高職高電壓技術課程立體化教學體系構建及應用探索

李紹棟 王偉 何磊

【摘 要】本文論述高職高電壓技術課程立體化教學體系的構建及應用，認為高電壓技術是高職院校電力技術類專業的主干課程，存在課程教學資源較單一、實訓教學“一刀切”、實踐教學平臺少等問題，提出建設資源豐富的課程資源庫、建設分層次的課程教學體系、建設立體化實踐教學平臺等對策，以及加強課程教學團隊的建設、創新教學手段、加強實踐教學平臺的使用、積極開展有效的課程教學評價等保障措施。

【關鍵詞】高電壓技術 立體化教學體系 教學改革

【中圖分類號】G? 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2021）27-0082-04

課程體系是高等學校人才培養的主要載體，是教育思想和教育觀念付諸實踐的橋梁。高等院校人才培養質量在很大程度上取決于高等學校的課程，尤其是取決于課程體系的改革與發展水平。高電壓技術課程兼具理論性與實踐性，通過積極建設高職高電壓技術課程立體化教學體系，不僅可以有效深化落實該課的教學改革工作，而且對提高高職院校學生的學習成效，促進學生在該課程學習中的全面發展也具有積極作用。

一、高職高電壓技術課程教學存在的問題

（一）課程教學資源較單一

目前，高電壓技術課程建設存在教學資源數量較少且類型相對單一的問題。大部分高職院校在高電壓技術課程建設中，僅將現有教材以及部分相配套的教輔材料作為課程教學資源，并且基本以文字類的教學資源為主，如各種電子課件、試卷與習題等，課程教學資源分布比較零散。許多高職院校尚未針對高電壓技術課程建設專門的資源庫，有限的教學資源在一定程度上限制了該課程教學成效的提升。

（二）實訓教學“一刀切”

現階段，高職院校建設的高電壓技術課程教學體系中，雖然可以明顯看到在職業教育深化改革的影響下，實訓教學內容的占比較以往有一定提升，但從整體來看，高職高電壓技術課程教學體系中的實訓教學普遍采取“一刀切”的方式。即在實訓內容教學環節，教師不需考慮學生動手實踐能力和專業基礎知識水平如何，統一為學生布置相同的實訓任務或者實訓項目，全班學生甚至整個專業學生需要完成的實訓環節的內容完全一致。此種方式雖然便于教學管理，也可以在一定程度上幫助學生提高自身綜合實踐能力，但由于教師在設計實訓教學環節時并未充分考慮學生的實際情況與多樣化的學習需求，不利于學生個性化成長，更談不上有效促進全體學生的共同發展。

（三）實踐教學平臺少

各高職院校受到辦學條件、自身能力等諸多因素的影響，目前高電壓技術課程所建設的實踐教學平臺數量較為有限，教學平臺類型呈明顯單一化。例如，只設置了高壓絕緣實驗室或高電壓絕緣虛擬實驗室，大多數為驗證性實驗項目且各自獨立，學生在實踐操作的過程中，往往只能針對某一方面的知識內容展開實踐學習，難以幫助學生構成完整、立體的知識架構，這與工程實際應用尚有很大差距。此外，在實踐教學平臺建設中，校企合作程度并不深，尤其是學校所建設的許多高壓試驗室、實訓平臺中的試驗項目多來源于教材而非真實的企業項目案例。在實際試驗時，教師也大多要求學生按部就班地跟隨教師的思路與教材規定內容，機械式地完成試驗操作，學生缺乏自己獨立思考和探究的過程。這只注重讓學生掌握方法，缺乏對學生應有技能的訓練，無創新創業教育特點，不能達到教學要求，學生實踐動手能力不足，不能實現應用型人才培養目標。

二、高職高電壓技術課程立體化教學體系的構建與實踐

（一）建設資源豐富的課程資源庫

在構建課程教學體系時，將原本分散甚至跨課程的各項知識內容進行集中整合，構成一條完整的教學主線，按照實用性、可操作性、開放性原則，多“點”構建類型豐富多樣的課程資源庫。

1.高電壓技術課程素材庫建設

高電壓技術課程素材庫來源于教師日常教學活動搜集整理的相關教學資源，這些資源包括文本類、圖像圖形類、音頻視頻類、Flash動畫類、網絡其他素材等。在課程素材庫建設中，課題組利用廣西電力職業技術學院主持（三家高職院校聯合主持）的“電力系統自動化技術”專業國家級資源庫建設的契機，利用“微知庫”共享平臺，實施“創新微課應用模式、提升課程教學質量”工程，建設了新課導入類、重點難點突破類、工程案例類等三大類微課資源。隨著互聯網技術高速發展，高教聯盟國家級、省級資源庫的建設推廣使用，網絡慕課、微課等素材資源也會越來越豐富，將為課程資源庫提供更多、更優質的素材。

2.高電壓技術課程教案庫建設

教案庫的建設立足于專業教師教案的收集、整理和規范。將高電壓技術課程教案分為理論課教案和實訓課教案兩大類，再根據專業屬性和教學側重點的不同，分為發電廠及電力系統專業教案、供用電技術專業教案、高壓輸配電線路施工運行與維護專業教案、電力系統自動化技術專業教案。根據規范性、實用性要求，統一書寫格式，同時兼顧趣味性特點，要求教師在編制教案時盡量精簡教學內容，在教案中融入聲音、圖片、表格等多種元素。經過課題組努力，合計編寫了4個專業8個版本教案。實踐證明，規范化的教案庫能起到很好的教學相長作用。

3.高電壓技術課程課件庫建設

課件是高校教師備課、授課的首選教學工具，根據高電壓技術課程特點，制定明確的課件制作原則和詳細的評價標準，在課件中加入素材庫中的圖像圖形、音頻視頻、Flash動畫等資源。課題組共制作了“絕緣電介質電氣性能及擊穿過程”“電氣設備絕緣試驗”“電力系統過電壓防護”等3個學習情境、14個學習子情境，以及“干式變壓器絕緣結構”“變壓器預防性試驗”“35千伏變電站絕緣配合及過電壓保護”等3個工程案例課件。實踐證明，課件庫不僅可以提高教師課堂授課效率，而且能為學生課后拓展性學習和課程復習提供幫助。

4.高電壓技術課程案例庫建設

課題組邀請校企合作企業的專家參與案例編寫，從校企合作實習實訓基地和工程現場收集了大量有代表意義的電氣設備檢修、電氣設備試驗、線路接地與防雷案例，按高電壓技術課程教學章節內容進行分類編輯入庫，建成與電力類高職院校學生認知水平與技能水平相符的案例庫。以現場工程實例為基礎編制了“10千伏配電變壓器試驗”“高壓斷路器試驗”“電力電纜試驗”“避雷器試驗”“接地裝置試驗”“絕緣子試驗”等6個試驗工程案例和“110千伏輸電線路雷電過電壓保護”“35千伏變電站絕緣配合與過電壓保護”等2個電力系統過電壓防護案例。在實踐教學過程中，案例庫主要用于課堂案例討論和案例教學。

5.高電壓技術課程試題庫建設

課題組按照共建共享原則，依據課程標準，精心遴選，整合高職電力類兄弟院校專業教師手中的優質資源，匯編成試題庫。同時兼顧高職類院校學生進一步深造的需求，將職業技能鑒定培訓如電氣試驗工的考試真題、全國高等教育自學高電壓技術考試大綱及歷年真題匯編入試題庫，提高試題庫的應用性。

6.高電壓技術課程專業教具建設

以往高電壓技術課程理論教學基本狀態是教師靠“講”，學生靠“想”，顯然效果不明顯。為此，以研發專業教具為切入點，制作了輸電線路桿塔模型用于“輸電線路雷電過電壓保護”模塊的教學，制作了接地裝置模型用于“防雷接地裝置的選擇”模塊的教學，制作了縮小版35千伏變電站模型用于“變電站防雷保護”模塊的教學等。專業教具的使用可以讓教學過程直觀化，讓學生“看見”知識內容，而不是“想象”知識內容。

（二）建設分層次的課程教學體系

在建設高職高電壓技術立體化教學課程的過程中，可以按照具體課程內容，采用分層設計的方式完成立體化教學課程體系建設。

1.構建基礎性的課程教學體系

針對專業理論知識基礎較為薄弱、綜合實踐能力相對較弱的學生，教師應當專門為其建設基礎性的課程教學體系，以重點夯實學生的專業基礎為主。該課程教學體系主要包括高電壓技術各基礎知識點，由氣體、液體、固體絕緣電介質的電氣性能及擊穿特性、電力系統過電壓防護與絕緣配合等知識點構成，教師在實際開展課程教學工作時，主要采用理論教學與研討、案例相結合的方式。例如，在輸電線路防雷措施的教學中，教師可以將該部分教學內容進行細化分解，拆分成直擊雷與感應雷過電壓、耐雷水平和雷擊跳閘率基本內涵及其計算等。在教學過程中，結合課程案例庫，教師將真實的防雷工程案例引入課堂教學中，引導學生充分結合所學的耐雷水平公式、雷擊跳閘率公式進行計算與驗證，并要求學生根據自身實際情況，以自主探究或小組合作探究的方式，探討輸電線路新型防雷技術，解決包括輸電線路跳閘原因、防止反擊與繞擊的措施等在內的相關問題，使得學生可以循序漸進地掌握課程各項專業基礎知識內容。

2.構建進階層的課程教學體系

進階課程體系是整個高電壓技術立體化課程體系的重要支撐，其主要負責開展各種專業驗證性試驗或綜合設計性試驗，旨在有效強化學生的專業基礎試驗能力。如教師可以通過任意為學生提供一種高壓電氣設備（如電力變壓器、互感器、避雷器等一次設備），要求學生通過結合自身所學知識和技能，任選一種高壓電氣設備，自行確定試驗項目與制定試驗方案，選擇正確的試驗設備等，通過完成完整的試驗檢測，對電氣設備使用現狀、電氣性能等進行綜合判斷并得出真實可靠的試驗分析報告。專業驗證性試驗或綜合設計性試驗注重對學生基本試驗技能和基本方法的培養，掌握試驗基本功，為創新、創業能力的培養打下扎實基礎。進階課程體系的構建，旨在讓學生加深對專業知識的理解，掌握崗位工作基本技術和技能，提升崗位綜合素質。

3.構建應用層的課程教學體系

最高層次的課程體系即應用層課程體系，其主要目的在于進一步提高學生專業工程背景創新創業能力，該課程體系中以應用創新性實驗、研發創業性試驗、現場工程實踐為主，學生需要靈活運用校企合作實習實訓基地或產學研創新實踐平臺，主動參與教師或者校企合作企業的科研、科技制作、工程項目等，由此完成畢業設計、頂崗實習或順利通過技能競賽。此層次的課程體系設計目的是為學生提供足夠的實踐機會自主開展思考和探究，主動參與創新創造活動，實現專業課程與實際就業、創業的有機銜接。

（三）建設立體化實踐教學平臺

在建設立體化高電壓技術課程體系中，應多渠道主動建設更多的立體化實踐教學平臺。

1.整合校內實踐平臺

高職院校需要將其現有的實驗室（如高壓絕緣實驗室）、實訓平臺（如高壓試驗仿真平臺）進行優化整合，搭建綜合性的高電壓技術試驗平臺。要求平臺能夠同時具備專業實踐、科學研究與企業培訓等眾多功能，師生共同使用這一綜合性實驗平臺，實現教學互促。通過該平臺，學生可以實現提前預習和演習，如在高電壓絕緣虛擬實驗平臺中，學生依托專門的視頻動畫，可以逐步完成試驗接線的學習與操作。

2.校企共建共享實踐平臺

學校與電力企業之間也需要主動建立深度合作關系，共同開發建設相應實習實訓基地并開展工程試驗項目的合作，搭建校企合作共享型實踐平臺。如企業可以將其目前現有的與高電壓技術有關的試驗項目共享至實訓基地中，由學生圍繞真實的工程試驗項目，利用其所學知識內容，親自動手設計試驗方案、選擇實驗設備并完成各項試驗數據結果的采集與分析整理等，以此有效深化學生對高電壓技術課程的學習，并強化學生的綜合實踐能力與專業素養。

3.搭建競賽性實踐平臺

職業院校可以積極聯合全國職業技能大賽組委會、全國電力行指委等組織，構建基于技能比賽的實踐平臺，可以將企業中真實的項目案例作為比賽內容，并邀請企業核心人員、技能專家作為比賽評委，學生根據具體比賽要求，在競賽實踐平臺設計實驗方案，完成作品。搭建競賽性實踐平臺，以賽促學，可以有效調動學生的主觀能動性，培養其形成良好核心素養、綜合實踐能力與自主創新能力。

三、高職高電壓技術立體化課程教學體系的實施保障

（一）加強課程教學團隊的建設

課程教學團隊建設目標是建設一支以培養服務于地方經濟的應用型技能人才為己任，能適應電力行業動態發展需求、把握行業新動向，不斷引入新知識、新理論和新技術的開放性教學團隊。根據人才培養的崗位能力目標來確定課程教師的專業背景和團隊成員結構，發揮校企合作優勢，組建專兼結合、校企“雙聘互用”的課程教學隊伍。通過教改課題研究和企業技能研訓，提高教師隊伍的基本教學技能和崗位實踐技能。通過教師企業崗位實踐、教學過程、教學效果、學生教學信息反饋等方面加強課程隊伍教學評價考核，及時調整課程團隊成員構成或成員的教學任務，形成“人員設置—信息反饋—教學評價—調整—跟蹤指導—再優化調整”的課程團隊管理模式，打造一支適合本課程教學體系實施的專兼教師隊伍。

（二）創新教學手段

借助混合式教學平臺和現代互聯網通信技術，利用資源庫導學模塊完成課前預習。利用課程素材庫、教案庫、課件庫、案例庫和專業教具，輔以廣西電力職業技術學院國家級資源庫建設項目完成的“絕緣電介質擊穿機理”“電氣設備電氣試驗”“過電壓與絕緣配合”系列微課作品，將課程抽象概念、復雜操作通過微課視頻形象化、具體化、生動化，降低學習難度，解決課中教學重點、難點。通過試題庫資源，完成課后知識鞏固、自測與評價。全面實施翻轉課堂的混合式教學，課前線上接受知識傳授和完成課前預習，課中線下+線上完成任務實施，課后線上知識鞏固、自我檢測和交流提高（如表1所示），課程教學質量穩步提升。

（三）加強實踐教學平臺的使用

基礎性課程體系的實施主要以校內實踐平臺（含網絡教學平臺）為核心，校內實踐平臺是開展多元化輔助教學的重要載體，是師生交流與答疑的重要平臺。進階層、應用層課程體系的實施主要以校企共享型實踐平臺為基礎，輔以競賽性實踐平臺開展。校企共享型實踐平臺是學生實戰練習、企業實踐、頂崗實習的場所，是學生提前接觸或參與到實際工程項目的重要場合;競賽性實踐平臺有利于培養學生創新創業精神、團隊協作精神，是營造校園科技文化氛圍的重要場所。

（四）積極開展有效的課程教學評價

有效的課程教學評價包括學業成績評價、課程教輔資料的評價、教師課程實施過程評價、立體化課程的總體評價與改進建議等。學生學業成績評價應充分考慮過程性和總結性相結合的評價方式，充分考查學生課前學習的主動性、課中學習參與度、課后學習的自覺性、解決問題的創造性。課程教輔資料的評價來源于學生的評價、同行的評價、校外使用者的評價。教師課程實施過程評價，由學生評價、同行評價、督導評價構成。每個學期召開會議，聽取使用者對立體化課程的總體評價與改進建議，不斷完善課程體系建設。

廣西電力職業技術學院高電壓技術課程教學團隊自2017年開始探索課程立體化教學體系，在發電廠及電力系統、電力系統自動化技術等專業的教學實踐中不斷改進完善，現已初見成效。學生學習興趣明顯提高，曠缺課明顯減少，課堂參與討論及發言積極性明顯提升，課后課程網站的使用率顯著增加，課程考核不及格率顯著下降，優良率顯著提高。參加頂崗實習的學生反饋，課程實踐教學部分對崗位工作幫助很大。從廣西寶光明建設有限公司、廣西迅裕電力科技有限公司等企業的反饋信息來看，在頂崗實習中從事試驗崗位工作的學生工作上手快、動手能力強、理論功底扎實。

綜上所述，針對高職高電壓技術課程教學體系中存在的課程教學資源單一化、實踐教學與學生實際情況不相符、缺乏多樣化的實踐教學平臺等問題，高職院校應充分結合自身實際，根據學生的多樣化學習需要，主動構建豐富的課程資源庫，并分層設計課程教學體系，建設立體化、多樣化的實踐教學平臺，從而有效落實高電壓技術課程教學改革，促使學生在課程學習中實現全面發展。

【參考文獻】

[1]崔穎.高校課程體系的構建研究[J].高教探索，2009（3）.

[2]牛敏.多科性特色大學課程體系優化問題探討[J].煤炭高等教育，2012（1）.

[3]徐祥征.創新創業教育背景下高電壓技術課程教學研究[J].開封教育學院學報，2018（5）.

[4]陶香香，陳冰，閆宜鋒.病理學教學資源庫的構建和應用[J].基礎醫學教育，2016（3）.

[5]宋巖，范麗.高職院校工學結合立體化專業課程建設的研究與實踐[J].南通航運職業技術學院學報，2013（2）.

[6]伍家潔，蘇淵.高電壓技術[M].北京：中國電力出版社，2012.

[7]常美生.高電壓技術[M].北京：中國電力出版社，2007.

注：2017年度廣西職業教育教學改革研究項目“高職高專高電壓技術課程立體化教學體系建設的研究”（GXGZJG2017B059）

【作者簡介】李紹棟（1982— ），男，廣西博白人，廣西電力職業技術學院副教授，研究方向為高壓絕緣技術、電氣設備試驗技術、師資培訓與教學管理;王 偉（1981— ），男，山東文登人，廣西電力職業技術學院副教授，研究方向為輸電工程技術、教學運行與管理;何 磊（1969— ），男，通訊作者，廣東陽江人，廣西電力職業技術學院高級實驗師，研究方向為電氣工程及自動化技術領域的實驗實訓授課及管理、實訓課程開發、實踐教學研究。

（責編 楊 陽）