雨課堂融合課程思政的電力系統(tǒng)分析教學(xué)改革*

摘" 要 針對電力系統(tǒng)分析課程理論性強、工程背景深厚的特點，采用雨課堂融合課程思政的混合式教學(xué)模式，精心設(shè)計思政教學(xué)案例，有效利用學(xué)生的零散時間，優(yōu)化教學(xué)全過程，促進師生交流互動，增強學(xué)生學(xué)習(xí)成效。實施結(jié)果表明：雨課堂融合課程思政的混合式教學(xué)改革提升了學(xué)生的主動學(xué)習(xí)能力及創(chuàng)新性實踐能力，教學(xué)效果良好。

關(guān)鍵詞 電力系統(tǒng)分析；雨課堂；課程思政；混合式教學(xué)；教學(xué)改革；思維導(dǎo)圖

中圖分類號：G642.3" " 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2021）23-0045-03

0" 引言

電力系統(tǒng)分析是電氣工程專業(yè)的核心課程，在人才培養(yǎng)目標體系中起著承前啟后的關(guān)鍵作用。該課程具有理論性強、工程背景深厚等特點，導(dǎo)致出現(xiàn)教師難教、學(xué)生難學(xué)等問題，且傳統(tǒng)教學(xué)模式難以適應(yīng)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的需要[1]。隨著信息化技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展，現(xiàn)代教育技術(shù)及教學(xué)手段得到進一步創(chuàng)新和優(yōu)化，也極大促進了教學(xué)模式改革，以整合傳統(tǒng)學(xué)習(xí)和網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)兩方面優(yōu)勢為特點的混合教學(xué)已成為當(dāng)前高校教學(xué)改革的趨勢。

隨著石河子大學(xué)工程教育專業(yè)認證工作的扎實推進，電力系統(tǒng)分析課程組基于OBE理念，開展課程教學(xué)模式改革，堅持以立德樹人為中心，針對課程難學(xué)難教的問題，深入提煉課程思政元素，將課程思政理念貫穿授課全過程，通過雨課堂完成課前資料的預(yù)習(xí)、思政視頻的傳輸，課中的實時互動，課后的數(shù)據(jù)總結(jié)等工作，增加師生之間的互動，增強教學(xué)過程的趣味性，有助于學(xué)生深刻理解電力系統(tǒng)分析的知識內(nèi)涵。實踐結(jié)果表明：教學(xué)效果良好。

1" 課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

石河子大學(xué)電氣工程及其自動化專業(yè)的電力系統(tǒng)分析課程開設(shè)于第五和第六學(xué)期，其先修課程包括高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、電路分析基礎(chǔ)、電機學(xué)及電磁場等，是學(xué)習(xí)發(fā)電廠電氣部分、繼電保護等后續(xù)專業(yè)課程的重要理論基礎(chǔ)。該課程系統(tǒng)講述了電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行和故障分析的基本原理和方法，具有理論性強和工程背景深厚等特點。電力系統(tǒng)分析課程傳統(tǒng)的教學(xué)模式以教師講、學(xué)生學(xué)為主，課堂上教師將穩(wěn)態(tài)分析和暫態(tài)分析的基本原理與基本方法進行重點講解，學(xué)生通過完成課堂學(xué)習(xí)和課后練習(xí)掌握這些基本原理與方法。在整個教學(xué)過程中，學(xué)生處于被動的學(xué)習(xí)狀態(tài)，參與思考和討論的環(huán)節(jié)較少，對課程整體知識的構(gòu)架和內(nèi)涵理解不夠深入，不利于創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。這種填鴨式的教學(xué)模式不但枯燥、乏味，難以提起學(xué)生的學(xué)生興趣，而且難以實現(xiàn)預(yù)期教學(xué)目標[2]。同時，這也反映出傳統(tǒng)教學(xué)模式難以適應(yīng)當(dāng)前創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的需求。在教育全球化和教育信息化背景下，如何利用現(xiàn)代教育技術(shù)和先進的信息手段，加強學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和獨立思考能力的培養(yǎng)，是電力系統(tǒng)分析課程組教師面臨的一項緊迫任務(wù)。

2" 教學(xué)改革思路

在新工科建設(shè)背景下，課程組秉持OBE理念，結(jié)合課程思政教育理念，以立德樹人為中心，堅持以學(xué)生學(xué)習(xí)產(chǎn)出為導(dǎo)向，按照國際工程專業(yè)認證的持續(xù)改進理念，實現(xiàn)全員育人、全程育人、全方位育人[3]。目前，電力系統(tǒng)分析課程的慕課資源及思政視頻資源非常豐富，課程組深入貫徹課程思政教育目標，利用智慧教學(xué)工具雨課堂完成課內(nèi)與課外、線上與線下的全過程學(xué)習(xí)與交互，實現(xiàn)寓道于教和寓德于教，實施雨課堂融合課程思政的混合式教學(xué)模式改革。學(xué)生利用電腦或手機等現(xiàn)代信息工具，利用零碎時間按期完成預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)，并將需求和想法進行反饋；同

時，教師利用雨課堂的彈幕、投票、單選題、多選題等工具完成課堂上與學(xué)生的交互，使學(xué)生更主動地思考和參與討論，實現(xiàn)寓教于樂，還能通過查看學(xué)習(xí)記錄及時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)進度、狀態(tài)及統(tǒng)計結(jié)果，回答學(xué)生的問題，推送學(xué)習(xí)要求，及時調(diào)整后續(xù)教學(xué)計劃。

3" 教學(xué)改革與實踐

課程組主要從教學(xué)大綱修訂、教學(xué)活動設(shè)計、學(xué)生考核評價等三個方面進行探索與實踐，推進雨課堂融合課程思政的混合式教學(xué)模式改革。

3.1" 教學(xué)大綱修訂

教學(xué)大綱作為課程教學(xué)的指導(dǎo)性文件，應(yīng)符合課程教學(xué)發(fā)展的需要，并體現(xiàn)最新的教育教學(xué)觀念。基于國際工程教育專業(yè)認證要求以及學(xué)校課程思政教學(xué)改革工作的部署，課程組在教學(xué)大綱中首先修訂課程目標，并構(gòu)建課程目標與畢業(yè)要求之間的支撐關(guān)系；其次，重新修訂教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)活動設(shè)計與評價方式、評價標準等，課程目標達成度評價運用形成性與總結(jié)性相結(jié)合的方式，從課程開始、期中直至最后考核，全過程嚴格把控教學(xué)質(zhì)量，從知識的存儲、理解到運用，全面把控學(xué)生專業(yè)知識的掌握及工程素養(yǎng)的培養(yǎng)[4]。

3.2" 教學(xué)活動設(shè)計

在教學(xué)實施中，通過雨課堂及石河子大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺突破課堂教學(xué)在時間與空間上的限制，將課程思政教育理念貫穿教學(xué)全過程，使學(xué)生逐步樹立正確的價值觀和職業(yè)觀，培養(yǎng)學(xué)生分析、解決復(fù)雜工程問題的能力，養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識，實現(xiàn)社會主義核心價值觀的引領(lǐng)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的統(tǒng)一。

3.2.1" 課前準備" 在上課的前一周，教師將課程的教學(xué)大綱、教學(xué)日歷、教案、多媒體課件及課后練習(xí)等教學(xué)資料發(fā)布在大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上，學(xué)生可在上課前隨時下載查看，了解本課程的課程性質(zhì)、教學(xué)目標、教學(xué)內(nèi)容及考核方式，明確需要掌握的知識與能力要求，而且在課程的第一次課上會再次給學(xué)生強調(diào)本課程的評價方式及要求。每次課前會依據(jù)教案，通過微信小程序雨課堂發(fā)布學(xué)生需要預(yù)習(xí)的學(xué)習(xí)資料，設(shè)定完成時間，并提醒學(xué)生按時完成預(yù)習(xí)內(nèi)容，以保證課堂討論的教學(xué)效果。課前，教師可通過手機或電腦定期查看學(xué)生的預(yù)習(xí)進度，回復(fù)學(xué)生遇到的問題，并對學(xué)生預(yù)習(xí)情況給出提醒。

3.2.2" 課中引導(dǎo)" 在授課過程中，為了解學(xué)生的預(yù)習(xí)效果，首先通過雨課堂發(fā)布4～6道關(guān)于基本概念和基本知識的選擇題，并對答得正確且用時少的前三位學(xué)生給予獎勵，鼓勵學(xué)生積極參與；其次，針對本次教學(xué)內(nèi)容的重點和難點，運用啟發(fā)式和互動討論式等教學(xué)方法，加深學(xué)生對本次課理論知識的理解和掌握；最后，通過對工程應(yīng)用經(jīng)典案例的分析進行知識拓展，不但可以加深學(xué)生對理論知識的理解，而且有助于培養(yǎng)學(xué)生的工程觀念及專業(yè)素養(yǎng)。另外，在潮流分析及故障分析等內(nèi)容教學(xué)過程中，引入MATLAB、PSCAD等仿真工具，以加強學(xué)生創(chuàng)新性思維能力的培養(yǎng)。

3.2.3" 課后督促" 課后，教師通過雨課堂發(fā)布作業(yè)，并要求學(xué)生繪制章/節(jié)思維導(dǎo)圖，整理重點和難點，按時完成課后作業(yè)；學(xué)生在復(fù)習(xí)鞏固所學(xué)知識的過程中可通過雨課堂或網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺及時反饋學(xué)習(xí)效果及疑難問題。教師通過回收課后作業(yè)，了解學(xué)生學(xué)習(xí)效果，跟蹤并解決疑難問題。

雨課堂融合課程思政理念的混合式教學(xué)模式全過程如圖1所示。由圖1可看出，課前，教師通過雨課堂發(fā)布與本次課相關(guān)的思政視頻和必要的理論預(yù)備知識；課中，教師針對重點和難點內(nèi)容進行講解，并進行隨堂測試及討論交流，加深學(xué)生的理解；課后，讓學(xué)生以思維導(dǎo)圖的方式進行復(fù)習(xí)總結(jié)，以鞏固所學(xué)的理論知識。

如在緒論部分，課前給學(xué)生發(fā)布大國工程中介紹有關(guān)高壓直流輸電工程和100萬千瓦發(fā)電機的視頻資料；課中以“電力中國”為落腳點，講述電力工業(yè)的發(fā)展史及我國改革開放的偉大成就，弘揚以愛國主義為核心的民族精神和以改革創(chuàng)新為核心的時代精神，引導(dǎo)學(xué)生根植愛國主義情懷，樹立民族自豪感和專業(yè)歸屬感；課后請學(xué)生查閱相關(guān)文獻，進一步進行相關(guān)知識的擴展。在整個教學(xué)活動過程中，不再是讓學(xué)生被動地接受理論知識，而是首先通過課前平臺推送相關(guān)知識，加強課中、課后師生互動，加深學(xué)生對核心知識點的理解；其次，通過課前預(yù)習(xí)和課堂測試、課后作業(yè)及調(diào)查問卷反饋學(xué)習(xí)效果；最后，通過對反饋信息的分析和歸納，不斷改進后續(xù)教學(xué)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成效。這種以學(xué)生產(chǎn)出為導(dǎo)向的教學(xué)理念，受益的不僅僅是學(xué)生，教師也受益匪淺。

3.3" 考核評價方式

為全面考查學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，幫助學(xué)生認識自我、建立自信，促進學(xué)生全面發(fā)展，課程組構(gòu)建全新的考核評價體系和形成性評價機制，從評價主體、考核內(nèi)容、考核指標和考核方式等方面進行改革，將不同內(nèi)容、不同形式的評價貫穿教學(xué)過程，以便于及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的問題，在后續(xù)教學(xué)過程中及時改進，不斷提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成效。

1）為形成科學(xué)、公平、公正的考核方式，提高平時成績占比，注重對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的考核，將成績評定過程化，引導(dǎo)學(xué)生注重平時的學(xué)習(xí)過程，改變以往應(yīng)試的學(xué)習(xí)方法，掌握完整的知識體系，及時解決學(xué)習(xí)中的難點，定期進行總結(jié)和鞏固。

2）以學(xué)生學(xué)習(xí)產(chǎn)出表現(xiàn)為評價主體，通過雨課堂全面客觀地對課前預(yù)習(xí)、考勤、課堂測試等內(nèi)容進行記錄，并按一定的權(quán)重比例計算平時綜合成績。

3）通過雨課堂對學(xué)生的學(xué)習(xí)行為和學(xué)習(xí)效果進行數(shù)據(jù)采集，以減輕授課教師在平時成績管理上的壓力。

學(xué)生的最終成績由平時綜合成績和期末考試成績綜合而成。平時綜合成績占比50%，由課后作業(yè)、課堂測試、預(yù)習(xí)自學(xué)與總結(jié)思維導(dǎo)圖按一定的權(quán)重比例綜合給出，其中課后作業(yè)占比25%，課堂測試占比10%，預(yù)習(xí)占比5%，總結(jié)占比10%。通過對學(xué)生平時成績的認定，既可以反映學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和認真程度，也可以體現(xiàn)學(xué)生對基本知識的理解和掌握情況，確保每個學(xué)生參與整個教學(xué)過程。期末考試成績占比50%，重點考核學(xué)生穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)故障分析的計算能力及解決復(fù)雜工程問題的能力。

本課程的混合式教學(xué)改革在2020年春季學(xué)期實施，從平時考核結(jié)果看，大部分學(xué)生能較好地完成預(yù)習(xí)作業(yè)、課后作業(yè)及小結(jié)思維導(dǎo)圖，個別學(xué)生存在應(yīng)付、抄襲或延遲提交作業(yè)的情況；從試卷考核結(jié)果看，學(xué)生對選擇題、簡答題和綜合分析題普遍答得較好，說明學(xué)生較好地掌握了電力系統(tǒng)分析的基本知識，反映出課后布置的小結(jié)思維導(dǎo)圖起到良好效果，但對學(xué)生問題分析能力的培養(yǎng)仍需加強。

4" 結(jié)論與展望

本文系統(tǒng)介紹了電力系統(tǒng)分析課程組開展雨課堂融合課程思政的混合式教學(xué)模式改革探索，實踐表明：基于雨課堂的課前、課中、課后教學(xué)實施與交流互動卓有成效，加強了學(xué)生的社會主義核心價值觀教育和自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，增強了學(xué)習(xí)成效，可進一步推廣至相關(guān)課程的教學(xué)。課程組下一步的計劃是利用雨課堂及大學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)挖掘?qū)W生的學(xué)習(xí)習(xí)慣，從學(xué)生的實際情況出發(fā)，有的放矢，提高學(xué)生分析、解決復(fù)雜工程問題的能力。

參考文獻

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*項目來源：石河子大學(xué)教育教學(xué)改革項目“基于‘OBE’理念的《電力系統(tǒng)分析》實踐教學(xué)改革與探索”（項目編號：JGY2020-10）。

作者：蔡新紅、岑紅蕾、王洪坤，石河子大學(xué)機械電氣工程學(xué)院，副教授，研究方向為電力系統(tǒng)分析與控制（832000）。