面向新工科的“供電技術”課程創新與實踐＊

苑易偉，焦尚彬，季瑞瑞，程 剛

（西安理工大學自動化與信息工程學院，陜西 西安 710048）

電力工業是國民經濟的第一基礎產業，是國家政治安全和經濟安全的重要保障。“供電技術”作為研究電力供應和分配的課程，是培養學生解決電力系統工程技術問題能力的重要課程之一。教育部《關于深化本科教育教學改革全面提高人才培養質量的意見》指出“要培養具有較強行業背景知識、工程實踐能力、勝任行業發展需求的應用型和技術技能型人才”，同時新工科以及工程認證均要求培養工程實踐能力強、行業認可度高的復合型人才。

1 “供電技術”課程教學現狀與問題

團隊通過對授課對象的問卷調查、校內外教師的訪談、畢業生的回訪以及教學法研究，總結出西安理工大學“供電技術”課程教學中的主要問題。

1.1 教學內容與崗位需求的契合度不夠

傳統的教學內容側重供電技術基礎知識和基本計算方法等理論內容的講授，對培養學生在實際崗位中的知識運用能力聚焦不夠，教學內容未能緊密結合供電技術行業新規范、新技術、新工藝、新業態，導致學生所學專業知識無法充分契合實際崗位需求。

1.2 教學模式與工程設計能力的關注度不夠

傳統“以教為中心，以講授為主”的教學模式未充分關注學生學習需求與工程體驗，也不能讓學生積極參與到教學活動中，學生缺乏主動學習的興趣，導致只掌握了所學知識，但無法將其應用到工程設計中。

1.3 評價體系對綜合素質的引導力不夠

傳統的評價體系結構單一，只重視考試和考勤，旨在檢驗學生對知識的理解程度，導致學生死記硬背，考試成績無法體現對學生培養的技能目標與素質目標達成度，從而無法引導學生綜合素質的發展。

2 教學創新改革理念與途徑

2.1 對接實際崗位需求，重組“5 模塊10 情境”進階式教學內容

教學內容緊密結合供配電行業新規范、新技術、新工藝、新業態，依據實際崗位需求，對接人才培養方案、專業教學標準、供配電系統設計規范國家標準，根據項目化課程架構和創新性教學設計，打破傳統教材的章節體系，引入實際項目作為教學案例，突出由淺入深、循序漸進的學習規律，提出了“5 模塊10 情境”進階式教學內容（如圖1 所示），將課程內容重組為認知、基礎、體驗、提升和綜合5 個模塊，每個模塊包括2 個子情境。“5 模塊10 情境”進階式教學內容跟進四新，知能融合，打造了“注重基礎知識、服務崗位需求”的“供電技術”課程內容。

圖1 “5 模塊10 情境”進階式教學內容

2.2 服務工程人才培養，重塑“三階五步”雙鏈式教學形態

基于對學生學情、培養目標和教學重難點的分析，利用供電技術知識與工程應用深度融合的學習內容，創設了“知識技能培養”和“德育心理教育”相結合的雙鏈式教學形態（如圖2 所示）。

圖2 “三階五步”雙鏈式教學形態

“知識技能培養”方面，形成了“三階五步進階式”教學策略。三階包括“課前學生自主探究、課中教師引導進階、課后小組協同創新”，五步包括“項目引領、項目學知、項目模擬、項目練習、項目驗證”。

“德育心理教育”方面，依托教育部首批“全國黨建工作樣板支部”（西安理工大學信控系教師支部），引導學生職業認知，培養學生的職業興趣、家國情懷，使學生具備職業素養、職業自信，最終學生能夠進行職業規劃和職業創新。將“德育心理教育”自然地融入“三階五步”教學過程中，達到潤物無聲效果。雙鏈式教學形態將學生培養為具有較強行業背景知識、工程實踐能力、勝任行業發展需求的應用型和技術技能型人才。

2.2.1 職業情境貫穿教學設計，建構有用課堂

為有效提升課堂教學質量，調動學生的學習積極性、鍛煉創造性思維、培養崗位意識和社會適應能力，課程組以實際供電工程項目流程為導向，依據情感和認知相互作用原理創設了“沉浸式”教學方法，如圖3所示。

圖3 “沉浸式”教學方法

在沉浸式課堂中，教師扮演客戶，學生扮演設計師。教學實施過程以實際工作流程為導向，具體實施環節為：項目承接階段，客戶將供配電項目要求告知設計師，由設計師向客戶交代技術方案，并簽訂設計合同；項目實施階段，設計師按商定的技術方案進行供配電設計，客戶開展過程監理，期間客戶可能隨時根據需求提出修改圖紙和技術方案等要求；項目驗收階段，設計師把設計方案交給客戶進行驗收，如果驗收合格那么任務完成，如果不合格那么設計師按照要求對項目設計方案進行修正。

通過角色扮演，學生擁有真實、積極的沉浸式工程項目體驗，促進了職業興趣、職業認知及職業技能水平的提升，培養了學生分析解決供電系統實際問題的能力。

2.2.2 思政元素滲透教學過程，建構有心課堂

為了實現思想政治教育與技術技能教育的有機統一，課程組挖掘了本課程各個技術要點所蘊含的思政教育元素。精選高契合度的思政案例和育人資源，把職業道德、職業素養、職業行為習慣培養，職業精神、工匠精神、勞模精神傳承融入到各個技術要點的學習過程中。在課堂引入、融入、思考中，加強思想價值的引領，講做人與做事的道理、熏陶敬業與擔當精神，案例鮮活、貼近專業，提高了思想政治教育的滲透性。

2.2.3 智慧資源破解教學難點，建構有效課堂

依托國家級實驗教學示范中心，以模擬仿真平臺、自制實驗裝置為主，以慕課、微課、動畫、小視頻、活頁式教材等資源為輔，形成理、實、虛三位一體的智慧教學資源，實現跨時間、跨空間的資源共享。通過雨課堂和智慧樹即時反饋學生學習進度和質量，教師進行示范講解、推送學習資料，對薄弱環節進行重點關注和輔導，實現知行合一、因材施教。

2.2.4 知能融合提升學習興趣，建構有趣課堂

尊重學生的主體地位，堅持“做中學，學中做”的教學理念，教師由知識的傳授者轉變為教學活動的引導者。課前利用網絡教學平臺，將課堂內容前移，培養學生的自主學習能力和合作探究能力；課中通過創設情境、仿真實驗、小組自評互評、浸潤思政、行業前沿等提高課堂的趣味性；課后師生共建活頁式教材，自制實驗裝置，對課中教學內容進行拓展，打破了教學活動在時間和空間上的限制，實現從“以教為中心”向“以學為中心”的轉變。

2.3 落實全程全面理念，重建“4+2+3”三元數字化評價體系

為突出教學評價的人本性、多元性和真實性，設置了診斷性、過程性和終結性評價環節，建立了“以學生綜合能力為目標”的三元教學評價體系，如圖4所示。將診斷性評價歸納為線上課程自學情況、在線測試情況、線上討論參與情況和自學成果匯報展示情況，過程性評價分為知識技能評價和素養評價，終結性評價包括理論、實驗和項目驗收評價。該評價體系破除期末一考定成績的弊端，具有數字化、可回溯的特點。

圖4 “以學生綜合能力為目標”的三元教學評價體系

3 教學創新改革成果

3.1 新手段廣資源，知識目標有效達成

采用“引、學、模、練、驗”教學模式，實現了學生從“苦”于學到“樂”于學的轉變，提高了學生的學習興趣，前排就坐率、抬頭率、互動率有極大改善；使用了豐富的教學資源，拓展了學習時間和學習空間，有效地提高了學習效率。在針對課程知識掌握情況的測試中，平均分在90 以上，達成知識目標；通過和往屆學生成績對比顯示，目標達成度提升，學生專業知識掌握牢固。

3.2 貼崗位勇創新，能力目標有效達成

采用項目化“沉浸式”教學手段，結合學情，緊貼真實的工作崗位，學生的配電系統圖的識讀能力、供配電系統設計能力及實踐動手能力得到了提升；通過引導學生自制實驗平臺，使學生會學會用，勇于創新。學生積極參與各種競賽，如全國大學生電子設計競賽、挑戰杯等，近3 年學生比賽參與率上升到74%。學生自制的小電流單相接地故障選線裝置已被應用于供電系統中，效果很好。

3.3 筑匠心強國夢，素質目標有效達成

采用浸潤式思政課堂，讓學生感受到應用供電技術知識解決實際問題的使命感，培養了學生精益求精的工匠精神和善溝通、能協作、高標準、重創意的專業素質，企業的認可度提高到96.56%；讓“科技強國”滲透到課堂教學中，強化了學生的科技報國之心，從2020 年暑假至今，電智專業學生先后有16 人參與學校或家鄉的疫情檢測服務，占專業人數的21%。

4 結束語

“供電技術”課程的教學改革以培養學生的工程設計能力為目的，通過重組教學內容、重塑教學形態、重構評價體系，打破了傳統教材的章節體系，激發了學生的學習興趣，突出了教學評價的人本性、多元性和真實性，真正做到了教學有法、評價有據、整改有方。