電氣專業導論研討課教學設計與課程實施

張良力 王斌 陳華麗 陳赟

[摘 要]采用研討課形式重新設計了電氣專業導論課程并在本科一年級開展教學試驗。實施效果表明，新課程改變過去講授內容單一、學生被動接受知識的固定模式，達到了提升電氣專業人才培養層次、提高學生學習效率與質量、給師生適度“科學增負”的目的。

[關鍵詞]電氣專業導論;研討課;教學設計;課程實施

[基金項目]2017年度武漢科技大學教學研究項目“基于利益相關者理論的省屬高校電氣專業人才培養模式研究”（2017Z023）

[作者簡介]張良力（1981—），男，湖北武漢人，工學博士，武漢科技大學信息科學與工程學院副教授，碩士生導師，主要從事電力系統及其自動化科研與教學工作。

[中圖分類號] G642[文獻標識碼] A[文章編號] 1674-9324（2020）32-0141-02[收稿日期] 2020-01-15

近期公布的《教育部關于一流本科課程建設的實施意見》（教高〔2019〕8號）對一流本科課程建設內容和要求做出闡述。同時，附件《“雙萬計劃”國家級一流本科課程推薦認定辦法》指明了課程建設類型和方向[1]。研討課是一種突出學生中心地位的新型教學模式。它使學生分享過去難以獲得的課堂“話語權”，將所學知識從過去的被動接受轉化為當前的主動傳播，最大程度激發其學習主動性。研討課教學模式的難點在于課堂教學組織與實施。一方面，根據學生認知規律和接受特點選擇講授和研討內容，達到資源共享、知識生成目標，需要有嚴謹的教學內容設計和研討選題;另一方面，由于小班課堂內的師生人數仍有較大差距，如何做到每個學生都能充分發言、交流互動，并接受教師點評，達到因材施教目標，做好課堂管理和課程考核也具有相當大的難度[2-3]。

一、課程概述

電氣專業導論針對電氣專業大學一年級學生開設，課程教學目標是使學生較全面地了解電氣工程學科體系、本科專業知識及其課程組成，初步建立起電氣專業意識和課程學習方法[4]。教學內容按學生認知特點分為三階段：第一階段講授人類對電、磁的早期認識、研究、應用，電工技術與理論的發展，電能利用與發電類型，電力工業的發展與特點。此階段幫助學生了解電氣專業發展沿革以及電力工業在我國國民經濟發展的重要地位。第二階段講授電力系統及其組成，高電壓與絕緣技術基本特點及研究對象，電力電子技術應用前景。此階段幫助學生理解電氣學科及其涵蓋內容，了解電氣學科在我國高等教育中的地位。第三階段講授電力通信技術，智能電網和電力物聯網的發展現狀。此階段幫助學生理解我國電力通信系統的發展趨勢與戰略布局，了解國外電力通信系統的發展現狀及我國面臨的機遇與挑戰。

二、研討課教學設計

德國心理學家艾賓浩斯（H.Ebbinghaus）研究發現，人在接受新知識后的遺忘進程曲線呈“前期下降速度快，后期下降速度慢”趨勢[5]。從人類記憶特性角度進行教學設計，研討課教學模式無疑有利于學生在初學階段對電氣專業導論知識的記憶強化。

隨著計算機網絡技術、通信技術的發展進步，學生已不滿足于在課堂上吸收新知識或接納新事物，更傾向于在互聯網上獲取與專業相關的新技術、新應用。另一方面，隨著自媒體、短視頻等手機應用軟件的興起，大學生越來越善于探索新奇和表現自我[6]。在研討課前，讓學生利用互聯網開展主動式、探究式學習并形成學習成果;在研討課進行時，讓學生充分展示學習成果，允許學生在專業范圍內針對選題內容暢所欲言;教師在研討課上的職責是“限定范圍，把握節奏，記錄評分”，必要時參與到討論中，幫助學生走出“誤區”。

本次電氣專業導論研討課教學設計如下：（1）合理安排課程學時。在確保完成“電氣專業導論”教學大綱規定的課程內容基礎上凝練講授內容，將講授課時縮減，從原先總共16課時縮至8課時;增加研討環節8學時。（2）根據課程教學內容，設置若干個研討課專題方向，每個專題方向配備1名教師，負責出題、研討課主持、學生考核評分。（3）教師團隊需做好研討課前準備，包括各專題方向下的具體研討內容設置，制訂課程考核辦法，設計課堂實施流程，安排學生分組選題，輔導學生做好文獻查閱和電子文檔制作，以及研討課實施場地預訂等工作。（4）研討課實施時，課堂以學生為中心，教師鼓勵學生大膽發言，引導學生充分展示研習成果，必要時參與討論和點評，把控專題討論方向或討論時長，提醒學生完成課堂流程各環節內容。（5）研討課后，教師及時收集學生研討課研習材料并給予評分，及時總結研討課實施效果。

根據電氣專業導論教學大綱內容以及大學一年級學生對電氣專業的認知規律，此次研討課設置4個專題方向：電氣工程基礎與電工新技術、電力系統自動化、電力電子技術、電力通信系統。根據學生選課人數及其分組情況，每個專題方向下設16個研討內容（子專題），共計64個研討內容（子專題）。將全體學生劃分為16個研討小組，每個小組5至6人。每個小組在4個專題方向下各選1個研討內容（每個小組所選4個研討內容不得重復）。研討課環節8課時分4次，每次間隔1周實施，每次研討課由4名教師各指導4個小組同時進行。經過4次研討課，所有小組完成4個專題方向的研討選題。

三、課程實施

以學生為中心的電氣專業導論研討課實施，要求學生的學習過程具有一定的“挑戰度”。結合此次課程考核辦法，要求學生在研討課前圍繞“電氣專業導論”知識在課堂內外、線上線下開展自學和文獻資料收集。在研討課堂上，小組以幻燈片展示學習成果，以答辯形式回答老師或其他小組學生提問，并開啟探究式討論。在此過程中，教師采用非標答、綜合評價等角度，對學生的學習投入程度、學習成果、個性化能力進行多維度考評。

單次研討課視課程時長及參與討論的人員數量情況，課程實施流程設計如下：（1）小組（代表）就選題內容作幻燈片展示匯報，介紹學習情況（10—15min）。（2）場下師生就匯報內容集中提問，匯報小組成員討論并回答（7—10min）。（3）小組集體總結研討結論并由教師簡評（3—5min）。

整個研討過程由小組安排人員攝像記錄，以便課后小組成員針對研討內容進行回顧、反思，鞏固學習效果，提升下次研討課成果匯報質量。研討課結束后，各小組就專題方向提交總結報告、匯報幻燈片、攝錄視頻，小組內所有學生就研討內容提交技術報告。教師根據各小組提交的學習成果，給予每個學生電氣專業導論課程最終成績評分。

四、課程實施效果

設計的電氣專業導論研討課目前在電氣工程及其自動化專業一年級開設。通過教學模式革新、教學設計、課程實施，使電氣專業導論課程在教學內容和教學方法上達到“高階性、創新性、挑戰度”要求。課程取得的實施效果如下：（1）研討課一改過去講授內容單一、固定，學生被動接受知識的教學模式，使學生自主線上線下學習，對知識深度分析、大膽質疑;在研討課環節勇于展示、勇于創新;課后自我反思并完善學習成果。這一系列舉措，能提升電氣專業人才培養層次，達到知識、能力、素質有機融合的培養目標。（2）通過熱烈討論和深入交流，師生共同將可作為導論課程的電氣專業相關知識進行豐富或擴充，并向更深層次推進，使學生在專業學習初期就能全面了解電氣學科專業知識體系，把握前沿研究領域和關鍵技術，為后期樹立專業自信，端正學習態度，積累科研素養均有幫助。（3）通過教學模式創新，達到給師生“科學增負”目的。電氣專業導論的課程學習過程，特別是在研討環節，學生需查閱大量的學習資料，制作精致的電子文檔，做足充分的心理準備，方能自如應對討論過程，得到較好的評比結果。

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部.教育部關于一流本科課程建設的實施意見（教高〔2019〕8號）[EB/OL].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/201910/t20191031_406269.html，2019-10-30/2019-11-30.

[2]唐求，孟志強，銀翔，等.“大班授課、小班討論”教學模式的實踐[J].電氣電子教學學報，2018，40（6）：12-14+57.

[3]陳征.基于FKCP視角的工科類本科專業課程討論課教學設計[J].大學教育，2017（11）：54-56.

[4]陳顯彪.《電氣工程導論》課程教學改革實踐[J].中國電力教育，2017（3）：56-58.

[5]施小明，王娟玲.基于艾賓浩斯遺忘曲線理論的實踐教學組織設計[J].中國教學技術裝備，2016（14）：88-89.

[6]蘇春，張繼文.美國里海大學“工程實踐導論”新生研討課的組織與實施[J].東南大學學報（哲學社會科學版），2011，13（S2）： 131-133.