基于创新创业背景下的线上教学方案设计

刘星月 唐琳 高山山

摘    要：作为电气工程及其自动化（以下简称“电气”）专业核心课程，“电力系统继电保护”的理论性和实践性联系紧密，文章针对新冠疫情下，学生无法到校上课的难题，提出基于超星学习通平台的教学方案设计，同时为提高电气专业学生的创新创业能力和实践能力，提出了本课程线上创新创业能力培养措施，旨在完善电气专业强实践和创新创业能力的人才培养模式。

关键词：“电力系统继电保护”;超星学习通;教学方案;创新创业能力;实践能力

中图分类号：G642      文献标识码：A      文章编号：1002-4107（2021）07-0068-02

电力系统继电保护被称为电力系统的“安全卫士”

“守护神”，其核心任务是在电力系统出现故障等危机情况时，迅速隔离故障，保障电力系统安全稳定运行。“电力系统继电保护”[1]课程是电气工程学科中理论和实践融合较紧密的一门专业课程，要求学生具有“电路理论”“电机学”“电力系统稳态分析”“电力系统暂态分析”“发电厂电气”等课程的理论基础知识，由于“电力系统继电保护”的专业性强、技术含量高、技术难度大等特点，在本专业就业对口领域，如供电公司、发电厂、大型厂矿企业，都设有专门的继电保护工种，现场继电保护专业技术人才紧缺。同时作为电气专业的学生，将来对口就业的公司，比如发电集团，国家电网及大型厂矿及电气设备制造企业，都将“电力系统继电保护”列入入职考试科目。此外，很多高校将“电力系统继电保护”作为考研复试的必考科目，其强实践性和实用性为学生毕业找工作及考研深造做准备。

在以往学生与教师面对面的线下“电力系统继电保护”教学中，一般为教师在讲台上“满堂灌”，学生在台下被动地接受知识，而且教学停留在“重理论”“轻实践”的阶段，忽视了对学生创新创业能力的培养，教学效果差强人意，“电力系统继电保护”课堂教学改革势在必行。

此外，成都大学的“电力系统继电保护”课程开设在大三下学期，2017级学生在进入大三下学期时，恰逢新冠疫情，这期间各大高校采取线上教学，给“电力系统继电保护”的课堂教学改革带来机遇和挑战。成都大学采用超星学习通作为线上授课平台，在此情况下，如何以学生为主体[2]，利用超星学习通进行线上教学方案设计，保障本课程的实践性[3];如何利用好超星学习通平台提高学生的创新创业能力;如何监督学生在超星学习通上的学习效率;如何保证和检验学生在超星学习通平台上的学习效果，成为基于超星学习通平台的“电力系统继电保护”课堂改革的思考切入点。

一、教学过程设计

超星学习通平台上的丰富资源既方便教师备课，也方便学生进行课前自学预习;功能强大，可实时发起签到、讨论、抢答、选人回答，既丰富了教师监督学生的手段，也增加了课堂趣味;使用场景多样化，可实现多途径学习，学生可通过手机端、电脑端、平板端随时随地上课和自学。

在新冠疫情防控形势下进行在线教学，面对不同地区学生学习条件有限、学习资料不完备的困难，做好学生的调研和在线课堂设计尤为重要[4]。

（一）课前预习

教师提前设计每堂课的内容，将课程提前录制好，并检查音质、画面，之后将视频上传到超星学习通上，通过设置预习任务点，学生必须在超星学习通平台上完成课本、PPT、视频的任务点以及回答教师发出的讨论和调研，才能获得相应的分数。比如在本门课的绪论部分，通过趣味视频讲解电力系统的基本概念、继电保护作用和角色，学生在学习了这个视频后，回答教师发出的讨论——列举生活中常见的继电保护装置，设想一下没有继电保护装置的电力系统是怎样的，继电保护在电力系统中的角色。通过将继电保护和我们的生活相联系，让学生认识到电力系统继电保护的作用和学习这门课的重要性。

（二）课堂教学流程设计

环节1：签到考勤。

在正式上课时间，教师可在任意时段通过超星学习通平台发起普通签到、位置签到、手势签到，或者发放问卷等形式进行考勤。

环节2：课堂教学。

在正式上课时段，教师安排学生完成每节课的任务点，比如视频学习任务、闯关答题任务、抢答任务。学生在观看教学视频时，可随时发起弹幕提问，在课程结束前，教师对弹幕提问进行回答。

环节3：检验考核。

教师在每节课结束前可发起有时间限制的课堂测验，或者课堂作业，实时检测学生每节课内容掌握情况。

环节4：师生互动。

每章节结束时，教师可在超星学习通平台上进行直播答疑，拉近师生距离，了解学生个性、学习情况，尤其注意对网络学习条件不佳的学生采取针对性的教学方案，因材施教。

（三）实践教学设计

本课程具有强实践性，学生必须亲自动手在实验台上完成继电器特性的校验、过电流保护的接线、纵差动保护的接线、微机保护的调试才能真正培养其动手能力，而在疫情期间，学生无法到校完成实验环节，需要结合线上平台进行实验的预演。

学生通过观看视频了解电力系统继电保护的重要性，比如观看发电厂内部结构视频，认识发电厂内一次设备、二次设备，理解电力系统继电保护的必要性。学生通过观看每次实验任务的教学视频，实现实验环节的预演。根据每章节的实验接线图及每章节的实验视频，各小组讨论并将继电器的动作顺序分析上传到超星学习通平台，小组间进行讨论互评，强化学生的理解和思考，培养学生分析和解决实验问题的能力。组织学生针对三段式电流保护进行整定计算，教师线上演示基于matlab平台上三段式电流保护虚拟仿真，学生可在仿真平台练习。疫情结束，学生回校再安排实战演练，教师提醒学生操作规范，对错误的地方进行指正。

二、创新创业能力的培养

创新决定着国家和民族的发展，我国近几年快速的发展更加需要新鲜的血液、新鲜的理念做支撑，在此背景下，培养大学生创新创业思维尤为重要，而对于电气工程这样的典型工科学科，加强电气专业学生的创新创业训练十分必要。目前的创新创业课程大都设置在大一、大二阶段，属于理论性课程，在大三、大四这个进入社会前的过渡阶段，更应该结合专业课程加强创新创业思维的训练。创新创业思维不应仅停留在理念上，更重要的是实践，而在新冠疫情這样的特殊时期，如何结合超星学习通平台，在“电力系统继电保护”专业课程中，体现创新创业能力培养目标，成为教师应思考和实践的方向。

（一）增加设计环节

学生在线上学习了每一章的内容后，自己总结、讨论和延展。比如在学习了第一章第一节的继电器后，可以让学生课后搜集继电器的发展历程信息，目前市面上继电器的厂家、生产的产品，以及各家产品的特色等资料，将搜集的资料做成大作业，上传到超星学习通上。每一章节结束后，设置一堂交流课，学生畅所欲言，可以给出自己解决某些继电器通病的想法。这些环节让学生开拓思路，将所学知识融会贯通，同时也可以培养学生搜集资料的能力，丰富学生的知识面。

（二）建立竞赛环节

在本专业内，线上开展学生电力系统继电保护的知识实践技能大赛，比如在第二个教学实验“电力系统常规三段式电流保护”中，学生观看实验教学视频后，可以自己设计更加优化的方案，使得保护动作的时间更快、保护范围更大，教师将各位参赛选手的方案在实验室直播实践，评出最佳方案，鼓励学生积极参加，在比赛中学习和进步，增加学生创新和专业学习的兴趣。

（三）开展产学研课程设计模式

建立产学研相结合的“电力系统继电保护”课程设计模式[5]。教师通过产学研合作，做到理论和实践的紧密联系，提高自己的实践能力和创新能力，丰富自己的教学能力，提高“电力系统继电保护”课程设计的教学质量。同时，学生通过产学研结合，在做课程设计时可以参与到实际的科研项目中，把课程设计中单一的设计环节结合到实际生产、科研项目和就业中，提高学生的创新科研能力，强化学生的社会实践能力。

三、考核方式

“电力系统继电保护”课程成绩由线上成绩、期末考试成绩构成。其中线上成绩有视频学习任务、课堂测验、章节测试、课堂互动（抢答、问卷）、网络作业、签到、访问次数、网络讨论互动、小组任务，本课程所设置的这些环节所占的比重分别是30%、15%、10%、5%、5%、5%、5%、5%、15%，在最后考评归档时，将超星学习通系统上学生的线上成绩下载下来，可清晰直观地看到每个学生在每个环节的得分。另外，由于疫情原因，本学期学生不返校，其期末考试在线上进行，题型设置有客观题、主观题、计算题（拍照上传），学生开启摄像头，超星学习通平台通过人脸识别技术，捕捉学生表情，开启防作弊系统，提醒三次仍有作弊嫌疑的将直接取消考试资格，考试期间，将至少设置三名监考教師进行线上监考。

“电力系统继电保护”课程是电气工程及其自动化专业的核心课程，为理论和实践结合较紧密的一门课程。文章是基于疫情期间开展的建立在超星学习通平台的教学改革，以学生为本，实现线下学习、线上指导的模式，增加学生的学习兴趣，引导学生主动学习，整合本课程实验学习资源，促进学生主动思考，增强学生实操能力，提升学生创新创业思维和能力，旨在完善电气专业强实践和创新创业能力的人才培养模式。

参考文献：

[1]李裕，徐云江.农科院校“电力系统继电保护原理”课程改革初探[J].中国电力教育，2013（5）：70-71.

[2]纪静，唐贤伦，马艺玮，等.翻转课堂教学模式在“电力系统继电保护”课程中的应用[J].创新创业理论研究与实践， 2020（9）：114-116.

[3]施华，邓海鹰，雷红梅.基于超星学习通的混合式学习模式探索——以高职电路基础课程为例[J].广西教育，2017（23）：184-186.

[4]刘攀，赵晓艳，张虎，等.基于学习通与QQ群相结合的电机学课程教学探索与研究[J].农业技术与装备，2020（4）：

112-114.

[5]单海欧.“专业+实践+两创”的人才培养模式改革[J].创新与创业教育，2016，7（6）：105-107.

■ 编辑∕丁俊玲