探究計算機專(zhuān)業(yè)電力特色教學(xué)中電力信息化課程的改革論文

　　論文摘要：為了培養智能電網(wǎng)急需的信息人才，為使電力大學(xué)計算機專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生能有效抓住國家發(fā)展智能電網(wǎng)的機遇，提出電力大學(xué)計算機專(zhuān)業(yè)開(kāi)展電力特色教學(xué)首先要開(kāi)設“電力信息化”課程。首先分析了我國電力信息化現狀及智能電網(wǎng)的目標，然后分析了“電力信息化”課程教學(xué)的特點(diǎn)和教學(xué)現狀，并提出了相應的改革措施和方法。教學(xué)實(shí)踐表明，這些改革措施提高了“電力信息化”課程的教學(xué)效果，并在計算機專(zhuān)業(yè)電力特色教學(xué)中發(fā)揮重要作用。

　　論文關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；電力特色教學(xué)模式；電力信息化和智能化

　　隨著(zhù)智能電網(wǎng)、綠色能源席卷全球，電力行業(yè)迎來(lái)了蓬勃發(fā)展的新時(shí)期，電力不但要信息化還要智能化，電力企業(yè)將需要大量高水平的既精通信息技術(shù)又有電力專(zhuān)業(yè)背景的人才，這給電力大學(xué)計算機專(zhuān)業(yè)人才培養帶來(lái)機會(huì )和挑戰。結合電力大學(xué)的大電力特色，為培養智能電網(wǎng)急需的高素質(zhì)復合型人才，開(kāi)展計算機專(zhuān)業(yè)電力特色教學(xué)模式的研究和實(shí)踐具有重要的意義。為了培養智能電網(wǎng)急需的信息人才，需要開(kāi)展計算機專(zhuān)業(yè)的電力特色教學(xué)，首先要開(kāi)設“電力信息化”課程。

　　一、我國電力信息化現狀及智能電網(wǎng)的目標

　　電力信息化是指計算機、通訊等信息技術(shù)在電力工業(yè)各個(gè)環(huán)節應用全過(guò)程的統稱(chēng)。我國當今電力信息化現狀是實(shí)施電力工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程各個(gè)環(huán)節的信息化，包括電力工業(yè)規劃、設計、施工、發(fā)電生產(chǎn)、輸電、變電、配電、用電、電網(wǎng)調度、供電營(yíng)銷(xiāo)、物資及管理等各個(gè)環(huán)節。由此可見(jiàn)，信息技術(shù)是電力信息化的基礎，各類(lèi)電力資源的開(kāi)發(fā)和利用是電力信息化的核心。提高電力企業(yè)的經(jīng)營(yíng)決策水平和經(jīng)濟效益是電力信息化的宗旨。智能電網(wǎng)將使電力信息化從數字化向智能化發(fā)展。智能電網(wǎng)是電力信息化的延續和飛躍。智能電網(wǎng)是飛速發(fā)展的信息技術(shù)與新能源變革融合在一起的產(chǎn)物。中國的智能電網(wǎng)目標是分三個(gè)階段推進(jìn)：20xx年至20xx年為規劃試點(diǎn)階段，重點(diǎn)開(kāi)展“堅強智能電網(wǎng)”發(fā)展規劃工作，制定技術(shù)和管理標準，開(kāi)展關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和設備研制及各環(huán)節試點(diǎn)工作；20xx年至20xx年為全面建設階段，加快特高壓電網(wǎng)和城鄉配電網(wǎng)建設，初步形成智能電網(wǎng)運行控制和互動(dòng)服務(wù)體系，關(guān)鍵技術(shù)、裝備實(shí)現重大突破和廣泛應用并自主可控；20xx年至20xx年為引領(lǐng)提升階段，全面建成統一的“堅強智能電網(wǎng)”，技術(shù)和裝備全面達到國際先進(jìn)水平。

　　通過(guò)分析我國電力信息化現狀及智能電網(wǎng)的目標可見(jiàn)，各國探索智能電網(wǎng)建設的先行策略是信息技術(shù)應用。為實(shí)現智能電網(wǎng)的戰略目標，電力企業(yè)將需要大量高水平的既精通信息技術(shù)又懂電力信息化業(yè)務(wù)的復合型人才，因此，對計算機專(zhuān)業(yè)學(xué)生開(kāi)展電力特色教學(xué)是非常必要的。

　　二、電力大學(xué)計算機專(zhuān)業(yè)電力特色教學(xué)模式

　　面對電力行業(yè)信息化飛速發(fā)展的形勢，特別是智能電網(wǎng)席卷全球，電力大學(xué)計算機專(zhuān)業(yè)的教學(xué)模式在保有原有優(yōu)勢的基礎上創(chuàng )建特色，開(kāi)展以計算機技術(shù)為主、電力專(zhuān)業(yè)背景為輔的特色教學(xué)模式。20xx年學(xué)校設立了計算機專(zhuān)業(yè)電力特色教學(xué)模式研究和實(shí)踐的教改項目，以實(shí)現計算機專(zhuān)業(yè)的電力特色及工程應用能力的培養。電力特色教學(xué)重點(diǎn)要放在計算機技術(shù)和電力專(zhuān)業(yè)交叉點(diǎn)上，電力特色教學(xué)的先行策略是由電力信息化這門(mén)課程承擔此重任。20xx年學(xué)校將電力信息化課程列入433門(mén)核心課程中。修改后的20xx版教學(xué)大綱中電力信息化這門(mén)課程是計算機專(zhuān)業(yè)學(xué)生的必修課程，這不但要求電力信息化這門(mén)課程的內容不斷優(yōu)化，同時(shí)也要求對電力信息化課程的教學(xué)進(jìn)行改革。

　　電力大學(xué)計算機專(zhuān)業(yè)電力特色教學(xué)模式的后行策略是在電力信息化這門(mén)課程改革和研究的基礎上進(jìn)行課程群建設，開(kāi)設代表計算機技術(shù)和電力專(zhuān)業(yè)最新技術(shù)交叉點(diǎn)的“電力云平臺”、“電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)”等課程，并將“電力信息化”、“電力云平臺”及“電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)”三門(mén)課程納入到一個(gè)課程群來(lái)建設�？梢�(jiàn)電力大學(xué)亟待探索并建立適合計算機專(zhuān)業(yè)的電力特色及工程應用能力的培養模式。

　　三、電力信息化課程特點(diǎn)與教學(xué)現狀分析

　　1.電力信息化課程的特點(diǎn)

　　電力信息化這門(mén)課程具有如下特點(diǎn)：

　�。�1）涉及面廣。電力信息化這門(mén)課程內容涵蓋電力工業(yè)生產(chǎn)發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、電網(wǎng)調度等全過(guò)程的信息化與智能化。課程內容包括發(fā)電企業(yè)的信息化與智能化、變電站的信息化與智能化、電力調度中心信息化與智能化、配用電生產(chǎn)管理信息化和智能化、電力信息安全技術(shù)及物聯(lián)網(wǎng)在智能電網(wǎng)中的應用等。

　�。�2）技術(shù)先進(jìn)前沿。電力信息化這門(mén)課程內容涵蓋當今信息和電力領(lǐng)域的前沿技術(shù)、熱點(diǎn)技術(shù)。如在講解變電站的信息化與智能化這部分內容時(shí)要詳細分析電力領(lǐng)域的熱點(diǎn)技術(shù)IEC61850。在講解電力調度中心信息化與智能化這部分內容時(shí)要詳細分析信息領(lǐng)域的熱點(diǎn)技術(shù)SOA和電力領(lǐng)域的熱點(diǎn)技術(shù)CIM及其在電力調度的應用。在講解物聯(lián)網(wǎng)在智能電網(wǎng)中的應用這部分內容時(shí)要詳細分析當今信息和電力領(lǐng)域的前沿技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)、智能電網(wǎng)及云平臺。

　�。�3）與電力行業(yè)實(shí)際工程緊密結合。在講解課程的各部分內容時(shí)緊密結合實(shí)際工程。如在講解發(fā)電企業(yè)的信息化與智能化這部分內容時(shí)緊密結合發(fā)電企業(yè)的實(shí)際工程，如水電站廠(chǎng)級監控系統、火電站的DCS系統、發(fā)電廠(chǎng)?SIS系統、發(fā)電廠(chǎng)智能管理信息系統等。

　�。�4）多學(xué)科的交叉。電力信息化課程是計算機技術(shù)、通訊技術(shù)、控制技術(shù)、電力系統背景知識的融合與交叉。在講解課程的各部分內容時(shí)處處是多學(xué)科的交叉，如在水電站廠(chǎng)級監控系統中涉及計算機的網(wǎng)絡(luò )通訊技術(shù)，涉及控制領(lǐng)域的PLC技術(shù)和現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)，涉及水力發(fā)電特性專(zhuān)業(yè)背景知識等。

　�。�5）電力信息化課程的教學(xué)內容是動(dòng)態(tài)的，是與時(shí)俱進(jìn)的，隨著(zhù)電力信息化和智能化的發(fā)展而不斷地補充新內容，沒(méi)有現成的教材。當今世界電力信息化和智能化發(fā)展非常迅速，如國家電網(wǎng)公司已經(jīng)開(kāi)展廣域全景分布式一體化的電網(wǎng)智能調度技術(shù)支持系統研制。在講解電力調度中心信息化與智能化這部分內容時(shí)就必須補充這部分新技術(shù)。

　　2.電力信息化課程教學(xué)現狀分析

　�。�1）沒(méi)有現成的教材，課程難度大，師資緊缺。從上述分析的電力信息化這門(mén)課程的特點(diǎn)可見(jiàn)，要求老師具備豐富的知識儲備及電力工程經(jīng)驗。

　�。�2）課程內容與電力實(shí)際緊密結合，學(xué)生沒(méi)有現場(chǎng)工程概念，又是多學(xué)科的交叉，學(xué)生感覺(jué)課程難度大且抽象，學(xué)習興趣不足。很多學(xué)生很想學(xué)好這門(mén)課，但他們中只了解信息技術(shù)，沒(méi)有其他學(xué)科技術(shù)知識的積累。本課程開(kāi)設在大三的第六學(xué)期，很多學(xué)生感覺(jué)困難后就放棄了，準備考研復習。

　　四、電力信息化教學(xué)改革的思想和方法

　　電力信息化這門(mén)課程是綜合應用課程，教學(xué)思想和方法的改革是必要的，具體措施如下：

　　1.組建一支優(yōu)秀的教學(xué)團隊

　　通過(guò)引進(jìn)發(fā)掘培養人才，組建一支優(yōu)秀的教學(xué)團隊。吸納不同學(xué)科的擁有前沿的信息技術(shù)、豐富的電力背景和工程經(jīng)驗的老師進(jìn)入團隊，可以根據老師的特長(cháng)安排講解相應的章節。電力信息化這門(mén)課程可由若干老師共同完成。由于國內市場(chǎng)幾乎沒(méi)有相關(guān)專(zhuān)著(zhù)和教材，已經(jīng)組織講課團隊老師撰寫(xiě)并出版電力信息化教材。教材包含當今電力信息化和智能化最新技術(shù)并提供老師們的最新研究成果。該團隊的老師需要及時(shí)了解電力行業(yè)的信息化和智能化最新動(dòng)態(tài)的最新技術(shù)。除了合作項目途徑外，老師要利用一切機會(huì )參加合作、進(jìn)修和交流。通過(guò)團隊的力量來(lái)解決沒(méi)有現成的教材、課程難度大的問(wèn)題。

　　2.補充課程中需要的其他學(xué)科知識

　　鑒于計算機專(zhuān)業(yè)學(xué)生的知識結構比較單一，在學(xué)習電力信息化課程時(shí)先為學(xué)生補充必需的計算機控制與通訊基礎技術(shù)知識，包括計算機控制通道接口技術(shù)、PLC技術(shù)、串行通訊技術(shù)、現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)及工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)等。在學(xué)習電力信息化的具體相關(guān)內容時(shí)為學(xué)生鋪墊必需的電力背景知識和工程背景內容，如講解水電站廠(chǎng)級監控系統時(shí)要先補充水力發(fā)電廠(chǎng)相關(guān)內容。通過(guò)利用一定的學(xué)時(shí)補充課程中需要的其他學(xué)科知識來(lái)降低學(xué)生課程學(xué)習的難度，使學(xué)生能快速全面地了解并掌握電力信息化技術(shù)。

　　3.新技術(shù)、新理念的引入

　　由于沒(méi)有現場(chǎng)工程概念，學(xué)生在學(xué)習電力信息化課程時(shí)會(huì )感覺(jué)抽象、難以理解，老師有必要與時(shí)俱進(jìn)地將新的技術(shù)和理念引入課堂中。例如可以引入當今電力行業(yè)流行的先進(jìn)仿真培訓軟件，比如三維變電站仿真培訓軟件，讓學(xué)生在軟件上仿真漫游變電站并模擬各種操作。通過(guò)仿真軟件讓學(xué)生模擬接觸電力工業(yè)現場(chǎng)，建立對電力工業(yè)現場(chǎng)的感性認識，提高學(xué)生的學(xué)習興趣。

　　為了加強學(xué)生課后鞏固教學(xué)環(huán)節，幫助學(xué)生消化和應用所學(xué)知識，可以將新的理念引入課堂中。借鑒西方本科教學(xué)及我國研究生培養的經(jīng)驗，本課程課后作業(yè)鞏固環(huán)節可以嘗試不同于常規計算機專(zhuān)業(yè)課程的方法。本課程要求學(xué)生在課后查閱大量的文獻資料。每章的作業(yè)是查閱與本章相關(guān)的文獻資料并撰寫(xiě)提交小論文，期末每個(gè)學(xué)生制作PPT文件并開(kāi)展討論。

　　在學(xué)生課后鞏固教學(xué)環(huán)節中老師起著(zhù)重要的引導作用。指導本科學(xué)生查閱相關(guān)文獻資料時(shí)，首先要教會(huì )學(xué)生如何在海量信息中查找到需要的優(yōu)秀文獻，如何充分利用校圖書(shū)館提供的優(yōu)質(zhì)庫資源，然后指導學(xué)生如何讀文獻，如何寫(xiě)小論文。要求學(xué)生在每章節后閱讀15篇以上相關(guān)文獻資料并提交小論文。教師要認真批閱學(xué)生的小論文，總結學(xué)生容易出現的普遍性問(wèn)題，在下次寫(xiě)小論文時(shí)提醒學(xué)生注意。

　　4.實(shí)施案例教學(xué)

　　新的電力信息化教學(xué)實(shí)施方案與國內外電力發(fā)展緊密結合，既具有理論性又有很強的實(shí)用性。此課程在教學(xué)方法上必須將理論與工程案例結合，實(shí)施案例教學(xué)。案例可以來(lái)源于實(shí)際經(jīng)典案例，也可以來(lái)源于老師們的最新研究的相關(guān)成果。在案例教學(xué)的過(guò)程中要培養學(xué)生如何將工程應用問(wèn)題轉化為計算機問(wèn)題的能力。如在講解IEC61850和CIM技術(shù)時(shí)，要剖析IEC61850和CIM是如何利用計算機技術(shù)中的面向對象技術(shù)來(lái)建模的。

　　五、結論

　　電力信息化是電力大學(xué)計算機專(zhuān)業(yè)的特色課程，在計算機專(zhuān)業(yè)的電力特色人才培養中起著(zhù)重要的作用。通過(guò)本課程的改革促進(jìn)計算機專(zhuān)業(yè)學(xué)生對電力信息化、智能化技術(shù)的理解和掌握，使電力大學(xué)計算機專(zhuān)業(yè)的學(xué)生更具有自己的特色，以實(shí)現計算機專(zhuān)業(yè)電力特色及工程應用能力的培養，進(jìn)一步提升學(xué)生的專(zhuān)業(yè)素養和就業(yè)競爭力。

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