面向新工科的“供電技術(shù)”課程創(chuàng)新與實(shí)踐＊

苑易偉，焦尚彬，季瑞瑞，程 剛

（西安理工大學(xué)自動(dòng)化與信息工程學(xué)院，陜西 西安 710048）

電力工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的第一基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是國家政治安全和經(jīng)濟(jì)安全的重要保障。“供電技術(shù)”作為研究電力供應(yīng)和分配的課程，是培養(yǎng)學(xué)生解決電力系統(tǒng)工程技術(shù)問題能力的重要課程之一。教育部《關(guān)于深化本科教育教學(xué)改革全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的意見》指出“要培養(yǎng)具有較強(qiáng)行業(yè)背景知識、工程實(shí)踐能力、勝任行業(yè)發(fā)展需求的應(yīng)用型和技術(shù)技能型人才”，同時(shí)新工科以及工程認(rèn)證均要求培養(yǎng)工程實(shí)踐能力強(qiáng)、行業(yè)認(rèn)可度高的復(fù)合型人才。

1 “供電技術(shù)”課程教學(xué)現(xiàn)狀與問題

團(tuán)隊(duì)通過對授課對象的問卷調(diào)查、校內(nèi)外教師的訪談、畢業(yè)生的回訪以及教學(xué)法研究，總結(jié)出西安理工大學(xué)“供電技術(shù)”課程教學(xué)中的主要問題。

1.1 教學(xué)內(nèi)容與崗位需求的契合度不夠

傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容側(cè)重供電技術(shù)基礎(chǔ)知識和基本計(jì)算方法等理論內(nèi)容的講授，對培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)際崗位中的知識運(yùn)用能力聚焦不夠，教學(xué)內(nèi)容未能緊密結(jié)合供電技術(shù)行業(yè)新規(guī)范、新技術(shù)、新工藝、新業(yè)態(tài)，導(dǎo)致學(xué)生所學(xué)專業(yè)知識無法充分契合實(shí)際崗位需求。

1.2 教學(xué)模式與工程設(shè)計(jì)能力的關(guān)注度不夠

傳統(tǒng)“以教為中心，以講授為主”的教學(xué)模式未充分關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)需求與工程體驗(yàn)，也不能讓學(xué)生積極參與到教學(xué)活動(dòng)中，學(xué)生缺乏主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣，導(dǎo)致只掌握了所學(xué)知識，但無法將其應(yīng)用到工程設(shè)計(jì)中。

1.3 評價(jià)體系對綜合素質(zhì)的引導(dǎo)力不夠

傳統(tǒng)的評價(jià)體系結(jié)構(gòu)單一，只重視考試和考勤，旨在檢驗(yàn)學(xué)生對知識的理解程度，導(dǎo)致學(xué)生死記硬背，考試成績無法體現(xiàn)對學(xué)生培養(yǎng)的技能目標(biāo)與素質(zhì)目標(biāo)達(dá)成度，從而無法引導(dǎo)學(xué)生綜合素質(zhì)的發(fā)展。

2 教學(xué)創(chuàng)新改革理念與途徑

2.1 對接實(shí)際崗位需求，重組“5 模塊10 情境”進(jìn)階式教學(xué)內(nèi)容

教學(xué)內(nèi)容緊密結(jié)合供配電行業(yè)新規(guī)范、新技術(shù)、新工藝、新業(yè)態(tài)，依據(jù)實(shí)際崗位需求，對接人才培養(yǎng)方案、專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)、供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范國家標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)項(xiàng)目化課程架構(gòu)和創(chuàng)新性教學(xué)設(shè)計(jì)，打破傳統(tǒng)教材的章節(jié)體系，引入實(shí)際項(xiàng)目作為教學(xué)案例，突出由淺入深、循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)規(guī)律，提出了“5 模塊10 情境”進(jìn)階式教學(xué)內(nèi)容（如圖1 所示），將課程內(nèi)容重組為認(rèn)知、基礎(chǔ)、體驗(yàn)、提升和綜合5 個(gè)模塊，每個(gè)模塊包括2 個(gè)子情境。“5 模塊10 情境”進(jìn)階式教學(xué)內(nèi)容跟進(jìn)四新，知能融合，打造了“注重基礎(chǔ)知識、服務(wù)崗位需求”的“供電技術(shù)”課程內(nèi)容。

圖1 “5 模塊10 情境”進(jìn)階式教學(xué)內(nèi)容

2.2 服務(wù)工程人才培養(yǎng)，重塑“三階五步”雙鏈?zhǔn)浇虒W(xué)形態(tài)

基于對學(xué)生學(xué)情、培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)重難點(diǎn)的分析，利用供電技術(shù)知識與工程應(yīng)用深度融合的學(xué)習(xí)內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)了“知識技能培養(yǎng)”和“德育心理教育”相結(jié)合的雙鏈?zhǔn)浇虒W(xué)形態(tài)（如圖2 所示）。

圖2 “三階五步”雙鏈?zhǔn)浇虒W(xué)形態(tài)

“知識技能培養(yǎng)”方面，形成了“三階五步進(jìn)階式”教學(xué)策略。三階包括“課前學(xué)生自主探究、課中教師引導(dǎo)進(jìn)階、課后小組協(xié)同創(chuàng)新”，五步包括“項(xiàng)目引領(lǐng)、項(xiàng)目學(xué)知、項(xiàng)目模擬、項(xiàng)目練習(xí)、項(xiàng)目驗(yàn)證”。

“德育心理教育”方面，依托教育部首批“全國黨建工作樣板支部”（西安理工大學(xué)信控系教師支部），引導(dǎo)學(xué)生職業(yè)認(rèn)知，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)興趣、家國情懷，使學(xué)生具備職業(yè)素養(yǎng)、職業(yè)自信，最終學(xué)生能夠進(jìn)行職業(yè)規(guī)劃和職業(yè)創(chuàng)新。將“德育心理教育”自然地融入“三階五步”教學(xué)過程中，達(dá)到潤物無聲效果。雙鏈?zhǔn)浇虒W(xué)形態(tài)將學(xué)生培養(yǎng)為具有較強(qiáng)行業(yè)背景知識、工程實(shí)踐能力、勝任行業(yè)發(fā)展需求的應(yīng)用型和技術(shù)技能型人才。

2.2.1 職業(yè)情境貫穿教學(xué)設(shè)計(jì)，建構(gòu)有用課堂

為有效提升課堂教學(xué)質(zhì)量，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、鍛煉創(chuàng)造性思維、培養(yǎng)崗位意識和社會(huì)適應(yīng)能力，課程組以實(shí)際供電工程項(xiàng)目流程為導(dǎo)向，依據(jù)情感和認(rèn)知相互作用原理創(chuàng)設(shè)了“沉浸式”教學(xué)方法，如圖3所示。

圖3 “沉浸式”教學(xué)方法

在沉浸式課堂中，教師扮演客戶，學(xué)生扮演設(shè)計(jì)師。教學(xué)實(shí)施過程以實(shí)際工作流程為導(dǎo)向，具體實(shí)施環(huán)節(jié)為：項(xiàng)目承接階段，客戶將供配電項(xiàng)目要求告知設(shè)計(jì)師，由設(shè)計(jì)師向客戶交代技術(shù)方案，并簽訂設(shè)計(jì)合同；項(xiàng)目實(shí)施階段，設(shè)計(jì)師按商定的技術(shù)方案進(jìn)行供配電設(shè)計(jì)，客戶開展過程監(jiān)理，期間客戶可能隨時(shí)根據(jù)需求提出修改圖紙和技術(shù)方案等要求；項(xiàng)目驗(yàn)收階段，設(shè)計(jì)師把設(shè)計(jì)方案交給客戶進(jìn)行驗(yàn)收，如果驗(yàn)收合格那么任務(wù)完成，如果不合格那么設(shè)計(jì)師按照要求對項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修正。

通過角色扮演，學(xué)生擁有真實(shí)、積極的沉浸式工程項(xiàng)目體驗(yàn)，促進(jìn)了職業(yè)興趣、職業(yè)認(rèn)知及職業(yè)技能水平的提升，培養(yǎng)了學(xué)生分析解決供電系統(tǒng)實(shí)際問題的能力。

2.2.2 思政元素滲透教學(xué)過程，建構(gòu)有心課堂

為了實(shí)現(xiàn)思想政治教育與技術(shù)技能教育的有機(jī)統(tǒng)一，課程組挖掘了本課程各個(gè)技術(shù)要點(diǎn)所蘊(yùn)含的思政教育元素。精選高契合度的思政案例和育人資源，把職業(yè)道德、職業(yè)素養(yǎng)、職業(yè)行為習(xí)慣培養(yǎng)，職業(yè)精神、工匠精神、勞模精神傳承融入到各個(gè)技術(shù)要點(diǎn)的學(xué)習(xí)過程中。在課堂引入、融入、思考中，加強(qiáng)思想價(jià)值的引領(lǐng)，講做人與做事的道理、熏陶敬業(yè)與擔(dān)當(dāng)精神，案例鮮活、貼近專業(yè)，提高了思想政治教育的滲透性。

2.2.3 智慧資源破解教學(xué)難點(diǎn)，建構(gòu)有效課堂

依托國家級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，以模擬仿真平臺、自制實(shí)驗(yàn)裝置為主，以慕課、微課、動(dòng)畫、小視頻、活頁式教材等資源為輔，形成理、實(shí)、虛三位一體的智慧教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)跨時(shí)間、跨空間的資源共享。通過雨課堂和智慧樹即時(shí)反饋學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度和質(zhì)量，教師進(jìn)行示范講解、推送學(xué)習(xí)資料，對薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注和輔導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)知行合一、因材施教。

2.2.4 知能融合提升學(xué)習(xí)興趣，建構(gòu)有趣課堂

尊重學(xué)生的主體地位，堅(jiān)持“做中學(xué)，學(xué)中做”的教學(xué)理念，教師由知識的傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)榻虒W(xué)活動(dòng)的引導(dǎo)者。課前利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，將課堂內(nèi)容前移，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和合作探究能力；課中通過創(chuàng)設(shè)情境、仿真實(shí)驗(yàn)、小組自評互評、浸潤思政、行業(yè)前沿等提高課堂的趣味性；課后師生共建活頁式教材，自制實(shí)驗(yàn)裝置，對課中教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行拓展，打破了教學(xué)活動(dòng)在時(shí)間和空間上的限制，實(shí)現(xiàn)從“以教為中心”向“以學(xué)為中心”的轉(zhuǎn)變。

2.3 落實(shí)全程全面理念，重建“4+2+3”三元數(shù)字化評價(jià)體系

為突出教學(xué)評價(jià)的人本性、多元性和真實(shí)性，設(shè)置了診斷性、過程性和終結(jié)性評價(jià)環(huán)節(jié)，建立了“以學(xué)生綜合能力為目標(biāo)”的三元教學(xué)評價(jià)體系，如圖4所示。將診斷性評價(jià)歸納為線上課程自學(xué)情況、在線測試情況、線上討論參與情況和自學(xué)成果匯報(bào)展示情況，過程性評價(jià)分為知識技能評價(jià)和素養(yǎng)評價(jià)，終結(jié)性評價(jià)包括理論、實(shí)驗(yàn)和項(xiàng)目驗(yàn)收評價(jià)。該評價(jià)體系破除期末一考定成績的弊端，具有數(shù)字化、可回溯的特點(diǎn)。

圖4 “以學(xué)生綜合能力為目標(biāo)”的三元教學(xué)評價(jià)體系

3 教學(xué)創(chuàng)新改革成果

3.1 新手段廣資源，知識目標(biāo)有效達(dá)成

采用“引、學(xué)、模、練、驗(yàn)”教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生從“苦”于學(xué)到“樂”于學(xué)的轉(zhuǎn)變，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，前排就坐率、抬頭率、互動(dòng)率有極大改善；使用了豐富的教學(xué)資源，拓展了學(xué)習(xí)時(shí)間和學(xué)習(xí)空間，有效地提高了學(xué)習(xí)效率。在針對課程知識掌握情況的測試中，平均分在90 以上，達(dá)成知識目標(biāo)；通過和往屆學(xué)生成績對比顯示，目標(biāo)達(dá)成度提升，學(xué)生專業(yè)知識掌握牢固。

3.2 貼崗位勇創(chuàng)新，能力目標(biāo)有效達(dá)成

采用項(xiàng)目化“沉浸式”教學(xué)手段，結(jié)合學(xué)情，緊貼真實(shí)的工作崗位，學(xué)生的配電系統(tǒng)圖的識讀能力、供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力及實(shí)踐動(dòng)手能力得到了提升；通過引導(dǎo)學(xué)生自制實(shí)驗(yàn)平臺，使學(xué)生會(huì)學(xué)會(huì)用，勇于創(chuàng)新。學(xué)生積極參與各種競賽，如全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽、挑戰(zhàn)杯等，近3 年學(xué)生比賽參與率上升到74%。學(xué)生自制的小電流單相接地故障選線裝置已被應(yīng)用于供電系統(tǒng)中，效果很好。

3.3 筑匠心強(qiáng)國夢，素質(zhì)目標(biāo)有效達(dá)成

采用浸潤式思政課堂，讓學(xué)生感受到應(yīng)用供電技術(shù)知識解決實(shí)際問題的使命感，培養(yǎng)了學(xué)生精益求精的工匠精神和善溝通、能協(xié)作、高標(biāo)準(zhǔn)、重創(chuàng)意的專業(yè)素質(zhì)，企業(yè)的認(rèn)可度提高到96.56%；讓“科技強(qiáng)國”滲透到課堂教學(xué)中，強(qiáng)化了學(xué)生的科技報(bào)國之心，從2020 年暑假至今，電智專業(yè)學(xué)生先后有16 人參與學(xué)校或家鄉(xiāng)的疫情檢測服務(wù)，占專業(yè)人數(shù)的21%。

4 結(jié)束語

“供電技術(shù)”課程的教學(xué)改革以培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力為目的，通過重組教學(xué)內(nèi)容、重塑教學(xué)形態(tài)、重構(gòu)評價(jià)體系，打破了傳統(tǒng)教材的章節(jié)體系，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，突出了教學(xué)評價(jià)的人本性、多元性和真實(shí)性，真正做到了教學(xué)有法、評價(jià)有據(jù)、整改有方。