樊海紅,陳景賢,李一峰
(廣東海洋大學電子與信息工程學院,廣東 湛江 524088)
應對新一輪科技革命,在工科教學中,我們面臨新機遇、新挑戰(zhàn)。在教學中強化學生工程實踐教育,培養(yǎng)學生在能力上有想法、敢作為,精益求精的大國工匠精神,讓學生具備更高的動手能力和應用創(chuàng)新思維。電氣工程及其自動化專業(yè)是融電氣技術(shù)和自動化技術(shù)于一體,強電與弱電相結(jié)合的應用型專業(yè)。工廠供電課程是廣東海洋大學電氣工程及其自動化專業(yè)一門必修的專業(yè)核心課。它的主要任務是使學生掌握工廠供用電技術(shù)的基本概念、基本知識,能建立工廠供用電的知識結(jié)構(gòu)平臺,為以后從事工業(yè)企業(yè)供配電系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計、管理等方面的工作夯實基礎(chǔ)。工廠供電課程作為一門專業(yè)課,課時少、內(nèi)容多、工程實踐性強??茖W的教學模式和教學方法有助于培養(yǎng)電氣工程及其自動化領(lǐng)域的高級應用型技術(shù)人才。新工科理念對寬口徑專業(yè)建設(shè)、工廠供電專業(yè)課程提出了更高的要求,本文提出產(chǎn)教研融合的討論式教學方法,采用線上線下混合式教學方式,把學生培養(yǎng)成具有可持續(xù)競爭力的創(chuàng)新應用型電氣工程人才。
我校的工廠供電課程是在第七學期開課,學生已進入大四開始應聘工作。有針對地把工廠供電課程知識和他們備考的南方電網(wǎng)考試知識、面試的工作聯(lián)系起來,讓學生切身體會到課程知識和實際需要的結(jié)合,感受到知識的迫切需要。從而激發(fā)學生的學習欲望,學生自然就會以最佳的精神狀態(tài)投入到學習新知識的活動中。
加強與電力企業(yè)溝通,開展產(chǎn)學研合作,帶領(lǐng)學生走進企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場開展教學。帶學生到湛江港洋水產(chǎn)有限公司的現(xiàn)場教學。一方面學生見識到企業(yè)供配電系統(tǒng)中的多種一次設(shè)備、高低壓開關(guān)柜內(nèi)設(shè)備配置及其接線方式;另一方面同學們在現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)整個工廠變電所有5臺變壓器,但只有4臺運行。對于冷凍廠這些季節(jié)性生產(chǎn)企業(yè)工廠變電所,為了提高供電系統(tǒng)的經(jīng)濟效益,降低電能損耗,供配電系統(tǒng)設(shè)計為多臺電力變壓器,在一年中的不同時期根據(jù)需要投入不同的運行臺數(shù)?,F(xiàn)場教學加強了學生對負荷曲線和經(jīng)濟運行方式的掌握,將抽象的知識具體化,有助于完整并科學的理解工廠供電系統(tǒng),提升了教學效果。
配電房現(xiàn)場都是處于運行狀態(tài),所有開關(guān)設(shè)備都處于帶電狀態(tài),現(xiàn)場講解最重要的是安全,所以在課程教學中加強學生的安全教育,安排觸電急救、心肺復蘇等生產(chǎn)一線實踐技能訓練項目。這些技能學生們在以后的工作、生活中都是受益的。真正的做到了學以致用,達到了教學目的。
工廠供電課程理論內(nèi)容抽象、實踐性強。在課程教學過程中教師注重由淺入深,以點帶面、精講多練。根據(jù)“理論-實踐-認識”的認識規(guī)律進行教學。理論教學與實踐教學穿插、循環(huán)進行、逐步深入。
工廠供電課程作為一門專業(yè)課,學時少,為了把時間分配到帶學生走進生產(chǎn)一線講學。我們利用中國大學MOOC平臺采用線上線下混合式教學。比如在講授工廠電力負荷的分類時,在中國大學MOOC平臺提前一周發(fā)布教學內(nèi)容,布置教學任務。學生利用教師在MOOC平臺上發(fā)布的教案、課件等教學資源自主學習理論知識。教師在上課前帶領(lǐng)學生到學校金工實訓中心的機床、銑床、刨床等生產(chǎn)車間現(xiàn)場,熟悉工廠電力負荷的種類,采集各電力負荷設(shè)備的參數(shù)。再回到教學課堂,采用討論式教學法,教師提出問題,同學們自由發(fā)表見解、切磋觀點,教師最后對教學知識、教學開展和學生表現(xiàn)作歸納總結(jié)。利用線上線下混合式教學,在集體討論、師生交流、相互補充這樣一種濃烈又輕松的課堂氛圍中,同學們認識了新設(shè)備、掌握了新知識。
我校的工廠供電課程在第七學期開課,學生已經(jīng)積累了6個學期大學課程學習的基礎(chǔ)和經(jīng)驗,具備一定的學習能力和分析能力。在工廠供電課程教學中從啟發(fā)式教學推進為討論式教學,有助于鍛煉學生自主學習的能力,拓展學生的思維空間,培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題到解決問題的能力。
在工廠供電課程教學過程中,根據(jù)教學內(nèi)容,布置一個研究項目,科學組織學生小組學習。在工廠變配電所電氣設(shè)備及其一次系統(tǒng)教學中,針對高壓一次設(shè)備和低壓一次設(shè)備的類型、結(jié)構(gòu)原理、作用以及接線方式等知識,提前布置一個企業(yè)供配電線路設(shè)備選型項目給學生。學生以宿舍為單位分組,小組成員一起學習并各有分工,設(shè)有組長、PPT設(shè)計者、發(fā)言代表等。各小組在組長的組織下一起查閱資料、討論學習、總結(jié)歸納,共同完成PPT。課上每個小組派發(fā)言代表在規(guī)定的時間內(nèi)上臺展示本組的學習成果,其他組的同學可以向他們提問,臺上小組成員都可以解答。教師根據(jù)同學們的問答作適當?shù)膮f(xié)調(diào)并補充。在教學過程中,討論式教學涉及課堂討論和課堂小問答。老師根據(jù)學生的表述邏輯、PPT質(zhì)量以及回答情況等給予評分,課堂討論得分是課程考核平時分的重要依據(jù)。課堂討論評分方案如表1所示。
表1 課堂討論評分方案
在這種小組學習、代表發(fā)言、課堂討論的課堂教學情景中,時而激烈討論、時而掌聲雷鳴,同學們的學習熱情高漲,求知欲得到激發(fā)和釋放。以教師為引導,學生為主體的討論式教學方法不但提高了學生的學習積極性和教學質(zhì)量,并且給學生提供了施展才能的平臺和主動展現(xiàn)的機會。學生的組織能力、語言表達能力、面對提問的應對能力都得到個性化的鍛煉。這種依托于項目研究的討論式教學,突顯了學生學習的主體地位,激發(fā)了學生學習興趣。學生主動融入學習的質(zhì)和量都得到了明顯提升,有效的發(fā)揮了學生學習的主動能動性、提高了課堂教學效果,實現(xiàn)了對學生的能力培養(yǎng)。
教學過程中,每節(jié)課的新知識都是由生活實際引出,走進學校變配電房現(xiàn)場教學,認識工廠高低壓配電,選擇生活中的電路作為工廠供電課程實驗電路,激發(fā)學生的求知欲,達到實驗目的。通過觀察校內(nèi)工廠和實驗室的配電線路,理解工廠電力線路敷設(shè);利用學校實驗樓接地體實地測量接地電阻進行測量,加強對電氣裝置接地和保護的認識。在實驗教學中,不但鍛煉學生的實踐動手技能,而且引導學生善于思考、敢于思考、勇于創(chuàng)新,提高學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。
教師帶領(lǐng)學生把教學和研究有機結(jié)合起來,內(nèi)化成就自己,外化感染學生。師生們的共同努力已經(jīng)開花結(jié)果。一種便于調(diào)節(jié)固定使用的電工電子用模擬實訓裝置等多項國家發(fā)明專利已獲授權(quán)。學生積極參加各種學術(shù)競賽活動和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目,學科競賽成績豐碩。挑戰(zhàn)杯、電子設(shè)計大賽、三菱電機杯電氣自動化大賽到處活躍著我們學生的身影,取得挑戰(zhàn)杯省二等獎,三菱電機杯電氣自動化大賽全國一等獎、二等獎等好成績,學生的實踐創(chuàng)新能力得到了培育和提高。
討論式教學方法與現(xiàn)場教學手段的結(jié)合,學生的學習主動性提高了,課程不及格率大大降低。有利于開拓學生的思維,鍛煉學生的表達能力,有助于學生理論聯(lián)系實際,培養(yǎng)學生良好的實踐能力和綜合素質(zhì)。
產(chǎn)教研有機融合是適應社會需要的必然,也是培養(yǎng)學生分析問題、解決問題能力及提高學生動手能力的重要一環(huán)。調(diào)動了學生學習的積極性,激發(fā)了學習熱情,提高了教學效果。