伏独立电站 670 多座、光伏户用系统 35 万多套…,共为 8000 多个行政村,273 万无电人口通电。至 2015 年12 月23 日,位于青海省的玉树藏族自治州曲麻莱县约改镇长江村、果洛藏族自治州班玛县角芒村实现全部人口通电,全国无电人口用电问题圆满解决!这让同学们意识到无电人口通电工程巨大的投资费用和维护成本远远超过了贫困地区所能收取的电费,但只要人民有需要,国家付出巨大代价也要实现村村通电。

3 课程思政教学方法

要在培养学生坚定理想信念、爱国情怀、品德修养、培养奋斗精神、增强综合素养上下功夫[6],研究绪论教学、专业知识教学、课堂互动教学等方法。

(1)绪论的教学方法。绪论教学环节一般以学科、课程背景为主,相比于专业知识的教学环节更易于融入思政元素。课程绪论主要讲述了电力从无到有的发展历程,以及中国电力在世界大背景下的变迁与变化。对电力历史进行理解和学习,增长学生的知识和见识;通过古今对比、中外对照,以激发起学生强烈爱国情怀。

(2)专业知识教学方法。可结合时事热点、国家发展及名人轶事进行讲解,可达到厚植爱国情怀的目的。同时每个课程章节知识点都有其独特性,在准确地传递专业知识的同时,帮助同学们深思做人之本,既能增长知识见识,又能加强品德修养,从而增强综合素养。例如,讲授联合电力系统频率和有功功率控制,重点讲解大唐集团的瓜州风电厂和火力发电厂组成的联合电力系统,从国家支持新能源发展政策方面讲解风电并网运行与控制相关要求。

(3)课堂互动教学方法。改变教师一言堂的状态,教师和学生可一同挖掘科学家们的科研精神,帮助学生坚定理想信念;可一同发现隐藏在专业知识后的社会现象,加强品德修养。互动环节还可改善工科学生普遍存在的考试能力强、表达能力弱现象,从而增强综合素养。例如,讲授微机自动同期装置时,重点讲授葛洲坝水电站的特大型同步发电机在现场安装工艺流程背后的科学研究精神、讲授电力系统综合自动化系统操作规则、值班人员对不正确并网时特殊事故处理的要求和需具备认真的工作精神。

参考文献:

[1]赵义善.电力系统自动化课程内容设计研究[J].中国战略新兴产业,2018(40):233.

[2]李慧,厉虹,张利,等.“电力系统分析”思政教学探索与实践[J].电气电子教学学报,2024,46(02):91-94.

[3]谢俊,周岩,吴复霞,等.“电力系统自动化”课程教学内容改革研究[J].中国电力教育,2014(14):81-82.

[4]汤雨.“电力系统自动化”课程教学改革方法[J].中国电力教育,2013(02):57-58.

[5]刘萌,郑煊.“问题导向 + 行动学习”教学模式实践[J].电气电子教学学报,2022,44(06):17-20.

[6]郭文会.“电力系统自动化”课程思政改革的研究[J].科技资讯,2020,18(19):124-125+128.

基金项目:理工大学高等教育教学改革研究项目“基于思政教学案例的《电力系统综合自动化》课程教学改革与实践”

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