基于多時空深度互動反饋機制的發電廠電氣部分教學實踐研究

李 然 盛四清 盧錦玲 胡永強 馬燕峰

（華北電力大學電氣與電子工程學院 河北·保定 071003）

0 引言

“發電廠電氣部分”是電氣類必修的專業課之一，屬于專業課程體系中的基本能力平臺課程和核心主干課程，是一門綜合性較強，理論與實際工程應用緊密結合的專業課。本課程與“電力系統繼電保護”、“電力系統自動化”、“高電壓技術”等專業課程都有密切的關系，在整個電氣類專業的教學體系中具有重要的作用。

通過對前續課程“電路”、“電機學”、“電力系統分析”的學習，學生掌握了電力系統的工作原理、輸配電網絡的基本組成、同步電機工作原理等。“發電廠電氣部分”課程著重敘述發電、變電和輸電的電氣主系統的構成及運行，電力系統一次部分、二次部分相關基本知識，發、輸、變、配主設備的基本性能及原理。課程的學習特別強調理論與實際的聯系，使學生獲得必要的發電廠、變電站電氣部分的基本知識和實踐技能；掌握廠、站電氣主系統的設計方法和電氣設備選擇的基本原理；樹立工程觀點，培養自身工程實踐能力、創新意識和能力，為以后從事設計、運行和科研工作，奠定必需的理論基礎。

因此，我們發電廠電氣部分教學團隊，針對教學上的不足之處，圍繞專業培養目標，以行業需求為導向，設計并構建了多時空深度互動的發電廠電氣部分課程體系。在教學內容上，跟蹤前沿知識，融合科研成果，拓展教學內容，并且在理論和實踐并重的基礎上，進一步強化實踐、加強創新。在教學資源上，建設便于師生互動的線下、線上多元化資源。在教學進程中，實現理論課程和實踐環節（課程設計）同步進行并互動促進。在實際的教學過程中，開展教師與學生互動、課上與課下互動、理論與實踐互動、科研與教學互動，突破課堂教學時間和空間的束縛，實現師生之間的多時空全方位互動。根據教學實踐的具體情況，不斷調整，最終形成教學內容、教學資源、教學模式協調統一的多時空深度互動的發電廠電氣部分課程體系。

在該教學體系中，協調、促進多時空深度互動教學過程進入良性循環的關鍵，就是來自師生雙方的反饋。教學反饋具有雙向互動的反饋特點，從而為教師及時、正確地進行教學調整提供了指導作用，也能幫助學生清楚地認識自己目前掌握的知識和技能與學習目標的差距，進而及時調整學習策略和學習目標，以獲得最佳的學習效果。在教學互動過程中，教與學的雙方利用相應的教學反饋信息，不斷調整各自的行為及其方式，相互聯系、相互作用、有機結合，才是相對完善的教學系統，才能更好實現教學的最終目標。因此，在具有多時空深度互動特點的教學系統中，將有效的教學反饋融入教學的各個環節，實現信息的高速傳遞和交流互動顯得尤為重要。

1 反饋與教學反饋

1.1 反饋與教學

1920年首次提出了反饋的概念，其本質為系統的輸出反送回輸入端，并由此對系統狀態產生具有制約作用的影響。至20世紀中葉，經由控制論開創者NorbertWiener等人的引入，反饋的概念逐漸推廣于生物、心理、工程和其他社會科學的領域。根據他1949年對控制論的定義：控制論是受多元因素影響的復雜系統控制方法論，自20世紀60年代起，被廣泛運用于教學過程的理論指導。教學是一個由教師、學生、教學內容、教學手段四大要素構成的控制系統，它是一個雙向交流的過程，這個過程不僅包含教師發出信息，學生接收信息的環節，還應該包括學生接收信息后產生的反饋性信息。Wiener說過：“一個有效的行為必須通過某種反饋過程來取得信息，從而了解目的是否已經達到。”作為教師，通過教學反饋來去考察教學目標的實現程度，并適時調整教學內容、教學方法，使學生的學習興趣被有效地激發出來，實現以教師為主導、學生為主體的相互作用的理想形式，教學達到最優狀態，取得最優的教學效果。因此，教學系統反饋與其他系統的反饋在概念上是一致的。

1.2 教學反饋的作用

教學反饋是教學活動中非常重要的環節，更是影響教學質量的重要因素。教學系統作為一個控制系統，是通過系統的運行和控制實現其功能的。教學系統的運行即教學過程，它是在教學手段的參與下通過傳遞知識信息而實現的。

具體地講，在教學過程中，教師既輸出知識信息，又輸出控制信息。這兩種信息往往交融在一起。學生對這種信息所作的反應通過外在的形式反饋給教師，這就是學對教的反饋。教師要了解自己的教學效果，就必須清晰地感知和接收學生的反饋信息，使教師和學生之間的信息通道構成閉合回路，并利用學生的反饋信息，有效地控制教學，這就構成了教對學的反饋。

1.3 教學反饋的發展

傳統的教學反饋存在方式單一，周期長、時效性差，覆蓋面窄、效率低，有效性、真實性難以保證等問題。從而在教學過程中一方面導致學生學習的自覺性較低，在課堂的參與度不夠等問題，另一方面教師不能及時對教學內容和教學活動的組織進行調整，對教學資源優化不夠，影響整個課程教學質量的提高。

隨著教學改革的不斷深化，教學模式從傳統的以教師為中心向以學生為中心逐漸轉變。移動互聯等信息技術在教育領域中的應用日益普及，基于“互聯網＋”、強調學生主體地位的教學模式和方法不斷涌現，如混合教學、翻轉課堂、同伴教學法等。

本文多時空深度互動教學體系也是這種基于互聯網的新教學模式。教學過程突破課堂教學時間和空間的束縛，實現師生之間的多時空全方位互動。其教學過程中信息輸入和輸出端是靈活的，而信息流也由單向傳遞轉變為雙向傳遞，故構建具有多時空、多樣性、及時且全面特點的教學反饋機制，在整個教學系統運行過程中是及其重要的一個環節，也是保證教學效果的關鍵所在。

2 多時空深度互動反饋機制構建

2.1 反饋機制平臺

在教學改革的浪潮下，各種新型教學平臺在基于互聯網技術的背景下應運而生。國內有超星學習平臺、雨課堂、課堂派等，作者認為此類教學平臺最大的改進之處在于提高了課上的教學反饋，為教學反饋提供了一種新的表現形式。老師能較好的作為課堂教學活動中的組織者、設計者、指導者和參與者，提高學生地參與度，增強課堂的交互能力；同時為學生提供了更加個性化的學習方式，從而能更好地促進學習者的個性化、高效化學習。

本文是基于課堂派學習平臺開展教學活動。課堂派與微信社交軟件結合，作為教師和學生間的重要交流媒介，具有易用性、互動性、實時反饋性，在整個教學過程中能夠促進師生、生生之間的反饋，并且更為及時、高效且有序。

2.2 反饋機制構建

教學信息反饋是做好教學工作的重要環節和提高教學質量的基本保證。有效的教學信息互動反饋貫穿于整個教學活動中，教師能夠不斷地改進完善教學過程，提高教學質量，更好地促進學生學習能力的培養和提高。使學生從被動接受知識的角色向主動探尋知識的角色轉變。

2.2.1 開課前學情反饋

在課程開課之前，設計問卷調查，內容主要包括：（1）學生對這門課所持的態度和前續課程的掌握程度；（2）學生對本課程教學內容的期望；（3）希望本課程老師采取的教學方式。學生通過學習平臺根據自身情況線上答題形成反饋信息。授課老師在開課前對班里學生在學習基礎和學習需求方面有初步的了解，并可根據反饋對自己教學內容和教學設計進行調整。

在我們的實際調研中，因為發電廠電氣部分課程是專業平臺課程，學生對課程較為重視，而且大多數希望自己能通過學習取得較優成績。在教學內容方面，有接近一半的學生希望多了解非傳統教材提及的、學術界的較新的前沿觀點。

教學方式方面，學生的要求反而比較接近傳統。大部分學生還是希望由教師來操控課堂，學生主動作為輔助。根據這種反饋情況，教師應該采取措施，適當調動學生的學習積極性，以興趣為先，在激發學生學習興趣的基礎上再施加學習要求，力求使學習效果最大化。

2.2.2 課前超前反饋

教師在課前發布學習資料（PPT、視頻、鏈接等資源）并且設置學習任務清單，借助學習平臺推送，并設置任務截止時間，引導學生完成課前自學。學生在課堂教學前按時完成學習任務，如網上課件的學習、觀看教學視頻，查閱資料、在線提問、完成課前思考題及前續課程知識點復習等，形成課前信息反饋。教師根據課前任務完成情況對提前準備的課堂設計或內容進行調整，使課堂教學能夠更有效的開展。

布置課前任務清單時主要包括兩部分內容：一是對前續課程基礎知識的復習，二是對課堂新知識的預習。為了調動學生學習的積極性，應以第一部分內容為主，課前任務單的設置要體現由易到難的過程。設置第二部分課前預習時，教師應注意引導學生以教材為主，借助其他資料，在吸收和加工的過程中學習。

2.2.3 課中同步反饋

課堂上，老師在授課過程中通過課堂和教學平臺與學生開展各種互動，并及時得到學生課中學習反饋信息。包括學生是否按時到課、回答問題的質量和次數、課堂重點知識的測試、課堂討論觀點的深度和廣度、課上是否能跟上教師的思路、能否順暢學習等。教師根據學生的即時反饋動態，判斷學生接受信息的情況及其所處的狀態，及時調整課堂教學的進度、難度和方法。同時，教師有必要對學生的課堂表現作出及時反饋、調控和矯正，使學生確認和擴展自己認識中的正確部分，糾正錯誤部分，充分調動學生的積極性。幫助學生主動地認識自己、表現自己、發展自己，促進學生進行自反饋，形成新的認知結構。師生間積極的互動反饋行為對教學活動起著重要的導向和激勵作用，它會使課堂教學過程更加趨完善。

在實際授課過程中，課堂的討論互動不是所有的章節都適合，主要集中在：一是主接線及其設計部分，每節課根據情況都可有討論環節，內容包括倒閘操作、電氣主接線設計等；二是設備的原理與選擇部分，討論分析各類電氣設備的選擇命題。

2.2.4 課后鞏固反饋

課后，教師基于課堂中的學習反饋，在學習平臺發布課堂復習重點、難點解析、課堂知識相關拓展資料等，布置作業（包括及時作業和普通作業），通過學習平臺的私聊功能進行課后答疑，給較靦腆的同學和課堂或課后有疑問的同學提供單獨交流互動的反饋渠道。通過課后的互動反饋，學生可以鞏固完善在課堂上形成的新認知結構，教師可以了解課堂上的知識點哪些被同學真正吸收理解，哪些還沒有被掌握或掌握得不夠牢固，學生提出的問題是個別現象還是普通現象，進而對下次課堂教學進行調整。課后鞏固反饋可看作是課堂教學的延續。

在教學實踐中，針對發電廠電氣部分的重點知識、分析和計算等，在課堂上講解后設置專門的即時作業，規定當天或第二天通過教學平臺提交。另一方面，教師作業批改應盡量提前，對于學生的課后問題應及時回復、糾正錯誤或講評，更高效地促進學生的學習。

2.2.5 階段式反饋

階段性的反饋主要包括測試和調研兩個部分。首先測試部分：（1）每個章節結束后，教師都會利用教學平臺進行線上小測試，通過成績反饋了解學生對該章節知識點的掌握情況。（2）在課程過半后會進行期中測試。教師記錄和統計學生的這些階段成績定期反饋給學生。

調研部分也分為兩部分內容，一是學生課程學習情況的調研，了解學生在課堂和平時的學習狀態、學習能力和學習效果或在學習中遇到的問題。二是教師教學情況的調研，了解學生對老師在課堂上教學過程的組織、教學內容的分配等的接受滿意程度，有什么意見和建議。通過階段性反饋信息，教師掌握自己的教學效果的實現狀況、教學目標的落實情況和存在問題，在后半段的教學過程中及時進行調整，使課堂教學成為一個相互的、動態的不斷發展推進的過程。

2.2.6 結課評價反饋

課程結束后，教師應對學生課程學習進行總體評價反饋。現階段主要以結課成績的形式進行反饋，但過程考核的比例應高一些。過程考核由學生課前預習、課堂參與、課后作業、階段性測試構成，教師合理設置評價標準計入過程考核。實際分配中，任務清單、課堂中互動習題及章節測試可以提前設置分數，課堂討論等得分需要教師主動記錄。學生也要通過學校網站的教師課堂教學信息反饋系統，對教師的整個教學過程進行課堂評價反饋。形成最終的反饋信息可指導下一個教學周期課程教學活動更好地開展，亦可促進教師不斷地自我成長。

3 結論

本文就我校“發電廠電氣部分”課程多時空深度互動教學課程體系進行了實踐和探索，構建了多時空深度互動反饋機制。多時空、多樣性、及時且全面的教學反饋信息貫穿于整個教學活動中，使教師能夠及時獲得學生在各個教學環節中的反饋信息，有針對性地對教學過程進行改善。同時，在不斷優化的教學過程中，學生的學習興趣被有效地激發出來，調動學生的學習積極性，讓學生在積極探索和互動反饋中實現知識的學習、方法的掌握、能力的提升。發電廠電氣部分課程教學采用多時空深度互動反饋機制后，使學生對課程有更深刻的理解和更深厚的興趣，取得了良好的教學效果，較全面地提高了教學質量。