供电工程课程产教融合的探索与实践

［摘 要］ 为加强学生对供电工程课程知识的系统学习，提出了“123”教学模式，其中将产教融合作为学生理论与实践结合的重要组成部分，并将混合式教学、“三化”建设融入其中。实践结果表明，供电工程课程产教融合的开展，能提高教学质量，学生可将理论应用于实践，提高其动手动脑能力，并为进一步的课程产教融合建设提供借鉴。

［关 键 词］ 供电工程；产教融合；123教学模式

［中图分类号］ G642 ［文献标志码］ A ［文章编号］ 2096-0603（2024）30-0157-04

一、引言

供电工程课程是电气工程及其自动化专业的核心课程之一，学生通过学习本课程，能够了解和掌握供电系统的基本概念和基本原理、工程设计方法、运行维护管理的基本知识，并且对煤矿系统的电气设备选型、供配电系统设计、控制等相关领域进行学习。然而在现有的课程教学模式中，授课内容侧重于理论知识的讲授，注重理论知识的系统性和完整性；在教学过程中，以教师为中心，侧重知识传授，难以真正实现互动课堂教学；重应试、轻创新，实验教学与理论教学完全分离；缺少过程评价，学生的学习主动性差；与煤矿供电系统和设备的实际现场情况结合较少，学生仅限于书本知识的学习，处理实际工程案例的能力较弱。本课程的教学模式缺乏工程应用背景的项目支撑和系统工程训练，难以培养学生分析问题和解决工程应用问题的能力，已无法适应当前应用型人才培养模式的需求。以上若干问题已严重影响了本课程的教学效果，不利于学生实践能力的培养。因此，开展供电工程课程的教学改革势在必行。

二、供电工程课程教学改革措施

（一）研究内容

供电工程课程的教学改革，坚持贯彻“123”课程教学模式，即：一个多元融合的线上课程教学平台，项目教学和案例教学结合的两个实践教学方式，实现课程资源信息多元化、共享化、课程思政融入细致化的三化建设，图1为该教学模式的总体思路。

首先应对课程的难易程度有深度了解。由于学生把握重点存在难度，非常容易理论脱离实际，加之课程工程背景强，内容自成体系，又都是供配电设计必不可少的内容，所以对教学内容进行优化和合理取舍后，课程的知识内容可用图2串起建立联系，从而使学生对本课程形成整体认识，建立各部分联系。

本课程内容体系结构根据应用型人才培养pOUtakQF6G6t5Jw5lOZH4X+/i5Ka6AQMckiN0DVohp8=的基本要求和课程特点，将课程内容划分为三部分：供电的一次系统、供电的二次系统和供电安全技术。每一部分的内容设计由浅入深，由易到难，并且实验也穿插在其中，巧妙地将知识点和技能训练融于各个部分之中。

本课程的部分教学内容与华鑫校内实习工厂的产品深入融合，学习当下煤矿井下所使用的矿用开关设备以及变电站高、低压开关柜等相关知识与设计过程、装配过程，将理论与实践有机结合。

（二）教学方法及实施过程

1.基于线上课程教学平台，开展课程资源建设

基于学习通线上教学平台，将教师与学生结合起来，运用多样化的签到、实时共享课程资源、随堂测试、评分一体化等功能，调动课堂气氛，使学生享受学习的过程并乐在其中。结合实践情景化课程资源，将实际情境通过短视频、微课、动图、动画等形式展现，为学生提供沉浸式体验学习，充分调动学生的学习兴趣。

2.项目教学和案例教学结合的产教融合授课模式，提升学生动手实践与设计能力

供电工程课程中涉及的知识点内容大多是工程中实用的知识，学生在每个章节学习完后，如果没有实际工程项目的驱动，很难将各部分所学知识全面理解并应用到实际的工程项目中。通过引入工程项目案例，采用模拟或者重现现实工作的一些内容，要求学生利用所学的知识和先修课程的理论基础，通过分析和判断，并充分利用现代化教学与实验手段，解决实际的问题。而华鑫校内实习工厂近几年承揽的供电设计项目较多，授课教师可与项目负责人沟通拟定工程项目案例。

项目案例教学的具体实施过程为：大班教学+小组讨论的模式，理论部分大班教学，设计环节小组讨论，教师会提前准备好合适的案例供每个小组进行选择，学生自由分组，结合课程知识点及进度，逐步实施。一般可以分为以下五步：

（1）明确项目任务：根据教学任务和要求，由教师提出几个项目并下发对应的原始资料，在上课第一周后就下发给学生，让学生通过课本脉络的设立，了解项目需要完成的内容。在案例的选取上，可以山西华鑫电气有限公司历年所承揽的工程项目和现在正在进行的工程项目的案例为原型，让学生在其基础上进行相关设计。

（2）制定计划：学生自由组合，分成若干小组，在教师与企业工程师的指导下，结合教学内容知识点和教学进程，学生制定工作计划，确定后续要完成的工作步骤和程序。

（3）实施计划：学生确定各自在小组中的分工，然后按照已确立的工作，在课堂学习在每部分的教学内容，完成课程内容的作业，再根据理论知识完成项目对应部分的设计。在设计的过程中，分期汇报是不可缺少的，每个小组要分期汇报案例的设计思路及所完成的工作。

（4）小组讨论：讨论是学习过程中的重要环节。每个小组的学生需对各个阶段的任务进行自我评估，并进行讨论，教师与企业工程师参与其中进行答疑解惑，并评判项目进展情况，及时给予意见建议。此部分可在实习工厂完成，也可以和相关设备生产的工人师傅沟通讨论，提升学生的设计实践能力。

（5）项目总结与反思：在课程结束后，每个小组需对整个项目设计过程进行分析和总结，完成项目PPT汇报，形成项目报告，此报告也是学生课程过程性考核的重要组成部分。与此同时，授课教师和企业工程师也要对各组项目完成情况进行点评，并不断总结改进，为下一期教学做好准备。

本课程是实践性较强的课程，可将教学场所从学校的教室移到华鑫校内实习工厂的电教室，学生不仅可以在此进行理论的学习，而且学习的方式也可以多种多样，例如与工程师现场交流、到车间进行实践实操，不仅加深了学生对理论知识的理解，而且锻炼了其设计、实操的能力。

在授课内容中，可将该工厂生产的矿用开关设备和开关柜产品的内容与供电工程课程相关联的知识融合起来，开展产教融合现场教学。通过与华鑫校内工厂总工程师共同商议，确定了4个项目教学内容，分别是：JP低压综合配电箱、ZBW-40.5预装式箱式变电站、QJZ系列矿用隔爆兼本质安全型真空电磁起动器、KJGZY2系列矿用隔爆兼本质安全型移动变电站真空开关和BXJ2系列矿用隔爆兼本质安全型移动变电站低压保护箱。这四个项目不仅将供配电一次系统、二次系统和供电安全方面的知识融合在一起，还将微机继电保护、PLC等课程的相关知识融会贯通，实现了多学科交叉学习。这四个项目的学习，可通过以下方式开展：

（1）理论学习。由工程师提供这几个项目的电气原理图，教师在课堂上会对理论部分进行讲解，使学生对此内容有初步的认识。

（2）实物讲解。由工程师带领学生到现场对相关设备进行讲解，让学生了解其内部实物构造，与理论知识相结合进行学习，同时可播放一些设计、装配视频，增加学生的感性度。

（3）设计实操。由工程师分组带领学生，对设备的设计制作进行学习，学生此时可以与工程师一起动手实践，学习内部接线、参数整定、出厂试验等内容，这可以锻炼学生实践动手能力，培养学生的设计思维与能力。此环节学生可以搜集相关原始数据，为后续课程设计、毕业设计奠定基础。

产教融合课程共建，需要授课系部和华鑫校内实习工厂双方的共同支持，需要学校+企业的共同配合，双方教师不断研讨是不可缺少的，课程设计需要结合人才培养方案、课程大纲，设计出适合学生学习、动手、动脑的教学内容及环节，可从以下五方面开展。

（1）师资互聘，互相了解需求

为了使产教融合更加顺畅地进行，进一步促进理论与实践深度融合，根据人才培养方案以及课程大纲的规划要求，校企双方互派教学人员参与到对方的工作中。系部派本课程的授课教师到实习工厂学习设备研发内容及实操技能。实习工厂派相关专业的工程师深入理论教学环节，了解学生现有的学习情况，并在后续的实操设计过程中，将实践过程有规划、有步骤地传授给学生。

（2）理论环节，系部教师统筹设计

高校教师的授课能力与理论基础较丰富，可根据学生特点对本课程的理论环节进行统筹设计，并在相应环节将实践内容的知识渗透其中，学生在学习理论知识的同时，也初步了解了实践知识在理论中的应用过程，知其然并知其所以然。

（3）设计实操环节，实习工厂完整规划

根据理论教学内容的开展，在其相应环节，加入设计实操部分的学习实践。工厂的工程师具有过硬的设计实操技能，对课程的实操部分进行统筹设计，学生结合课本中的理论知识，在工程师的讲授和指导下，进行设计实操，扎实教学基本功，操练教学技能。以项目教学中的“JP低压综合配电箱”授课过程和案例教学过程为例，如表1所示。

构建完整的知识体系，线上线下混合式教学，以小组为单位开展工程案例教学，课程伊始下达课程总体项目任务书，前一个项目的完成，即为下个项目提供原始资料，结合实验室设备开展分析设计。随着课程结束，最终形成供电系统的完整设计。充分利用华鑫校内实习工厂的资源与设备，开展项目式教学，使学生在做中学、学中做，使学生深入生产一线学习，了解当代最新的电气设备，实现理论与实际相结合。

（4）教师跟课，完善课程内容

在实习工厂进行实践实操环节，由理论授课教师进工厂听工程师讲解实践实操课，将实操过程录制下来，通过录课、剪辑，制作精品微课将实操过程知识点上传到学习通平台以供学生反复观看学习，丰富了实践教学资源。逐渐形成工厂工程师理论知识丰富，理论授课教师实操技能过硬，产教融合课程共建成理论与实操兼具的精品资源。

（5）实操实训，双导师制管理

该课程的实操实训环节由系部和实习工厂共同规划实训体系和实训板块主题内容，学生进行实操实训，均由双方导师共同指导、管理与考核。

供电工程课程的教学改革，核心是实现从以“教”为中心向以“学”为中心转变，并基于本课程的工程背景很强的特征，引入工程化的教学模式和手段，如图3 所示。这种模式期望以教师教学为基础，以学生为学习主体，以亲和的师生关系、协作的生生关系为纽带，从而针对工程性较强的课程，提供一种理论学习与实践学习完美结合的教学模式。

教学内容优化是前提，教学方法是手段，大班教学和小组讨论的案例教学和项目教学是这次教学改革的核心，学生深入工厂学习是关键。在项目案例推进中，探讨如何实现大班授课、小组研讨的有机结合是重中之重。另外，通过这种模式，引入了过程考核，不再一考定成绩，学生参与的主动性大大提高。同时，这种教学模式对教师提出了更高的要求，指导学生完成项目，老师首先要有丰富的项目背景工程经验，加之与华鑫校内实习工厂的工程师共同学习，更丰富了教师的工程实践能力。同时，在小组讨论中，学生的发散思维、能动性给出了很多新的问题和建议，会促使教师不断更新知识，提升自己的能力。在项目完成的过程中，让学生深入一线工厂，将学中做、做中学的思想深入人心，加之老师与工程师们在知识、实践上的教授与带领，使学生逐渐建立工程师思想，更主动地参与到实践中。

3.基于信息多元化、共享化、课程思政融入细致化的三化内容，丰富课程资源

课程组成员运用信息化手段，对课程资源进行模式构建，以适应当代信息技术背景下应用型本科院校学生的学习方式和认知规律。在课程资源建设与创新方面，利用信息化手段，采用网址链接、二维码等形式，将动画、动图、视频以及微课等动态元素植入课程，通过学习通等开放式平台将课程资源向同类院校、企业和社会进行共享。学生在学习实操的过程中，受工程师的指导，也被其身上的爱岗敬业、遵章守纪等精神深深地影响着，有利于学生社会主义核心价值观的培养。

（三）改革效果

产教融合模式的开展，使学生从被动的教学向主动、自主学习转变，主动参与到项目。案例设计中，教师也从枯燥的授课环境中解放出来，与学生一起参与到项目中，为其答疑解惑，也为学生后续课程设计、毕业设计和就业奠定了理论与实践基础。

1.课程效果分析

最新的学生问卷调查表明，94.5%的学生认为产教融合有必要开展，学生纷纷表示，产教融合课程的开展，将理论与实践相结合，加强了其感性认识，并为学生后续的课程设计与毕业设计打下坚实的基础，并且学生认为，通过本课程的学习，对学习效果最主要的三大促进因素为：现场教学、以小组为单位学习和项目式教学。学生通过线上线下混合式教学模式，可以将一部分知识放在网上自学，可以把课堂时间更多地用来解决问题和讲解重难点，而且可以有更多的时间动手实践，大大提高了学习效率和学习深度。在开展项目教学与案例教学前，学生通过线上资源，对所涉及的项目进行初步学习了解，也有助于学生在实践设计的过程中更好地理解设计内容，方便学生快速动手实操。

2.课程成果导向

学生学完本课程后，在毕业设计选题与就业方面，都起到很重要的作用。在毕业设计选题环节，很多学生倾向做供配电方向的毕业设计，在近3年的毕业设计选题方面，有30%的学生选择供配电方向的题目作为其毕业设计。在就业方面，从事供配电方面的行业有很多，以国家电网为例，在近5年的国家电网报考人数与录取人数方面，录取率在85%以上。

3.学生成长

学生专业自信和民族自豪感明显增强，主动学习意识和兴趣明显提升。完成课程的每位学生都能独立完成基本供配电系统的设计和设备调试，在实践过程中时刻注意用电安全。学生通过本课程的学习，对专业的学习兴趣有明显提升，积极参加各类学科竞赛，获得了国家级和省级多项奖励。

4.教师成长

课程教学团队成员的思想政治素质和专业素质得到提升，积极申请教改项目，发表了多篇教研论文，获得了多项奖励。教师深入企业，参与企业项目，为企业解决技术问题的同时，也提升了教师的专业能力。

三、结束语

以供电工程课程产教融合为目标，坚持“123”教学模式，将项目教学和案例教学结合的产教融合授课模式，提升学生动手实践与设计能力，实习工厂4个设备项目和若干个实际工程案例为依托，使学生将学到的理论知识应用到项目案例设计中，不仅提高了学生对知识的掌握能力，也提高了其动手实操设计的能力，还增强了学生的学习兴趣，为学生就业奠定了坚实的基础。

参考文献：

［1］ 张媛.地方应用型本科院校供电工程课程教学改革：以山西工程技术学院为例［J］.西部素质教育，2019，5（4）：185-186.

［2］ 张媛.工程化教学与多平台交互下的《供电工程》课程教学改革［J］.电子元器件与信息技术，2021，5（9）：124-125.

［3］ 郑媛.《工厂供配电技术》课程项目化教学改革与实践［J］.现代交际，2015（9）：244-245.

［4］ 陈永明，林萍.应用型本科大学《供配电技术》课程教学与实践研讨［J］.通讯世界，2015（2）：219-220.

◎编辑 马花萍