電氣專業(yè)導(dǎo)論研討課線上教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施

張良力 王斌 陳赟 陳華麗

[摘 要] 2020年，我國(guó)各級(jí)學(xué)校全面開啟基于互聯(lián)網(wǎng)與先進(jìn)通信技術(shù)的遠(yuǎn)程教學(xué)（線上）模式。此舉對(duì)我國(guó)教育教學(xué)方法改革影響深遠(yuǎn)，在一定程度上促成了“互聯(lián)網(wǎng)+教育”新業(yè)態(tài)的形成。為了適應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代高校電氣專業(yè)課程教學(xué)已發(fā)生的變化和未來發(fā)展趨勢(shì)，采用線上教學(xué)模式設(shè)計(jì)了“電氣專業(yè)導(dǎo)論”研討課。實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，線上研討課能激發(fā)學(xué)生對(duì)電氣專業(yè)的認(rèn)知興趣，提升學(xué)生開展探究式學(xué)習(xí)和參與討論的積極性;有利于教師把握學(xué)生對(duì)專業(yè)認(rèn)知的深淺度，并根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容或授課方式。課程實(shí)施可為后期相關(guān)課程開展線上教學(xué)提供參考。

[關(guān)鍵詞] 電氣專業(yè)導(dǎo)論;研討課;線上教學(xué);設(shè)計(jì)與實(shí)施

[基金項(xiàng)目] 2020年度教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目“基于CDIO創(chuàng)新與工程實(shí)踐的電氣專業(yè)師資教學(xué)能力提升”（202002286009）

[作者簡(jiǎn)介] 張良力（1981—），男，湖北武漢人，工學(xué)博士，武漢科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院副教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化研究。

[中圖分類號(hào)] G642.4? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ? [文章編號(hào)] 1674-9324（2021）25-0124-04? ?[收稿日期] 2021-03-18

2020年，包括高等院校在內(nèi)的我國(guó)各級(jí)學(xué)校一改以往傳統(tǒng)的課堂教學(xué)（線下）模式，全面開啟基于互聯(lián)網(wǎng)與先進(jìn)通信技術(shù)的遠(yuǎn)程教學(xué)（線上）模式[1]。此舉對(duì)我國(guó)教育教學(xué)方法改革影響深遠(yuǎn)，在一定程度上促成了“互聯(lián)網(wǎng)+教育”新業(yè)態(tài)的形成[2]。根據(jù)課程內(nèi)容和學(xué)習(xí)目標(biāo)，靈活采用線上線下模式實(shí)施教學(xué)，可使學(xué)生在虛擬和現(xiàn)實(shí)兩種情境中學(xué)習(xí)和體會(huì)，有助于學(xué)生思維發(fā)散，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)主動(dòng)性，進(jìn)而提高課程教學(xué)效果[3]。筆者所在的“電氣專業(yè)導(dǎo)論”研討課教學(xué)團(tuán)隊(duì)結(jié)合課程教學(xué)內(nèi)容及其實(shí)施特征，對(duì)研討課教學(xué)內(nèi)容、實(shí)施過程和評(píng)價(jià)體系進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，重點(diǎn)在于充分利用互聯(lián)網(wǎng)通信和信息數(shù)據(jù)管理平臺(tái)功能，提高師生之間、生生之間的交流頻次，在保障教學(xué)效果的同時(shí)提升研討課教學(xué)的信息化水平，為電氣專業(yè)相關(guān)課程開展線上教學(xué)提供參考。

一、課程改革背景

“電氣專業(yè)導(dǎo)論”是電氣工程及其自動(dòng)化本科新生了解專業(yè)學(xué)科、知識(shí)及課程體系的先導(dǎo)課程，學(xué)習(xí)該課程有助于新生建立電氣專業(yè)意識(shí)、激發(fā)專業(yè)學(xué)習(xí)興趣、掌握課程學(xué)習(xí)方法，因此該課程在專業(yè)課程體系中占據(jù)重要位置。課改前，“電氣專業(yè)導(dǎo)論”課程教學(xué)存在講授過程平淡無奇、知識(shí)點(diǎn)只能被動(dòng)接收且難以深化等問題，教學(xué)效果難以達(dá)到既定目標(biāo)。教學(xué)改革直面課堂教學(xué)單調(diào)、沉悶的弊端，將傳統(tǒng)教學(xué)向“互動(dòng)式”“翻轉(zhuǎn)式”方向轉(zhuǎn)變，對(duì)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)過程進(jìn)行精細(xì)化設(shè)計(jì)，切實(shí)提升課堂的教學(xué)效果。研討課是現(xiàn)階段高校翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)改革的重點(diǎn)方向，其教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施是改革的難點(diǎn)。

研討課一般包括研習(xí)和討論兩個(gè)環(huán)節(jié)，其執(zhí)行主體前者是學(xué)生（個(gè)體），后者是師生（群體）。研討課前期，學(xué)生個(gè)體根據(jù)課程知識(shí)點(diǎn)和討論選題開展探究式學(xué)習(xí)和匯報(bào)設(shè)計(jì);研討課中期，學(xué)生個(gè)體融入師生群體開展討論活動(dòng)，在討論過程中強(qiáng)化知識(shí)理解和思考能力;研討課后期，學(xué)生已具備一定的自學(xué)和思維發(fā)散能力，可在日常學(xué)習(xí)生活中不斷反思，提高專業(yè)素養(yǎng)。在研習(xí)階段，學(xué)生需要掌握科學(xué)的專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)方法，可與現(xiàn)階段流行的MOOC教學(xué)相結(jié)合，由指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生討論選題方向，向?qū)W生推介優(yōu)質(zhì)線上教學(xué)資源，通過日常答疑、進(jìn)度監(jiān)控，把握學(xué)生研習(xí)進(jìn)度和深度，提升學(xué)生的研習(xí)效率。在討論階段，指導(dǎo)教師允許學(xué)生充分展示研習(xí)成果，允許學(xué)生在專業(yè)范圍內(nèi)針對(duì)討論選題暢所欲言[4]。在課程評(píng)分方面，從學(xué)生的學(xué)習(xí)投入程度、學(xué)習(xí)成果、個(gè)性化能力等方面進(jìn)行綜合考評(píng)，達(dá)到知識(shí)、能力、綜合素質(zhì)三者融合提升的培養(yǎng)目標(biāo)。2019年，筆者所在教學(xué)團(tuán)隊(duì)探索研討課建課規(guī)律，設(shè)計(jì)出了“電氣專業(yè)導(dǎo)論”研討課，并在當(dāng)年實(shí)施，取得了良好的教學(xué)效果。2020年，“電氣專業(yè)導(dǎo)論”研討課教學(xué)團(tuán)隊(duì)在總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合所在學(xué)校線上教學(xué)的具體要求，對(duì)研討課的教學(xué)內(nèi)容、實(shí)施過程和評(píng)價(jià)體系進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，使其適應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代高校電氣專業(yè)課程教學(xué)已發(fā)生的變化和未來發(fā)展趨勢(shì)。本次實(shí)施的“電氣專業(yè)導(dǎo)論”研討課線上教學(xué)模式，是在保留一定數(shù)額（少數(shù)）的學(xué)生在教室內(nèi)開展課堂（線下）討論的同時(shí)，要求其他（多數(shù)）的學(xué)生通過互聯(lián)網(wǎng)與教師、同學(xué)開展線上討論活動(dòng)。線上、線下討論兩種教學(xué)模式同期舉行，通過流程設(shè)計(jì)使兩種模式在每個(gè)學(xué)生參與討論時(shí)能夠有效輪替，讓每個(gè)學(xué)生都能在不同環(huán)境下學(xué)習(xí)、體驗(yàn)和提升。

二、教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

根據(jù)“電氣專業(yè)導(dǎo)論”教學(xué)大綱的要求，結(jié)合歷年該課程選課人數(shù)的分布情況，將課程16個(gè)總課（學(xué)）時(shí)數(shù)劃分成兩部分，教師集中講授8課時(shí)，學(xué)生分組討論8課時(shí)。討論環(huán)節(jié)設(shè)置四個(gè)專題方向供學(xué)生選擇：電氣工程基礎(chǔ)與電工新技術(shù)、電力系統(tǒng)自動(dòng)化、電力電子技術(shù)、電力通信系統(tǒng)。

電氣工程基礎(chǔ)與電工新技術(shù)討論選題設(shè)計(jì)思路是借助科普知識(shí)和生活常識(shí)，使學(xué)生在頭腦中初步形成電力系統(tǒng)的整體概念。通過分次討論，引導(dǎo)學(xué)生了解電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的運(yùn)行特性及其分析、計(jì)算、設(shè)計(jì)、運(yùn)行和保護(hù)等方面的專門性技術(shù)理論和方法，建立起電氣專業(yè)理論知識(shí)應(yīng)用于工程實(shí)際的思維方式。除此之外，將我國(guó)電力科學(xué)前沿和最新技術(shù)應(yīng)用，以案例分析形式要求學(xué)生進(jìn)行深入探討，對(duì)其他領(lǐng)域的最新成果能否推動(dòng)電氣學(xué)科的發(fā)展進(jìn)行總結(jié)和展望。

電力系統(tǒng)自動(dòng)化討論選題設(shè)計(jì)是從普及電力系統(tǒng)自動(dòng)化的基本概念、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能出發(fā)，通過研習(xí)和討論，對(duì)幾種典型的電力系統(tǒng)自動(dòng)化裝置，如同步發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同期并列、同步發(fā)電機(jī)自動(dòng)勵(lì)磁控制、發(fā)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)及有功功率調(diào)節(jié)等有所了解和掌握。同時(shí)強(qiáng)化對(duì)電力系統(tǒng)及其運(yùn)行方式的認(rèn)知，理解電力系統(tǒng)自動(dòng)化裝置對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行所起到的積極作用。在此基礎(chǔ)上鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步研習(xí)和討論智能電網(wǎng)、智能變電站、智能調(diào)度自動(dòng)化等電力系統(tǒng)自動(dòng)化新技術(shù)，激發(fā)學(xué)生對(duì)該專題方向的學(xué)習(xí)興趣。