“新工科”背景下供配電技術(shù)課程教學改革

溫苾芳 魏蒙希 李欽林 龔曉靜

摘?要：為培養(yǎng)卓越工程科技人才，滿足“新工科”的建設(shè)理念，以學校開設(shè)的“供配電技術(shù)”課程為例，分析了課程特點以及課程現(xiàn)階段存在的問題：（1）教學內(nèi)容單一；（2）教材內(nèi)容滯后；（3）理論與實踐存在脫節(jié)現(xiàn)象；（4）考核內(nèi)容和手段單一。針對問題采取相應(yīng)的激勵和引導(dǎo)手段，提出了以下幾個方面的教學改革：（1）線上線下結(jié)合教學，借助國家注電考試，激發(fā)學生學習動力。（2）引入新技術(shù)新標準新產(chǎn)品，改進課堂教學。（3）以項目為引導(dǎo)，實現(xiàn)校園—行業(yè)無縫連接。（4）采用MBO目標管理考核方法，實施目標分層，全面考核。實踐表明教學效果良好。

關(guān)鍵詞：供配電；新工科；理論實踐；MBO；目標考核

Abstract：In?order?to?cultivate?outstanding?engineering?and?technological?talents?and?meet?the?construction?concept?of?"new?engineering"，taking?the?"Power?Supply?and?Distribution?Technology"?course?offered?by?the?school?as?an?example，the?characteristics?of?the?power?supply?and?distribution?technology?course?and?the?current?problems?of?the?course?are?analyzed：（1）The?teaching?content?is?single;（2）The?content?of?the?textbook?lags?behind;（3）Insufficient?integration?of?theory?and?practice，resulting?in?disconnection;（4）The?assessment?content?and?methods?are?single?and?cannot?comprehensively?assess?students'?practical?ability?level.In?response?to?the?problem，corresponding?incentive?and?guidance?measures?have?been?taken，and?the?following?teaching?reforms?have?been?proposed：（1）?Combining?online?and?offline?teaching，with?the?help?of?national?electricity?injection?exams.（2）?To?enhance?students'?learning?initiative?and?stimulate?their?learning?motivation?Introduce?new?technologies，standards，and?products?to?improve?classroom?teaching?Guided?by?the?project.（3）Effectively?combining?theory?and?practice?to?achieve?seamless?connection?between?campus?and?industry.（4）Adopting?MBO?goal?management?assessment?method，implementing?goal?stratification?and?comprehensive?assessment.Practice?has?shown?that?the?teaching?effect?is?good.

Keywords：Power?supply?and?distribution;New?Engineering;Theoretical?practice;MBO；?Target?assessment

1?概述

1.1?課程特點

供配電技術(shù)是電氣工程專業(yè)實踐性很強的一門專業(yè)核心課程。該課程覆蓋知識面寬、工程應(yīng)用性強，涉及領(lǐng)域廣泛，是一門突出新技術(shù)、新產(chǎn)品、新標準的應(yīng)用型學科。

供配電技術(shù)課程除了注重基本理論之外，還應(yīng)注重學生多方面的能力培養(yǎng)：第一，具備一定的電氣設(shè)計和電氣制圖能力，為將來從事供配電系統(tǒng)設(shè)計、監(jiān)理、安裝運行打下堅實的基礎(chǔ)。第二，引導(dǎo)學生站在工程角度科學分析問題，以工程綜合應(yīng)用為目標，培養(yǎng)學生工程設(shè)計的理念。第三，為國家注冊電氣考試打好基礎(chǔ)，立足為培養(yǎng)卓越的供配電工程設(shè)計師服務(wù)［1］。

1.2?現(xiàn)階段存在的典型問題

現(xiàn)階段課程教學中，存在的幾個典型問題：第一，常規(guī)教學方式內(nèi)容單一，知識點多而雜，且枯燥，學生的學習熱情呈遞減趨勢。第二，課程教材內(nèi)容滯后，教材更新的速度跟不上行業(yè)上的發(fā)展。第三，由于教學目的性不強，學生實踐能力未得到提升，使現(xiàn)有的教學與行業(yè)應(yīng)用存在脫節(jié)現(xiàn)象。第四，考核內(nèi)容和手段單一。該課程考核僅停留在課堂平時成績和試卷分數(shù)兩個層面，沒有完善的課程考核評價體系來引導(dǎo)和監(jiān)督學生，不能全方位考核學生的實踐能力水平。

現(xiàn)課程已無法適應(yīng)社會對新型人才培養(yǎng)目標的要求。因此，針對供配電技術(shù)課程開展教學改革，已成為當務(wù)之急。

2?課程教學改革與實踐

筆者針對目前該課程存在的典型問題，采取相應(yīng)的激勵和引導(dǎo)手段，從線上線下結(jié)合、課程內(nèi)容改進、實踐體系創(chuàng)新、評價體系重建等方面進行了積極探索與改革。

2.1?線上線下結(jié)合，借助國家注電考試，激發(fā)學生動力

為解決課堂內(nèi)容單一，采取了相應(yīng)的激勵和引導(dǎo)手段。首先，采用線上線下結(jié)合的教學方式，線上主要使用91速課平臺。因為它操作便捷，調(diào)用課程數(shù)據(jù)方便，只要有網(wǎng)絡(luò)，教室電腦和手機均可以操作，相當靈活。

91速課內(nèi)容豐富，第一，課前可以利用91速課平臺推送課件，并且平臺能顯示學生的下載情況和學習時長。

第二，在課堂上利用91速課，教師通過口令輸入，能夠在幾秒的時間內(nèi)完成上百位學生的考勤，提高課堂效率，并能在電腦端下載電子版，以便老師存檔留底，避免教學糾紛。

第三，由于課堂知識點多，內(nèi)容枯燥，在學生狀態(tài)和專注力下降時，課堂上轉(zhuǎn)用91速課推出相關(guān)測試題。測試完成后，速課平臺上能立即顯示每位學生的測試分數(shù)，該成績計入學生期末總成績。同時教師也能第一時間把握學生知識點的掌握情況，并通過速課平臺推出每道題的答案及答案解析，可供學生課后消化吸收。

第四，課堂上結(jié)合工程現(xiàn)場施工視頻和實物圖片來提高學生的學習興趣，帶領(lǐng)學生接受虛擬的工程現(xiàn)場教學。

第五，確定目標，進一步激發(fā)學生的學習熱情與動力。課堂上分析供配電就業(yè)形勢，以及如何立足成為卓越的供配電工程師，如何取得國家注冊電氣工程師證書等。學生心中有目標，其熱情和動力得到進一步提高。教師在課堂上結(jié)合國家注冊電氣（供配電）考試大綱，把歷年真題的案例分析引入到課堂中，幫助學生了解考試題型，熟悉考試環(huán)境以及轉(zhuǎn)變考試思維。

2.2?引入新標準新產(chǎn)品，改進課堂教學

正因為供配電工程是一門突出新技術(shù)、新產(chǎn)品、新標準的應(yīng)用型學科，所以課程教材常常會出現(xiàn)內(nèi)容滯后，教材中引用到的規(guī)范和產(chǎn)品數(shù)據(jù)未得到及時更新。為了解決這一問題：一方面，教師通過寒暑假行業(yè)調(diào)研和相關(guān)行業(yè)有經(jīng)驗的技術(shù)人員保持交流溝通，了解最近的行業(yè)形勢以及技術(shù)的更新，得到供配電工程相關(guān)標準、規(guī)范、產(chǎn)品技術(shù)資料等最新電子版。并把新標準、新產(chǎn)品引入課堂，主動替換教材上滯后內(nèi)容；另一方面，隨時關(guān)注課程相關(guān)教材的最新版本，以及配套教學視頻、PPT等。

課堂上除了講授書本知識，還引入了實際供配電工程設(shè)計中常見的問題以及具體問題分析，幫助學生就業(yè)從事供配電設(shè)計工作時，少走一些彎路，提升工作效率。

2.3?項目引導(dǎo)和理論實踐結(jié)合，實現(xiàn)校園—行業(yè)無縫對接

以工程項目為引導(dǎo)，注重基本理論與工程設(shè)計相結(jié)合，體現(xiàn)工程應(yīng)用特色，將工程設(shè)計案例貫徹到教學之中，實現(xiàn)校園—行業(yè)的無縫對接。

首先，跟專業(yè)負責人溝通協(xié)商，調(diào)整培養(yǎng)計劃，減少理論教學課時的同時，增加供配電實踐課程。

其次，引入有供配電工作經(jīng)驗的雙師型教師。由企業(yè)技術(shù)人員擔任供配電課程的教師，加強教學團隊的水平。讓學生在課堂中就能接觸到企業(yè)具體項目，提高綜合能力［2］。

最后，校企合作。與企業(yè)建立合作關(guān)系，企業(yè)為學生提供實習就業(yè)機會，同時學生也在一定程度上服務(wù)于企業(yè)。通過校企合作平臺，進一步提升學生對實際操作的認識，同時也提前對供配電的工作環(huán)境和工作性質(zhì)有所了解，在就業(yè)時實現(xiàn)校園—行業(yè)無縫對接。

2.4?MBO目標管理考核方法，分層實施，全面考核

以往單一的考核方式僅停留在課堂平時成績和試卷分數(shù)兩個層面，隨著教學改革的進行，在項目引導(dǎo)下，引入MBO目標管理考核方法，能夠全方位考核學生的實踐能力水平。MBO目標管理考核方法：確定目標、制訂計劃、對目標期限內(nèi)的工作完成情況進行考核，然后循環(huán)考核，如圖1—圖4所示。

首先，讓學生參與目標制定。建立目標的學生比沒有建立目標的學生會得到更好的學習表現(xiàn)，也會得到較高水平的結(jié)果。學生如何制定目標呢？

（1）目標要清楚、明確。引入一個具體的工程項目，讓學生組自己設(shè)置自己的目標，設(shè)置的目標盡量具體化，不能太籠統(tǒng)，還要具備一定的彈性。學生再和教師討論溝通在一定期限內(nèi)完成的主要任務(wù)，定下工作目標之后，形成書面的記錄，幫助學生進行自我提醒和自我檢查。例如：某學生組制定了“某項目的變電所電氣主接線設(shè)計”目標后，學生組要把這個目標具體化，以書面的形式列寫出各具體的小步驟：先選擇電力變壓器，再對變電所高壓側(cè)進行電氣主接線設(shè)計，緊接著對變電所低壓側(cè)進行電氣主接線設(shè)計。在時間和能力允許的情況下，學生還可繼續(xù)完成高低壓配電系統(tǒng)設(shè)計等，保證目標的彈性，不對學生設(shè)限，即避免所謂的“天花板效應(yīng)”。

（2）目標要可評估。目標被具體化之后，更利于對學生能力的評估。

（3）目標要有相容性。工程離不開各個專業(yè)密切配合，工程上強調(diào)的是團隊協(xié)作能力，僅個人能力突出不能代表工程完成突出。雖然不同學生組選擇的目標不同，但各目標要相容于總目標，保證在整個項目中，各目標組之間具有邏輯性、銜接性和相容性。同樣，在同一目標組下，也要注意學生之間的目標相容性。

（4）首先，目標要有挑戰(zhàn)性。富有挑戰(zhàn)性的目標更能激發(fā)學生的學習熱情。以工程項目為引導(dǎo)，把學生從枯燥的課本知識暫時拉出來，實現(xiàn)理論與實踐相結(jié)合。對于第一次接觸工程項目的學生而言，目標具有挑戰(zhàn)性，同時，學生更有學習熱情，主動性更高。

其次，明確目標的層次和屬性，制訂計劃，合理安排時間。學生組確定具體目標之后，也進一步明確了目標的層次和屬性，制定出相應(yīng)的任務(wù)書和進度表。學生們和教師就任務(wù)書和進度表進行討論溝通，并形成書面記錄。

再次，期限內(nèi)的目標考核性。對目標在不同階段完成情況進行考核，類似于本科畢業(yè)設(shè)計的初期檢查和中期檢查，檢查結(jié)果納入總成績考核。

最后，檢查總目標的完成情況。各學生組完成相應(yīng)目標之后，制作好PPT，進入最后的答辯環(huán)節(jié)。答辯PPT避開綜述性的理論知識，主要提及各目標實現(xiàn)的過程，計算及其成果，突出層次邏輯性，以及實現(xiàn)目標的不足之處。

3?效果

通過教學改革，供配電技術(shù)課程的教學效果顯著提升，由校教務(wù)系統(tǒng)直接導(dǎo)出往年學生總成績分析表，如圖2—圖4所示。平均分由2019年的65.7分提高到了2022年的86.5分，每年呈現(xiàn)上升趨勢。

此外，學生的創(chuàng)新能力也得到大幅提升，2019年到2022年，電氣專業(yè)學生獲得國家發(fā)明專利4項、國家實用新型專利40余項，發(fā)表論文10余篇，參加三創(chuàng)賽、挑戰(zhàn)杯、互聯(lián)網(wǎng)+各類競賽獲得國家級獎勵、省級獎勵100余項。實踐證明，“新工科”的建設(shè)理念下的供配電課程教學改革與實踐不僅提高了學生的學習自主性和實踐能力，還提升了學生的綜合素質(zhì)，為更好地培養(yǎng)創(chuàng)新型人才和學校應(yīng)用型轉(zhuǎn)型提供了借鑒和應(yīng)用價值。

結(jié)語

為培養(yǎng)卓越工程技術(shù)人才，滿足“新工科”理念，筆者闡述了供配電課程教學遇到的問題及解決措施，并取得了不錯的教學效果，可被借鑒推廣。

供配電技術(shù)課程教學仍然存在不足之處，課程一直以來都是處于應(yīng)用型階段，在前沿科技創(chuàng)新上，一直沒有得到突破。隨著我國電力能源結(jié)構(gòu)逐步轉(zhuǎn)向低碳型，目前交流系統(tǒng)發(fā)用電成本太高，而直流系統(tǒng)末端的分布式電源可以大大減少投入成本。如何把直流系統(tǒng)引入到供配電技術(shù)中，突破一個創(chuàng)新口，是筆者值得思考的問題。

參考文獻：

［1］莫岳平，翁雙安.供配電工程［M］.北京：機械工業(yè)出版社2011.

［2］王穎麗，吉紅，李彤.“工廠供配電技術(shù)”EPIP教學改革與實踐［J］.天津職業(yè)院校聯(lián)合學報，2020，22（03）：1620.

［3］張蓓，呂建勛，張靜，等.“新工科”背景下單片機通識課教學改革［J］.電氣電子教學學報，2022，44（05）：3741.

［4］牛玉艷，吳曉紅，張總，等.“項目引導(dǎo)、多元聯(lián)動”理念下機電傳動控制課程教學改革與實踐［J］.中國現(xiàn)代教育裝備，2023（01）：163165.

［5］范璟.《供配電技術(shù)》課程教學改革研究與分析［J］.科技風，2020（14）：87.

［6］翁雙安.供配電工程設(shè)計指導(dǎo)［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2019.

項目基金：四川省民辦教育協(xié)會課題“基于OBE理念下民辦高校應(yīng)用型課程建設(shè)路徑探索——以電氣工程專業(yè)為例”（MBXH22ZD14）

作者簡介：溫苾芳（1985—?），女，漢族，江西撫州人，碩士，講師/工程師，主要從事建筑電氣、供配電方面的教學與研究；魏蒙希（1994—?），女，漢族，河北安國人，碩士，講師/工程師，主要從事發(fā)電廠設(shè)計、電力系統(tǒng)教學與研究；李欽林（1986—?），男，漢族，四川內(nèi)江人，碩士，高級工程師，主要從事自動化、供配電方面的教學與研究。

*通訊作者：龔曉靜（1980—?），女，漢族，四川自貢人，碩士，工程師，主要從事人工智能與科學、通信與信息系統(tǒng)的教學與研究。