重慶大學(xué)城市科技學(xué)院電氣信息學(xué)院 鄭雪娜 沈國杰 王麗芳 賈渭娟

電力系統(tǒng)自動(dòng)化實(shí)踐教學(xué)模式探討

重慶大學(xué)城市科技學(xué)院電氣信息學(xué)院 鄭雪娜 沈國杰 王麗芳 賈渭娟

簡述了電力系統(tǒng)自動(dòng)化這門課程的重要性，就獨(dú)立學(xué)院學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況進(jìn)行分析，借鑒了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，運(yùn)用到本課程的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。以小組分工形式調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)參與到實(shí)踐環(huán)節(jié)中，并通過考核機(jī)制的改進(jìn)來保證學(xué)生對(duì)于教學(xué)視頻的學(xué)習(xí)，提升了學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和綜合業(yè)務(wù)水平。

翻轉(zhuǎn)課堂；實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)；考核機(jī)制

0.引言

電力系統(tǒng)自動(dòng)化這門課程是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的專業(yè)課程，是電力系統(tǒng)分析、電力電子技術(shù)及自動(dòng)控制原理課程的后續(xù)課程，要求學(xué)生能將以上課程融會(huì)貫通，從工程實(shí)際問題出發(fā)，熟練運(yùn)用，能分析問題與解決問題，是培養(yǎng)復(fù)合型人才的重要課程之一。該門課程理論知識(shí)覆蓋面較廣，可以結(jié)合Matlab仿真平臺(tái)實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)方法的改進(jìn)，由仿真結(jié)果直觀地給予學(xué)生電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的調(diào)控作用與效果。而對(duì)于實(shí)踐教學(xué)模式而言，一直沿用的是以教師為主體的形式，并未有相關(guān)的教學(xué)改革舉措。本文則將從實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)入手，作相應(yīng)地調(diào)整與改進(jìn)。

1.學(xué)情分析

該課程的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，多為室內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式，且實(shí)驗(yàn)設(shè)備由于學(xué)校的實(shí)際環(huán)境的限制，需要通過不同的仿真設(shè)備來模擬工程現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，實(shí)際過程較為復(fù)雜，講解過程較長，2節(jié)課并不能將一次實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容完成。而由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備較為昂貴，購置臺(tái)數(shù)有限，也導(dǎo)致了學(xué)生在實(shí)驗(yàn)練習(xí)時(shí)，無法每位同學(xué)都能完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，多數(shù)學(xué)生都在渾水摸魚，并沒有獲得課業(yè)相關(guān)知識(shí)。

除上述問題之外，獨(dú)立學(xué)院學(xué)生的基礎(chǔ)課程掌握程度較差。對(duì)于電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生而言，因從最基礎(chǔ)的電路原理和電子技術(shù)課程開始就沒有完全掌握，進(jìn)而帶著不足學(xué)習(xí)后續(xù)的電機(jī)與拖動(dòng)、電力電子技術(shù)及自動(dòng)控制原理等課程時(shí)，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不斷降低，前后課程無法良好地銜接，不能更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)課程的理論及實(shí)踐學(xué)習(xí)。

接下來將從上述兩個(gè)方面解決課程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中存在的不足，并提升學(xué)生對(duì)于動(dòng)手實(shí)踐類項(xiàng)目的興趣，由實(shí)踐補(bǔ)充理論學(xué)習(xí)中未掌握的相關(guān)知識(shí)。

2.改進(jìn)舉措探索

2.1 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的借鑒與運(yùn)用

翻轉(zhuǎn)課程一般為理論教學(xué)中的一種教學(xué)模式，但是由于該門課程實(shí)踐環(huán)節(jié)所涉及 的知識(shí)面較廣，故此次改革探索從此著手。所謂翻轉(zhuǎn)課堂即為將原來的傳統(tǒng)教學(xué)模式改進(jìn)為課下學(xué)生通過學(xué)習(xí)有趣的教學(xué)微課視頻進(jìn)行課前預(yù)習(xí)，課上老師通過簡單地講解與提問等方式加深其對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握。老師通過不斷地課堂練習(xí)，讓學(xué)生能熟練運(yùn)用相關(guān)知識(shí)來解決工程實(shí)際問題，將理論與實(shí)踐完美結(jié)合。老師作為“修行”的領(lǐng)路人，只是起到了引導(dǎo)與啟發(fā)作用，將原來的教師主體教學(xué)模式改為了以學(xué)生與教師雙主體模式。此種教學(xué)模式中，老師與學(xué)生的互動(dòng)尤為重要，學(xué)生能將自身學(xué)習(xí)的情況及時(shí)地反饋，讓老師能及時(shí)調(diào)整對(duì)教學(xué)過程的把握。

同理，對(duì)于實(shí)踐教學(xué)而言，需現(xiàn)將每次實(shí)驗(yàn)的相關(guān)內(nèi)容提前錄制好導(dǎo)前視頻，無論是從系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)還是到實(shí)驗(yàn)設(shè)備的原理等，都一一加以詳述，讓學(xué)生提前學(xué)習(xí)，做好實(shí)驗(yàn)前的相關(guān)準(zhǔn)備，這樣就減少了課堂上的原理講解，可以留更多的時(shí)間給更多的學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，以此提高學(xué)生的看圖能力及動(dòng)手能力（該課程實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生掌握電氣工程類圖紙的識(shí)圖能力及動(dòng)手接線的能力）。

教學(xué)設(shè)計(jì)上則可以更為靈活，讓學(xué)生以小組形式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，每次由不同的小組最先開始實(shí)際操作，其余小組進(jìn)行導(dǎo)前視頻學(xué)習(xí)的理論考核。第一個(gè)實(shí)驗(yàn)的小組成員需要在每次實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行分工，每個(gè)人根據(jù)自己的工作劃分進(jìn)行學(xué)習(xí)，由隊(duì)長統(tǒng)一調(diào)配。正式開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，每組有5分鐘時(shí)間可以通過提問，解決學(xué)習(xí)中的困惑，然后每組需在30分鐘內(nèi)完成相應(yīng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。這種方式讓學(xué)生能主動(dòng)加入學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，提高了每位同學(xué)的參與度，但是，仍需合理的考核機(jī)制保證改進(jìn)效果。

2.2 具體改革舉措

根據(jù)翻轉(zhuǎn)課堂模式的運(yùn)用，從以下幾個(gè)方面著手進(jìn)行實(shí)施，如圖1所示。

（1）實(shí)踐教學(xué)視頻制作。1）實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證原理視頻介紹。以同步發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同期并列實(shí)驗(yàn)為例，視頻首先介紹實(shí)驗(yàn)原理，當(dāng)并列的三個(gè)條件滿足時(shí)，即通過在整定的超前時(shí)刻送出合閘脈沖，使得并列斷路器在合適的時(shí)間點(diǎn)閉合，實(shí)現(xiàn)與系統(tǒng)的并網(wǎng)。關(guān)于原理的介紹一般以實(shí)際操作為主要表現(xiàn)形式，更能直觀地展現(xiàn)出操作過程，引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。2）實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證所需設(shè)備介紹。實(shí)驗(yàn)所需設(shè)備也以視頻的形式予以介紹，能讓學(xué)生提前了解到整個(gè)實(shí)驗(yàn)分成了幾個(gè)部分，每個(gè)部分的作用等，以便進(jìn)行小組分工。3）實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證電氣圖紙識(shí)讀、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟介紹。根據(jù)原理介紹及設(shè)備介紹，串講系統(tǒng)電氣圖紙，讓學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)的具體接線，這部分內(nèi)容也與小組分工息息相關(guān)。完成接線后，介紹實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及具體操作步驟，讓小組成員明確如何通過團(tuán)隊(duì)合作完成實(shí)驗(yàn)。

圖1 實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)

（2）實(shí)驗(yàn)小組分工介紹及協(xié)作。實(shí)踐環(huán)節(jié)開始前，由各小組組長介紹每位組員的具體分工、負(fù)責(zé)的接線內(nèi)容及完成的操作步驟等。隨后，由小組每位成員就各自負(fù)責(zé)部分提出困惑的內(nèi)容，此環(huán)節(jié)共給予5分鐘時(shí)間。解惑后，小組成員共同齊心協(xié)力在30分鐘內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。若當(dāng)前實(shí)驗(yàn)小組操作時(shí)，其余小組則進(jìn)行教學(xué)視頻學(xué)習(xí)成果的考核，以期幫助小組成員更好地理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康募皟?nèi)容。

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析及考核。小組實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，整體就實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，總結(jié)成功和失敗的關(guān)鍵原因，并由小組成員間進(jìn)行互評(píng)，得到互評(píng)平均分，再根據(jù)其他考核制度得到當(dāng)次實(shí)驗(yàn)的最終成績。

2.3 考核機(jī)制改革

（1）小組內(nèi)部互評(píng)（40%）。傳統(tǒng)的實(shí)踐環(huán)節(jié)考評(píng)制度較為單一，主要以教師的主觀意志為準(zhǔn)，比較片面。加入小組內(nèi)部互評(píng)后，使得考核機(jī)制更為公平，更具靈活性。

（2）教學(xué)視頻學(xué)習(xí)考核（30%）。此環(huán)節(jié)能督促學(xué)生學(xué)習(xí)教學(xué)視頻，并讓學(xué)生能主動(dòng)參與到教學(xué)視頻的制作環(huán)節(jié)，增強(qiáng)了學(xué)生的主動(dòng)能動(dòng)性，激發(fā)其學(xué)習(xí)熱情。

（3）教師總體考核（30%）。以學(xué)生的出勤、精神面貌及實(shí)際的動(dòng)手能力，解決問題的能力為準(zhǔn)進(jìn)行考核，并可以根據(jù)學(xué)生對(duì)于此次改革提出的寶貴意見予以酌情的加分，讓學(xué)生能成為課堂中另一個(gè)主體，實(shí)現(xiàn)學(xué)生與教師之間的互動(dòng)。

3.結(jié)束語

通過以教學(xué)視頻的學(xué)習(xí)，來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，并以視頻學(xué)習(xí)考核作為其學(xué)習(xí)教學(xué)視頻的保證。以小組形式進(jìn)行分工與協(xié)作，讓學(xué)生能主動(dòng)融入到小組中，既解決了設(shè)備不夠引起的學(xué)生濫竽充數(shù)的問題，也鍛煉了學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。改進(jìn)后的教學(xué)模式更能調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性，讓其作為教學(xué)的主體，實(shí)現(xiàn)與教師的互動(dòng)，提高了學(xué)生的綜合水平。

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2015年重慶市本科高?！叭匦袆?dòng)計(jì)劃”特色專業(yè)建設(shè)項(xiàng)目（渝教高[2015]69號(hào)）。