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基于cdio 模式下电力系统分析课程教学的探讨

基于CDIO模式下《电力系统分析》课程教学的探讨（简介）

CDIO（ConceiveDesignImplementOperate）模式是一种以工程能力培养为导向的现代工程教育理念，强调学生在真实工程环境中进行“做中学”。本文探讨了在《电力系统分析》课程中引入CDIO教学模式的实践与思考。该课程作为电气工程专业的重要核心课，内容涵盖电力系统稳态分析、短路计算、稳定性分析等，具有较强的理论性和实践性。

传统的教学方式偏重理论讲授，学生缺乏系统性工程思维和实际应用能力。而CDIO模式通过项目驱动的方式，将课程知识点融入“构思—设计—实现—运行”的教学环节中。例如，围绕电力系统潮流计算、短路故障分析等主题，学生以小组形式开展仿真建模、方案设计、软件实现及结果分析等全过程训练，提升了综合应用能力和工程实践素养。

实践表明水中钢管桩施工方案，CDIO模式有效激发了学生的学习兴趣，增强了团队协作与工程意识，提高了学生解决复杂工程问题的能力。本文结合教学案例，分析了CDIO模式在《电力系统分析》课程中的实施路径与成效，为高校电气工程类课程的教学改革提供了有益参考。

毕睿华，刘海涛，李军 （南京工程学院电力工程学院，江苏南京，211167）

摘要：CDIO（ConceivingDesigningImplementingOperation，即构思一设计一实现一运作）是国际创新型工程教育 模式。将CDIO国际化教学工程教育模式应用于当前电力系统分析课程，建立基于矩阵教学模型的新型授课系 司时，在能力本位的课程质量观的指引下，把课程实践项目和授课体系有机结合，能有效提高工程人才培养质量 经过教学实践环节的检验，该教学体系符合电力系统分析教学的特点，取得了较好的教学效果。 关键词：CDIO：矩阵教学模式：能力本位 中图分类号：G642 文献标识码：A

CDIO(ConceivingDesigningImplementing Operation，即构思、设计、实现、运作）是国际创新型 工程教育模式，它是由美国麻省理工学院和瑞典皇 家理工学院等四所大学历经四年的研究成果。 CDIO以产品研发的全过程为载体，培养学生工程 基础知识、个人、人际团队和工程系统这四个方面 的能力。 CDIO工程教育的理念是充分利用大学学科齐 全、学习资源丰富的条件，以尽可能接近工程实际 涉及技术、经济、企业和社会的团队综合设计项目 为主要载体，结合专业核心课程的教学，使学生得 到全面的训练和提高。构思、设计、实施和运作包 含了对概念和实践的理解和创新，对科技和非科技 的各种制约条件的理解与妥协，对实践能力的培养 和对产品的改善提高以及对社会、历史、环境的反 思和对服务的创新2。 我国现行的工程教育脱胎于前苏联的专业教 育模式，该模式采用适应计划经济要求的专业定 同培养，造成学生知识面狭窄，学习缺少自主性和 创造性；学科教育与工业实践脱节，学生在现代工 业生产中赖以生存和成长的团队精神、交流能力和 多学科、系统掌控能力方面几乎得不到任何发展。 采用CDIO教育模式从理念到课程再到教学、评估 进行整体教育改革，改变传统教育模式，可提高工 程人才培养质量。 电力系统分析是电力类各专业的一门主于技

术基础课程。课程的目标是使学生掌握电力系统 的潮流、故障、稳定的系统计算和电力系统运行的 安全、优质、经济的系统控制的基本理论和基本技 能，学会典型系统的分析和综合方法，培养进行电 力系统设计的初步能力。通过教学改革，将CDIO 模式应用在电力系统分析教学之中，可进一步提高 学生电力系统设计能力。

CDIO模式下的新型授课体系

电力系统分析课程授课运用矩阵教学法，其纵 向和横向各分三层（如图1所示）

图1CDIO模式下新型授课体系

1.纵向 在课堂授课环节，教师要按照教学大纲和教学 计划来安排课堂授课，上课之前充分备好教案等相

收稿日期：20090605：修回日期：20090908 基金项目：南京工程学院高等教育研究基金项目（GY200S11） 作者简介：毕睿华，硕士，讲师，主要从事电力系统分析课程教学和电力信息化相关研究。

关材料。教案应由三部分组成：教学单元首页、单 元备课笔记和教学单元末页。教学单元首页中，教 师应该提炼出授课的主要内容，授课要达到的自的 以及对学生理论和能力的要求，提出内容中的重点 和难点及教学方法。教学单元末页中，授课教师应 做好本单元的知识归纳总结，拟定出作业题和思考 题，并对学生解题进行启发，对本单元教学心得进 行总结。 辅导小组授课应安排在课余时间，要求全体学 生参加。一个班分若干组，每周提供每组1个学时 的课程辅导，为拓宽理论知识的外延打好基础。 理论实践小组授课主要针对对电力系统分析 课程有浓厚兴趣的学生，结合其在辅导小组中的表 现来参与丰富的科研活动，提高学生创新能力。 2.横向 在电力系统分析的理论实践背景介绍这一环 节中，教师要讲解相关理论的生存环境和发展环 境，指导学生选取自己感兴趣的理论加以深入学习。 在电力系统分析的应用仿真环境介绍这一环 节中，教师要讲解理论应用的计算机仿真实践工 具，如：MATLAB、ETAP等。通过熟悉实践工具 进一步增加学生理论学习并应用于实践的兴趣。 最后，由教师拟定难度适中的应用课题，组织 学生分组开展研究。这些课题应该基于课程的重 点理论知识，同时又有所拓展，比如：用ETAP仿真 并分析电网中牵引变电所给潮流带来的影响；用 MATLAB仿真并分析两种系统模型中暂态稳定 用MATLAB仿真电力系统潮流计算的各种算法 等等。 电力系统分析课程在授课中运用矩阵授课教 学，对一个自然班进行分行分列的授课，有利于解 决大众教育和精英教育之间的矛盾，为打造研究型 的学院提供学生思想基础和专业技术基础，有利于 提高团队意识。 教师要预先明确所授课程在本专业知识结构 中的地位和作用，以及学生学习课程应该掌握的基 本知识和能力，要特别强调相关知识与实践的有机 联系；应从实际或已有知识中发现和提出问题，引 导学生思考，应用所学知识探究规律和致力创新； 教学中安排丰富的设计性和综合性实验，让学生亲 自动手，主动学习，提供更多的实践机会，增强概念 学习，强调发现问题、分析问题和解决问题能力的 培养建立和加强学习反馈机制。

南京工程学院学报（社会科学版）

南京工程学院学报（社会科

、CDIO模式下课程实践项目

们学会利用互联网这个平台，寻找支撑的理论体系 和技术资料。 3.项目开发 项目开发阶段主要完成数学模型搭建和仿真 程序设计，是项目训练的关键。由于小组成员各自 分工不同，要求他们要经常沟通，不要各自为战。 碰到疑难问题，教师要引导他们学会工作过程中的 再学习，寻找解决问题的途径。教师也可适时举办 技术讲座，或组织成员开展技术研讨会、经验交流 会等，以拓宽学生的创新思路，使其专业技能和人 际交往技能均能从各种经验教训中得到提高。 4.项目评估 项目完成后，项目组必须提供规范的设计图纸 资料、调试报告和系统使用说明并写出结题报告 由学生对自己的工作结果进行自我评估、总结，再 由教师进行综合评分。实践项目的评估主要从选 择对象的复杂程度（20%）、系统模型设计的科学 性（20%）理论及算法的严谨性（40%）、算法的 改进以及项目的撰写水平（格式、图片和文字） （20%）四个方面对项目进行评价。课程实践项 目占课程成绩的20%。另外，学生不能被动地接 受成绩，师生应该共同讨论、评判项目工作中出现 的问题，找出造成问题的原因。

、CDIO模式下新型课程质量管理模式

新型授课模式需要转变传统课程质量管理的 指导思想，应该由过去的知识本位的课程质量观转 变为能力本位的课程质量观（如图2所示）。即由 过去以知识的灌输为目标的授课管理模式转变到 基于CDIO思想的以能力实践为目标的授课管理 模式中去

要做到这一点，第一，需要转变教师原有的一 些授课习惯、思想和观念，要将CDIO精神灵活地 贯穿在教学活动当中。第二，要将新型的课程质量

观传递给学生。第三，在课程质量管理方面，还需 要进一步开拓思路1、轻钢龙骨石膏板罩面板隔墙施工工艺，寻求一种能引导和深化课程质 量的管理方法 课程质量管理体系应该立足于激发教师授课 的积极性和创造力，立足于对学生学习兴趣的诱导 力，立足于科学、严谨的授课流程上。因此，笔者认 为课程质量管理体系应该包括约束体系、监督体 系、激励体系、反馈体系（如图3所示）。

图3课程质量管理体系构成图

电力系统分析课程系统性、实践性强，特别适 用于模拟仿真教学手段，适合在此基础上实施新型 授课模式。课题组细化教学重点，仔细拟定各个教 学重点的仿真实践项目，切实有效地组织学生投入 到新授课模式学习中去.取得了较好的教学效果

课题组在学生中进行调查统计，81份有效反馈学生 意见中，有64份（占79%）赞成立即实行CDIO新 型教学模式，14份（占17.3%）认为还应继续观 察，只有3份（占3.7%）认为不适应CDIO新型教 学模式。这说明大多数学生认可CDIO教学模式。 通过实践，新型授课模式还对教师提出了三个 要求：第一，要保持课堂授课和课程实践项目的紧 密联系，坚持课程实践项自的收集和整理工作：第 二，教师需要参加到社会实践中，保持与产业界的 合作；第三，针对不同的学生，教师在课堂讨论过程 中的引导和启发方式需要不断改变，以保证学生的 积极性和课堂讨论的效果。

南京工程学院学报（社会科

某大厦工程施工组织设计StudiesonPowerSystemAnalysisCurriculumTeaching

gineering，NanjingInstitute of Technology，