“双碳”背景下电气专业研究生课程教学改革与实践

摘  要：在国家“双碳”目标下，为深入推进我国电气专业研究生课程教学改革，该文首先分析传统教学模式存在的思政教育缺失与知识传授不足问题，从培养观念转变、课程内容创新、教学成效反馈三方面入手，探讨“双碳”背景下电气专业研究生课程教学改革思路，以提升研究生课程的德育与智育功能。最后，以现代电力系统分析课程为例，充分融入“双碳”目标核心内涵和新型电力系统前沿理论，研究探索课程教学改革的具体实施路径，通过随堂满意度调查与对比测试以掌握其改革成效。

关键词：“双碳”目标；研究生课程；教学改革；新型电力系统；实施路径

中图分类号：G642      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2023）34-0133-04

Abstract： Under the national "dual carbon" goal， in order to further promote the teaching reform of graduate courses in electrical major， this paper first analyzes the problems of lack of ideological and political education and insufficient knowledge teaching in traditional patterns. Starting from transformation of training concepts， innovation of course content and feedback on teaching effectiveness， the reform thought for graduate course teaching in electrical major is explored to enhance the moral and intellectual education functions of graduate courses. Finally， the core connotation of "dual carbon" goal and the frontier theory of new power system are fully integrated into the course of Modern Power System Analysis that is taken as an example. The specific implementation path of the curriculum teaching reform is obtained， whose effectiveness is mastered through classroom satisfaction surveys and comparison tests.

Keywords： "dual carbon" goal; graduate courses; teaching reform; new power system; implementation path

近几年，为全面推进高校课程思政建设，使其贯穿教育教学全过程[1-2]，全国高校始终把思政工作摆在突出位置，并将其纳入至各学科专业人才培养课程中[3]，以促进大学生全面发展。作为国民教育体系顶层的研究生教育，肩负着高层次人才培养和创新创造的重要使命[4-5]，研究生课程应将价值塑造、知识传授与能力培养三者融会贯通，实现育人和育才相统一。自习近平总书记首次提出“双碳”目标，我国逐步实施了一系列能源低碳化转型战略[6-8]，正加快建设高比例新能源接入的新型电力系统，向高校电气专业高端人才培养提出了新要求[9]，其研究生培养模式迫切需要改革。

在充分考虑研究生群体特征与发展规律的基础上，紧抓研究生课程这一主渠道，结合电气专业工科背景，在“双碳”目标需求下，注重多学科交叉，转变传统教学理念，将课程思政教育和前沿知识探索落实于教学中，促使研究生课程教学改革落到实处。因此，本文提出“双碳”背景下电气专业研究生课程教学改革新思路，如图1所示，通过挖掘当前电气专业研究生课程存在的思政与知识教学问题，采用培养观念转变、课程内容创新、教学成效反馈等改革路径，并以现代电力系统分析课程为例，探索其教学改革具体实施方法，并掌握其改革成效。

一  电气专业研究生课程教学问题

（一）  在培养观念上，“重科研轻教学、重结果轻过程”培养

在“唯帽子”和“唯论文”的风气下，很多工科院校比较注重研究生学术创新能力培养，轻视甚至忽视课程学习在研究生培养中的重要地位和作用。在高校研究生管理人员中，与研究生相处时间最长、交往最密切的是研究生导师。在电气专业领域人才和职称评定中，科研能力往往占有很大比重，因此教师会对科研成果量化指标更加重视，把大量时间用在科研方面，对研究生思政教育重视不够，且无暇进行课程教学改革研究。此外，多数研究生也把更多时间投入到论文、项目、竞赛等科研活动中，鲜有时间接收多层面与多形式的思政教育。因此，在培养观念上，存在“重科研轻课程、重结果轻过程”问题。

（二）  在课程目标上，知识能力目标与价值观培养目标严重脱离

研究生课程应体现知识、能力、素质的有机融合，注重培养学生的家国情怀、职业道德、创新思维能力等，引导广大学生向德才兼备的方向发展。就电气等工科专业而言，长期存在学科协同性弱、课程融合度低等问题，直接导致知识传授和价值引领之间的矛盾。多数教师认为“专业课仅是传授专业知识，而价值引领则是思政课的任务”，在教学中一贯是“满堂灌”或“一言堂”，未能做到专业知识与思政元素的深度融合，不能实现学生知识能力与价值观的兼顾培养。另外，当前研究生课程考核形式单一，只注重研究生对于专业知识的掌握程度，缺乏对思政素养等方面的综合评价，这也是课程知识与价值观培养脱离的重要原因。

（三）  在教学内容上，未能充分融入“双碳”下的学科前沿理论

研究生课程教学内容应反映知识体系的前沿性和时代性，在教材基本知识内容基础上，融入时政热点与专业前沿，以满足新时代背景下的人才培养要求。电气是一个具有显著工程背景的特色工科专业，传统电力系统运行模式和基本理论已发展成型，任课老师不易在教学中补充更多的创新内容，因此，现阶段研究生课程教学主要沿用传统模式，教师全程围绕教材内容来进行授课，教学内容单一，授课方式保守，不利于充分调动学生的学习热情。在“双碳”背景下，我国电力系统已发生了显著变化，传统教学基本不能满足当前电气专业人才培养需求，如何打破传统教学模式，将前沿理论充分融入至课程教学，已成为当前教学内容改革难点。

二  推动研究生课程改革的有效路径

（一）  转变研究生培养观念，加强构建综合评价体系

进一步加强研究生导师岗位的政治要求，强调其首要任务是立德树人，必须将研究生教育与思政教育有机融合。在电气专业教师综合评价体系中，改变以往科研为主型的评价方式，从政治素质、师德师风、学术水平、精力投入和育人实效等多方面开展综合评价，重点审核教师政治素质和师德师风。以德为先，更加关注课程培养过程和教学实效，系统化评价研究生培养质量，以扭转“重科研轻教学、重结果轻过程”的传统研究生培养观念。通过加强构建研究生培养新体系，提升电气专业教师思想政治觉悟，并引导其回归教书育人、做学生成长成才引路人的职业初心，以有力推动研究生课程思政方面改革。

（二）  创新课程教学内容，融入“双碳”内涵和前沿知识

面向新时期电气专业高端人才培养需求，通过创新研究生课程教学内容和方式，将“双碳”背景下的思政教育和前沿理论融入课程建设，在教学中追踪学生思想状态和学习成果，实现知识传授和价值引领的有机统一。在思政教育方面，导入国家系列化改革措施，紧紧围绕“双碳”核心内涵，培养学生生态文明建设使命感，引导学生把理想和追求融入国家建设，使其内化为精神追求、外化为自觉行动。在教学内容方面，以教材核心内容为主抓手，引入新型电力系统前沿理论，让学生接触更多的电气领域前沿热点，并随堂设置调查问卷和测试等多种反馈渠道，及时获取教学成效和改革建议，改进并不断完善教学内容。

三  现代电力系统分析课程存在问题及改革思路

（一）  存在问题

现代电力系统分析课程是电气专业研究生的专业学位课，涵盖电力网络分析、系统数学模型、潮流计算与控制和扰动下稳定性分析等主要内容。该课程旨在传授现代电力系统分析前沿研究理论方法与技术成果，主要采用以教师、课堂、教材为中心的传统教学模式，比较重视研究生专业基础知识的培养，鲜有充分融入“双碳”核心内涵与新型电力系统相关理论知识，致使学生的课堂参与度与学习热情不高[10]。目前主要存在以下问题：①课程教学不到位，讲授内容不全面。受传统培养观念影响，研究生课程教师往往围绕学生科研方向进行选择性教学，由于研究生科研方向差异，易使教材内容未被充分讲解。②注重专业知识讲授，缺乏课程思政教育。课程主要培养学生的电力系统基础知识，任课老师很少在课程教学和考核中融入思政元素，未能做到知识传授与思政教育的深度融合。③教学内容过于保守，滞后于学科发展前沿。课程教学主要围绕传统电力系统来开展，教学很少涉及新型电力系统演变历程与前沿理论，易使课程教学滞后于电气学科发展前沿。

（二）  改革路径

以电压管理内容教学为例，本节课重点介绍电力网络、电压问题及管理手段。自“双碳”目标提出以来，我国电力系统发生显著变化，结构愈加复杂、电压问题逐渐凸显、管理难度进一步增加。如何促进学生加深对新型电力系统了解，并掌握新兴的电压管理手段，将是“双碳”背景下此部分内容的重要改革方向。如图2所示，具体可采用以下改革路径。

1  紧紧围绕“双碳”目标，加强课程思政建设

依据《高等学校课程思政建设指导纲要》和《加强碳达峰碳中和高等教育人才培养体系建设工作方案》的核心要求，时刻将思政教育和生态文明思想贯穿整个课程教学过程中，选择将国家“双碳”系列化重大改革措施作为本节课的思政导入环节。首先，从“双碳”目标核心内涵讲起，突出其迫切性与必要性，培养和增强学生的生态文明建设使命感，并强调电力系统在我国能源低碳化转型中的重要地位和作用。其次，引出“双碳”背景下我国电力系统转型方向，即“加快建设新能源占比逐渐提高的新型电力系统[7]”，使学生深入了解新型电力系统建设需求，牢牢把握新时期电气专业人才培养与需求新形势。最后，讲解围绕新型电力系统建设系列重要实施方案，如国家能源局“整县光伏”[8]等等，使学生能够清晰了解“双碳”目标下新型电力系统的具体构建途径，并随堂设置疑问来引导学生对“电力系统如何变化？”的主动思考。

2  改变传统电网认知，融入学科前沿理论

在传统电力系统电压管理基础上，将新型电力系统作为本节课的知识教学环节，通过多层次的深入讲解，扩宽学生专业知识领域。首先，从电力网络特征变化讲起，融入我国新型电力系统建设思路，使学生熟悉掌握“双碳”背景下电力系统新特征，即随着新能源不断并网消纳，电力系统由传统被动无源模式逐渐演变至新型主动有源模式，系统潮流由单向变化为双向。其次，通过对比传统电力系统单一电压越限问题，引出新型电力系统多电压问题，即由新能源间歇性、随机性、波动性引发的电压越限、电压波动、电压闪变，并讲解其危害性和管理难度，以突出新型电力系统电压管理迫切性。最后，从电压管理的基本概念与原理出发，深入剖析传统调整措施（如变压器调节、馈线重构、电容组补偿和自动调节器等）的局限性，重点引入新兴调整手段（如由分布式电源逆变器支撑的功率补偿、及其与传统设备之间的协调治理）来丰富补充教学内容，不仅使学生掌握更多专业知识，而且能够提升学生的学习热情。