蔡新紅　岑紅蕾　王洪坤

[摘要]針對《電力工程基礎》課程教學目前存在的主要問題，將聯(lián)合應用案例教學法（Case-based teaching method， CBL）與混合式教學方法相結合，構建了一種新的教學模式。這一模式可以有效解決教學內(nèi)容多、課時少的問題，促進理論教學與實踐相結合，提高學生的學習興趣，為工科相關課程的教學提供了一種新的途徑與方法，進一步提高電氣工程及自動化專業(yè)學生的綜合素質(zhì)和人才培養(yǎng)質(zhì)量。

[關鍵詞] 案例教學;混合教學;案例設計;教學改革

[中圖分類號]? G642??????? ?? ??????? [文獻標志碼]? A???????? ????????????? [文章編號]? 2096-0603（2018）34-0108-02

一、引言

電氣工程及其自動化專業(yè)是為電力相關企事業(yè)單位培養(yǎng)理論基礎扎實、實踐能力突出、創(chuàng)新能力強的高素質(zhì)專業(yè)技術人才。為滿足工程教育專業(yè)認證的需要，石河子大學電氣工程及自動化專業(yè)根據(jù)新疆生產(chǎn)建設兵團經(jīng)濟社會發(fā)展需求，于2017年進行了本科人才培養(yǎng)方案的修訂。2017版人才培養(yǎng)方案對寬口徑的專業(yè)進行了細化，設置了電力系統(tǒng)及其自動化、電機與電力電子兩個模塊方向，將《電力工程基礎》課程設置為電機與電力電子方向的專業(yè)選修課程。

通過《電力工程基礎》課程的學習，學生主要掌握電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析、電力系統(tǒng)暫態(tài)分析、發(fā)電廠電氣部分、配電系統(tǒng)以及電力系統(tǒng)繼電保護和高電壓技術相關基礎知識，涵蓋了電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電的各個環(huán)節(jié)?！峨娏こ袒A》課程內(nèi)容涉及多門專業(yè)課，理論與實踐結合緊密，是電機與電力電子方向?qū)W生了解和掌握電力系統(tǒng)專業(yè)知識的一個重要途徑，對于學生知識的開拓和綜合能力的培養(yǎng)具有極其重要的作用。

二、CBL混合式教學的特點

《電力工程基礎》課程在教學實踐中存在內(nèi)容多、課時少、學生學習困難及興趣不高等諸多問題。該課程教學內(nèi)容涉及電力系統(tǒng)的多門專業(yè)課程，但是作為專業(yè)選修課，只有32學時，很難把知識點做到面面俱到，只能點到為止，不能深入展開，如何整合課程內(nèi)容，做到理論與實踐的有效結合成為本課程教學改革的重點。另外，學生面對繁雜的公式以及推導過程，感覺枯燥無趣，學習效果不理想，學習興趣和效率明顯不高。如何提高學生學習的興趣，由被動變主動是課程教學改革的關鍵。為了能夠有效解決教學內(nèi)容多、課時少的矛盾，需要積極探求新的教學方法和教學手段。

案例教學法（Case-based Learning，CBL）是一種基于項目案例，培養(yǎng)學生自我學習能力和綜合分析解決實踐問題能力，相互交流討論的教學方法。CBL教學實施過程中，學生是實施過程的主體，教師需要提供案例的完整素材，學生針對案例自主學習討論，提出問題并得出解決問題的方案，而后進行總結分析。通過這一系列的學習過程，完成整個教學過程?；旌鲜浇虒W模式是一種將網(wǎng)絡學習與課堂教學相結合，運用現(xiàn)代化的教學手段，加強學生自主學習的新的教學方法。混合式教學能夠?qū)崿F(xiàn)課堂翻轉(zhuǎn)，整合優(yōu)化教學內(nèi)容，突出實效，保證教學質(zhì)量。將CBL與混合式教學方法相結合，能夠有效解決《電力工程基礎》課程教學中理論教學枯燥、脫離生產(chǎn)實際、學生學習興趣不高、實踐教學綜合性不足等問題。

三、CBL混合式教學的實施

（一）《電力工程基礎》課程教學案例設計

電力工程實踐中有著大量的生產(chǎn)案例，并且每一案例基本都具有真實性、客觀性、因素多樣性、復雜性等特點。教師在設計教學案例時，要充分考慮學生對電力工程知識的掌握程度及案例的復雜程度，有針對性地將生產(chǎn)現(xiàn)場的案例分層次、分步驟，層層深入，最終讓學生在案例中掌握基礎知識，學會運用專業(yè)技能對案例進行綜合分析。

電力工程教學案例可以分為工程設計、工程施工、電氣運行、電氣事故等四類教學案例。每一類教學案例均需要針對教學內(nèi)容和現(xiàn)場實際進行設計和整理，使學生既能夠掌握專業(yè)理論知識，又能夠結合現(xiàn)場實踐的復雜情況進行綜合分析，達到提高學生專業(yè)素養(yǎng)的目的。

（二）CBL與混合式教學方法結合

混合式教學是綜合運用信息技術、多媒體技術，線上與線下相結合的一種新的教學模式。為更好地發(fā)揮混合式教學的特點，需要一個有效的媒介，將線上與線下有效聯(lián)系在一起，除了任課教師豐富的教學經(jīng)驗外，案例教學是一個很好的途徑?！峨娏こ袒A》課程CBL與混合式教學模式如下圖所示。

學生通過線上的學習，主要掌握電力工程的基本知識，加深對電力工程的感性認識。線下通過教師對理論知識的強化講解，掌握電力工程相關的電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)計算過程和方法，電氣設備的選擇的依據(jù)，電力系統(tǒng)繼電保護的基本原理和整定原則，高電壓技術及試驗方法。在線上和線下教學過程中，圍繞工程案例教學，加強學生對電力工程基礎知識、理論方法的鞏固，增強學生綜合分析、解決現(xiàn)場實踐工程問題的能力，提升學生理論與實踐的綜合素質(zhì)。

（三）典型教學案例

本文以一個典型的教學案例設計，介紹基于CBL的混合式教學方法。教學內(nèi)容是“斷路器及隔離開關設備”，教學重點是學生應掌握“斷路器及隔離開關的作用及選擇原則與方法”。下面是一個典型的事故教學案例的設計過程：

1.教學案例：某110kV變電所，10kV開關柜操作過程中發(fā)生爆炸，繼而引起全站失壓的事故。

2.事故案例描述：某110kV變電所在某10kV線路檢修后，運行人員進行送電操作，開關合閘未成功，繼電保護報“電流I段動作跳閘”;檢修人員檢修維修線路后，未發(fā)現(xiàn)接地點，進行第二次送電操作，仍未合閘成功，繼電保護報“電流I段動作跳閘”;運行人員進行強送，造成開關柜爆炸事故，全站失壓。

3.案例教學引導：將教學案例進行線上發(fā)布，設置引導問題“斷路器為什么會在第三次合閘時發(fā)生爆炸”，要求學生查閱相關資料，學習斷路器、隔離開關的構成、原理;在線下的課堂教學過程中圍繞教學案例，講授斷路器的選擇、滅弧原理以及作用，引導學生回答“什么原因會引起斷路器爆炸事故”。

4.事故真相：揭示發(fā)生此次事故的真正原因是什么。除了設備的原因，還要引導學生討論調(diào)度、運行、管理、指揮等各方面的綜合復雜因素。

5.案例延伸：本教學案例還可延伸高電壓技術以及繼電保護相關知識，可以作為后續(xù)章節(jié)的教學案例，進一步引導學生從專業(yè)理論角度綜合分析事故本質(zhì)。

通過這一案例教學，學生可以深入掌握斷路器的構成、工作原理以及選擇計算的依據(jù)，并保持濃厚的學習興趣，想知道后續(xù)如何分析這一事故。

四、結束語

結合CBL與混合式教學方法，緊貼電力生產(chǎn)實際，改變枯燥的電力工程基礎理論教學，使學生通過感興趣的生產(chǎn)案例，主動進行理論知識的深入學習，加強學生綜合分析問題和解決問題的能力，提高電氣工程專業(yè)人才培養(yǎng)的質(zhì)量。

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◎編輯 張 慧