“工廠供電”課程多元化教學(xué)的研究與實(shí)踐

張軍國(guó)

（北京林業(yè)大學(xué)工學(xué)院，北京 100083）

“工廠供電”課程是我國(guó)高等院校電氣信息類專業(yè)核心課程。該課程以工廠供電設(shè)計(jì)為綱，著重基本理論與實(shí)際相結(jié)合，內(nèi)容多、涉及面廣，而且工程實(shí)踐性強(qiáng)，傳統(tǒng)的教學(xué)模式和方法很難保證教學(xué)效果。筆者在多年的教學(xué)實(shí)踐中，探索采用多元化教學(xué)模式，將模塊化教學(xué)方法、專題討論式教學(xué)方法、項(xiàng)目式教學(xué)方法等引入到“工廠供電”課程教學(xué)過程中，同時(shí)增加了課程設(shè)計(jì)訓(xùn)練和變電所實(shí)地參觀實(shí)習(xí)等教學(xué)環(huán)節(jié)；并且改革考核方式，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的平時(shí)考核，促進(jìn)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和知識(shí)整合能力的提高，取得了較好的教學(xué)效果。

一、多元化教學(xué)的內(nèi)涵

多元化教學(xué)模式，其實(shí)質(zhì)就是利用新的教育理念、新的技術(shù)手段、新的教學(xué)方法，將教師和學(xué)生、理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)、教學(xué)與考核緊密結(jié)合起來，構(gòu)建一個(gè)完整的教學(xué)模式，豐富課程內(nèi)容，增加互動(dòng)性［1］。

二、多元化教學(xué)的研究與實(shí)踐

根據(jù)北京林業(yè)大學(xué)電氣信息類專業(yè)人才培養(yǎng)定位于應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的目標(biāo)，結(jié)合“工廠供電”課程的性質(zhì)和特點(diǎn)，筆者針對(duì)具體的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)情境，綜合運(yùn)用形式多樣、功能各異的教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化“工廠供電”課程教學(xué)的目的。

（一）教學(xué)內(nèi)容模塊化

教學(xué)內(nèi)容模塊化，有助于學(xué)生理清課程體系脈絡(luò)，建立起供電系統(tǒng)的整體知識(shí)架構(gòu)。筆者根據(jù)“工廠供電”課程的特點(diǎn)，將課程內(nèi)容整合為基本概念、1次系統(tǒng)、2次系統(tǒng)、新技術(shù)理論等4 大模塊，如圖1所示。

圖1 “工廠供電”課程教學(xué)內(nèi)容模塊化設(shè)計(jì)

4大模塊內(nèi)容覆蓋了“工廠供電”課程的全部知識(shí)，模塊與模塊之間既相互獨(dú)立又互有聯(lián)系。其中工廠供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)所必需的基礎(chǔ)理論和基本計(jì)算，如負(fù)荷計(jì)算、短路計(jì)算、主接線方案確定、繼電保護(hù)整定計(jì)算、高低壓電氣設(shè)備及導(dǎo)線的選型設(shè)計(jì)等，是該課程教學(xué)的主要內(nèi)容；而對(duì)電氣安全、防雷及接地、電氣照明、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等較為簡(jiǎn)單的部分，可作為學(xué)生自學(xué)內(nèi)容；新技術(shù)理論部分則屬于課程擴(kuò)充內(nèi)容，該部分內(nèi)容包括一些當(dāng)今電力系統(tǒng)領(lǐng)域新理論、新技術(shù)和新設(shè)備的介紹，如特高壓直流輸電技術(shù)以及智能電網(wǎng)等。

（二）教學(xué)方法多樣化

1.專題討論式教學(xué)

專題討論式教學(xué)法是指在教師的指導(dǎo)下，由全班或小組成員圍繞某一個(gè)理論或?qū)嶋H問題各抒己見，展開討論，相互學(xué)習(xí)，以求得正確認(rèn)識(shí)的教學(xué)方法［2］。筆者在平時(shí)教學(xué)過程中，經(jīng)常圍繞課堂講授的主要內(nèi)容，尤其是重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容提出問題，啟發(fā)學(xué)生思考、分析和討論。比如，在講授供配電系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式時(shí)，可以圍繞“我國(guó)低壓供配電系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式以及保護(hù)線和中性線的具體作用”進(jìn)行專題討論；而在講解無功補(bǔ)償內(nèi)容時(shí)，則可以圍繞“什么是無功補(bǔ)償？為什么要進(jìn)行無功補(bǔ)償以及如何進(jìn)行無功補(bǔ)償”等進(jìn)行專題討論。通過專題討論，促進(jìn)了課堂上教師與學(xué)生之間的良好互動(dòng)，加深了學(xué)生對(duì)課程重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容的理解和掌握。

2.項(xiàng)目教學(xué)

項(xiàng)目教學(xué)法是將教學(xué)內(nèi)容項(xiàng)目化，通過學(xué)生親身參與項(xiàng)目計(jì)劃的制訂、項(xiàng)目的實(shí)施和評(píng)估，以任務(wù)為導(dǎo)向完成教學(xué)的方法［3］。在實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)法時(shí)，項(xiàng)目的選擇很重要。比如，結(jié)合建筑物防雷內(nèi)容，筆者曾選擇一個(gè)給出具體形狀和尺寸的鍋爐房，要求為其配備相應(yīng)的防雷措施作為項(xiàng)目化教學(xué)內(nèi)容，該題目考核內(nèi)容包括建筑物防雷等級(jí)、具體防雷措施、避雷針保護(hù)范圍等。通過該題目的訓(xùn)練，可以使學(xué)生全面掌握建筑物防雷的有關(guān)知識(shí)。為了給學(xué)生充分的準(zhǔn)備時(shí)間，筆者將任務(wù)提前2周就布置給學(xué)生，并且事先會(huì)按照自由結(jié)合方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組。在學(xué)生準(zhǔn)備過程中，教師要注重對(duì)其進(jìn)行指導(dǎo)和督促。項(xiàng)目任務(wù)完成后，還會(huì)隨機(jī)選擇1～2個(gè)小組的同學(xué)在課堂上利用PPT 進(jìn)行講解，與其他同學(xué)交流。最后，教師就學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解、運(yùn)用、語言表達(dá)、板書等作簡(jiǎn)單評(píng)議。項(xiàng)目教學(xué)法的開展，極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，由過去的“要我學(xué)”變成了“我要學(xué)”，改變了傳統(tǒng)的“教師講、學(xué)生聽”的授課方式，活躍了課堂氣氛。學(xué)生的語言表達(dá)、教學(xué)組織、邏輯思維等素質(zhì)也有顯著提高。

3.傳統(tǒng)課堂教學(xué)與錄像教學(xué)相結(jié)合

“工廠供電”課程特色鮮明，理論和應(yīng)用部分也相對(duì)明確。因此，基本理論部分，仍采用傳統(tǒng)的課堂教學(xué)，在講清基本計(jì)算和選擇方法的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生通過課后作業(yè)去消化和理解。而對(duì)于各類電氣主接線圖和設(shè)備結(jié)構(gòu)的圖形分析，如變壓器、高低壓電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)、原理，供電系統(tǒng)圖、繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置等內(nèi)容，如仍采用傳統(tǒng)的口頭講解，學(xué)生理解起來會(huì)有很大難度。為此，筆者在教學(xué)過程中引入了有關(guān)教學(xué)錄像，通過生動(dòng)的實(shí)物圖片和錄像資料對(duì)供電知識(shí)進(jìn)行講解，提高了學(xué)生對(duì)供配電系統(tǒng)的感性認(rèn)識(shí)。

（三）理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合

為鞏固教學(xué)和學(xué)習(xí)效果，培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力，在教學(xué)過程中增加了“工廠供電”課程設(shè)計(jì)及變電所現(xiàn)場(chǎng)參觀實(shí)習(xí)等教學(xué)環(huán)節(jié)。課程設(shè)計(jì)題目的選擇一般從工程實(shí)際出發(fā)，比如某工廠35／10kV 總降壓變電所的設(shè)計(jì)和10／0.4kV 車間變電所的設(shè)計(jì)等。課程設(shè)計(jì)過程中，在鼓勵(lì)學(xué)生兼顧方案的可靠性、靈活性及性價(jià)比的同時(shí)，要激勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新思維，嘗試使用不同的方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。為保障課程設(shè)計(jì)的順利實(shí)施，在課程設(shè)計(jì)之前，還應(yīng)安排學(xué)生到學(xué)校10／0.4kV 變電所現(xiàn)場(chǎng)參觀學(xué)習(xí)，到國(guó)內(nèi)著名的電氣集團(tuán)有限公司進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)，加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解以建立起對(duì)供配電系統(tǒng)的整體認(rèn)識(shí)。通過課程設(shè)計(jì)，有助于學(xué)生形成完整的供配電系統(tǒng)的概念，掌握工程設(shè)計(jì)方法和規(guī)程，提高工程實(shí)踐能力。

（四）改革考核方式

考核方式從一定程度上影響著學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。傳統(tǒng)考核方式，采用最后集中考試形式，容易滋生學(xué)生考前突擊復(fù)習(xí)等不良習(xí)慣。為使學(xué)生真正掌握“工廠供電”課程所學(xué)內(nèi)容，筆者改革了該課程考核方式，通過引入撰寫小論文以及課程設(shè)計(jì)答辯等形式，豐富了考核方式，加強(qiáng)了對(duì)學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)的考核。如在理論教學(xué)過程中，結(jié)合授課內(nèi)容，給學(xué)生布置很多課外訓(xùn)練，讓學(xué)生圍繞新能源發(fā)電、綠色照明以及智能電網(wǎng)等內(nèi)容撰寫小論文，并且記入最終成績(jī)。另外，在課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，考核方式采用答辯形式，重點(diǎn)考察學(xué)生在設(shè)計(jì)過程中對(duì)實(shí)際問題的分析能力和解決能力，確保課程設(shè)計(jì)與課本中相對(duì)獨(dú)立的知識(shí)統(tǒng)一起來，并能靈活運(yùn)用到供配電工程實(shí)踐訓(xùn)練過程中?？己朔绞降母母镉兄诖龠M(jìn)學(xué)生加強(qiáng)平時(shí)學(xué)習(xí)，杜絕了考前突擊式復(fù)習(xí)，使學(xué)生能真正掌握所學(xué)知識(shí)。

近幾年的教學(xué)實(shí)踐表明，在“工廠供電”課程教學(xué)中運(yùn)用多元化教學(xué)模式，促進(jìn)了課堂教學(xué)過程的優(yōu)化和教學(xué)質(zhì)量的提高，有助于學(xué)生全面掌握工廠供電系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)、工程計(jì)算和設(shè)計(jì)方法，為后續(xù)相關(guān)課程的學(xué)習(xí)以及畢業(yè)后從事工廠供電工作打下良好的基礎(chǔ)。

［1］寧曉梅，陳爽爽.多元化教學(xué)模式在優(yōu)化計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索［J］.黑龍江科技信息，2011（12）：170，275.

［2］徐瑜，劉慶.專題討論式教學(xué)法在“工廠供電”課程的實(shí)踐與探索［J］.中國(guó)電力教育，2008（124）：83-84.

［3］黃應(yīng)強(qiáng)，王賽.項(xiàng)目教學(xué)法在“工廠供電”課程教學(xué)中的應(yīng)用初探［J］.西昌學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2009，23（1）：140-141.