電氣專業(yè)導論研討課線上教學設(shè)計與實施

張良力 王斌 陳赟 陳華麗

[摘 要] 2020年，我國各級學校全面開啟基于互聯(lián)網(wǎng)與先進通信技術(shù)的遠程教學（線上）模式。此舉對我國教育教學方法改革影響深遠，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“互聯(lián)網(wǎng)+”時代高校電氣專業(yè)課程教學已發(fā)生的變化和未來發(fā)展趨勢，采用線上教學模式設(shè)計了“電氣專業(yè)導論”研討課。實踐發(fā)現(xiàn)，線上研討課能激發(fā)學生對電氣專業(yè)的認知興趣，提升學生開展探究式學習和參與討論的積極性;有利于教師把握學生對專業(yè)認知的深淺度，并根據(jù)實際情況及時調(diào)整教學內(nèi)容或授課方式。課程實施可為后期相關(guān)課程開展線上教學提供參考。

[關(guān)鍵詞] 電氣專業(yè)導論;研討課;線上教學;設(shè)計與實施

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

[作者簡介] 張良力（1981—），男，湖北武漢人，工學博士，武漢科技大學信息科學與工程學院副教授，碩士生導師，主要從事電力系統(tǒng)及其自動化研究。

[中圖分類號] G642.4? ?[文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2021）25-0124-04? ?[收稿日期] 2021-03-18

2020年，包括高等院校在內(nèi)的我國各級學校一改以往傳統(tǒng)的課堂教學（線下）模式，全面開啟基于互聯(lián)網(wǎng)與先進通信技術(shù)的遠程教學（線上）模式[1]。此舉對我國教育教學方法改革影響深遠，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)容和學習目標，靈活采用線上線下模式實施教學，可使學生在虛擬和現(xiàn)實兩種情境中學習和體會，有助于學生思維發(fā)散，增強學習興趣，提高學習主動性，進而提高課程教學效果[3]。筆者所在的“電氣專業(yè)導論”研討課教學團隊結(jié)合課程教學內(nèi)容及其實施特征，對研討課教學內(nèi)容、實施過程和評價體系進行重新設(shè)計，重點在于充分利用互聯(lián)網(wǎng)通信和信息數(shù)據(jù)管理平臺功能，提高師生之間、生生之間的交流頻次，在保障教學效果的同時提升研討課教學的信息化水平，為電氣專業(yè)相關(guān)課程開展線上教學提供參考。

一、課程改革背景

“電氣專業(yè)導論”是電氣工程及其自動化本科新生了解專業(yè)學科、知識及課程體系的先導課程，學習該課程有助于新生建立電氣專業(yè)意識、激發(fā)專業(yè)學習興趣、掌握課程學習方法，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)導論”課程教學存在講授過程平淡無奇、知識點只能被動接收且難以深化等問題，教學效果難以達到既定目標。教學改革直面課堂教學單調(diào)、沉悶的弊端，將傳統(tǒng)教學向“互動式”“翻轉(zhuǎn)式”方向轉(zhuǎn)變，對教學內(nèi)容和教學過程進行精細化設(shè)計，切實提升課堂的教學效果。研討課是現(xiàn)階段高校翻轉(zhuǎn)課堂教學改革的重點方向，其教學設(shè)計與實施是改革的難點。

研討課一般包括研習和討論兩個環(huán)節(jié)，其執(zhí)行主體前者是學生（個體），后者是師生（群體）。研討課前期，學生個體根據(jù)課程知識點和討論選題開展探究式學習和匯報設(shè)計;研討課中期，學生個體融入師生群體開展討論活動，在討論過程中強化知識理解和思考能力;研討課后期，學生已具備一定的自學和思維發(fā)散能力，可在日常學習生活中不斷反思，提高專業(yè)素養(yǎng)。在研習階段，學生需要掌握科學的專業(yè)知識學習方法，可與現(xiàn)階段流行的MOOC教學相結(jié)合，由指導教師根據(jù)學生討論選題方向，向?qū)W生推介優(yōu)質(zhì)線上教學資源，通過日常答疑、進度監(jiān)控，把握學生研習進度和深度，提升學生的研習效率。在討論階段，指導教師允許學生充分展示研習成果，允許學生在專業(yè)范圍內(nèi)針對討論選題暢所欲言[4]。在課程評分方面，從學生的學習投入程度、學習成果、個性化能力等方面進行綜合考評，達到知識、能力、綜合素質(zhì)三者融合提升的培養(yǎng)目標。2019年，筆者所在教學團隊探索研討課建課規(guī)律，設(shè)計出了“電氣專業(yè)導論”研討課，并在當年實施，取得了良好的教學效果。2020年，“電氣專業(yè)導論”研討課教學團隊在總結(jié)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，結(jié)合所在學校線上教學的具體要求，對研討課的教學內(nèi)容、實施過程和評價體系進行了重新設(shè)計，使其適應“互聯(lián)網(wǎng)+”時代高校電氣專業(yè)課程教學已發(fā)生的變化和未來發(fā)展趨勢。本次實施的“電氣專業(yè)導論”研討課線上教學模式，是在保留一定數(shù)額（少數(shù)）的學生在教室內(nèi)開展課堂（線下）討論的同時，要求其他（多數(shù)）的學生通過互聯(lián)網(wǎng)與教師、同學開展線上討論活動。線上、線下討論兩種教學模式同期舉行，通過流程設(shè)計使兩種模式在每個學生參與討論時能夠有效輪替，讓每個學生都能在不同環(huán)境下學習、體驗和提升。

二、教學內(nèi)容設(shè)計

根據(jù)“電氣專業(yè)導論”教學大綱的要求，結(jié)合歷年該課程選課人數(shù)的分布情況，將課程16個總課（學）時數(shù)劃分成兩部分，教師集中講授8課時，學生分組討論8課時。討論環(huán)節(jié)設(shè)置四個專題方向供學生選擇：電氣工程基礎(chǔ)與電工新技術(shù)、電力系統(tǒng)自動化、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)計思路是借助科普知識和生活常識，使學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，引導學生了解電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的運行特性及其分析、計算、設(shè)計、運行和保護等方面的專門性技術(shù)理論和方法，建立起電氣專業(yè)理論知識應用于工程實際的思維方式。除此之外，將我國電力科學前沿和最新技術(shù)應用，以案例分析形式要求學生進行深入探討，對其他領(lǐng)域的最新成果能否推動電氣學科的發(fā)展進行總結(jié)和展望。

電力系統(tǒng)自動化討論選題設(shè)計是從普及電力系統(tǒng)自動化的基本概念、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能出發(fā)，通過研習和討論，對幾種典型的電力系統(tǒng)自動化裝置，如同步發(fā)電機準同期并列、同步發(fā)電機自動勵磁控制、發(fā)電機調(diào)速系統(tǒng)及有功功率調(diào)節(jié)等有所了解和掌握。同時強化對電力系統(tǒng)及其運行方式的認知，理解電力系統(tǒng)自動化裝置對整個電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行所起到的積極作用。在此基礎(chǔ)上鼓勵學生進一步研習和討論智能電網(wǎng)、智能變電站、智能調(diào)度自動化等電力系統(tǒng)自動化新技術(shù)，激發(fā)學生對該專題方向的學習興趣。