以案例為導(dǎo)向的電氣工程課程研究方案

李振興++李振華++翁漢琍++姚遠(yuǎn)++汪鑫宇

摘要：電氣工程專業(yè)課程是實(shí)踐性很強(qiáng)的一類課程，它強(qiáng)調(diào)學(xué)生的理論知識學(xué)習(xí)，更要求掌握實(shí)踐操作技能。而案例教學(xué)是一種以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主的教學(xué)方法，在結(jié)合工程實(shí)際應(yīng)用教學(xué)中具有突出優(yōu)勢，有利于解決電氣工程專業(yè)課程中教學(xué)內(nèi)容多、記憶難、抽象等難題。本文以繼電保護(hù)課程為例，分析了案例導(dǎo)向教學(xué)法的定義、特點(diǎn)，應(yīng)用于課堂講授的環(huán)節(jié)，并舉例說明案例法的教學(xué)過程。

關(guān)鍵詞：電氣工程；案例導(dǎo)向；案例分析；繼電保護(hù)

中圖分類號：G643 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）16-0189-02

電氣工程課程專業(yè)性強(qiáng)，理論基礎(chǔ)和課程的承接性要求高。傳統(tǒng)的教學(xué)模式以“教師為主體，講授為中心”，學(xué)生一味地被動接受，對于專業(yè)知識的學(xué)習(xí)，教學(xué)效果收效甚微。改變傳統(tǒng)電氣工程課程，特別是研究生課程的教學(xué)模式，使學(xué)生經(jīng)過短暫學(xué)習(xí)后，能掌握專業(yè)的基本知識，使之具備一定的動手能力，為學(xué)生未來工作崗位奠定基礎(chǔ)[1]。為了充分調(diào)動學(xué)生在課堂上的創(chuàng)造性和積極性以及培養(yǎng)學(xué)生具備結(jié)合實(shí)際具體分析和解決問題的能力，教師應(yīng)該整體把握和指導(dǎo)，將認(rèn)知、形象思維與抽象思維、教與學(xué)巧妙地結(jié)合起來，強(qiáng)調(diào)學(xué)生以主動學(xué)習(xí)為主，把學(xué)習(xí)設(shè)置到復(fù)雜的、有意義的問題情景中，讓學(xué)生對案例進(jìn)行詳細(xì)的分析、解剖和總結(jié)[2]。以案例教學(xué)為導(dǎo)向的教學(xué)模式恰能偶體現(xiàn)這種“學(xué)生為主體、以問題為中心”的教學(xué)理念[3]。

一、案例教學(xué)法

案例教學(xué)法是一種以案例為基礎(chǔ)的教學(xué)法，案例本質(zhì)上是提出一種教育的兩難情境，沒有特定的解決之道，而教師于教學(xué)中扮演著設(shè)計(jì)者和激勵者的角色，鼓勵學(xué)生積極參與討論，不像傳統(tǒng)的教學(xué)方法，教師是一位很有學(xué)問的人，扮演著傳授知識者角色。案例教學(xué)法有很多優(yōu)點(diǎn)，如鼓勵學(xué)員獨(dú)立思考；案例教學(xué)法中的案例是真實(shí)存在的，具有很強(qiáng)的綜合性；重視雙向交流。案例教學(xué)法的特點(diǎn)很多。首先，案例教學(xué)法鼓勵學(xué)員獨(dú)立思考。案例教學(xué)是要自己去思考、去創(chuàng)造，使得枯燥乏味變得生動活潑，而且案例教學(xué)的稍后階段是每位學(xué)生都要就自己和他人的方案發(fā)表見解。在這種經(jīng)驗(yàn)的交流下，既可取長補(bǔ)短、促進(jìn)人際交流能力的提高，也可以起到一種激勵的效果。其次，案例教學(xué)法中的案例是真實(shí)存在的，具有很強(qiáng)的綜合性。案例所描述的事件大多是真實(shí)的，且沒有編寫者的評論和分析，其案例的真實(shí)性決定了案例教學(xué)的真實(shí)性。而對案例進(jìn)行分析、解決的過程很是復(fù)雜，這要求學(xué)生不僅要具備基本的理論知識，而且應(yīng)需有審時度勢、決策果斷、權(quán)衡應(yīng)變之能。同時，案例教學(xué)的實(shí)施，需要學(xué)生綜合運(yùn)用各種知識和靈活的技巧來處理。最重要的是，案例教學(xué)法重視雙向交流。在案例教學(xué)中，學(xué)員拿到案例后，先要進(jìn)行消化，再查閱各種他認(rèn)為有關(guān)的理論知識.這在無形中加深了對知識的掌握。熟練掌握這些理論知識后，他還要經(jīng)過縝密地思考，提出解決問題的方案，能力可得到進(jìn)一步的升華。同時他的答案隨時由教師給以指導(dǎo)，促使教師加深對問題的思考，根據(jù)不同學(xué)生的不同理解補(bǔ)充新的教學(xué)內(nèi)容。從而雙向的教學(xué)形式使得教師也需不斷的提高自己的教學(xué)能力。

二、案例導(dǎo)向分析

下面以繼電保護(hù)課程為例，分析案例導(dǎo)向教學(xué)的幾個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

1.案例的導(dǎo)讀。所謂的案例導(dǎo)讀，就是編寫好上課所要講授的案例課件，提出一些要求，比如：相關(guān)教材的內(nèi)容、有關(guān)知識點(diǎn)、存在的疑問、達(dá)到的目的等，讓學(xué)生在上課聽講案例時，能夠更容易的理解知識點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生判斷、學(xué)習(xí)與思考。

2.課堂的研討。對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)和啟發(fā)的基礎(chǔ)上，進(jìn)入課堂研討。在具體實(shí)施的時候，可以通過分小組討論或全班座談討論案例的方式，讓學(xué)生把不同的想法和觀點(diǎn)闡述出來，大家可以在這些觀點(diǎn)的比較和思考中，得到啟發(fā)，從而達(dá)到解答案例的目的。

3.理論的升華。對案例的導(dǎo)讀和課堂的研討，教師對案例中所反映的相關(guān)理論問題和實(shí)際問題，進(jìn)行重點(diǎn)分析和講解，并做出理論總結(jié)和歸納。由此，可通過實(shí)踐說明理論，達(dá)到理論升華。

4.實(shí)踐的引申。學(xué)生在通過案例教學(xué)掌握理論的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生根據(jù)理論學(xué)會舉一反三，理解相似知識點(diǎn)。學(xué)生把理論運(yùn)用于實(shí)踐，對探討繼電保護(hù)研究方案有很大幫助，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新精神。

在以上環(huán)節(jié)中，第一、二、四個環(huán)節(jié)是以學(xué)生為主體，教師重在引導(dǎo)，第三個環(huán)節(jié)，教師是主體。在案例分析中，應(yīng)盡量少給學(xué)生提示，充分調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的思維能力，適當(dāng)鼓勵學(xué)生深入思考，注重課堂內(nèi)容的開發(fā)性，教師在講解案例時，應(yīng)注意運(yùn)用不同的分析方法，對不同分析結(jié)果進(jìn)行充分驗(yàn)證。

三、案例分析

以中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)下電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障的保護(hù)為例，分析案例教學(xué)的實(shí)施過程。首先，進(jìn)行案例導(dǎo)讀。在編寫課件時，先介紹小接地電流系統(tǒng)的分類、小接地電流系統(tǒng)對保護(hù)的要求，再通過中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)單相接地故障的等效網(wǎng)絡(luò)圖和相量圖，分析其發(fā)生故障的特點(diǎn)，并提出疑問，如：為什么非故障相電壓升高■倍，而零序電壓升高為相電壓。然后引出中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地電網(wǎng)單相接地故障。接著，進(jìn)行課堂研討。通過小組討論，分析其經(jīng)消弧線圈接地電網(wǎng)單相接地故障的特點(diǎn)，消弧線圈的作用及消弧線圈的三種補(bǔ)償方式的優(yōu)缺點(diǎn)比較，得出最合適的補(bǔ)償方法。然后，進(jìn)行理論升華。老師通過對學(xué)生的討論發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對選擇消弧線圈的三種補(bǔ)償方式的理解不夠深。因此，需重點(diǎn)講解消弧線圈的補(bǔ)償方式，并做出總結(jié)：完全補(bǔ)償從實(shí)際運(yùn)行來看，電感和三相對地電容對50Hz交流產(chǎn)生串聯(lián)諧振，正常運(yùn)行時在電源中性點(diǎn)對地之間有電壓偏移就會產(chǎn)生串聯(lián)諧振，線路產(chǎn)生很高的諧振過電壓；欠補(bǔ)償時，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行方式變化時，如某個元件被切除，其電容電流會減小，可能會出現(xiàn)電感電流和電容電流相等而引起的過電壓；過補(bǔ)償時，補(bǔ)償后的殘余電流是電感性的，不會引起串聯(lián)諧振的過電壓問題。最后，進(jìn)行實(shí)踐的引申。學(xué)生可以用類似的討論方式，理解其他相似知識點(diǎn)，如距離保護(hù)的基本原理和構(gòu)成。

案例教學(xué)在電氣工程課程中的應(yīng)用可以增強(qiáng)教學(xué)的趣味性和藝術(shù)性，同時調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，把“要我學(xué)”變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”。且案例教學(xué)在電氣工程課程中的應(yīng)用縮短了教學(xué)情境與電網(wǎng)實(shí)際情境的差距，有助于培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，豐富學(xué)生的知識面，可進(jìn)一步提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。但在具體實(shí)施的過程中還存在一些亟待解決的問題。比如，在教學(xué)實(shí)踐中，案例導(dǎo)向法對的應(yīng)用給教師提出了新的挑戰(zhàn)，教師不僅需具有專業(yè)知識以及豐富的交叉學(xué)科的相關(guān)知識，還必須具備豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、提出問題和解決問題的能力和良好的組織管理能力，并能夠在課堂上充分調(diào)動學(xué)生積極性、控制課堂節(jié)奏等技巧。其次，在課堂教學(xué)前學(xué)生需要花費(fèi)較大精力查閱資料，教師就需要提供更多的網(wǎng)絡(luò)資源、圖書資源等。此外，目前國內(nèi)缺乏一套比較完整的評價考核體系來適應(yīng)教學(xué)的需要，因此，以案例教學(xué)為導(dǎo)向的教學(xué)模式在電氣工程教學(xué)中的應(yīng)用尚需進(jìn)一步探索。我們將在工作中不斷充實(shí)、完善，提高教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]高廣玲，張沛云.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)工學(xué)結(jié)合特色課程的建設(shè)[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2011，（04）：130-134.

[2]李振興，李振華，徐艷春.項(xiàng)目驅(qū)動法在《電路》課程教學(xué)中的應(yīng)用與實(shí)踐[J].教育教學(xué)論壇，2016，（16）：136-137.

[3]林忠.案例教學(xué)的實(shí)踐與體會[J].東北財(cái)經(jīng)大學(xué)學(xué)報，2002，（9）：81-82.