“新工科”背景下供配电技术课程教学改革

2023-07-02 21:01温苾芳魏蒙希李钦林龚晓静
科技风 2023年16期
关键词:理论实践供配电新工科

温苾芳 魏蒙希 李钦林 龚晓静

摘 要:為培养卓越工程科技人才,满足“新工科”的建设理念,以学校开设的“供配电技术”课程为例,分析了课程特点以及课程现阶段存在的问题:(1)教学内容单一;(2)教材内容滞后;(3)理论与实践存在脱节现象;(4)考核内容和手段单一。针对问题采取相应的激励和引导手段,提出了以下几个方面的教学改革:(1)线上线下结合教学,借助国家注电考试,激发学生学习动力。(2)引入新技术新标准新产品,改进课堂教学。(3)以项目为引导,实现校园—行业无缝连接。(4)采用MBO目标管理考核方法,实施目标分层,全面考核。实践表明教学效果良好。

关键词:供配电;新工科;理论实践;MBO;目标考核

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 课程特点

供配电技术是电气工程专业实践性很强的一门专业核心课程。该课程覆盖知识面宽、工程应用性强,涉及领域广泛,是一门突出新技术、新产品、新标准的应用型学科。

供配电技术课程除了注重基本理论之外,还应注重学生多方面的能力培养:第一,具备一定的电气设计和电气制图能力,为将来从事供配电系统设计、监理、安装运行打下坚实的基础。第二,引导学生站在工程角度科学分析问题,以工程综合应用为目标,培养学生工程设计的理念。第三,为国家注册电气考试打好基础,立足为培养卓越的供配电工程设计师服务[1]。

1.2 现阶段存在的典型问题

现阶段课程教学中,存在的几个典型问题:第一,常规教学方式内容单一,知识点多而杂,且枯燥,学生的学习热情呈递减趋势。第二,课程教材内容滞后,教材更新的速度跟不上行业上的发展。第三,由于教学目的性不强,学生实践能力未得到提升,使现有的教学与行业应用存在脱节现象。第四,考核内容和手段单一。该课程考核仅停留在课堂平时成绩和试卷分数两个层面,没有完善的课程考核评价体系来引导和监督学生,不能全方位考核学生的实践能力水平。

现课程已无法适应社会对新型人才培养目标的要求。因此,针对供配电技术课程开展教学改革,已成为当务之急。

2 课程教学改革与实践

笔者针对目前该课程存在的典型问题,采取相应的激励和引导手段,从线上线下结合、课程内容改进、实践体系创新、评价体系重建等方面进行了积极探索与改革。

2.1 线上线下结合,借助国家注电考试,激发学生动力

为解决课堂内容单一,采取了相应的激励和引导手段。首先,采用线上线下结合的教学方式,线上主要使用91速课平台。因为它操作便捷,调用课程数据方便,只要有网络,教室电脑和手机均可以操作,相当灵活。

91速课内容丰富,第一,课前可以利用91速课平台推送课件,并且平台能显示学生的下载情况和学习时长。

第二,在课堂上利用91速课,教师通过口令输入,能够在几秒的时间内完成上百位学生的考勤,提高课堂效率,并能在电脑端下载电子版,以便老师存档留底,避免教学纠纷。

第三,由于课堂知识点多,内容枯燥,在学生状态和专注力下降时,课堂上转用91速课推出相关测试题。测试完成后,速课平台上能立即显示每位学生的测试分数,该成绩计入学生期末总成绩。同时教师也能第一时间把握学生知识点的掌握情况,并通过速课平台推出每道题的答案及答案解析,可供学生课后消化吸收。

第四,课堂上结合工程现场施工视频和实物图片来提高学生的学习兴趣,带领学生接受虚拟的工程现场教学。

第五,确定目标,进一步激发学生的学习热情与动力。课堂上分析供配电就业形势,以及如何立足成为卓越的供配电工程师,如何取得国家注册电气工程师证书等。学生心中有目标,其热情和动力得到进一步提高。教师在课堂上结合国家注册电气(供配电)考试大纲,把历年真题的案例分析引入到课堂中,帮助学生了解考试题型,熟悉考试环境以及转变考试思维。

2.2 引入新标准新产品,改进课堂教学

正因为供配电工程是一门突出新技术、新产品、新标准的应用型学科,所以课程教材常常会出现内容滞后,教材中引用到的规范和产品数据未得到及时更新。为了解决这一问题:一方面,教师通过寒暑假行业调研和相关行业有经验的技术人员保持交流沟通,了解最近的行业形势以及技术的更新,得到供配电工程相关标准、規范、产品技术资料等最新电子版。并把新标准、新产品引入课堂,主动替换教材上滞后内容;另一方面,随时关注课程相关教材的最新版本,以及配套教学视频、PPT等。

课堂上除了讲授书本知识,还引入了实际供配电工程设计中常见的问题以及具体问题分析,帮助学生就业从事供配电设计工作时,少走一些弯路,提升工作效率。

2.3 项目引导和理论实践结合,实现校园—行业无缝对接

以工程项目为引导,注重基本理论与工程设计相结合,体现工程应用特色,将工程设计案例贯彻到教学之中,实现校园—行业的无缝对接。

首先,跟专业负责人沟通协商,调整培养计划,减少理论教学课时的同时,增加供配电实践课程。

其次,引入有供配电工作经验的双师型教师。由企业技术人员担任供配电课程的教师,加强教学团队的水平。让学生在课堂中就能接触到企业具体项目,提高综合能力[2]。

最后,校企合作。与企业建立合作关系,企业为学生提供实习就业机会,同时学生也在一定程度上服务于企业。通过校企合作平台,进一步提升学生对实际操作的认识,同时也提前对供配电的工作环境和工作性质有所了解,在就业时实现校园—行业无缝对接。

2.4 MBO目标管理考核方法,分层实施,全面考核

以往单一的考核方式仅停留在课堂平时成绩和试卷分数两个层面,随着教学改革的进行,在项目引导下,引入MBO目标管理考核方法,能够全方位考核学生的实践能力水平。MBO目标管理考核方法:确定目标、制订计划、对目标期限内的工作完成情况进行考核,然后循环考核,如图1—图4所示。

首先,让学生参与目标制定。建立目标的学生比没有建立目标的学生会得到更好的学习表现,也会得到较高水平的结果。学生如何制定目标呢?

(1)目标要清楚、明确。引入一个具体的工程项目,让学生组自己设置自己的目标,设置的目标尽量具体化,不能太笼统,还要具备一定的弹性。学生再和教师讨论沟通在一定期限内完成的主要任务,定下工作目标之后,形成书面的记录,帮助学生进行自我提醒和自我检查。例如:某学生组制定了“某项目的变电所电气主接线设计”目标后,学生组要把这个目标具体化,以书面的形式列写出各具体的小步骤:先选择电力变压器,再对变电所高压侧进行电气主接线设计,紧接着对变电所低压侧进行电气主接线设计。在时间和能力允许的情况下,学生还可继续完成高低压配电系统设计等,保证目标的弹性,不对学生设限,即避免所谓的“天花板效应”。

(2)目标要可评估。目标被具体化之后,更利于对学生能力的评估。

(3)目标要有相容性。工程离不开各个专业密切配合,工程上强调的是团队协作能力,仅个人能力突出不能代表工程完成突出。虽然不同学生组选择的目标不同,但各目标要相容于总目标,保证在整个项目中,各目标组之间具有逻辑性、衔接性和相容性。同样,在同一目标组下,也要注意学生之间的目标相容性。

(4)首先,目标要有挑战性。富有挑战性的目标更能激发学生的学习热情。以工程项目为引导,把学生从枯燥的课本知识暂时拉出来,实现理论与实践相结合。对于第一次接触工程项目的学生而言,目标具有挑战性,同时,学生更有学习热情,主动性更高。

其次,明确目标的层次和属性,制订计划,合理安排时间。学生组确定具体目标之后,也进一步明确了目标的层次和属性,制定出相应的任务书和进度表。学生们和教师就任务书和进度表进行讨论沟通,并形成书面记录。

再次,期限内的目标考核性。对目标在不同阶段完成情况进行考核,类似于本科毕业设计的初期检查和中期检查,检查结果纳入总成绩考核。

最后,检查总目标的完成情况。各学生组完成相应目标之后,制作好PPT,进入最后的答辩环节。答辩PPT避开综述性的理论知识,主要提及各目标实现的过程,计算及其成果,突出层次逻辑性,以及实现目标的不足之处。

3 效果

通过教学改革,供配电技术课程的教学效果显著提升,由校教务系统直接导出往年学生总成绩分析表,如图2—图4所示。平均分由2019年的65.7分提高到了2022年的86.5分,每年呈现上升趋势。

此外,学生的创新能力也得到大幅提升,2019年到2022年,电气专业学生获得国家发明专利4项、国家实用新型专利40余项,发表论文10余篇,参加三创赛、挑战杯、互联网+各类竞赛获得国家级奖励、省级奖励100余项。实践证明,“新工科”的建设理念下的供配电课程教学改革与实践不仅提高了学生的学习自主性和实践能力,还提升了学生的综合素质,为更好地培养创新型人才和学校应用型转型提供了借鉴和应用价值。

结语

为培养卓越工程技术人才,满足“新工科”理念,笔者阐述了供配电课程教学遇到的问题及解决措施,并取得了不错的教学效果,可被借鉴推广。

供配电技术课程教学仍然存在不足之处,课程一直以来都是处于应用型阶段,在前沿科技创新上,一直没有得到突破。随着我国电力能源结构逐步转向低碳型,目前交流系统发用电成本太高,而直流系统末端的分布式电源可以大大减少投入成本。如何把直流系统引入到供配电技术中,突破一个创新口,是笔者值得思考的问题。

参考文献:

[1]莫岳平,翁双安.供配电工程[M].北京:机械工业出版社2011.

[2]王颖丽,吉红,李彤.“工厂供配电技术”EPIP教学改革与实践[J].天津职业院校联合学报,2020,22(03):1620.

[3]张蓓,吕建勋,张静,等.“新工科”背景下单片机通识课教学改革[J].电气电子教学学报,2022,44(05):3741.

[4]牛玉艳,吴晓红,张总,等.“项目引导、多元联动”理念下机电传动控制课程教学改革与实践[J].中国现代教育装备,2023(01):163165.

[5]范璟.《供配电技术》课程教学改革研究与分析[J].科技风,2020(14):87.

[6]翁双安.供配电工程设计指导[M].北京:机械工业出版社,2019.

项目基金:四川省民办教育协会课题“基于OBE理念下民办高校应用型课程建设路径探索——以电气工程专业为例”(MBXH22ZD14)

作者简介:温苾芳(1985— ),女,汉族,江西抚州人,硕士,讲师/工程师,主要从事建筑电气、供配电方面的教学与研究;魏蒙希(1994— ),女,汉族,河北安国人,硕士,讲师/工程师,主要从事发电厂设计、电力系统教学与研究;李钦林(1986— ),男,汉族,四川内江人,硕士,高级工程师,主要从事自动化、供配电方面的教学与研究。

*通讯作者:龚晓静(1980— ),女,汉族,四川自贡人,硕士,工程师,主要从事人工智能与科学、通信与信息系統的教学与研究。

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