我校的電氣工程及其自動(dòng)化是一個(gè)老牌專業(yè)，有著深厚的基礎(chǔ)和底蘊(yùn)。作為地方性本科院校，如何傳承歷史，開拓創(chuàng)新，優(yōu)化培養(yǎng)體系，培養(yǎng)國家急需的專業(yè)應(yīng)用型人才，是一個(gè)既現(xiàn)實(shí)又重要的問題，因此很有必要對電氣專業(yè)課程的教學(xué)改革進(jìn)行一系列研究。電氣工程專業(yè)課程進(jìn)行教學(xué)改革，首先要改革的是教學(xué)理念。應(yīng)該將教學(xué)與實(shí)踐充分有效地結(jié)合在一起，作為電力工程專業(yè)教學(xué)的核心。讓學(xué)生在學(xué)習(xí)基本理論知識的同時(shí)，充分參與到實(shí)際電力系統(tǒng)分析軟件的開發(fā)應(yīng)用，分析處理運(yùn)行數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學(xué)生工程應(yīng)用的能力[1]。

“電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置”是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的專業(yè)課，其先修課程有以下幾個(gè)：“電力系統(tǒng)暫態(tài)分析、電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、電力電子技術(shù)、自動(dòng)控制原理、發(fā)電廠電氣部分”等。由于該課程涉及知識面廣，課程內(nèi)容比較抽象，難以理解，學(xué)生普遍反映該課程是專業(yè)課中最難的一門課程。當(dāng)前，由于課程設(shè)置的改革，“電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置”課程所安排的課時(shí)越來越少，在我國各個(gè)高校的“電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置”課程的計(jì)劃學(xué)時(shí)大致在32學(xué)時(shí)，而我校該課程的課時(shí)在2014年以前是40學(xué)時(shí)，其中理論教學(xué)課時(shí)占32學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)占8學(xué)時(shí)；2014年后該課程的總課時(shí)更改為32學(xué)時(shí)，去掉了8個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí)，從而導(dǎo)致該課程的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)學(xué)時(shí)兩者間的矛盾，要解決這個(gè)矛盾，就需要對我校“電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置”課程的教學(xué)模式進(jìn)行相應(yīng)的改革。而隨著電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)的快速發(fā)展，課程所需要傳授的內(nèi)容卻越來越多，教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)也越來越高。傳統(tǒng)的教學(xué)模式已不能達(dá)到現(xiàn)階段的教學(xué)要求，對“電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置”課程教學(xué)模式進(jìn)行改革勢在必行。

1啟發(fā)式教學(xué)的提出

孔子的“不憤不啟，不悱不發(fā)”，這正是現(xiàn)階段所倡導(dǎo)的“啟發(fā)式”教學(xué)方式。作為全新的教學(xué)模式，“啟發(fā)式”教學(xué)能夠滿足教學(xué)的基本要求，采用“啟發(fā)疏導(dǎo)，循循善誘”的方式，科學(xué)地、充分地發(fā)揮學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，以期能夠提高學(xué)生的想象力和動(dòng)手能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。更加說明了這是一種科學(xué)、有效的教學(xué)方法[2-3]。啟發(fā)式教學(xué)是一種科學(xué)的、先進(jìn)的教學(xué)思想,該教學(xué)模式各環(huán)節(jié)的安排是以學(xué)生為中心，強(qiáng)調(diào)傳授知識與引導(dǎo)學(xué)生思考相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生積極思維的能力,不但使學(xué)生學(xué)到了一定的專業(yè)知識,也提高了學(xué)生的思考能力,培養(yǎng)了他們掌握探求新知識的方式和方法[4-6]，而不是在課堂講授中不能把向?qū)W生傳授現(xiàn)成知識作為唯一的目的,或主要的目的。啟發(fā)式教學(xué)一個(gè)重要的方法是有規(guī)劃地進(jìn)行討論，這也凸顯了該教學(xué)形式的高級性。并且在國外應(yīng)用十分普遍。教師在討論課前設(shè)置問題,讓學(xué)生獨(dú)立地查找相關(guān)資料進(jìn)行分析和研究,在課堂上發(fā)表自己的意見和看法,讓學(xué)生進(jìn)行相互討論,發(fā)表自己的觀點(diǎn)。教師通過啟發(fā)式教學(xué)，可激發(fā)學(xué)生的求知欲，從而培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和自學(xué)能力。

2啟發(fā)式教學(xué)的應(yīng)用

2011年我校電氣工程專業(yè)已成為省級重點(diǎn)學(xué)科，目前正有望申報(bào)博士點(diǎn)，在此契機(jī)下，本人認(rèn)為對電氣工程專業(yè)課程進(jìn)行教學(xué)方法改革很有必要。基于此，本研究提出啟發(fā)式教學(xué)在“電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置”課程教學(xué)中的應(yīng)用。現(xiàn)階段，“電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置”的授課方式是以課堂講授為主。該方法最大的作用是可以快速地、集中地向?qū)W生傳授新的知識。它對于“引進(jìn)新內(nèi)容”等方面是有效的，但是對于“應(yīng)用新知識”以及“對學(xué)生學(xué)習(xí)情況作出評價(jià)”是不適合的。若是在傳授的過程中，僅是“填鴨式”地向?qū)W生灌輸各種自動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)以及工作原理，學(xué)生則很難領(lǐng)悟到各種裝置的原理、結(jié)構(gòu)和功能，也因此喪失了興趣。因此，需要進(jìn)行教學(xué)改革，利用啟發(fā)式教學(xué)模式，將學(xué)生引入到教學(xué)中來，教師在講授時(shí)注意啟發(fā)、誘導(dǎo)方式，結(jié)合實(shí)驗(yàn)元器件、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)果等，引導(dǎo)并激發(fā)學(xué)生思維，活躍課堂氣氛，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)。教師對于基本概念、原理和方法進(jìn)行透徹的講解，指出教材中的重、難點(diǎn)內(nèi)容，對于關(guān)鍵問題要重點(diǎn)講解。在教學(xué)過程中，應(yīng)舉出相關(guān)的例子，讓學(xué)生思考、討論，最后總結(jié)規(guī)律，這樣可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，一些重要的理論知識能夠輕松掌握。通過對“電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置”課程教學(xué)方法的改革，利用啟發(fā)式教學(xué)調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、加強(qiáng)學(xué)生能力培養(yǎng)，這對提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才具有重要意義，從而使“電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置”進(jìn)入了一個(gè)新的教學(xué)階段。

3啟發(fā)式教學(xué)的實(shí)施方法

3.1直觀式啟發(fā)

直觀式啟發(fā)教學(xué)，指的是教師實(shí)用實(shí)物教具，或者是在課堂上進(jìn)行示范性操作，或者是播放相關(guān)的音像資料等直觀的手段向?qū)W生進(jìn)行講授新的知識，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣的教學(xué)方法。例如，在講述發(fā)電自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成和工作原理時(shí)，運(yùn)用實(shí)物模型系統(tǒng)講解，對照實(shí)物系統(tǒng)對發(fā)電自動(dòng)控制系統(tǒng)的各個(gè)元件的作用、功能進(jìn)行介紹，然后再通過實(shí)物模型系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行，在操作過程中講解系統(tǒng)中P-F控制器和Q-U控制器各自的工作原理，通過實(shí)驗(yàn)來說明這兩個(gè)控制器是維持電能質(zhì)量的自動(dòng)裝置，并通過微機(jī)監(jiān)控和示波器來直觀顯示運(yùn)行參數(shù)和結(jié)果，這樣就可以快速掌握電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置的原理。

3.2圖示式啟發(fā)

圖示式啟發(fā)是指采用多媒體教學(xué)的方式進(jìn)行授課，教師有效地利用多媒體、動(dòng)畫圖文、聲像等動(dòng)態(tài)性的優(yōu)勢，豐富、清晰及真實(shí)地向?qū)W生傳授知識，以便學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中形成自己的思維結(jié)構(gòu)。例如，教師在進(jìn)行“數(shù)字式勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理框圖”的傳授時(shí)，可以利用具體裝置元件部分的實(shí)際照片，再加上一些文字說明，或者是Flash軟件將該原理充分地講解清楚，將“電力系統(tǒng)并網(wǎng)”以動(dòng)畫的形式演示。不僅能夠增強(qiáng)視覺效果，而且還可以使學(xué)生有種身臨其境的感覺，就會(huì)更加容易地理解所講授的內(nèi)容。從學(xué)生調(diào)查和成績反饋來看，這些輔助工具教學(xué)效果良好。

3.3設(shè)疑式啟發(fā)

電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置課堂教學(xué)中可以在每次上課的時(shí)將本次課的要講的內(nèi)容以設(shè)疑的方式引出，這樣讓學(xué)生心存疑問，就有探究后面內(nèi)容學(xué)習(xí)的興趣，因此急切渴望得到問題的答案，從而會(huì)主動(dòng)進(jìn)行下一部分的學(xué)習(xí)。比如在介紹緒論這一節(jié)時(shí)，在教學(xué)過程中教師首先啟發(fā)學(xué)生思索電力系統(tǒng)電能質(zhì)量通過什么來維持，衡量電能質(zhì)量的參數(shù)主要有哪兩個(gè)，為什么電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置能保證電能質(zhì)量，電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置有哪兩種類型，以及如何對電壓和頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)等，通過這樣的懸疑式啟發(fā)必然會(huì)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。

3.4類比式啟發(fā)

類比式啟發(fā)是將一些具有共同屬性的知識進(jìn)行歸類比較，讓學(xué)生找出他們的相似之處，然后準(zhǔn)確地掌握知識點(diǎn)背后的物理意義。例如Q-U控制器和P-F控制器都屬于發(fā)電機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)的內(nèi)容，通過一系列公式的推導(dǎo)，機(jī)端電壓和發(fā)電機(jī)的頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)對無功和有功的控制，而機(jī)端電壓的大小可通過調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流來控制，發(fā)電機(jī)頻率的大小可通過調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)來控制。

3.5有序式啟發(fā)

有序式啟發(fā)指的是按課程計(jì)劃的規(guī)律性，設(shè)計(jì)出一個(gè)適合學(xué)生認(rèn)識規(guī)律的過程，把復(fù)雜的問題簡單化，逐步降低思維的梯度，讓前后的問題相互有關(guān)聯(lián)，逐一深化，最終解決所以的問題。比如在電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置第一堂課時(shí)教學(xué)過程中，教師首先啟發(fā)學(xué)生思索電力系統(tǒng)電能質(zhì)量通過什么來維持，衡量電能質(zhì)量的參數(shù)主要有哪兩個(gè)，為什么電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置能保證電能質(zhì)量，電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置有哪兩種類型，以及如何對電壓和頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)等，這種教學(xué)方法必然會(huì)調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

3.6討論式啟發(fā)

有計(jì)劃地上好討論課，討論課的最大優(yōu)勢是將教師的指導(dǎo)、學(xué)生的獨(dú)立鉆研、集中討論三者有效地結(jié)合在一起，要有意識、有目的地進(jìn)行合作教學(xué)，讓教師與學(xué)生隨時(shí)地變換角色。要想課堂討論達(dá)到與其的目的，首先應(yīng)該選擇合適的論題，因此，在討論之前，教師要精心收集資料選擇論題、設(shè)計(jì)討論的方式方法，學(xué)生根據(jù)論題查閱資料，分組討論，然后進(jìn)行總結(jié)分析，讓學(xué)生在自由的課堂氛圍里各抒己見，暢所欲言，讓不同的思想之間發(fā)生碰撞，鍛煉團(tuán)結(jié)的意識，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)和探究的能力。例如，在進(jìn)行“同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)”的講解時(shí)，可以根據(jù)學(xué)生的情況進(jìn)行分組，讓不同組的學(xué)生對于同步發(fā)電機(jī)恒UF方式起勵(lì)、恒α方式起勵(lì)以及恒IL方式進(jìn)行分析討論。然后各自選擇一個(gè)主題作為討論的對象，查閱相關(guān)的資料，分析比較不同的勵(lì)磁方式以及控制方式對于電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的影響。教師設(shè)置相關(guān)問題，讓學(xué)生從不同的角度進(jìn)行分析和思考，學(xué)生在積極地思考和討論中不僅掌握了知識，而且將知識從頭至尾地貫穿起來，培養(yǎng)了學(xué)生分析和解決問題的能力。

3.7理論聯(lián)系實(shí)踐式啟發(fā)

教學(xué)與科研、生產(chǎn)有機(jī)地結(jié)合在一起,充分展示了理論聯(lián)系實(shí)際的思想,也符合教育面向社會(huì)以及經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需求。“教-產(chǎn)-研”相結(jié)合不但可以增強(qiáng)教師的科研水平,而且也提高了教師的教學(xué)水平,使課堂的教學(xué)內(nèi)容得以豐富和更新,也適應(yīng)了現(xiàn)代科技的發(fā)展。例如，該研究者主持的風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性研究就需要利用電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置對風(fēng)電系統(tǒng)的電壓和頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)，使風(fēng)電并網(wǎng)后的系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。這就需要應(yīng)用到電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理這門課程中P-F和Q-U控制器的有關(guān)知識原理，才能很好地解決實(shí)際電力系統(tǒng)中所存在的問題。

3.8回顧式啟發(fā)

回顧式啟發(fā)，是指運(yùn)用提問、討論以及多媒體演示等方式,在課堂的前幾分鐘內(nèi)回憶了上節(jié)課的內(nèi)容，不僅可以使內(nèi)容具有連貫性，也增加了學(xué)生聽課的主動(dòng)性。綜上所述，教師通過不同形式的啟發(fā)式教學(xué)，激發(fā)了學(xué)生的積極性和求知欲望，培養(yǎng)學(xué)生的思維意識和自學(xué)能力。教師對于基本概念、原理和方法進(jìn)行透徹的講解，指出教材中的重、難點(diǎn)內(nèi)容，對于關(guān)鍵問題要重點(diǎn)講解。在教學(xué)過程中，應(yīng)舉出相關(guān)的例子，讓學(xué)生思考、討論，最后總結(jié)規(guī)律，這樣可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，一些重要的理論知識能夠輕松掌握。

4結(jié)語

該文對啟發(fā)式教學(xué)模式在電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置課程教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行了研究，分析了啟發(fā)式教學(xué)在《電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置》課程中具體該怎樣實(shí)施，怎樣才能切實(shí)提高《電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置》課程的教學(xué)質(zhì)量，改善《電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置》課堂的教學(xué)效果。教師教學(xué)過程中整體把握教學(xué)內(nèi)容，啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生對問題進(jìn)行思索，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性并激起學(xué)生學(xué)習(xí)《電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置》課程的興趣；培養(yǎng)學(xué)生掌握探求新知識的正確態(tài)度和方法，使學(xué)生的自學(xué)能力和自主創(chuàng)新的能力得到大幅度開拓；使學(xué)生的電氣專業(yè)技能得到全面提升，從而培養(yǎng)用人單位滿意的電力專業(yè)人才。

作者：匡洪海 李圣清 李軍軍 羅欽     單位：湖南工業(yè)大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院