基于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)背景下的線上教學(xué)方案設(shè)計(jì)

劉星月 唐琳 高山山

摘? ? 要：作為電氣工程及其自動(dòng)化（以下簡稱“電氣”）專業(yè)核心課程，“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)”的理論性和實(shí)踐性聯(lián)系緊密，文章針對新冠疫情下，學(xué)生無法到校上課的難題，提出基于超星學(xué)習(xí)通平臺的教學(xué)方案設(shè)計(jì)，同時(shí)為提高電氣專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和實(shí)踐能力，提出了本課程線上創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)措施，旨在完善電氣專業(yè)強(qiáng)實(shí)踐和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的人才培養(yǎng)模式。

關(guān)鍵詞：“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)”;超星學(xué)習(xí)通;教學(xué)方案;創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力;實(shí)踐能力

中圖分類號：G642? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? 文章編號：1002-4107（2021）07-0068-02

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)被稱為電力系統(tǒng)的“安全衛(wèi)士”

“守護(hù)神”，其核心任務(wù)是在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障等危機(jī)情況時(shí)，迅速隔離故障，保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)”[1]課程是電氣工程學(xué)科中理論和實(shí)踐融合較緊密的一門專業(yè)課程，要求學(xué)生具有“電路理論”“電機(jī)學(xué)”“電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析”“電力系統(tǒng)暫態(tài)分析”“發(fā)電廠電氣”等課程的理論基礎(chǔ)知識，由于“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)”的專業(yè)性強(qiáng)、技術(shù)含量高、技術(shù)難度大等特點(diǎn)，在本專業(yè)就業(yè)對口領(lǐng)域，如供電公司、發(fā)電廠、大型廠礦企業(yè)，都設(shè)有專門的繼電保護(hù)工種，現(xiàn)場繼電保護(hù)專業(yè)技術(shù)人才緊缺。同時(shí)作為電氣專業(yè)的學(xué)生，將來對口就業(yè)的公司，比如發(fā)電集團(tuán)，國家電網(wǎng)及大型廠礦及電氣設(shè)備制造企業(yè)，都將“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)”列入入職考試科目。此外，很多高校將“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)”作為考研復(fù)試的必考科目，其強(qiáng)實(shí)踐性和實(shí)用性為學(xué)生畢業(yè)找工作及考研深造做準(zhǔn)備。

在以往學(xué)生與教師面對面的線下“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)”教學(xué)中，一般為教師在講臺上“滿堂灌”，學(xué)生在臺下被動(dòng)地接受知識，而且教學(xué)停留在“重理論”“輕實(shí)踐”的階段，忽視了對學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)，教學(xué)效果差強(qiáng)人意，“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)”課堂教學(xué)改革勢在必行。

此外，成都大學(xué)的“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)”課程開設(shè)在大三下學(xué)期，2017級學(xué)生在進(jìn)入大三下學(xué)期時(shí)，恰逢新冠疫情，這期間各大高校采取線上教學(xué)，給“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)”的課堂教學(xué)改革帶來機(jī)遇和挑戰(zhàn)。成都大學(xué)采用超星學(xué)習(xí)通作為線上授課平臺，在此情況下，如何以學(xué)生為主體[2]，利用超星學(xué)習(xí)通進(jìn)行線上教學(xué)方案設(shè)計(jì)，保障本課程的實(shí)踐性[3];如何利用好超星學(xué)習(xí)通平臺提高學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力;如何監(jiān)督學(xué)生在超星學(xué)習(xí)通上的學(xué)習(xí)效率;如何保證和檢驗(yàn)學(xué)生在超星學(xué)習(xí)通平臺上的學(xué)習(xí)效果，成為基于超星學(xué)習(xí)通平臺的“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)”課堂改革的思考切入點(diǎn)。

一、教學(xué)過程設(shè)計(jì)

超星學(xué)習(xí)通平臺上的豐富資源既方便教師備課，也方便學(xué)生進(jìn)行課前自學(xué)預(yù)習(xí);功能強(qiáng)大，可實(shí)時(shí)發(fā)起簽到、討論、搶答、選人回答，既豐富了教師監(jiān)督學(xué)生的手段，也增加了課堂趣味;使用場景多樣化，可實(shí)現(xiàn)多途徑學(xué)習(xí)，學(xué)生可通過手機(jī)端、電腦端、平板端隨時(shí)隨地上課和自學(xué)。

在新冠疫情防控形勢下進(jìn)行在線教學(xué)，面對不同地區(qū)學(xué)生學(xué)習(xí)條件有限、學(xué)習(xí)資料不完備的困難，做好學(xué)生的調(diào)研和在線課堂設(shè)計(jì)尤為重要[4]。

（一）課前預(yù)習(xí)

教師提前設(shè)計(jì)每堂課的內(nèi)容，將課程提前錄制好，并檢查音質(zhì)、畫面，之后將視頻上傳到超星學(xué)習(xí)通上，通過設(shè)置預(yù)習(xí)任務(wù)點(diǎn)，學(xué)生必須在超星學(xué)習(xí)通平臺上完成課本、PPT、視頻的任務(wù)點(diǎn)以及回答教師發(fā)出的討論和調(diào)研，才能獲得相應(yīng)的分?jǐn)?shù)。比如在本門課的緒論部分，通過趣味視頻講解電力系統(tǒng)的基本概念、繼電保護(hù)作用和角色，學(xué)生在學(xué)習(xí)了這個(gè)視頻后，回答教師發(fā)出的討論——列舉生活中常見的繼電保護(hù)裝置，設(shè)想一下沒有繼電保護(hù)裝置的電力系統(tǒng)是怎樣的，繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中的角色。通過將繼電保護(hù)和我們的生活相聯(lián)系，讓學(xué)生認(rèn)識到電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用和學(xué)習(xí)這門課的重要性。

（二）課堂教學(xué)流程設(shè)計(jì)

環(huán)節(jié)1：簽到考勤。

在正式上課時(shí)間，教師可在任意時(shí)段通過超星學(xué)習(xí)通平臺發(fā)起普通簽到、位置簽到、手勢簽到，或者發(fā)放問卷等形式進(jìn)行考勤。

環(huán)節(jié)2：課堂教學(xué)。

在正式上課時(shí)段，教師安排學(xué)生完成每節(jié)課的任務(wù)點(diǎn)，比如視頻學(xué)習(xí)任務(wù)、闖關(guān)答題任務(wù)、搶答任務(wù)。學(xué)生在觀看教學(xué)視頻時(shí)，可隨時(shí)發(fā)起彈幕提問，在課程結(jié)束前，教師對彈幕提問進(jìn)行回答。

環(huán)節(jié)3：檢驗(yàn)考核。

教師在每節(jié)課結(jié)束前可發(fā)起有時(shí)間限制的課堂測驗(yàn)，或者課堂作業(yè)，實(shí)時(shí)檢測學(xué)生每節(jié)課內(nèi)容掌握情況。

環(huán)節(jié)4：師生互動(dòng)。

每章節(jié)結(jié)束時(shí)，教師可在超星學(xué)習(xí)通平臺上進(jìn)行直播答疑，拉近師生距離，了解學(xué)生個(gè)性、學(xué)習(xí)情況，尤其注意對網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)條件不佳的學(xué)生采取針對性的教學(xué)方案，因材施教。

（三）實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)

本課程具有強(qiáng)實(shí)踐性，學(xué)生必須親自動(dòng)手在實(shí)驗(yàn)臺上完成繼電器特性的校驗(yàn)、過電流保護(hù)的接線、縱差動(dòng)保護(hù)的接線、微機(jī)保護(hù)的調(diào)試才能真正培養(yǎng)其動(dòng)手能力，而在疫情期間，學(xué)生無法到校完成實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，需要結(jié)合線上平臺進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的預(yù)演。

學(xué)生通過觀看視頻了解電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的重要性，比如觀看發(fā)電廠內(nèi)部結(jié)構(gòu)視頻，認(rèn)識發(fā)電廠內(nèi)一次設(shè)備、二次設(shè)備，理解電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的必要性。學(xué)生通過觀看每次實(shí)驗(yàn)任務(wù)的教學(xué)視頻，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的預(yù)演。根據(jù)每章節(jié)的實(shí)驗(yàn)接線圖及每章節(jié)的實(shí)驗(yàn)視頻，各小組討論并將繼電器的動(dòng)作順序分析上傳到超星學(xué)習(xí)通平臺，小組間進(jìn)行討論互評，強(qiáng)化學(xué)生的理解和思考，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)驗(yàn)問題的能力。組織學(xué)生針對三段式電流保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算，教師線上演示基于matlab平臺上三段式電流保護(hù)虛擬仿真，學(xué)生可在仿真平臺練習(xí)。疫情結(jié)束，學(xué)生回校再安排實(shí)戰(zhàn)演練，教師提醒學(xué)生操作規(guī)范，對錯(cuò)誤的地方進(jìn)行指正。

二、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)

創(chuàng)新決定著國家和民族的發(fā)展，我國近幾年快速的發(fā)展更加需要新鮮的血液、新鮮的理念做支撐，在此背景下，培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維尤為重要，而對于電氣工程這樣的典型工科學(xué)科，加強(qiáng)電氣專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練十分必要。目前的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程大都設(shè)置在大一、大二階段，屬于理論性課程，在大三、大四這個(gè)進(jìn)入社會前的過渡階段，更應(yīng)該結(jié)合專業(yè)課程加強(qiáng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維的訓(xùn)練。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維不應(yīng)僅停留在理念上，更重要的是實(shí)踐，而在新冠疫情這樣的特殊時(shí)期，如何結(jié)合超星學(xué)習(xí)通平臺，在“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)”專業(yè)課程中，體現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)目標(biāo)，成為教師應(yīng)思考和實(shí)踐的方向。

（一）增加設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)

學(xué)生在線上學(xué)習(xí)了每一章的內(nèi)容后，自己總結(jié)、討論和延展。比如在學(xué)習(xí)了第一章第一節(jié)的繼電器后，可以讓學(xué)生課后搜集繼電器的發(fā)展歷程信息，目前市面上繼電器的廠家、生產(chǎn)的產(chǎn)品，以及各家產(chǎn)品的特色等資料，將搜集的資料做成大作業(yè)，上傳到超星學(xué)習(xí)通上。每一章節(jié)結(jié)束后，設(shè)置一堂交流課，學(xué)生暢所欲言，可以給出自己解決某些繼電器通病的想法。這些環(huán)節(jié)讓學(xué)生開拓思路，將所學(xué)知識融會貫通，同時(shí)也可以培養(yǎng)學(xué)生搜集資料的能力，豐富學(xué)生的知識面。

（二）建立競賽環(huán)節(jié)

在本專業(yè)內(nèi)，線上開展學(xué)生電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的知識實(shí)踐技能大賽，比如在第二個(gè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)“電力系統(tǒng)常規(guī)三段式電流保護(hù)”中，學(xué)生觀看實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻后，可以自己設(shè)計(jì)更加優(yōu)化的方案，使得保護(hù)動(dòng)作的時(shí)間更快、保護(hù)范圍更大，教師將各位參賽選手的方案在實(shí)驗(yàn)室直播實(shí)踐，評出最佳方案，鼓勵(lì)學(xué)生積極參加，在比賽中學(xué)習(xí)和進(jìn)步，增加學(xué)生創(chuàng)新和專業(yè)學(xué)習(xí)的興趣。

（三）開展產(chǎn)學(xué)研課程設(shè)計(jì)模式

建立產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)”課程設(shè)計(jì)模式[5]。教師通過產(chǎn)學(xué)研合作，做到理論和實(shí)踐的緊密聯(lián)系，提高自己的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，豐富自己的教學(xué)能力，提高“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)”課程設(shè)計(jì)的教學(xué)質(zhì)量。同時(shí)，學(xué)生通過產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，在做課程設(shè)計(jì)時(shí)可以參與到實(shí)際的科研項(xiàng)目中，把課程設(shè)計(jì)中單一的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)結(jié)合到實(shí)際生產(chǎn)、科研項(xiàng)目和就業(yè)中，提高學(xué)生的創(chuàng)新科研能力，強(qiáng)化學(xué)生的社會實(shí)踐能力。

三、考核方式

“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)”課程成績由線上成績、期末考試成績構(gòu)成。其中線上成績有視頻學(xué)習(xí)任務(wù)、課堂測驗(yàn)、章節(jié)測試、課堂互動(dòng)（搶答、問卷）、網(wǎng)絡(luò)作業(yè)、簽到、訪問次數(shù)、網(wǎng)絡(luò)討論互動(dòng)、小組任務(wù)，本課程所設(shè)置的這些環(huán)節(jié)所占的比重分別是30%、15%、10%、5%、5%、5%、5%、5%、15%，在最后考評歸檔時(shí)，將超星學(xué)習(xí)通系統(tǒng)上學(xué)生的線上成績下載下來，可清晰直觀地看到每個(gè)學(xué)生在每個(gè)環(huán)節(jié)的得分。另外，由于疫情原因，本學(xué)期學(xué)生不返校，其期末考試在線上進(jìn)行，題型設(shè)置有客觀題、主觀題、計(jì)算題（拍照上傳），學(xué)生開啟攝像頭，超星學(xué)習(xí)通平臺通過人臉識別技術(shù)，捕捉學(xué)生表情，開啟防作弊系統(tǒng)，提醒三次仍有作弊嫌疑的將直接取消考試資格，考試期間，將至少設(shè)置三名監(jiān)考教師進(jìn)行線上監(jiān)考。

“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)”課程是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的核心課程，為理論和實(shí)踐結(jié)合較緊密的一門課程。文章是基于疫情期間開展的建立在超星學(xué)習(xí)通平臺的教學(xué)改革，以學(xué)生為本，實(shí)現(xiàn)線下學(xué)習(xí)、線上指導(dǎo)的模式，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，整合本課程實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)資源，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)思考，增強(qiáng)學(xué)生實(shí)操能力，提升學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維和能力，旨在完善電氣專業(yè)強(qiáng)實(shí)踐和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的人才培養(yǎng)模式。

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■ 編輯∕丁俊玲