电气设备及成套技术课程线上线下混合式教学改革与实践

吴静 冮明颖 赵凤贤

摘  要  为了提高电气设备及成套技术课程的教学质量，加强一流本科专业建设，对接专业工程认证，培养学生自主学习能力，提出线上与线下混合的教学模式。在线上学习时，学生通过超星学习通平台完成课前视频预习、课堂讨论、课后作业、章节测试等内容，线下主讲教师在课堂上通过PPT结合板书讲解课程的理论和方法。课程采取多角度评价方式，加强对学习全过程的细节考核。该教学模式改革能够实现对学生理论学习能力和运用知识解决问题能力的培养，实现应用型、技能型人才培养的总体目标。

关键词  一流本科专业;线上线下混合式教学;电气设备及成套技术;课程改革;课程思政;教学资源;仿真实验室

中图分类号：G434   文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2022）06-0060-04

Reform and Practice of Online and Offline Hybrid Tea-ching of Electrical Equipment and Complete Set Techno-logy//WU Jing， GANG Mingying， ZHAO Fengxian

Abstract  In order to improve the teaching quality of Elec-trical Equipment and Complete Set of Technology courses， strengthen the construction of first-class undergraduate ma-jors， connect professional engineering certification， and culti-vate students’ autonomous learning ability， an online and off-line hybrid teaching mode is proposed. Online learning stu-dents complete class video preview， class discussion， after class homework， chapter test and other contents on the super-star learning platform. Offline lecturers explain the theory and methods of the course through PPT and blackboard writing in class. The course adopts a multi angle evaluation method to strengthen the detailed assessment of the whole learning pro-cess. Through the reform of this teaching mode， we can rea-lize the cultivation of students’ theoretical learning ability and problem-solving ability by using knowledge， and realize the overall goal of cultivating applied and skilled talents.

Key words  first-class undergraduate majors; online and off-line hybrid teaching; electrical equipment and complete set of technology; curriculum reform; curriculum ideology and po-litics; teaching resources; simulation laboratory

0  引言

遼宁工业大学是一所以工科为主，多学科协调发展的省属全日制大学，学校办学定位为省内一流高水平应用型大学。辽宁工业大学电气工程及其自动化专业于2020年底获批为“辽宁省一流本科教育示范专业”，为响应一流本科专业建设及满足专业工程认证的需要，电气设备及成套技术课程积极开展课程改革实践。

1  课程改革的背景

电气设备及成套技术课程是以目前电力系统中广泛采用的成套配电装置为背景，学习成套低压开关设备、高压开关柜、GIS和预装式变电站四大类成套开关设备的基本理论，主要学习成套开关设备设计、制造、运行、维护的相关知识[1]。本课程于2015级教学计划修订时加入专业基础必修课中，一直持续至今。课程采用机械工业出版社出版的黄绍平主编的《成套电器技术》教材。在已经完成的线下教学过程中发现，电气设备及成套技术课程教学存在以下问题：

1）学生对课程的重视度不够，兴趣不足，没有全身心投入课程教学中，主要表现为上课溜号，偷偷玩手机，跟不上教师的教学思路;

2）由于教学班型比较大，教师定期检查学生的学习情况存在一定困难，对阶段性的检查批阅量也很大;

3）课程内容主要讲解电力系统中的成套配电装置，虽然理论性不强，但实践性非常强，需要大量的现场图片、视频等，单纯的线下教学仅靠课堂时间远远不够。

4）传统的线下教学模式相对更加注重基本知识的讲解，不强调对学生认识问题、分析问题、解决问题的能力的培养，学生在面对实践问题时没有解决问题的能力和方法。

总之，传统的教学方法不能满足电气专业一流本科的建设要求，更不符合专业认证“以学生为中心，产出导向和持续改进”的理念，课程教学与人才培养目标不够匹配。因此，对传统的教学模式进行改革已经势在必行[2]。

2  课程改革的思路

2.1  建设一流本科专业，对接专业认证，更新课程教学理念

一流本科专业建设是国家为了做强国内一流本科，建设国内一流专业，培养一流人才，振兴本科教育而制定的长远规划。一流本科专业建设的重中之重就是课程的建设，打造“金课”、淘汰“水课”也是教学改革的要求。辽宁工业大学近年来正积极推动工程教育专业认证，在这样两个背景下，电气设备及成套技术课程的改革更新了教学理念，确定了课程的教学目标、支撑的毕业要求指标点及毕业要求，如表1所示。

2.2  专业课程加强课程思政建设

目前，在专业课程建设中加入思政教育是培养新时期应用型人才的重要手段。本门课程结合课程目标和工程认证的相关要求，积极主动深挖课程思政元素，细致安排，将思想政治教育融合到课程教学中[2]。列举部分课程思政案例如表2所示。

2.3  加强学生能力的全面培养

注重学生能力培养是数字时代对高等教育提出的必然要求，也是新时代背景下教育发展的方向[6]。新时代教育对培养学生能够独立发现问题、独立分析问题、独立解决问题的能力非常重要。电气设备及成套技术课程实验是在电力系统仿真实验室中采用一次设备仿真软件来完成的，每名学生要独立完成实验内容。例如：对KYN28-12型高壓开关柜的仿真实验，不仅需要运用3D技术演示内部的结构和工作原理，观察活门打开、关闭和地刀的分合闸方式，更要完成高压开关柜的检修作业。这就需要学生掌握检修作业的内容、操作步骤，对危险点的分析和对安全控制措施的关注，因此要求学生具备理论联系实际能力，具备分析问题与解决问题的能力。通过理论教学与实践教学的结合，全面提升学生的能力。

3   课程改革的实践

3.1  线上线下混合式教学资源建设

教学资源建设是线上线下混合式教学中很重要的环节，是学生获取大量知识的直接来源，内容要求要具有前沿性、科学性和实践性，对这个环节建设的程度直接会影响课程的实施效果和学生能力的培养质量。电气设备及成套技术课程的教学资源全部上传到超星学习通平台，分成课程视频资源、考试题库资源、作业题库资源、课程补充视频资源、规范类资源、论文类资源、实验相关资源，具体内容如下：

1）课程视频资源是由主讲教师录制的视频课程，每一段从10分钟到30多分钟不等，讲解的是每一章的导学、重点问题，每一节课的导学、重点内容的讲解及习题的讲解等，共计72段视频;

2）考试题库资源和作业题库资源分别是每一章的测试题和每节课的作业内容;

3）课程补充视频资源是为了加强学生对课程内容的进一步理解和掌握，从网络上下载的视频，以成套电气设备的现场生产、制造、安装、调试、试验等相关内容为主，使整个设备生产制造工艺表达更为直观;

4）规范类资源是成套电器设备学习中涉及的国家标准和行业规范的电子版，同时本门课程的教学大纲也在这一类资源中;

5）论文类资源是为了拓宽学生的知识面，从知网上下载的与课程学习内容相关的学术论文等;

6）实验相关资源主要是课程实验所涉及的设备介绍、实验大纲及实验教学计划、指导书等材料。

这些线上资源比较好地弥补了仅仅理论教学形式单一和不直观的不足，而且大部分内容是学生利用业余时间学习和完成的，为学生的预习和课后复习提供了较多材料。这部分资源会随着课程的不断开展而不断积累。

3.2  线上线下混合式教学过程的实施

电气设备及成套技术课程共计40学时，其中理论授课34学时，实验为六学时。除第一次理论授课外，其他每次理论授课前会要求学生完成预习的内容，预习主要是章、节的导学内容，在线上自行完成。理论授课采用线下方式，PPT结合板书进行讲解，主要讲解课程的基本理论和基本方法，讲到某一个重要的知识点时在学习通中发布一个讨论项目，学生可以采取分组或以独立个体参与讨论，增强课堂学习的乐趣。课后，学生要在学习通中完成知识点的复习和回顾并完成课后作业，这些内容均由学生自行独立完成。重要的章学习结束后，会在业余时间集中进行线上的章测试，一般的章测试时间为50分钟左右。实验开始前要求学生阅读实验大纲及实验相关要求，根据线上实验资源中的实验指导书自行撰写实验预习报告。实验在电力系统仿真实验室中由实验教师指导完成，学生提交实验报告。

3.3  课程教学评价方式

电气设备及成套技术课程传统的考核包括平时考核和实验考核，其中平时考核仅限于出勤点名和平时回答问题情况的考核，考核方式单一，覆盖面不全。采用线上线下混合式教学改革后，采用线上教学平台考核、实验成绩考核和线下课内结课考试相结合。其中，线上教学平台考核包括作业（10%）、签到（10%）、章节视频学习（30%）、讨论（10%）、章节测试（40%），每一项权重在超星学习通中设置好后，根据学生线上完成情况，系统自动给出综合成绩。实验考核分成三部分：

第一部分是实验预习情况的考核，每个实验有预习报告（思考题），预习报告没有完成不允许做实验（此项考核占实验成绩的20%）;

第二部分是实验过程的考核，主要考核学生对实验原理的理解情况以及是否按操作规程进行实验操作等内容（此项考核占实验成绩的50%）;

第三部分是实验报告的成绩，包括对习题的解答情况和对实验现象与结果的分析（此项考核占实验成绩的30%）。

采取这种线上线下相结合的考核方式，课程的评价更加多元、更加全面，更注重对学生学习过程的考核。

3.4  线上线下混合式教学改革的效果

线上线下混合式教学改革的实施，使学生参与课堂的积极性、主动性得到提升，学习通中数据显示：学生参与视频学习达25 974人次。学生在学习过程中也体会到乐趣，可以积极参与讨论，畅所欲言，平均每人参与讨论八次以上，并积极回复其他学生发表的讨论观点。通过讨论，学生对课程认知更加清晰、完善，线上学习综合成绩评定优良率为60%左右。但课程改革也需要进一步完善和更新，比如：线上的测试试题需要进一步充实，应该覆盖更多的知识点;学生对于课程领域内的前沿技术应该加强了解与学习，进一步提升学习能力。

4  结语

目前，在教育教学改革大背景下，各高校对线上线下混合式教学有了一定的尝试。辽宁工业大学电气工程及其自动化专业电气设备及成套技术课程改革正符合一流本科专业建设的要求，更对接了专业工程认证的要求，更新了教学理念和课程大纲。在课程建设中积极挖掘课程思政元素，精心安排，将其与课程内容有机融合，强化对学生能力的培养。课程改革建立任务导向明确、内容形式多样的课程线上资源，实施线上线下混合式课程教学，注重过程考核，实施多元化评级机制。课程改革的实践表明：混合式教学改革能显著提升学生学习的积极性、主动性，激发其创造性，有利于高素质应用型人才的培养。■

参考文献

[1] 黄绍平，李永坚，秦祖泽.成套电器技术[M].北京：机械工业出版社，2016.

[2] 章志成，袁玲，孔庆娜.“工业分析”课程线上线下混合式教学的设计与实践[J].广东化工，2021，48（4）：234-236.

[3] 工程教育认证通用标准[S].中国工程教育专业认证协会，2017.

[4] 王军飞，姜晨曦，张黎，等.550kV GIS设备抗低温措施研究[J].山东电力技术，2016，43（8）：54-55，67.

[5] 邱云，祖威，冉从彦.我国援建布隆迪最大项目胡济巴济水电站成功截流[EB/OL].（2020-05-09）[2020-10-09].https：//www.powerchina.cn/art/2020/5/9/art_7440_789322.html.

[6] 何倩鸿，王科盛，丁杰雄.探索新形势下实践创新能力培养新机制[J].教育教学论坛，2020（53）：203-205.

*基金项目：辽宁工业大学2020年教改立项“电气设备及成套技术课程线上线下混合式教学模式改革与实践”（项目编号：202020）。

作者：吴静，辽宁工业大學电气工程学院，副教授，研究方向为电力系统稳定;冮明颖，辽宁工业大学电气工程学院，讲师，研究方向为电力系统稳定;赵凤贤，辽宁工业大学电气工程学院，讲师，研究方向为电力系统继电保护（121001）。