高职高电压技术课程立体化教学体系构建及应用探索

李绍栋 王伟 何磊

【摘 要】本文论述高职高电压技术课程立体化教学体系的构建及应用，认为高电压技术是高职院校电力技术类专业的主干课程，存在课程教学资源较单一、实训教学“一刀切”、实践教学平台少等问题，提出建设资源丰富的课程资源库、建设分层次的课程教学体系、建设立体化实践教学平台等对策，以及加强课程教学团队的建设、创新教学手段、加强实践教学平台的使用、积极开展有效的课程教学评价等保障措施。

【关键词】高电压技术 立体化教学体系 教学改革

【中图分类号】G  【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2021）27-0082-04

课程体系是高等学校人才培养的主要载体，是教育思想和教育观念付诸实践的桥梁。高等院校人才培养质量在很大程度上取决于高等学校的课程，尤其是取决于课程体系的改革与发展水平。高电压技术课程兼具理论性与实践性，通过积极建设高职高电压技术课程立体化教学体系，不仅可以有效深化落实该课的教学改革工作，而且对提高高职院校学生的学习成效，促进学生在该课程学习中的全面发展也具有积极作用。

一、高职高电压技术课程教学存在的问题

（一）课程教学资源较单一

目前，高电压技术课程建设存在教学资源数量较少且类型相对单一的问题。大部分高职院校在高电压技术课程建设中，仅将现有教材以及部分相配套的教辅材料作为课程教学资源，并且基本以文字类的教学资源为主，如各种电子课件、试卷与习题等，课程教学资源分布比较零散。许多高职院校尚未针对高电压技术课程建设专门的资源库，有限的教学资源在一定程度上限制了该课程教学成效的提升。

（二）实训教学“一刀切”

现阶段，高职院校建设的高电压技术课程教学体系中，虽然可以明显看到在职业教育深化改革的影响下，实训教学内容的占比较以往有一定提升，但从整体来看，高职高电压技术课程教学体系中的实训教学普遍采取“一刀切”的方式。即在实训内容教学环节，教师不需考虑学生动手实践能力和专业基础知识水平如何，统一为学生布置相同的实训任务或者实训项目，全班学生甚至整个专业学生需要完成的实训环节的内容完全一致。此种方式虽然便于教学管理，也可以在一定程度上帮助学生提高自身综合实践能力，但由于教师在设计实训教学环节时并未充分考虑学生的实际情况与多样化的学习需求，不利于学生个性化成长，更谈不上有效促进全体学生的共同发展。

（三）实践教学平台少

各高职院校受到办学条件、自身能力等诸多因素的影响，目前高电压技术课程所建设的实践教学平台数量较为有限，教学平台类型呈明显单一化。例如，只设置了高压绝缘实验室或高电压绝缘虚拟实验室，大多数为验证性实验项目且各自独立，学生在实践操作的过程中，往往只能针对某一方面的知识内容展开实践学习，难以帮助学生构成完整、立体的知识架构，这与工程实际应用尚有很大差距。此外，在实践教学平台建设中，校企合作程度并不深，尤其是学校所建设的许多高压试验室、实训平台中的试验项目多来源于教材而非真实的企业项目案例。在实际试验时，教师也大多要求学生按部就班地跟随教师的思路与教材规定内容，机械式地完成试验操作，学生缺乏自己独立思考和探究的过程。这只注重让学生掌握方法，缺乏对学生应有技能的训练，无创新创业教育特点，不能达到教学要求，学生实践动手能力不足，不能实现应用型人才培养目标。

二、高职高电压技术课程立体化教学体系的构建与实践

（一）建設资源丰富的课程资源库

在构建课程教学体系时，将原本分散甚至跨课程的各项知识内容进行集中整合，构成一条完整的教学主线，按照实用性、可操作性、开放性原则，多“点”构建类型丰富多样的课程资源库。

1.高电压技术课程素材库建设

高电压技术课程素材库来源于教师日常教学活动搜集整理的相关教学资源，这些资源包括文本类、图像图形类、音频视频类、Flash动画类、网络其他素材等。在课程素材库建设中，课题组利用广西电力职业技术学院主持（三家高职院校联合主持）的“电力系统自动化技术”专业国家级资源库建设的契机，利用“微知库”共享平台，实施“创新微课应用模式、提升课程教学质量”工程，建设了新课导入类、重点难点突破类、工程案例类等三大类微课资源。随着互联网技术高速发展，高教联盟国家级、省级资源库的建设推广使用，网络慕课、微课等素材资源也会越来越丰富，将为课程资源库提供更多、更优质的素材。

2.高电压技术课程教案库建设

教案库的建设立足于专业教师教案的收集、整理和规范。将高电压技术课程教案分为理论课教案和实训课教案两大类，再根据专业属性和教学侧重点的不同，分为发电厂及电力系统专业教案、供用电技术专业教案、高压输配电线路施工运行与维护专业教案、电力系统自动化技术专业教案。根据规范性、实用性要求，统一书写格式，同时兼顾趣味性特点，要求教师在编制教案时尽量精简教学内容，在教案中融入声音、图片、表格等多种元素。经过课题组努力，合计编写了4个专业8个版本教案。实践证明，规范化的教案库能起到很好的教学相长作用。

3.高电压技术课程课件库建设

课件是高校教师备课、授课的首选教学工具，根据高电压技术课程特点，制定明确的课件制作原则和详细的评价标准，在课件中加入素材库中的图像图形、音频视频、Flash动画等资源。课题组共制作了“绝缘电介质电气性能及击穿过程”“电气设备绝缘试验”“电力系统过电压防护”等3个学习情境、14个学习子情境，以及“干式变压器绝缘结构”“变压器预防性试验”“35千伏变电站绝缘配合及过电压保护”等3个工程案例课件。实践证明，课件库不仅可以提高教师课堂授课效率，而且能为学生课后拓展性学习和课程复习提供帮助。

4.高电压技术课程案例库建设

课题组邀请校企合作企业的专家参与案例编写，从校企合作实习实训基地和工程现场收集了大量有代表意义的电气设备检修、电气设备试验、线路接地与防雷案例，按高电压技术课程教学章节内容进行分类编辑入库，建成与电力类高职院校学生认知水平与技能水平相符的案例库。以现场工程实例为基础编制了“10千伏配电变压器试验”“高压断路器试验”“电力电缆试验”“避雷器试验”“接地装置试验”“绝缘子试验”等6个试验工程案例和“110千伏输电线路雷电过电压保护”“35千伏变电站绝缘配合与过电压保护”等2个电力系统过电压防护案例。在实践教学过程中，案例库主要用于课堂案例讨论和案例教学。

5.高电压技术课程试题库建设

课题组按照共建共享原则，依据课程标准，精心遴选，整合高职电力类兄弟院校专业教师手中的优质资源，汇编成试题库。同时兼顾高职类院校学生进一步深造的需求，将职业技能鉴定培训如电气试验工的考试真题、全国高等教育自学高电压技术考试大纲及历年真题汇编入试题库，提高试题库的应用性。

6.高电压技术课程专业教具建设

以往高电压技术课程理论教学基本状态是教师靠“讲”，学生靠“想”，显然效果不明显。为此，以研发专业教具为切入点，制作了输电线路杆塔模型用于“输电线路雷电过电压保护”模块的教学，制作了接地装置模型用于“防雷接地装置的选择”模块的教学，制作了缩小版35千伏变电站模型用于“变电站防雷保护”模块的教学等。专业教具的使用可以让教学过程直观化，让学生“看见”知识内容，而不是“想象”知识内容。

（二）建设分层次的课程教学体系

在建设高职高电压技术立体化教学课程的过程中，可以按照具体课程内容，采用分层设计的方式完成立体化教学课程体系建设。

1.构建基础性的课程教学体系

针对专业理论知识基础较为薄弱、综合实践能力相对较弱的学生，教师应当专门为其建设基础性的课程教学体系，以重点夯实学生的专业基础为主。该课程教学体系主要包括高电压技术各基础知识点，由气体、液体、固体绝缘电介质的电气性能及击穿特性、电力系统过电压防护与绝缘配合等知识点构成，教师在实际开展课程教学工作时，主要采用理论教学与研讨、案例相结合的方式。例如，在输电线路防雷措施的教学中，教师可以将该部分教学内容进行细化分解，拆分成直击雷与感应雷过电压、耐雷水平和雷击跳闸率基本内涵及其计算等。在教学过程中，结合课程案例库，教师将真实的防雷工程案例引入课堂教学中，引导学生充分结合所学的耐雷水平公式、雷击跳闸率公式进行计算与验证，并要求学生根据自身实际情况，以自主探究或小组合作探究的方式，探讨输电线路新型防雷技术，解决包括输电线路跳闸原因、防止反击与绕击的措施等在内的相关问题，使得学生可以循序渐进地掌握课程各项专业基础知识内容。

2.构建进阶层的课程教学体系

进阶课程体系是整个高电压技术立体化课程体系的重要支撑，其主要负责开展各种专业验证性试验或综合设计性试验，旨在有效强化学生的专业基础试验能力。如教师可以通过任意为学生提供一种高压电气设备（如电力变压器、互感器、避雷器等一次设备），要求学生通过结合自身所学知识和技能，任选一种高压电气设备，自行确定试验项目与制定试验方案，选择正确的试验设备等，通过完成完整的试验检测，对电气设备使用现状、电气性能等进行综合判断并得出真实可靠的试验分析报告。专业验证性试验或综合设计性试验注重对学生基本试验技能和基本方法的培养，掌握试验基本功，为创新、创业能力的培养打下扎实基础。进阶课程体系的构建，旨在让学生加深对专业知识的理解，掌握岗位工作基本技术和技能，提升岗位综合素质。

3.构建应用层的课程教学体系

最高层次的课程体系即应用层课程体系，其主要目的在于进一步提高学生专业工程背景创新创业能力，该课程体系中以应用创新性实验、研发创业性试验、现场工程实践为主，学生需要灵活运用校企合作实习实训基地或产学研创新实践平台，主动参与教师或者校企合作企业的科研、科技制作、工程项目等，由此完成毕业设计、顶岗实习或顺利通过技能竞赛。此层次的课程体系设计目的是为学生提供足够的实践机会自主开展思考和探究，主动参与创新创造活动，实现专业课程与实际就业、创业的有机衔接。

（三）建设立体化实践教学平台

在建设立体化高电压技术课程体系中，应多渠道主动建设更多的立体化实践教学平台。

1.整合校内实践平台

高职院校需要将其现有的实验室（如高压绝缘实验室）、实训平台（如高压试验仿真平台）进行优化整合，搭建综合性的高电压技术试验平台。要求平台能够同时具备专业实践、科学研究与企业培训等众多功能，师生共同使用这一综合性实验平台，实现教学互促。通过该平台，学生可以实现提前预习和演习，如在高电压绝缘虚拟实验平台中，学生依托专门的视频动画，可以逐步完成试验接线的学习与操作。

2.校企共建共享实践平台

学校与电力企业之間也需要主动建立深度合作关系，共同开发建设相应实习实训基地并开展工程试验项目的合作，搭建校企合作共享型实践平台。如企业可以将其目前现有的与高电压技术有关的试验项目共享至实训基地中，由学生围绕真实的工程试验项目，利用其所学知识内容，亲自动手设计试验方案、选择实验设备并完成各项试验数据结果的采集与分析整理等，以此有效深化学生对高电压技术课程的学习，并强化学生的综合实践能力与专业素养。

3.搭建竞赛性实践平台

职业院校可以积极联合全国职业技能大赛组委会、全国电力行指委等组织，构建基于技能比赛的实践平台，可以将企业中真实的项目案例作为比赛内容，并邀请企业核心人员、技能专家作为比赛评委，学生根据具体比赛要求，在竞赛实践平台设计实验方案，完成作品。搭建竞赛性实践平台，以赛促学，可以有效调动学生的主观能动性，培养其形成良好核心素养、综合实践能力与自主创新能力。

三、高职高电压技术立体化课程教学体系的实施保障

（一）加强课程教学团队的建设

课程教学团队建设目标是建设一支以培养服务于地方经济的应用型技能人才为己任，能适应电力行业动态发展需求、把握行业新动向，不断引入新知识、新理论和新技术的开放性教学团队。根据人才培养的岗位能力目标来确定课程教师的专业背景和团队成员结构，发挥校企合作优势，组建专兼结合、校企“双聘互用”的课程教学队伍。通过教改课题研究和企业技能研训，提高教师队伍的基本教学技能和岗位实践技能。通过教师企业岗位实践、教学过程、教学效果、学生教学信息反馈等方面加强课程队伍教学评价考核，及时调整课程团队成员构成或成员的教学任务，形成“人员设置—信息反馈—教学评价—调整—跟踪指导—再优化调整”的课程团队管理模式，打造一支适合本课程教学体系实施的专兼教师队伍。

（二）创新教学手段

借助混合式教学平台和现代互联网通信技术，利用资源库导学模块完成课前预习。利用课程素材库、教案库、课件库、案例库和专业教具，辅以广西电力职业技术学院国家级资源库建设项目完成的“绝缘电介质击穿机理”“电气设备电气试验”“过电压与绝缘配合”系列微课作品，将课程抽象概念、复杂操作通过微课视频形象化、具体化、生动化，降低学习难度，解决课中教学重点、难点。通过试题库资源，完成课后知识巩固、自测与评价。全面实施翻转课堂的混合式教学，课前线上接受知识传授和完成课前预习，课中线下+线上完成任务实施，课后线上知识巩固、自我检测和交流提高（如表1所示），课程教学质量稳步提升。

（三）加强实践教学平台的使用

基础性课程体系的实施主要以校内实践平台（含网络教学平台）为核心，校内实践平台是开展多元化辅助教学的重要载体，是师生交流与答疑的重要平台。进阶层、应用层课程体系的实施主要以校企共享型实践平台为基础，辅以竞赛性实践平台开展。校企共享型实践平台是学生实战练习、企业实践、顶岗实习的场所，是学生提前接触或参与到实际工程项目的重要场合;竞赛性实践平台有利于培养学生创新创业精神、团队协作精神，是营造校园科技文化氛围的重要场所。

（四）积极开展有效的课程教学评价

有效的课程教学评价包括学业成绩评价、课程教辅资料的评价、教师课程实施过程评价、立体化课程的总体评价与改进建议等。学生学业成绩评价应充分考虑过程性和总结性相结合的评价方式，充分考查学生课前学习的主动性、课中学习参与度、课后学习的自觉性、解决问题的创造性。课程教辅资料的评价来源于学生的评价、同行的评价、校外使用者的评价。教师课程实施过程评价，由学生评价、同行评价、督导评价构成。每个学期召开会议，听取使用者对立体化课程的总体评价与改进建议，不断完善课程体系建设。

广西电力职业技术学院高电压技术课程教学团队自2017年开始探索课程立体化教学体系，在发电厂及电力系统、电力系统自动化技术等专业的教学实践中不断改进完善，现已初见成效。学生学习兴趣明显提高，旷缺课明显减少，课堂参与讨论及发言积极性明显提升，课后课程网站的使用率显著增加，课程考核不及格率显著下降，优良率显著提高。参加顶岗实习的学生反馈，课程实践教学部分对岗位工作帮助很大。从广西宝光明建设有限公司、广西迅裕电力科技有限公司等企业的反馈信息来看，在顶岗实习中从事试验岗位工作的学生工作上手快、动手能力强、理论功底扎实。

综上所述，针对高职高电压技术课程教学体系中存在的课程教学资源单一化、实践教学与学生实际情况不相符、缺乏多样化的实践教学平台等问题，高职院校应充分结合自身实际，根据学生的多样化学习需要，主动构建丰富的课程资源库，并分层设计课程教学体系，建设立体化、多样化的实践教学平台，从而有效落实高电压技术课程教学改革，促使学生在课程学习中实现全面发展。

【参考文献】

[1]崔颖.高校课程体系的构建研究[J].高教探索，2009（3）.

[2]牛敏.多科性特色大学课程体系优化问题探讨[J].煤炭高等教育，2012（1）.

[3]徐祥征.創新创业教育背景下高电压技术课程教学研究[J].开封教育学院学报，2018（5）.

[4]陶香香，陈冰，闫宜锋.病理学教学资源库的构建和应用[J].基础医学教育，2016（3）.

[5]宋岩，范丽.高职院校工学结合立体化专业课程建设的研究与实践[J].南通航运职业技术学院学报，2013（2）.

[6]伍家洁，苏渊.高电压技术[M].北京：中国电力出版社，2012.

[7]常美生.高电压技术[M].北京：中国电力出版社，2007.

注：2017年度广西职业教育教学改革研究项目“高职高专高电压技术课程立体化教学体系建设的研究”（GXGZJG2017B059）

【作者简介】李绍栋（1982— ），男，广西博白人，广西电力职业技术学院副教授，研究方向为高压绝缘技术、电气设备试验技术、师资培训与教学管理;王 伟（1981— ），男，山东文登人，广西电力职业技术学院副教授，研究方向为输电工程技术、教学运行与管理;何 磊（1969— ），男，通讯作者，广东阳江人，广西电力职业技术学院高级实验师，研究方向为电气工程及自动化技术领域的实验实训授课及管理、实训课程开发、实践教学研究。

（责编 杨 阳）