对新形势下的电力工程教育现状的思考和分析 - 电力论文

摘要：本文对新形势下的电力工程教育现状做了思考和分析，通过对电力工程专业的师资力量和学生人数的数据统计和分析，结合当今电力工业的改革，新技术的层出不穷以及包括环境压力在内的新的运行机制的出现，提出了使用计算机辅助教学(CAI)来开发电力工程专业课程的教学软件的改革措施，从而推动教学改革，积极应对电力工程教育所面临的挑战。电力工程教育涉及到电气工程中用于生产、输送、分配和消费电能的诸多领域。 随着电力工业市场化的推进，新技术的不断出现，人们对电力系统可靠性、安全性和供电质量的要求在逐步提高，需要培养出掌握新知识和新技术的优秀电力工程师。在这种新形势下，我们必须使用一种新型而有效的手段即多媒体CAI教学课件对电力工程专业课程内容进行辅助教学，更好地帮助学生运用形象思维，加深学生对知识的理解和掌握，提高教学质量，从而培养大量高素质的电力技术人才。 一、CAI技术简介CAI就是利用计算机辅助教师教学，以对话方式与学生讨论教学内容，安排教学进程，进行教学训练等工作。综合应用多媒体、人工智能和知识库等计算机技术，能有效地缩短学习时间，提高教学质量和教学效率，实现最优化教学目标。其主要内容包括：教学模式、课件制作和写作工具与环境。CAI辅助教学改变了在固定的时间和地点以班为单位集体授课的传统教学模式。利用CAI技术，减轻了老师繁重的重复劳动，如管理教学，批改作业，出试题等，可以实现学生自选进度的自动化教学，甚至可以实现远程教育，使教学走向规范化。计算机辅助教学(CAI)代表了一种全新的教学思想和方法。教学试验证明：学生获得知识如果只靠听觉，３小时后只保存70%，72小时后只保存10%；如果只靠视觉，3小时后保存72%，72小时后保存20%；视听结合，3小时后保存85%，72小时后保存65%，由此可见，采用多媒体教学，其效果非同寻常。 二、CAL教学软件的分类及特点教学软件是计算机辅助教学的重要内容之一，是CAI技术发展的重要基础和前提。它综合了计算机科学与技术、教育学、心理学等学科。教学软件的开发与使用对教学改革和教学管理具有十分重要的意义。尤其体现在教学内容大多抽象且难于理解的课程中。CAI技术的发展和各类教学软件的生产与应用，使教师的教育观念、教学方法产生了很大的转变，同时也有效地激发了学生学习的自主性与探求性。教学软件已逐渐成为发展教育、提高学生素质和培养创新能力的一种重要的教学手段。 1.电力工程CAI教学软件的分类(1）根据运用方式的不同，大致分为三类：①课程教学辅助及指导性软件。这类软件在早期占很大比重，往往目的性很明确，主要作为课堂教学演示及课后复习用。②作为电力工程实验室用途。其中有微机仿真的电机实验室、电力系统实验室、控制实验室、电能质量(PQ)实验室等。③作为系统仿真研究作用。这类软件提供系统仿真工具(模型)，使用者汇集这些模型，构造所研究的电力系统实时仿真环境，以进行电力系统运行及控制的分析研究。(2）根据所涉及的电力工程专业内容的不同，分为三类：①电力系统计算软件，通常包括潮流计算，故障计算和稳定性计算等；②电力系统运行分析及控制软件，包括负荷预测、状态估计、自动发电控制、电压控制、安全分析控制等；③一些专门领域的应用软件，如电力系统谐波分析，高压直流输电系统分析，电力系统可靠性分析，发电厂用电分析，继电保护配合分析等。从发展趋势看，电力工程教育软件正在渗透到电力系统各个专业领域。其应用范围见图1，其中：A—潮流计算；B—故障分析；C—稳定性分析；D—安全分析；E—电机及动态；F—经济调度；G—状态估计；H—电压水平控制；I—自动发电控制；J—继电保护；K—发电厂系统；L—电力系统谐波；M—高压直流输电；N—电力系统可靠性。 2.CAI教学软件应具有的主要特点(1）教学性。教学软件主要是对教学信息进行传递和处理，完成教学任务，这是首要的，也是必要的。(2）复合性。教学软件是由文字、图形、视频、动画和声音等多种信息集合而成的，并通过计算机按教学方式和教学进程显示出来。(3）交互性。教学软件是利用图形交互截面和窗口技术，使学生能通过友好的人机交互来操纵控制多媒体信息的显示，并可实现学生对信息的主动选择和控制。(4）非线性。教学软件借助超文本链接，以一种更灵活、更具变化的方式将教学信息呈现给学生。 三、结论 高科技的发展给现代生活带来了根本性的变革，在这场革命中，电力工业也发生了日新月异的变化。因而，新概念、新知识、新技术层出不穷。为了满足培养大量高素质的电力技术人才的需要，使用计算机辅助教学(CAI)这种新型而有效的手段来开发出电力工程专业课程的教学软件。该软件不仅要能对电力系统进行模拟，让学生对系统有一个感性的认识，从而加深对电力系统理论的理解，还应考虑到与相关系统分析工具的接口，使之能够对实际系统进行分析、计算和验证，并将分析、计算结果以丰富的表现形式呈现出来。同时，考虑到网络化教学的需要，该软件还应充分利用先进的软件开发手段，将多媒体技术、数据库技术和网络技术相结合，提高教学系统综合利用多媒体信息的水平，实现远距离双向交互教学和国际化的教学环境，推动教学改革，迎接电力工程教育所面临的挑战。 参考文献： [1]Peter.W.Sauer,Gerald <A href="http://www.51lunwen.org/dianli/">http://www.51lunwen.org/dianli/</A> T.Heydt,Vijay Vittal.The State of Electric Power Engineering Education,IEEETransaction on Power Systems.2004,19(1):5-8. [2]游荣坤.电力系统计算机仿真辅助教学软件研究[J].贵州工学院学报,1996,25(1):57-63.