新工科背景下电气专业高电压技术课程群体系建

我国高压及特高压电网建设飞速发展，为保证电网安全稳定运行，高电压技术作为电气工程及其自动化专业的一门专业课程，对于培养面向电力系统的高素质专业技术人才具有重要作用[1-4]。该课程有别于其他电工学科，其课程特点偏重工程实践，推理计算内容相对较少且涉及专业面较广。南京航空航天大学是一所具有航空、航天、民航(三航)特色背景的高校，电力电子技术以及电机与电器学科在国内处于前列，但高电压方向仍处于弱势。因此，如何在新工科的发展背景下提升高电压教学质量，使学生紧随新技术和新理论，成为具有可持续竞争力的创新型电气工程人才成为亟待解决的问题。

本文从新工科背景下高电压的发展趋势入手，结合南京航空航天大学自身的教学特色，提出以“教学内容+”“教学方式+”“考评方式+”“人才培养+”为核心的四维一体化课程群体系，对高电压技术课程的新型教学模式进行研究分析。

1 高电压技术发展趋势

近年来，随着超高压以及特高压输电的兴起，国内建成了以超高压、特高压线路为主干的世界领先的大规模电网，我国的高电压技术水平在世界上位于前列。高电压技术课程受到广大电气专业工作者的重视，成为电气工程及其自动化专业学生必修的一门重要课程，为其余诸多电气工程主干学科打下基础。

传统的高电压技术是指高压电工设备的绝缘应能承受各种高电压的作用，包括交流和直流工作电压、雷电过电压、内部过电压。研究电介质在各种类型的作用电压下的绝缘特性、介电强度和放电机理，以便合理解决电工设备的绝缘结构问题是高电压技术的重要内容[5-6]。

但是随着以新技术、新业态、新产业、新模式为特点的新经济的蓬勃发展，传统高电压技术课程内容陈旧单一、教学方式弊端突出、考评模式局限、创新型人才培养不足等问题便凸显出来。新工科(Emerging Engineering Education)是基于国家战略发展新需求、国际竞争新形势、立德树人新要求而提出的我国工程教育改革方向。依托国家大力发展新工科建设的背景，基于高电压技术是一级学科电气工程的重要二级学科分支，与电机与电器、电力系统及其自动化、电力电子技术、电工与新理论等其他二级学科均有不同程度的交叉点与结合点，且该学科具有推理计算内容较少，注重理论实践等特点[7]，将高电压技术作为纽带，把行业与新兴的学科热点串联，同时使课程学习与项目学习相结合是新时代背景下高电压技术课程的核心。

2 “高电压技术+”课程群体系

为满足学生的“求知、增能、成才”的需求，培养具有可持续竞争力的创新型人才，完善南京航空航天大学电气工程学科建设，本文提出新工科背景下，以“教学内容+”“教学方式+”“考评方式+”“人才培养+”为核心的“高电压技术+”课程群体系。

2.1 “教学内容+”

其主要内容是在课程内容中引入国内外最新的研究成果，促进学科交叉与跨界整合，以高电压为纽带，教学内容面向信息化、网络化、智能化、交叉化和创新性，实现教育教学内容的交叉融合。

教师讲课并不局限于教材，而是根据多年从事高电压行业研究的经验，时时把握技术动态，选讲前沿知识，让学生接触到学科目前的新技术、新应用。高电压技术可分为传统高压、高电压新技术、高电压与其他学科融合、工程实践四大部分。将高电压技术与电机学、电磁场、等离子体技术、电力系统分析、电力电子技术、电气测量技术等多门课程进行融合，从而形成不同的发展方向，如图1所示。

图1 “高电压技术+”课程群建设体系框图

通过新进展、新经验与旧教材的有机匹配，建成满足行业发展需要的课程和教材资源。

2.2 “教学方式+”

“教学方式+”主要通过结合高电压课程特点，实现创新多样化教学方式。使用研讨式教学法、纲要图式、角色扮演式等多样化的教学手段，将高电压技术与现场紧密结合，实现教与学的互联互通，使学生在有限学时内获得最好的教学效果并较好地掌握课程内容，最大限度地培养学生的工程实践能力和运用相关理论和技术解决实际问题的能力，增强学生的学习兴趣。

研讨式教学法针对高电压技术课程本身，研究针对具体案例的研讨式教学内容。在合适的时间安排下，采用合适的教学方式组织实施教学，编写具体的教学实施方案。而纲要图式与角色扮演式的教学手段则为现代化教学的常用手段。例如：假设现场发生绝缘故障，组织学生分别扮演监测人员、检修人员以及路人，对故障进行判别、描述特征，提出解决方案。该方法可将复杂的高电压技术课程本身变得生动活泼，易于学生理解和记忆。

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