孫麗穎 白銳 郭棟

遼寧工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院 遼寧錦州 121001

1 研究生課程建設(shè)與教學(xué)改革的必要性

教育部發(fā)布的《關(guān)于改進(jìn)和加強(qiáng)研究生課程建設(shè)的意見(jiàn)》中，明確要求各培養(yǎng)單位要高度重視課程對(duì)研究生培養(yǎng)的重要作用，要進(jìn)一步加強(qiáng)課程建設(shè)。《學(xué)位與研究生教育“十三五”規(guī)劃》也明確提出必須加強(qiáng)研究生課程的教學(xué)改革，構(gòu)建研究生課程教學(xué)保障體系，探索在線開(kāi)放等形式的教學(xué)方式。研究生課程的教學(xué)質(zhì)量對(duì)后續(xù)研究生培養(yǎng)過(guò)程有重要的影響[1]。

近年來(lái)，隨著碩士研究生擴(kuò)招，二本學(xué)校研究生招生規(guī)模不斷擴(kuò)大，同時(shí)生源結(jié)構(gòu)和質(zhì)量也發(fā)生很大變化，因此，加強(qiáng)研究生的課程建設(shè)和課程教學(xué)模式改革勢(shì)在必行。本文以電氣工程專業(yè)研究生課程電能質(zhì)量分析與控制為例，探索課程建設(shè)的新思路，進(jìn)行課程教學(xué)改革研究與實(shí)踐。

2 電能質(zhì)量分析與控制課程建設(shè)與教學(xué)的現(xiàn)狀分析

2.1 課程內(nèi)容陳舊，不適應(yīng)人才培養(yǎng)需求

課程是人才培養(yǎng)的重要載體，隨著電氣工程領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，研究生培養(yǎng)過(guò)程中的課程內(nèi)容也必須與科技發(fā)展同步，才能適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)對(duì)人才培養(yǎng)的需求。然而，目前學(xué)校電氣工程專業(yè)研究生課程“電能質(zhì)量分析與控制”的內(nèi)容更新較慢，偏重基礎(chǔ)，與學(xué)科前沿發(fā)展不匹配。課堂講授內(nèi)容主要包括電能質(zhì)量基本概念、電能質(zhì)量現(xiàn)象的描述及電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、電能質(zhì)量的數(shù)學(xué)分析方法、傳統(tǒng)電能質(zhì)量分析與改善措施及電能質(zhì)量控制技術(shù)等?；緡@傳統(tǒng)電能質(zhì)量展開(kāi)研究，很少涉及新能源接入后的新型電力系統(tǒng)電能質(zhì)量相關(guān)問(wèn)題的最新研究。同時(shí)，課程設(shè)置過(guò)分強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，與工程實(shí)踐結(jié)合不夠緊密，缺乏典型工程案例分析。

2.2 教學(xué)模式、教學(xué)方法和手段，不適應(yīng)課程教學(xué)改革

現(xiàn)有研究生課程教學(xué)模式、教學(xué)方法和手段比較落后單一，課堂仍以教師講授為主，網(wǎng)絡(luò)課程資源建設(shè)進(jìn)展緩慢；課堂教學(xué)組織形式比較松散，處于學(xué)校教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控薄弱環(huán)節(jié)。個(gè)別研究生理論基礎(chǔ)比較薄弱，大部分研究生學(xué)習(xí)方法、思維習(xí)慣還停留在本科階段，只局限于教材上的知識(shí)，缺乏自主學(xué)習(xí)能力和批判性思維。因此，急需改革課程教學(xué)模式和教學(xué)組織形式，充分發(fā)揮課程育人的重要作用。

2.3 評(píng)價(jià)方式單一，不適應(yīng)成果導(dǎo)向評(píng)價(jià)

現(xiàn)有研究生課程教學(xué)評(píng)價(jià)大都延續(xù)傳統(tǒng)的考試課期末一張卷、考查課交個(gè)結(jié)課報(bào)告的方式，這種傳統(tǒng)的課程評(píng)價(jià)方式不能有效地評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，即沒(méi)有面向成果產(chǎn)出。由于缺乏過(guò)程考核評(píng)價(jià)，導(dǎo)致學(xué)生不重視平時(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程，精力投入有限則很難發(fā)揮課程教學(xué)對(duì)研究生創(chuàng)新思維、能力拓展的培養(yǎng)作用。

3 電能質(zhì)量分析與控制課程教學(xué)資源建設(shè)

3.1 課程教學(xué)內(nèi)容的更新與優(yōu)化

電能質(zhì)量分析與控制的課程目標(biāo)是通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生全面系統(tǒng)地掌握電能質(zhì)量的相關(guān)理論知識(shí)，具備基本的科學(xué)研究素養(yǎng)與分析問(wèn)題能力，為學(xué)生從事電能質(zhì)量相關(guān)工作或其他電氣工程工作奠定理論基礎(chǔ)和解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。在課程內(nèi)容設(shè)置上，既要考慮與本科生教學(xué)內(nèi)容的合理銜接，避免重復(fù)教學(xué)，又要兼顧部分研究生基礎(chǔ)薄弱的現(xiàn)狀。

在兩年來(lái)的教學(xué)改革實(shí)踐過(guò)程中，不斷將電能質(zhì)量研究領(lǐng)域最新學(xué)術(shù)成果融入課程教學(xué)內(nèi)容中。增加智能電網(wǎng)和微電網(wǎng)對(duì)傳統(tǒng)電網(wǎng)電能質(zhì)量產(chǎn)生的影響、能源互聯(lián)網(wǎng)下的電能質(zhì)量新需求和發(fā)展趨勢(shì)等內(nèi)容，如屋頂光伏已廣泛應(yīng)用，對(duì)電力系統(tǒng)諧波含量產(chǎn)生重大影響，低次諧波以2、3、5、7次為主，高次諧波含量較高，分布在開(kāi)關(guān)頻率及其倍頻附近；增加電能質(zhì)量分析方法的最新研究成果，通過(guò)分組任務(wù)的形式引導(dǎo)學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料，如共同研讀分析基于遺傳算法優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電力系統(tǒng)諧波。通過(guò)講解實(shí)際新能源接入大電網(wǎng)給電能質(zhì)量控制技術(shù)帶來(lái)了很多新問(wèn)題的工程案例，教學(xué)內(nèi)容突破教材的限制延伸到學(xué)術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)前沿，激發(fā)學(xué)生探索新領(lǐng)域的科研興趣，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度。根據(jù)學(xué)生的教學(xué)反饋結(jié)果持續(xù)改進(jìn)和優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容。

3.2 慕課教學(xué)平臺(tái)的完善與教學(xué)資源建設(shè)

基于以學(xué)生為主體的 OBE（成果導(dǎo)向）理念，修訂和完善了課程大綱、課程教案、多媒體教學(xué)課件、教學(xué)日歷、課程考核實(shí)施方案等教學(xué)文件。基于遼寧工業(yè)大學(xué)慕課（MOOC）網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，建設(shè)“電能質(zhì)量分析與控制”課程線上教學(xué)平臺(tái)。按照教學(xué)大綱設(shè)置3個(gè)教學(xué)單元，包括傳統(tǒng)電能質(zhì)量分析與控制、電能質(zhì)量分析軟件應(yīng)用和智能電網(wǎng)電能質(zhì)量控制技術(shù)等，并細(xì)化每部分教學(xué)內(nèi)容，分解關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)。持續(xù)更新和完善圖片、視頻等教學(xué)資源。

建立了典型工程案例庫(kù)，包含電能質(zhì)量現(xiàn)象工程案例、電能質(zhì)量數(shù)據(jù)處理案例、電能質(zhì)量數(shù)學(xué)分析方法案例、電能質(zhì)量分析軟件應(yīng)用案例、電能質(zhì)量檢測(cè)儀器應(yīng)用案例等20余個(gè)，并在持續(xù)增加；建立了文獻(xiàn)資源庫(kù)，持續(xù)收集中外電能質(zhì)量相關(guān)研究最新文獻(xiàn)資料，充實(shí)到文獻(xiàn)資源庫(kù)中，作為課程拓展教學(xué)資源，供學(xué)生課后自學(xué)使用。

任課教師積極關(guān)注電能質(zhì)量研究相關(guān)微信公眾平臺(tái)，并甄選課程相關(guān)內(nèi)容推送給學(xué)生開(kāi)闊視野，如亞洲電能質(zhì)量產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的“現(xiàn)代電網(wǎng)中的電能質(zhì)量問(wèn)題及其優(yōu)先級(jí)”“應(yīng)對(duì)不斷增長(zhǎng)的電網(wǎng)復(fù)雜性——從電能質(zhì)量視角”、清華大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研究院的“能源互聯(lián)網(wǎng)靈活電力交易下的電能質(zhì)量發(fā)展淺談”、NE電氣的“新一代電力系統(tǒng)面臨的電能質(zhì)量問(wèn)題與技術(shù)挑戰(zhàn)——電源云講壇”、電力電子網(wǎng)的“智能電網(wǎng)背景下電能質(zhì)量若干新問(wèn)題及發(fā)展趨勢(shì)”等。

4 電能質(zhì)量分析與控制課程教學(xué)模式改革與實(shí)踐

4.1 以學(xué)生為中心的混合式教學(xué)模式改革

在電能質(zhì)量分析與控制的授課過(guò)程中，積極開(kāi)展以學(xué)生為中心的線上線下混合式教學(xué)模式改革。基于MOOC網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)、QQ課程群等開(kāi)展線上教學(xué)活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，多途徑獲取學(xué)術(shù)前沿知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的獲取資源的能力；在線下教學(xué)過(guò)程中，根據(jù)課程教學(xué)內(nèi)容采用案例式、討論式、互動(dòng)式等多種教學(xué)方法，建立開(kāi)放的自主學(xué)習(xí)模式。

課程采取的具體措施主要包括：1）課前，教師在課程MOOC在線教學(xué)平臺(tái)（學(xué)習(xí)通）發(fā)布線上預(yù)習(xí)任務(wù)，并根據(jù)本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容特點(diǎn)，設(shè)計(jì)課堂討論思考題，使得學(xué)生帶著任務(wù)完成自主學(xué)習(xí)，并將疑惑和問(wèn)題帶到線下課堂課程學(xué)時(shí)中。2）線下課堂，約60%為教師主講，這部分教學(xué)內(nèi)容主要是講授電能質(zhì)量相關(guān)的基本概念、理論和方法，對(duì)課堂討論環(huán)節(jié)涉及的重點(diǎn)難點(diǎn)進(jìn)行歸納和總結(jié)等；其余30%的學(xué)時(shí)主要采取翻轉(zhuǎn)課堂、討論式學(xué)習(xí)等形式，針對(duì)預(yù)留討論思考題展開(kāi)課堂討論，學(xué)生主講、教師點(diǎn)評(píng)，師生共同研討；10%的學(xué)時(shí)完成本節(jié)內(nèi)容相關(guān)的5～10小題課堂測(cè)驗(yàn)，檢驗(yàn)課堂教學(xué)效果。3）引入分組任務(wù)環(huán)節(jié)，本課程設(shè)計(jì)3個(gè)分組任務(wù)，包括電能質(zhì)量數(shù)學(xué)分析方法應(yīng)用研究、現(xiàn)代電力系統(tǒng)電能質(zhì)量新問(wèn)題、電力系統(tǒng)諧波的研究現(xiàn)狀等。3～4名研究生組成一個(gè)學(xué)習(xí)小組，共同完成分組任務(wù)，課前通過(guò)查閱文獻(xiàn)資料，合作學(xué)習(xí)形成小組匯報(bào)材料，在課堂上1名同學(xué)代表或小組同學(xué)合作以PPT演講的形式進(jìn)行匯報(bào)答辯，研究生之間開(kāi)展研討，教師圍繞報(bào)告內(nèi)容、PPT制作和演講表現(xiàn)等方面進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，以促進(jìn)研究生對(duì)電能質(zhì)量相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)，以及文獻(xiàn)閱讀能力和學(xué)術(shù)報(bào)告撰寫(xiě)能力的提升。

通過(guò)這些舉措，切實(shí)激發(fā)了學(xué)生對(duì)課程學(xué)習(xí)的興趣和積極性，大大提高了學(xué)生的課堂參與度，分組任務(wù)拓展了研究生的知識(shí)面和對(duì)某一領(lǐng)域了解的深度，通過(guò)匯報(bào)演講鍛煉了研究生的文獻(xiàn)查閱能力、總結(jié)歸納能力、PPT制作能力和學(xué)術(shù)報(bào)告撰寫(xiě)能力等，通過(guò)小組共同完成任務(wù)，鍛煉了學(xué)生分工協(xié)作的能力。這些能力和素質(zhì)的培養(yǎng)都為今后課題研究的開(kāi)展奠定了良好的基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了以學(xué)促研。

4.2 基于MOOC網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，提升課程課堂教學(xué)效果

利用MOOC等網(wǎng)絡(luò)資源迅速發(fā)展起來(lái)的在線教育已經(jīng)改變了傳統(tǒng)課堂教學(xué)的教育模式。開(kāi)展線上線下混合式教學(xué)模式改革，成為課程教學(xué)模式改革發(fā)展的新趨勢(shì)[2-3]。本課程借助網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)和手段，加強(qiáng)了師生之間的溝通和交流。在混合式課程建設(shè)探索過(guò)程中，在教學(xué)組織形式上也利用翻轉(zhuǎn)課堂、分組任務(wù)等多種形式，構(gòu)建混合式教學(xué)模式，將師生互動(dòng)融入教學(xué)活動(dòng)的全過(guò)程[4]。對(duì)于本科階段沒(méi)有電能質(zhì)量知識(shí)基礎(chǔ)的學(xué)生，可以通過(guò)課前自主學(xué)習(xí)課程相關(guān)線上教學(xué)資源，補(bǔ)充相關(guān)知識(shí)儲(chǔ)備。反之，可以重點(diǎn)關(guān)注課程拓展教學(xué)資源。

4.3 融入課程思政的批判性科研思維訓(xùn)練

本課程為研究生第二學(xué)期的專業(yè)課，以課程內(nèi)容為依托，結(jié)合任課教師多年的科學(xué)研究經(jīng)歷和體會(huì)，將科學(xué)研究思維融入課堂教學(xué)。特別是在指導(dǎo)學(xué)生研讀文獻(xiàn)資料的過(guò)程中，有意識(shí)地訓(xùn)練學(xué)生的批判性思維，在學(xué)習(xí)文獻(xiàn)解決問(wèn)題方法的同時(shí)，要能夠正確看待設(shè)計(jì)原理方法的適用條件及局限性，理解文獻(xiàn)設(shè)計(jì)方法在當(dāng)時(shí)技術(shù)條件下的合理性等。分組任務(wù)報(bào)告中，要求學(xué)生不僅僅簡(jiǎn)單介紹一篇文獻(xiàn)，還要能夠綜合總結(jié)歸納一系列相關(guān)課題文獻(xiàn)成果的研究現(xiàn)狀，并引導(dǎo)學(xué)生嘗試評(píng)價(jià)現(xiàn)有文獻(xiàn)成果的優(yōu)缺點(diǎn)、提出自己的想法和思路，使學(xué)生以本門(mén)課程學(xué)習(xí)為載體得到基本的科研思維訓(xùn)練，為第三學(xué)期末撰寫(xiě)文獻(xiàn)綜述報(bào)告、開(kāi)題答辯打下良好的基礎(chǔ)。

4.4 科學(xué)合理的課程考核評(píng)價(jià)體系構(gòu)建

在電能質(zhì)量分析與控制課程教學(xué)改革實(shí)踐中，充分考慮到本校學(xué)生的理論知識(shí)基礎(chǔ)和應(yīng)用能力培養(yǎng)要求，構(gòu)建科學(xué)合理的課程評(píng)價(jià)體系，重視學(xué)習(xí)過(guò)程的評(píng)價(jià)，突出反映學(xué)生的學(xué)習(xí)水平和能力。

本課程總成績(jī)構(gòu)成：平時(shí)MOOC線上教學(xué)50%+分組任務(wù)30%+結(jié)課報(bào)告20%。平時(shí)MOOC線上教學(xué)包括平時(shí)自主學(xué)習(xí)、課堂討論、隨堂測(cè)驗(yàn)等累積得分；分組任務(wù)包括多媒體課件制作、課堂演講等教師評(píng)價(jià)（占60%）及組間互評(píng)（占40%）；結(jié)課報(bào)告為課程結(jié)課后，圍繞近兩年現(xiàn)代電網(wǎng)電能質(zhì)量問(wèn)題研究、電能質(zhì)量綜合評(píng)估與綜合治理等，撰寫(xiě)5 000字文獻(xiàn)綜述結(jié)課報(bào)告，要求重點(diǎn)突出、結(jié)構(gòu)合理、言簡(jiǎn)意賅，能充分反映該領(lǐng)域的發(fā)展態(tài)勢(shì)。

結(jié)合學(xué)生互評(píng)強(qiáng)化對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程的考核和多元化評(píng)價(jià)。如在學(xué)生分組任務(wù)中，由學(xué)生評(píng)委與授課教師共同獨(dú)立評(píng)分，加權(quán)得到本次分組任務(wù)的最終成績(jī)等，使課程總評(píng)成績(jī)更能反映學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程、能力水平和綜合素質(zhì)。這種評(píng)價(jià)改變了單純以期末一次性考試結(jié)果決定成績(jī)的狀況，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性也明顯提高。

5 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)兩年的課程建設(shè)和教學(xué)改革實(shí)踐，已經(jīng)初步建成了較完善的線上課程資源；線上線下混合式教學(xué)模式得到實(shí)踐檢驗(yàn)，多元化的課程評(píng)價(jià)體系充分反映了學(xué)生的素質(zhì)和能力，應(yīng)用效果良好。課程教學(xué)效果反饋評(píng)價(jià)調(diào)查結(jié)果顯示，98.2%的學(xué)生認(rèn)同線上線下混合式教學(xué)模式，并愿意積極參與到課堂互動(dòng)中；所有學(xué)生都認(rèn)可分組任務(wù)教學(xué)組織形式，認(rèn)為自己在任務(wù)小組中能夠發(fā)揮作用并有所收獲；95.4%的學(xué)生認(rèn)為線上課程資源比較豐富，基本能夠滿足自己的學(xué)習(xí)需求，其中15.2%的學(xué)生希望增加電力系統(tǒng)自動(dòng)化等前修課程的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)資源。下一步將繼續(xù)密切關(guān)注電能質(zhì)量研究發(fā)展動(dòng)態(tài)，不斷更新和優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容，豐富課程教學(xué)資源，供本科階段沒(méi)有開(kāi)設(shè)相關(guān)課程的研究生課前預(yù)習(xí)使用；積極開(kāi)展課程思政教學(xué)改革，培養(yǎng)學(xué)生科技報(bào)國(guó)的家國(guó)情懷。