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电力系统分析

发文时间:2021-03-30 撰稿人:

电力系统分析

一、课程简介

本课程是首批认定的国家一流本科课程(线上)。电力系统分析是电气工程及其自动化专业的必修课,要求学生掌握电力系统的基本概念、基本模型和基本计算方法,为后续电力系统系列课程的学习和从事电力系统的相关工作打下坚实的基础。本课程包括了电力系统稳态分析、电磁暂态分析和稳定性分析等3部分电力系统分析课程的传统经典内容。

本课程适合电气工程及其自动化相关专业的学生以及从事电力工程的社会工作者学习,也适合教师作为混合式教学的线上资源。

二、课程特色

(1) 适应慕课特点,发挥网络教学优势

本课程采用实体班课堂实录+后期剪辑的方式制作,但绝不是简单的传统课堂翻版:在教学视频中包含了大量引导式的师生互动提问环节,使屏幕前的慕课学员感受真实课堂氛围;合理切割各知识点的教学视频,保持各视频单元的独立性和完整性,以适应不同基础、不同类别学员的学习;注重对各知识点由浅入深地强化讲解,引人入胜,增强学习积极性;重视课程讨论,引导学生在线上讨论的过程中深入思考。

(2) 优化课程体系,加强理论联系实际

本课程对知识点重新进行了系统的梳理,形成了20个教学专题。课程不仅包括传统电力系统分析的教学内容,还将最新科研进展(如大数据及人工智能在电力系统中的应用等)以研究性学习的模式融入教学环节,在课程作业中也包含了大量以实际工程问题为背景的分析类题目。

(3) 注重基本概念,提升分析问题能力

本课程着重讲解基本概念、基本原理和基本方法,注重阐明物理概念及过程。摒弃重计算、轻分析的套路式教学,强调对分析问题能力的培养。扎实的基本概念及分析能力的训练,有助于促进学生提升解决复杂工程问题的能力。

(4) 融入思政元素,引导学生志存高远

本课程将思政元素有机融入专业教学,重点是方法论及目标层面的引导。比如在讲模型时首先讲授面向电力系统的元件建模的目标和意义,然后延伸讲解大学学习目标的重要性。

三、课程讲授效果

1. 本校应用情况

本课程在中国大学MOOC网上线之前先在我校本科课程平台运行了一轮,并进行了翻转课堂的教学改革。课程上线后,本校全部8个教学实体班共300余人采用了课堂讲授结合MOOC的混合式教学,具体应用途径为:

(1) 课前教师布置问题并要求学生线上基于MOOC进行自主学习,课堂上讲授重点内容,并在教师的引导下进行问题研讨及拓展。

(2) 部分相对独立的知识点(比如park变换、同步电机三相短路的暂态过程等)采用学生线上学习,通过作业巩固提高的方式进行教学。

MOOC为学生提供了有效的自主学习资源,作为课堂教学强有力的补充,调动了学生的自主性,提升了学习效果。

2. 外单位应用情况

根据中国大学MOOC官方提供的数据,目前课程有超过300所高校的学生参加,学校既包括清华大学、浙江大学、西安交通大学、哈尔滨工业大学等多所“211”“985”院校,还包括新南威尔士大学、南安普敦大学、伯明翰大学等多所国外高校。

本课程是电气工程领域工程技术人员需掌握的基础课程,有大量的社会学习者在讨论区研讨,已知的社会学习者主要来自国家电网公司、南方电网公司、中广核集团等单位。

3. 课程评价

本课程在中国大学Mooc网已经连续开设了6个学期,选课人数超过6万人次,共有近500学习者给出了综合4.9分(满分5分)的评价。部分评语有:

√ 老师以问题的方式来引导学生思考和学习,这一点非常好!

√ 亮亮老师在教学中对方法论层面的引导是非常成功的,能够体现出一些哲学思想。

√ 关键的地方讲解清晰,容易理解,真是越听越想学。老师答疑耐心,特清楚。

√ 本来是电气专业毕业的,现在工作很多年了有些专业知识忘了回头再来学学,发现大学课堂与时俱进也很快,以后会多选课带着问题来充电。

四、新型冠状疫情期间课程发挥的作用

随着疫情的发展,全国高校都面临着在线教学,学生购买教材也是一个大问题。课程组教师吴俊勇教授通过与清华大学出版社紧急磋商,开放了他主编的新版《电力系统分析》教材的电子版资源。课程组将教材信息发布在中国大学MOOC网,全国高校的学生们只需实名注册,即可免费网上阅读教材。这一举动给学生们带来了极大的便利,吴俊勇教授说到:“书少卖几本没关系,知识是无价的,疫情当前应以大局为重!”

开放的何止于书?课程组不仅仅第一时间提前开始了中国大学MOOC网的在线开放课程,有近50所高校引用他们的MOOC作为校内SPOC在线课堂。郝亮亮还开放了他的腾讯在线课堂,王稼琼校长旁听了他的第一节课程,并在课间同近300余校内外学生一同交流。在线直播每节课的直播在线及回看人数均超过300人,最多时达到了500多人,课程组还专门建了QQ群给校外学生答疑,每天定时回答大家的问题。现在群里有近300名校外学生,在课程组教师的引导下,QQ群成为互帮互助、讨论热烈的第二课堂。很多学生的学校并不那么好,老师们勉励大家“英雄不问出处”,只要努力都有“逆袭”的机会。同学们深受鼓舞,学习的劲头更足了。

五、课程链接

https://www.icourse163.org/course/NJTU-1003359009

图:引用本课程作为spoc资源的高校


图:授课现场


常用资源

  • 第八届电气化交通前沿技术论坛
  • 电气电子与网联化能源系统国际学术会议(E...
  • 电机工程学报
  • 国家电力人才网
  • 电力牵引教育部研究中心
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