基于翻轉(zhuǎn)課堂的多元化教學(xué)模式在供電技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用

馬莉　傅周興　李忠　趙永秀　高瑜

摘 要：針對(duì)供電技術(shù)課程章節(jié)涵蓋廣，知識(shí)面寬，理論性、綜合性、實(shí)踐性、實(shí)用性強(qiáng)的特點(diǎn)，筆者對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行了整合，提出以傳統(tǒng)的講授式（LBL）教學(xué)法和翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法為主，以案例（CBL）和討論式（PBL）教學(xué)方法為輔的多元化教學(xué)模式，從而充分發(fā)揮各種教學(xué)方法的優(yōu)點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性思維；同時(shí)，充分利用微視頻、多媒體和現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件，提高學(xué)生的動(dòng)手能力，結(jié)合多元化教學(xué)模式提出了一套考核評(píng)價(jià)方案，以激勵(lì)學(xué)生提高自學(xué)能力和分析、解決問題的能力。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂；多元化教學(xué)模式；供電技術(shù)教學(xué)

[FL（K2][KG2]

供電技術(shù)課程是一門強(qiáng)電專業(yè)課程，要求學(xué)生掌握企業(yè)的供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算、運(yùn)行維護(hù)所必需的基本理論和基本知識(shí)，其對(duì)學(xué)生掌握分析問題的能力、了解供電專業(yè)的學(xué)科前沿動(dòng)態(tài)以及對(duì)電力相關(guān)專業(yè)課程的進(jìn)一步學(xué)習(xí)起著重要作用，并能為學(xué)生今后從事企業(yè)供電技術(shù)工作打下良好的基礎(chǔ)，對(duì)培養(yǎng)自動(dòng)化領(lǐng)域的高級(jí)應(yīng)用型技術(shù)人才十分重要。

該課程具有理論性、綜合性、實(shí)踐性、實(shí)用性強(qiáng)的特點(diǎn)，導(dǎo)致供電技術(shù)課程教師難教、學(xué)生難學(xué)。供電技術(shù)課程要講授的內(nèi)容多，但是授課課時(shí)少，實(shí)踐教學(xué)有限，涉及的電氣設(shè)備比較抽象，學(xué)生缺乏感性認(rèn)識(shí)；再加上教材上計(jì)算公式多、設(shè)備圖表多，學(xué)生普遍認(rèn)為該課程比較難學(xué)。因此，教師不能采用傳統(tǒng)、單一的教學(xué)模式，需要探索多種教學(xué)模式，以優(yōu)化組合的方式解決供電技術(shù)課程面臨的問題，以達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量和培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)性、創(chuàng)新性的目的。

一、供電技術(shù)課程內(nèi)容的整合、更新和模塊化建設(shè)

供電技術(shù)課程內(nèi)容多而雜，涉及的知識(shí)面寬，章節(jié)涵蓋廣，包含了電力系統(tǒng)分析、電機(jī)及拖動(dòng)、發(fā)電廠電氣主接線、電氣識(shí)圖、高電壓技術(shù)及繼電保護(hù)等相關(guān)課程的主要知識(shí)。每一個(gè)章節(jié)涉及的內(nèi)容都是一門課程的濃縮，教師有必要對(duì)教學(xué)內(nèi)容中的重點(diǎn)、難點(diǎn)進(jìn)行仔細(xì)講解，使學(xué)生充分理解和掌握知識(shí)。自學(xué)基本知識(shí)點(diǎn)或容易掌握的知識(shí)點(diǎn)可以發(fā)揮學(xué)生的自學(xué)能力，采用教師略講、學(xué)生自學(xué)的方式，不僅可以確保按時(shí)完成教學(xué)任務(wù)，而且可以幫助學(xué)生有所側(cè)重地學(xué)習(xí)、掌握知識(shí)。在整合內(nèi)容的架構(gòu)設(shè)計(jì)上，要以“系統(tǒng)化、模塊化、實(shí)用化”為指導(dǎo)思想；在內(nèi)容選擇上，要以“實(shí)、廣、新”為原則，對(duì)供電技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行模塊化整合，涵蓋六大模塊，如圖1所示。第一模塊是基本概念，包括電力系統(tǒng)的組成及基本知識(shí)、中性點(diǎn)的運(yùn)行方式。此部分旨在從整體上讓學(xué)生了解電力系統(tǒng)的組成。第二模塊是基本理論，包括負(fù)荷計(jì)算、無功補(bǔ)償、短路計(jì)算及穩(wěn)定性校驗(yàn)。第三模塊是一次系統(tǒng)，包括變配電所一次設(shè)備的功能、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、基本原理及其選擇，還有主接線圖、電弧產(chǎn)生及熄滅的基本知識(shí)。第四模塊是二次系統(tǒng)，包括二次回路及其操作電源和高壓斷路器的控制、信號(hào)回路、自動(dòng)重合閘裝置、電測(cè)量?jī)x表和絕緣監(jiān)視裝置、供電系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)等。第五模塊是防雷與接地。第六模塊是電能質(zhì)量及新技術(shù)。

圖1 供電技術(shù)課程的多元化教學(xué)模式示意圖

二、探索多元化教學(xué)模式，提高教學(xué)質(zhì)量

我國高校供電技術(shù)教學(xué)主要采用傳統(tǒng)的講授式教學(xué)法（Lecture-based Learning， LBL），核心是以教師為中心，教師講，學(xué)生聽。在教學(xué)過程中教師始終處于主導(dǎo)地位，為學(xué)生講授知識(shí)，制訂教學(xué)目標(biāo)，學(xué)生始終處于被動(dòng)接受知識(shí)的位置。這種教學(xué)方法知識(shí)傳授量大，可在很大程度上緩解供電技術(shù)課時(shí)相對(duì)不足的矛盾，但其重知識(shí)、輕能力，突出理論學(xué)習(xí)，導(dǎo)致學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力較差，影響學(xué)生自主性的發(fā)揮和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

由于供電技術(shù)課程具有理論和實(shí)踐并重的特點(diǎn)，而且當(dāng)前高校需要培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，因而采用傳統(tǒng)、單一的教學(xué)模式已無法適應(yīng)人才培養(yǎng)的要求。本文提出了以傳統(tǒng)的講授式（LBL）教學(xué)法和翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法為主，以案例（CBL）和討論式（PBL）教學(xué)方法為輔的多元化教學(xué)模式。教師根據(jù)供電技術(shù)課程的授課內(nèi)容，選擇合適的教學(xué)方法，可以選用一種教學(xué)方法，也可以兩種或多種教學(xué)方法相結(jié)合，充分發(fā)揮每種教學(xué)方法的優(yōu)勢(shì)，取長補(bǔ)短，優(yōu)勢(shì)疊加，探索行之有效的供電技術(shù)課程教學(xué)方法。

翻轉(zhuǎn)課堂（Flipped Classroom）的形式是教師在課前向?qū)W生發(fā)放學(xué)習(xí)材料，讓學(xué)生在課前利用碎片化時(shí)間進(jìn)行自學(xué)。在自學(xué)過程中，學(xué)生和教師、學(xué)生和學(xué)生之間可以利用現(xiàn)代化的學(xué)習(xí)資源進(jìn)行課前交流，使問題在上課之前就得到解決。課上教師主要對(duì)沒有掌握的難點(diǎn)、重點(diǎn)問題，組織學(xué)生通過小組協(xié)作學(xué)習(xí)等方式展開課堂教學(xué)。翻轉(zhuǎn)課堂翻轉(zhuǎn)了教學(xué)流程，把先進(jìn)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法作為主要的教學(xué)方法，這樣可以使學(xué)生在不同的時(shí)間、場(chǎng)合、層次上接觸所學(xué)知識(shí)，增加了知識(shí)內(nèi)化的次數(shù)，降低了學(xué)習(xí)過程中知識(shí)內(nèi)化的難度。

案例教學(xué)法（Case-based Learning，CBL）是一種以案例為先導(dǎo)、以問題為基礎(chǔ)、以學(xué)生為主體，借助案例分析和討論解決問題的教學(xué)模式，是一種理論與實(shí)踐相結(jié)合的互動(dòng)式教學(xué)模式。CBL在教學(xué)過程中著重培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)性，以及分析問題和解決問題的能力。

討論式教學(xué)方法（Problem-based Learning，PBL）是一種以問題為核心，以解答問題為途徑，以小組討論、辯論、交流、展示及解答為手段，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的教學(xué)模式。PBL教學(xué)模式重在培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立自學(xué)能力、資料組織及表達(dá)能力、創(chuàng)新思維能力和解決疑難能力。

案例（CBL）和討論式（PBL）教學(xué)方法改變了傳統(tǒng)的教師講、學(xué)生聽的授課模式，學(xué)生由機(jī)械、被動(dòng)地學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)。但由于這兩種教學(xué)方法在實(shí)施過程中費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，不利于教師對(duì)課堂的駕馭，所以這兩種教學(xué)方法只能作為輔助教學(xué)方法，旨在優(yōu)化教學(xué)效果，豐富課堂教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

筆者結(jié)合近年來的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，列舉三個(gè)應(yīng)用多元化教學(xué)模式的案例。

第一，在第二模塊的短路計(jì)算應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法。首先，教師尋找或制作短路的微視頻，在授課前一周借助微信平臺(tái)發(fā)布短路計(jì)算教學(xué)的任務(wù)清單和學(xué)習(xí)視頻，幫助學(xué)生完成知識(shí)建構(gòu)，解決重難點(diǎn)問題。在課堂上，以小組討論和師生互動(dòng)的方式完成在自主學(xué)習(xí)中沒有解決的問題。學(xué)生在課后對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行反思，通過反思，查找學(xué)習(xí)中的問題，以便于下一章節(jié)的知識(shí)構(gòu)建。

第二，在講解第二模塊的無功補(bǔ)償時(shí)，應(yīng)用講授式和案例教學(xué)方法，其中無功補(bǔ)償?shù)脑砑把a(bǔ)償容量的確定采用講授式教學(xué)法講授，然后采用案例教學(xué)法引入無功補(bǔ)償?shù)陌咐龑?dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考和討論，加深學(xué)生對(duì)基本理論的理解。教師將抽象的理論知識(shí)與具體工程案例相結(jié)合，使抽象的理論知識(shí)更易于理解和接受，引導(dǎo)學(xué)生從工程應(yīng)用的角度思考和解決供電問題，使其在掌握理論知識(shí)的同時(shí)，掌握解決實(shí)際問題的能力。

第三，在講解第六模塊的電能質(zhì)量時(shí)，應(yīng)用討論式教學(xué)方法。教師提出“如何緩解某電壓敏感設(shè)備的電壓暫降”作為需要解決的問題，引導(dǎo)學(xué)生了解電壓敏感負(fù)荷的特性，并提出幾種緩解電壓暫降的措施，按緩解措施把學(xué)生分成小組，每小組代表一種措施，每個(gè)小組的學(xué)生通過查閱資料，制訂本小組的緩解方案，計(jì)算方案的費(fèi)用。最后師生討論、評(píng)價(jià)每個(gè)小組的方案，找出最佳的解決方案。教師在這一過程中只是起到引導(dǎo)學(xué)生、分配任務(wù)的作用，學(xué)生處于主導(dǎo)地位。討論式教學(xué)方法能有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，使學(xué)生對(duì)所討論問題的認(rèn)識(shí)更加深刻。

三、充分利用多媒體和現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件

尋找翻轉(zhuǎn)課堂的視頻素材，制作需要的動(dòng)畫和微視頻，為供電技術(shù)課程多媒體課件搜集材料，選用多媒體動(dòng)畫、視頻，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。

供電技術(shù)課程的實(shí)驗(yàn)包括常規(guī)實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)。常規(guī)實(shí)驗(yàn)強(qiáng)調(diào)基本知識(shí)的掌握，強(qiáng)化理論教學(xué)效果；綜合性實(shí)驗(yàn)綜合利用所學(xué)知識(shí)，提高學(xué)生獨(dú)立思考問題、解決問題和協(xié)作能力。教師應(yīng)充分利用和改進(jìn)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件，提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力和社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)能力。

四、探索結(jié)合多元化教學(xué)模式的考核評(píng)價(jià)方案

目前該課程的考核成績(jī)主要以理論考試和平時(shí)成績(jī)?yōu)橐罁?jù)，這種考核形式單一，平時(shí)成績(jī)主要由課堂出勤率、課堂回答問題情況和作業(yè)完成情況三部分決定，無法很好地反映學(xué)生的自學(xué)能力和分析、解決問題的能力。因此，要改革傳統(tǒng)的終結(jié)性評(píng)價(jià)模式，結(jié)合多元化教學(xué)模式的考核評(píng)價(jià)方案，引入多種形式的形成性評(píng)價(jià)機(jī)制，包括理論考試、觀點(diǎn)辯論、平臺(tái)互動(dòng)、實(shí)驗(yàn)考核、學(xué)生自評(píng)、學(xué)生互評(píng)以及用人單位的反饋，如圖1所示。

五、結(jié)論

基于翻轉(zhuǎn)課堂的多元化教學(xué)模式在供電技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用，充分發(fā)揮了各種教學(xué)方法的優(yōu)點(diǎn)，豐富了課堂教學(xué)，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解與應(yīng)用，提高了學(xué)生的社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)力。加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)，優(yōu)化教學(xué)效果，提高教學(xué)質(zhì)量，可以培養(yǎng)出社會(huì)需要的、合格的應(yīng)用創(chuàng)新型本科生。這種多元化教學(xué)模式同樣適用于其他理論和實(shí)踐并重的課程，其對(duì)工科專業(yè)的課程改革具有借鑒價(jià)值。