電氣設(shè)備及成套技術(shù)課程線上線下混合式教學(xué)改革與實(shí)踐

吳靜 冮明穎 趙鳳賢

摘? 要? 為了提高電氣設(shè)備及成套技術(shù)課程的教學(xué)質(zhì)量，加強(qiáng)一流本科專業(yè)建設(shè)，對接專業(yè)工程認(rèn)證，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，提出線上與線下混合的教學(xué)模式。在線上學(xué)習(xí)時，學(xué)生通過超星學(xué)習(xí)通平臺完成課前視頻預(yù)習(xí)、課堂討論、課后作業(yè)、章節(jié)測試等內(nèi)容，線下主講教師在課堂上通過PPT結(jié)合板書講解課程的理論和方法。課程采取多角度評價方式，加強(qiáng)對學(xué)習(xí)全過程的細(xì)節(jié)考核。該教學(xué)模式改革能夠?qū)崿F(xiàn)對學(xué)生理論學(xué)習(xí)能力和運(yùn)用知識解決問題能力的培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型、技能型人才培養(yǎng)的總體目標(biāo)。

關(guān)鍵詞? 一流本科專業(yè);線上線下混合式教學(xué);電氣設(shè)備及成套技術(shù);課程改革;課程思政;教學(xué)資源;仿真實(shí)驗(yàn)室

中圖分類號：G434? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2022）06-0060-04

Reform and Practice of Online and Offline Hybrid Tea-ching of Electrical Equipment and Complete Set Techno-logy//WU Jing， GANG Mingying， ZHAO Fengxian

Abstract? In order to improve the teaching quality of Elec-trical Equipment and Complete Set of Technology courses， strengthen the construction of first-class undergraduate ma-jors， connect professional engineering certification， and culti-vate students’ autonomous learning ability， an online and off-line hybrid teaching mode is proposed. Online learning stu-dents complete class video preview， class discussion， after?class homework， chapter test and other contents on the super-star learning platform. Offline lecturers explain the theory and?methods of the course through PPT and blackboard writing in?class. The course adopts a multi angle evaluation method to?strengthen the detailed assessment of the whole learning pro-cess. Through the reform of this teaching mode， we can rea-lize the cultivation of students’ theoretical learning ability and?problem-solving ability by using knowledge， and realize the overall goal of cultivating applied and skilled talents.

Key words? first-class undergraduate majors; online and off-line hybrid teaching; electrical equipment and complete set of?technology; curriculum reform; curriculum ideology and po-litics; teaching resources; simulation laboratory

0? 引言

遼寧工業(yè)大學(xué)是一所以工科為主，多學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展的省屬全日制大學(xué)，學(xué)校辦學(xué)定位為省內(nèi)一流高水平應(yīng)用型大學(xué)。遼寧工業(yè)大學(xué)電氣工程及其自動化專業(yè)于2020年底獲批為“遼寧省一流本科教育示范專業(yè)”，為響應(yīng)一流本科專業(yè)建設(shè)及滿足專業(yè)工程認(rèn)證的需要，電氣設(shè)備及成套技術(shù)課程積極開展課程改革實(shí)踐。

1? 課程改革的背景

電氣設(shè)備及成套技術(shù)課程是以目前電力系統(tǒng)中廣泛采用的成套配電裝置為背景，學(xué)習(xí)成套低壓開關(guān)設(shè)備、高壓開關(guān)柜、GIS和預(yù)裝式變電站四大類成套開關(guān)設(shè)備的基本理論，主要學(xué)習(xí)成套開關(guān)設(shè)備設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行、維護(hù)的相關(guān)知識[1]。本課程于2015級教學(xué)計(jì)劃修訂時加入專業(yè)基礎(chǔ)必修課中，一直持續(xù)至今。課程采用機(jī)械工業(yè)出版社出版的黃紹平主編的《成套電器技術(shù)》教材。在已經(jīng)完成的線下教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，電氣設(shè)備及成套技術(shù)課程教學(xué)存在以下問題：

1）學(xué)生對課程的重視度不夠，興趣不足，沒有全身心投入課程教學(xué)中，主要表現(xiàn)為上課溜號，偷偷玩手機(jī)，跟不上教師的教學(xué)思路;

2）由于教學(xué)班型比較大，教師定期檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)情況存在一定困難，對階段性的檢查批閱量也很大;

3）課程內(nèi)容主要講解電力系統(tǒng)中的成套配電裝置，雖然理論性不強(qiáng)，但實(shí)踐性非常強(qiáng)，需要大量的現(xiàn)場圖片、視頻等，單純的線下教學(xué)僅靠課堂時間遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

4）傳統(tǒng)的線下教學(xué)模式相對更加注重基本知識的講解，不強(qiáng)調(diào)對學(xué)生認(rèn)識問題、分析問題、解決問題的能力的培養(yǎng)，學(xué)生在面對實(shí)踐問題時沒有解決問題的能力和方法。

總之，傳統(tǒng)的教學(xué)方法不能滿足電氣專業(yè)一流本科的建設(shè)要求，更不符合專業(yè)認(rèn)證“以學(xué)生為中心，產(chǎn)出導(dǎo)向和持續(xù)改進(jìn)”的理念，課程教學(xué)與人才培養(yǎng)目標(biāo)不夠匹配。因此，對傳統(tǒng)的教學(xué)模式進(jìn)行改革已經(jīng)勢在必行[2]。

2? 課程改革的思路

2.1? 建設(shè)一流本科專業(yè)，對接專業(yè)認(rèn)證，更新課程教學(xué)理念

一流本科專業(yè)建設(shè)是國家為了做強(qiáng)國內(nèi)一流本科，建設(shè)國內(nèi)一流專業(yè)，培養(yǎng)一流人才，振興本科教育而制定的長遠(yuǎn)規(guī)劃。一流本科專業(yè)建設(shè)的重中之重就是課程的建設(shè)，打造“金課”、淘汰“水課”也是教學(xué)改革的要求。遼寧工業(yè)大學(xué)近年來正積極推動工程教育專業(yè)認(rèn)證，在這樣兩個背景下，電氣設(shè)備及成套技術(shù)課程的改革更新了教學(xué)理念，確定了課程的教學(xué)目標(biāo)、支撐的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)及畢業(yè)要求，如表1所示。

2.2? 專業(yè)課程加強(qiáng)課程思政建設(shè)

目前，在專業(yè)課程建設(shè)中加入思政教育是培養(yǎng)新時期應(yīng)用型人才的重要手段。本門課程結(jié)合課程目標(biāo)和工程認(rèn)證的相關(guān)要求，積極主動深挖課程思政元素，細(xì)致安排，將思想政治教育融合到課程教學(xué)中[2]。列舉部分課程思政案例如表2所示。

2.3? 加強(qiáng)學(xué)生能力的全面培養(yǎng)

注重學(xué)生能力培養(yǎng)是數(shù)字時代對高等教育提出的必然要求，也是新時代背景下教育發(fā)展的方向[6]。新時代教育對培養(yǎng)學(xué)生能夠獨(dú)立發(fā)現(xiàn)問題、獨(dú)立分析問題、獨(dú)立解決問題的能力非常重要。電氣設(shè)備及成套技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)是在電力系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)室中采用一次設(shè)備仿真軟件來完成的，每名學(xué)生要獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。例如：對KYN28-12型高壓開關(guān)柜的仿真實(shí)驗(yàn)，不僅需要運(yùn)用3D技術(shù)演示內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和工作原理，觀察活門打開、關(guān)閉和地刀的分合閘方式，更要完成高壓開關(guān)柜的檢修作業(yè)。這就需要學(xué)生掌握檢修作業(yè)的內(nèi)容、操作步驟，對危險點(diǎn)的分析和對安全控制措施的關(guān)注，因此要求學(xué)生具備理論聯(lián)系實(shí)際能力，具備分析問題與解決問題的能力。通過理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的結(jié)合，全面提升學(xué)生的能力。

3? ?課程改革的實(shí)踐

3.1? 線上線下混合式教學(xué)資源建設(shè)

教學(xué)資源建設(shè)是線上線下混合式教學(xué)中很重要的環(huán)節(jié)，是學(xué)生獲取大量知識的直接來源，內(nèi)容要求要具有前沿性、科學(xué)性和實(shí)踐性，對這個環(huán)節(jié)建設(shè)的程度直接會影響課程的實(shí)施效果和學(xué)生能力的培養(yǎng)質(zhì)量。電氣設(shè)備及成套技術(shù)課程的教學(xué)資源全部上傳到超星學(xué)習(xí)通平臺，分成課程視頻資源、考試題庫資源、作業(yè)題庫資源、課程補(bǔ)充視頻資源、規(guī)范類資源、論文類資源、實(shí)驗(yàn)相關(guān)資源，具體內(nèi)容如下：

1）課程視頻資源是由主講教師錄制的視頻課程，每一段從10分鐘到30多分鐘不等，講解的是每一章的導(dǎo)學(xué)、重點(diǎn)問題，每一節(jié)課的導(dǎo)學(xué)、重點(diǎn)內(nèi)容的講解及習(xí)題的講解等，共計(jì)72段視頻;

2）考試題庫資源和作業(yè)題庫資源分別是每一章的測試題和每節(jié)課的作業(yè)內(nèi)容;

3）課程補(bǔ)充視頻資源是為了加強(qiáng)學(xué)生對課程內(nèi)容的進(jìn)一步理解和掌握，從網(wǎng)絡(luò)上下載的視頻，以成套電氣設(shè)備的現(xiàn)場生產(chǎn)、制造、安裝、調(diào)試、試驗(yàn)等相關(guān)內(nèi)容為主，使整個設(shè)備生產(chǎn)制造工藝表達(dá)更為直觀;

4）規(guī)范類資源是成套電器設(shè)備學(xué)習(xí)中涉及的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范的電子版，同時本門課程的教學(xué)大綱也在這一類資源中;

5）論文類資源是為了拓寬學(xué)生的知識面，從知網(wǎng)上下載的與課程學(xué)習(xí)內(nèi)容相關(guān)的學(xué)術(shù)論文等;

6）實(shí)驗(yàn)相關(guān)資源主要是課程實(shí)驗(yàn)所涉及的設(shè)備介紹、實(shí)驗(yàn)大綱及實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃、指導(dǎo)書等材料。

這些線上資源比較好地彌補(bǔ)了僅僅理論教學(xué)形式單一和不直觀的不足，而且大部分內(nèi)容是學(xué)生利用業(yè)余時間學(xué)習(xí)和完成的，為學(xué)生的預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)提供了較多材料。這部分資源會隨著課程的不斷開展而不斷積累。

3.2? 線上線下混合式教學(xué)過程的實(shí)施

電氣設(shè)備及成套技術(shù)課程共計(jì)40學(xué)時，其中理論授課34學(xué)時，實(shí)驗(yàn)為六學(xué)時。除第一次理論授課外，其他每次理論授課前會要求學(xué)生完成預(yù)習(xí)的內(nèi)容，預(yù)習(xí)主要是章、節(jié)的導(dǎo)學(xué)內(nèi)容，在線上自行完成。理論授課采用線下方式，PPT結(jié)合板書進(jìn)行講解，主要講解課程的基本理論和基本方法，講到某一個重要的知識點(diǎn)時在學(xué)習(xí)通中發(fā)布一個討論項(xiàng)目，學(xué)生可以采取分組或以獨(dú)立個體參與討論，增強(qiáng)課堂學(xué)習(xí)的樂趣。課后，學(xué)生要在學(xué)習(xí)通中完成知識點(diǎn)的復(fù)習(xí)和回顧并完成課后作業(yè)，這些內(nèi)容均由學(xué)生自行獨(dú)立完成。重要的章學(xué)習(xí)結(jié)束后，會在業(yè)余時間集中進(jìn)行線上的章測試，一般的章測試時間為50分鐘左右。實(shí)驗(yàn)開始前要求學(xué)生閱讀實(shí)驗(yàn)大綱及實(shí)驗(yàn)相關(guān)要求，根據(jù)線上實(shí)驗(yàn)資源中的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書自行撰寫實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報告。實(shí)驗(yàn)在電力系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)室中由實(shí)驗(yàn)教師指導(dǎo)完成，學(xué)生提交實(shí)驗(yàn)報告。

3.3? 課程教學(xué)評價方式

電氣設(shè)備及成套技術(shù)課程傳統(tǒng)的考核包括平時考核和實(shí)驗(yàn)考核，其中平時考核僅限于出勤點(diǎn)名和平時回答問題情況的考核，考核方式單一，覆蓋面不全。采用線上線下混合式教學(xué)改革后，采用線上教學(xué)平臺考核、實(shí)驗(yàn)成績考核和線下課內(nèi)結(jié)課考試相結(jié)合。其中，線上教學(xué)平臺考核包括作業(yè)（10%）、簽到（10%）、章節(jié)視頻學(xué)習(xí)（30%）、討論（10%）、章節(jié)測試（40%），每一項(xiàng)權(quán)重在超星學(xué)習(xí)通中設(shè)置好后，根據(jù)學(xué)生線上完成情況，系統(tǒng)自動給出綜合成績。實(shí)驗(yàn)考核分成三部分：

第一部分是實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)情況的考核，每個實(shí)驗(yàn)有預(yù)習(xí)報告（思考題），預(yù)習(xí)報告沒有完成不允許做實(shí)驗(yàn)（此項(xiàng)考核占實(shí)驗(yàn)成績的20%）;

第二部分是實(shí)驗(yàn)過程的考核，主要考核學(xué)生對實(shí)驗(yàn)原理的理解情況以及是否按操作規(guī)程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作等內(nèi)容（此項(xiàng)考核占實(shí)驗(yàn)成績的50%）;

第三部分是實(shí)驗(yàn)報告的成績，包括對習(xí)題的解答情況和對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)果的分析（此項(xiàng)考核占實(shí)驗(yàn)成績的30%）。

采取這種線上線下相結(jié)合的考核方式，課程的評價更加多元、更加全面，更注重對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的考核。

3.4? 線上線下混合式教學(xué)改革的效果

線上線下混合式教學(xué)改革的實(shí)施，使學(xué)生參與課堂的積極性、主動性得到提升，學(xué)習(xí)通中數(shù)據(jù)顯示：學(xué)生參與視頻學(xué)習(xí)達(dá)25 974人次。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中也體會到樂趣，可以積極參與討論，暢所欲言，平均每人參與討論八次以上，并積極回復(fù)其他學(xué)生發(fā)表的討論觀點(diǎn)。通過討論，學(xué)生對課程認(rèn)知更加清晰、完善，線上學(xué)習(xí)綜合成績評定優(yōu)良率為60%左右。但課程改革也需要進(jìn)一步完善和更新，比如：線上的測試試題需要進(jìn)一步充實(shí)，應(yīng)該覆蓋更多的知識點(diǎn);學(xué)生對于課程領(lǐng)域內(nèi)的前沿技術(shù)應(yīng)該加強(qiáng)了解與學(xué)習(xí)，進(jìn)一步提升學(xué)習(xí)能力。

4? 結(jié)語

目前，在教育教學(xué)改革大背景下，各高校對線上線下混合式教學(xué)有了一定的嘗試。遼寧工業(yè)大學(xué)電氣工程及其自動化專業(yè)電氣設(shè)備及成套技術(shù)課程改革正符合一流本科專業(yè)建設(shè)的要求，更對接了專業(yè)工程認(rèn)證的要求，更新了教學(xué)理念和課程大綱。在課程建設(shè)中積極挖掘課程思政元素，精心安排，將其與課程內(nèi)容有機(jī)融合，強(qiáng)化對學(xué)生能力的培養(yǎng)。課程改革建立任務(wù)導(dǎo)向明確、內(nèi)容形式多樣的課程線上資源，實(shí)施線上線下混合式課程教學(xué)，注重過程考核，實(shí)施多元化評級機(jī)制。課程改革的實(shí)踐表明：混合式教學(xué)改革能顯著提升學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性，激發(fā)其創(chuàng)造性，有利于高素質(zhì)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。■

參考文獻(xiàn)

[1] 黃紹平，李永堅(jiān)，秦祖澤.成套電器技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2016.

[2] 章志成，袁玲，孔慶娜.“工業(yè)分析”課程線上線下混合式教學(xué)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐[J].廣東化工，2021，48（4）：234-236.

[3] 工程教育認(rèn)證通用標(biāo)準(zhǔn)[S].中國工程教育專業(yè)認(rèn)證協(xié)會，2017.

[4] 王軍飛，姜晨曦，張黎，等.550kV GIS設(shè)備抗低溫措施研究[J].山東電力技術(shù)，2016，43（8）：54-55，67.

[5] 邱云，祖威，冉從彥.我國援建布隆迪最大項(xiàng)目胡濟(jì)巴濟(jì)水電站成功截流[EB/OL].（2020-05-09）[2020-10-09].https：//www.powerchina.cn/art/2020/5/9/art_7440_789322.html.

[6] 何倩鴻，王科盛，丁杰雄.探索新形勢下實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)新機(jī)制[J].教育教學(xué)論壇，2020（53）：203-205.

*基金項(xiàng)目：遼寧工業(yè)大學(xué)2020年教改立項(xiàng)“電氣設(shè)備及成套技術(shù)課程線上線下混合式教學(xué)模式改革與實(shí)踐”（項(xiàng)目編號：202020）。

作者：吳靜，遼寧工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院，副教授，研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)穩(wěn)定;冮明穎，遼寧工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院，講師，研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)穩(wěn)定;趙鳳賢，遼寧工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院，講師，研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)繼電保護(hù)（121001）。