何柏娜++黃桂春++劉連鑫
摘 要 針對當前研究生精品課程建設中存在的問題,將慕課理念融入研究生現(xiàn)代電力系統(tǒng)分析精品課程建設中,優(yōu)化課程教學內容,開發(fā)微課、仿真、研究專題等數(shù)字教學資源,實施混合式教學,推進過程考核改革。實踐證明,研究生不僅掌握了理論知識,而且大大提高了科研實踐能力。
關鍵詞 研究生;精品課程;慕課;現(xiàn)代電力系統(tǒng)分析
中圖分類號:G642 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2017)14-0056-03
Construction and Practice of Postgraduates Excellent Course under Idea of MOOCs//HE Baina, HUANG Guichun, LIU Lianxin
Abstract In view of the problems existing in the construction of postgraduates excellent courses, the paper integrates the concept of MOOCs into the construction of Modern Power System Analysis excellent courses, optimize the content of course teaching, develop digital teaching resources such as micro course, simulation and re-search topic, through the mixed teaching, to promote the process of assessment reform. Practice has proved that postgraduates not only mastered the theoretical knowledge, but also greatly improve the scientific research ability of postgraduates.
Key words graduate student; top-quality course; MOOCs; modern power system analysis
1 引言
課程教學是保障研究生培養(yǎng)質量的必備環(huán)節(jié),是研究生培養(yǎng)的重要途徑[1]。教學方式方法是否科學合理,將影響研究生培養(yǎng)的質量,特別是影響研究生科學方法的訓練和學術素養(yǎng)的培養(yǎng)。山東理工大學2010年啟動研究生精品課程建設,經(jīng)過幾年建設,有效提高了研究生培養(yǎng)質量,但在建設過程中也出現(xiàn)內容更新緩慢、視頻質量不佳、交互性差、使用頻率低等一系列問題。
近年來,慕課作為一種新型在線教育模式,以先進的教學理念和教學模式,引發(fā)了教育工作者的強烈關注和激烈討論。北京大學、清華大學、上海交通大學等知名高校相繼加入Coursera、Udacity和edX三大慕課平臺,以“中國大學MOOC”為代表的一批國內慕課平臺也陸續(xù)上線,我國高等教育開始進入“慕課時代”。
對于地方性和行業(yè)特色的高等院校而言,研究慕課的教育理念、教學模式、教學方法,并將其應用在本校研究生課程建設和教學改革中,創(chuàng)建一種適合校情和學情的教學模式,無疑是一種務實而有效的課程建設途徑。本文結合山東理工大學電氣與電子工程學院電氣工程學科研究生教學現(xiàn)狀,借鑒慕課理念,探索適合本學院特色的現(xiàn)代電力系統(tǒng)分析課程建設模式,這對于解決原有精品課程存在的缺點,進一步提高研究生教育質量有著重要意義。
2 慕課對研究生課程建設的啟示
以學生為中心的價值理念 尊重和服務于學生的主體性,是教育教學的基本準則[2]。慕課尊重學生的主體性,以學生為中心,改變了傳統(tǒng)研究生教育以教師為中心的教學模式。學生通過慕課平臺上的視頻、文本、仿真、小測試等資源開展學習,并可與教師、同學開展互動交流,分享學習成果?;谀秸n的教學模式,學生學習比較便捷,教學資源豐富,可以根據(jù)自己的環(huán)境、經(jīng)濟、時間、興趣來安排自己的學習,具有充分的自主性。
以微課為基本單元組織教學活動 微課是經(jīng)過精心的信息化教學設計,以流媒體形式展示的圍繞某個知識點或教學環(huán)節(jié)開展的簡短、完整的教學活動[3]。微課視頻雖然播放時間比較短,但每個微課視頻都對應一個相對獨立而完整的主題,并配備小測試。微課的特點是有利于學習者抓住學習重點,適時檢驗學習效果,有利于提高學習效率。
交互式社交化的學習環(huán)境 慕課創(chuàng)建了類似于職業(yè)化、專業(yè)化的學習社區(qū)環(huán)境,學習者之間、師生之間均可以互相討論、互相點評,分享自己的觀點或成果,有力地激發(fā)學習者的學習動機,使得學習者獲得豐富的學習體驗。研究生的學習階段已具有成人特征,其學習活動與所處的生活環(huán)境息息相關,自身發(fā)展與其周圍社會環(huán)境因素之間相互作用。通過慕課學習,研究生知識學習和課題研究不再是閉門造車,而是在學習社區(qū)中進行交互式的學習,有利于研究生掌握知識,培養(yǎng)創(chuàng)新能力,大大提高學習的熱情。
3 慕課理念下研究生精品課程建設與實踐
研究生“現(xiàn)代電力系統(tǒng)分析”精品課程建設是一項系統(tǒng)工程,涉及課程設計理念、教學內容、教學模式、教學手段、師資隊伍和教學管理制度等多方面。本文主要從教學內容、微課、教學模式以及考核方式等方面,介紹山東理工大學“現(xiàn)代電力系統(tǒng)分析”精品課程建設和實踐。
優(yōu)化教學內容 精品課程的教學內容的設計必須保持先進性、科學性[4],能夠及時反映電氣工程學科領域的最新科技成果。根據(jù)電氣工程學科電力系統(tǒng)繼電保護及安全控制方向的要求,結合現(xiàn)代電力系統(tǒng)最新技術,增加智能電網(wǎng)技術、電力系統(tǒng)優(yōu)化技術、計算機網(wǎng)絡與電力系統(tǒng)分析的結合等新技術的理論及應用,并根據(jù)實際電力工程的需要,介紹電力系統(tǒng)安全、超高壓直流輸電、柔性交流輸電、分布式發(fā)電、智能電網(wǎng)等最新發(fā)展動態(tài)。同時,刪減一些過時的內容,使優(yōu)化整合后的課程內容更加先進實用,體系結構更加科學合理。endprint
開發(fā)微課 根據(jù)課程目標、課程性質和教學大綱,分析課程教學內容組成、關聯(lián)和層次,分塊分層細化課程內容,分解出關鍵知識點,設計微課程和小測試作為精品課程網(wǎng)上授課的主要載體。微課程一般由經(jīng)過細分的10~20分鐘的視頻課程以及穿插其中的小問題、小測試構成。學生在學習時,需要觀看、思考、理解、領會微視頻課程內容,學習完畢后完成小測試,并可在網(wǎng)上與教師和同學交流互動,分享學習體驗。
現(xiàn)代電力系統(tǒng)分析課程包括電力網(wǎng)絡的數(shù)學模型及求解方法、電力系統(tǒng)的潮流計算、電力市場環(huán)境下的電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析等八個教學模塊。每個教學模塊,按照內容、邏輯關系和關聯(lián)性的原則劃分出25個子模塊,并依此再細分為60個知識點,這些知識點就構成本課程的微課程內容。
微課的表現(xiàn)形式是微視頻,其策劃與制作直接影響到教學效果和教學質量[2]。在微課制作過程中,講授者必須對知識有深刻的掌握,正確使用文字、語言、圖片等形式進行描述;對知識的表述應有自己的描述,而不是對某一本書本的羅列;講授者的聲音響亮、口語確定化,講解通俗易懂,盡量少地使用古板、枯燥的書面語。視頻畫面的呈現(xiàn)設計應配合語音講授內容,具有良好的可觀賞性;合理地應用PPT帶來的視覺效果,比如自定義動畫、PPT切換方式、顏色搭配、字體搭配等。小問題和小測試可穿插在講解過程中,也可安排在微課結尾處。
設計研究專題 研究生課程學習不僅獲取現(xiàn)代電力系統(tǒng)分析的相關知識,更重要的是提高研究生使用計算機開展現(xiàn)代電力系統(tǒng)分析的實踐能力,同時也鍛煉研究生編寫研究報告的能力。因此,針對現(xiàn)代電力系統(tǒng)分析課程的難點和重點,開發(fā)多套自選研究專題,供學生課外研究。研究專題主要有復功率專題、潮流算法研究專題、電壓控制專題、單機無窮大系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性分析專題等。
在這些研究專題中,有的提供設計好的軟件供學生使用,學生只需要前期的建模和后期的分析;有的需要學生自己編程、分析;有的需要學生閱讀一定量的文獻,然后才能分析研究。不論哪種形式,最終均以學術論文的格式撰寫專題報告,并制作PPT匯報研究結論。該舉措有效鍛煉了研究生的科研實踐能力和撰寫研究報告的能力,有效調動了研究生學習和探索的主動性,同時加深了研究生對課程中重點、難點知識的理解。
改進教學模式、方法和手段 吸收慕課教學理念,借助現(xiàn)代網(wǎng)絡和移動網(wǎng)絡教學平臺,采取基于微課的翻轉課堂教學模式和傳統(tǒng)課堂教學模式相結合的混合教學模式。整個教學環(huán)節(jié)分為兩種類型,即課下微課學習和課堂教學,其中課堂教學又分為傳統(tǒng)課堂授課和翻轉課堂兩種類型。
1)傳統(tǒng)課堂授課。有關電力網(wǎng)絡、潮流分析、電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的基本概念等內容比較分散,不適合精煉短小的微課課程,采用傳統(tǒng)的課堂授課方式。同時,教師可以在講授基本概念的同時,指導學生學習方法,讓學生了解課程與專業(yè)相關的知識點。
2)課下微課課程。學生根據(jù)學習進度,利用碎化片時間進行課下學習,觀看相關微課視頻,查看相關文獻資料,完成相應小測試,并在課程網(wǎng)絡互動平臺上交流研討。教師利用互動平臺指導學生,并及時答疑、評價。
3)翻轉課堂。翻轉課堂的實質就是給學生創(chuàng)設一個自主學習的環(huán)境[5],學生主動學習、參與教學,增加和教師間的互動與交流。教師根據(jù)微課課程學生的在線測試和在線互動情況,凝聚和提煉問題,組織課堂討論;通過課堂討論,解決課程學習中的普遍問題;指導參與學生討論,適時拓展相關知識點。
改革和完善考核方式 考核方式作為教學效果評價的重要手段,對學生學習和教師教學具有重要的指導作用。為了督促研究生平日課程學習,提高課程教學效率,加大對研究生學習過程的監(jiān)控和考核力度,把課外實驗、微課學習和專題研究報告納入考核范圍,該部分成績占40%。期末考試成績占60%,采取開放考試形式,學生在規(guī)定時間內通過計算機完成題庫中抽出的一套試題。試題題目有基本知識題,但更多的是設計分析型題目。這些設計分析型題目一般比較開放,有較強的工程背景,重點考查研究生應用知識解決實際工程問題的能力。
4 結束語
本文從山東理工大學電氣與電子工程學院研究生精品課程現(xiàn)狀出發(fā),借鑒當前備受關注的慕課,從教學內容的優(yōu)化、微課和研究專題的開發(fā)、教學模式及考核方式改革等方面,對研究生現(xiàn)代電力系統(tǒng)分析精品課程進行有益探討。該課程在2015級研究生教學中應用,教學效果顯著增強,大大提高了研究生教學質量。
參考文獻
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[5]宋鑫.“以學生為中心”視角下的北京大學課堂教學改革的實踐與探索[J].中國大學教學,2015(11):27-30.endprint