“双高”背景下高职院校教学改革实施过程
2024-12-31娄攀
摘" 要:在“双高建设”背景下,智能电网的大趋势下,文章针对“继电保护及二次回路”课程传统教学中存在的问题进行了分析,通过调研岗位需求,结合岗位能力的要求进行了系列改革。从重构教学内容,教学手段信息化,重构实训项目,重构考核评价方式等方面设计教学改革方案。通过教学改革实践,提高了学生的学习积极性和主动性,教学改革效果明显。针对教学改革过程中存在的问题进行了探讨,从而为继电保护相关课程教学改革的持续改进提供一定参考。
关键词:继电保护及二次回路;课程改革;高职院校
“继电保护及二次回路”是电力系统自动化技术、供用电技术专业重要的职业技术核心课程之一,是一门兼具理论性和实践性的电力类专业必修课程。在“双高建设”背景下,在智能电网的大趋势下,传统的教学模式已经无法满足相关岗位能力的需求,教学改革势在必行。在智能电网环境中,继电保护技术虽然得到了广泛的应用,但也给继电保护的学习提出了更高的要求。
一、传统教学过程中存在的问题
昆明工业职业技术学院继电保护课程体系“继电保护及二次回路”课程教学开课专业为“供配电应用技术”“电力系统自动化技术”“电气自动化技术”。目前课程教学主要存在以下问题。
(一)继电保护教学理念不强
内容以章节式的方式进行,连贯性、系统性不强,与“电力系统自动装置”“变电站运行与管理”等其他相关联的专业课联系不紧密,缺乏知识的连贯性,使学生不能对完整的继电保护系统有一个全面的认识。
(二)教学手段比较单一
课堂教学主要还是以教师讲授为主,学生在课堂上学习积极性不高,不会思考主动提出问题,参与度较低,课堂氛围不活跃,学生动脑思考的意识不强。
(三)理论教学占比较重,重理论,轻实践
实训课时过少,只占总课时的20%。实践教学环节比较薄弱,有针对性的实训较少。涉及的实训主要以整定值的计算为主,简单的验证性实训为主,不利于培养学生动手能力及创新能力。
(四)考核方法不灵活
课程的考核方式采用期末闭卷考试形式,卷面成绩比例占总成绩70%。学生平时成绩及学期的过程考核成绩基本体现不出来,缺乏对学生学习主动性和积极性的引导,不利于学生的全面发展。
二、教学改革实践“四个重构”的方案
(一)课程教学内容重组
教材既要符合专业培养目标和教学原则、阐述本门课程的基本知识和理论及其应用,又要适应现代化科学技术的水平、反映最新科学成果。为了很好适应教学大纲的要求,选用反映了当前继电保护技术在智能电网发展趋势的沈诗佳主编的《电力系统继电保护及二次回路》。将传统的课程内容进行合理拆分,整合智能电网相关知识,重构为多个兼具理论教学与操作性的项目进行教学。
(二)教学手段多元化
进一步运用信息化教学手段,建立课程资源。使用“雨课堂”完成线上教学与线下辅导答疑练习相结合,通过“情景”教学,角色扮演等方式,激发学生积极性,让学生在学习的过程中体验岗位工作要求,培养职业素养及学习行业规范。
(三)实训项目重构
以往的课程理论教学占比较重,实训课时过少。实践教学环节比较薄弱,有针对性的实训较少,涉及的实训主要以整定值的计算为主。所以在继电保护课程中的实训部分根据学校的实际及现有的实训资源,改变传统继电保护整定值计算、装置验证实训教学,结合智能电网新技术的要求加强实际运用方面的实训,重构四个实训项目。[1]
(四)考核方法重构
将以往理论卷面考试作为考核的最终方式进行调整,划分为“理论考试40%+项目实训考试30%+平时成绩30%”的“433考核”方式。以加强本课程的过程考核评价。
三、教学改革实施过程
(一)结合岗位工作要求,重构教学模式,践行项目教学
从实际学情出发,以切实提升学生职业技能为目标,以学会继电保护护系统知识为导向,结合《高等职业学校专业教学标准》,以及继电保护安装、调试、维护的实际工作要求,对接智能电网下新型电力系统相关技术,重构“继电保护及二次回路”课程内容,实施项目化教学改革。[2]
以学生为主、技能为本的教学理念,通过校企深度融合共建校内外教学环境,实现知识与技能的无缝对接。依托雨课堂、超星学习平台,基于真实的工作任务,运用任务驱动、实训教学的方法,结合国家规划教材、虚拟仿真实训室等资源,通过线上、线下混合式教学模式,培养学生自主学习、规范操作以及精益求精的职业精神。[3]
课程以电气设备常见的继电保护为研究对象,采用线上线下混合式教学的方法,将理论教学内容与实训内容组合成输电线路常见保护、变压器常见保护、母线常见保护、断路器二次控制回路4个项目,12个工作任务,共48学时。教学过程根据学情,以输电线路、变压器、母线等设备作为对象,按照继电保护装置安装、继电保护整定与调试和继电保护装置维护来开展任务。结合岗位工作内容,以线上线下混合式教学方式完成教学实施过程。[4]
(二)结合“探—学—思—练—评—拓”教学环节,促多样化教学手段
在教学过程中,采用“三阶段五步六环节”的教学模式,即课前导学—课中督学—课后促学三个阶段;明确任务—分析任务—实施任务—评价任务—拓展任务五步;在授课过程中为改进学生学习习惯,提高学习主动性,将“具体工作任务的实施”结合“探—学—思—练—评—拓”六个环节进行教学。根据授课内容提前利用学习通发布学习任务,小组讨论进行任务准备。将学习目标明确化、具体化,用任务驱动组织学生去学习。在实训教学环节中将学生分成学习小组,采用小组学习的方式让学生学会团队合作,在互相协作的过程中完成工作任务。采用“做中学、学中做”的方式提高学生的学习工作能力、知识拓展能力和创新能力。
教学过程中教师首先给学生讲清楚要完成的工作任务、内容、条件和目标,通过任务的提示,调动学生完成任务的积极性。[5]然后,学生分组讨论完成任务的方法,期间教师进行巡回指导,根据学生提出的问题,启发、引导学生通过查阅教材和资料获取知识,寻求完成任务的方法,对较难理解的知识,教师采取集中讲解、演示的方式,使学生获得知识、理解知识、应用知识。最后,引导学生将获取的知识与任务联系起来,通过分析和讨论,完成任务。
1. 课前明确任务,按目标准备,提出问题
要使学生主动学习,首先要让学生明确学习的目标和任务。坚持任务导向、问题导向,带着问题去做任务准备,教师通过学习平台发布工作任务,在平台上共享相关的线上学习资料,引导学生找到完成任务的方向、方法和步骤,培养学生形成自主完成任务准备的习惯。教师通过学生反馈的课前任务完成情况,突出重难点,明确本节课的任务内容。
2. 课中实施任务,按内容实施,解决问题
实施专职教师和兼职教师共同授课的“双导师”授课模式,根据学情将学生进行合理分组,课堂上进行小组工作和学习,根据任务准备情况进行重难点讲解,通过课堂任务的实施,在工作中掌握知识要点和技能,每个任务的实施均按六环节展开。
(1)探需求、明任务:通过学习探究本任务的要求并完成课前测试,做好任务准备;(2)学原理、懂结构:讲本任务的理论知识点和实操要求,教师示范;(3)思方法、记要点:分析知识要点,掌握操作方法;(4)练技能、会操作:实练技能完成发布对应的操作内容;(5)评过程、提素养:进行查缺补漏,完成过程评价;(6)拓视野、增知识:课后在线测试和相关知识拓展,雨课堂完成任务单验收。
3. 课后验收任务,展成果小结,探究问题
展示任务成果和小结(实操成绩25%,成果展示5%),针对相互联系而又容易混淆的知识,引导学生进行对比探究,在比较对比分析中加深理解,在理解基础上转化为应用并进行知识拓展,在平台上完成任务单验收。
(三)夯实实践技能、校企深度融合,重构实训项目
坚持以学生为主、技能为本的教学理念,通过校企深度融合共建校内外教学环境,实现知识与技能的无缝对接。结合国家规划教材、虚拟仿真实训室等资源,重构4个实训项目,分别是线路三段式过流保护接线与调试、变压器差动保护接线与调试、母线备用电源自投保护、断路器控制回路接线及故障处理。
校企深度融合,构建专兼职双导师,线上线下双教学资源。本课程教师团队由4名教师组成,其中校内专任教师3名,为100%双师型,年龄结构老中青,有副教授1名,正高级工程师1名,高级工程师1名,校外企业高级工程师1名,形成专兼结合的双导师团队,提高教学实施效果。
通过实践环节(包括课程实验、课程设计、毕业设计等)使学生加深理解。针对打算从事继电保护工作或对继电保护有浓厚学习兴趣的学生,开设专题讲座,如高压电网保护、电力设备主保护、继电保护岗位技能等专题。让其对继电保护的发展前景及其在企业中应用有所了解。
(四)以成果为导向,注重过程考核,重构教学评价体系
教学评价注重对学生职业素质养成及基本职业技能的培养融入整个教学过程,贯穿于课前、课中及课后。采取自我评价、小组评价、教师评价等方式,加强过程考核评价,达到以评促教的效果。[6]
从整体的评价方式上,采取“三位一体”的过程性考核,即“课程总成绩=理论考试40%+项目实训考试30%(实训完成过程评价25%+成果展示5%)+平时成绩30%(线上学习评价10%+职业素养评价10%+考勤10%)”的“433考核”方式。过程评价成绩包括学习纪律、学习态度、平时训练操作的规范性、学生小组的自评成绩等。结果评价着重考查学生对任务理论的掌握情况和实践操作能力。评价重点在于考核学生的学习过程和学生学习效果的评估,考查学生在完成项目过程中的分析问题、解决问题和团队协作能力。
四、教学改革实施效果
(一)德技双修,学习目标有效达成
依托基于真实岗位设计的项目任务和工作内容,在任务实施过程,激发学生的学习兴趣,明确学习工作目标,结合视频观看、实操演示、模拟仿真等丰富的教学方法,工作准备、现场参观、小组讨论等多样化的教学活动,大大提高了学生的学习积极性和学习质量,职业能力得到明显提高,教学目标有效达成。100%的学生达成学习目标,52%的学生稳中有进,知识、能力、素质均达标。
(二)学习兴趣提升,技能过硬,大赛崭头角
教学以任务驱动,小组分工协作,引导学生主动参与,将学习任务中的理论和实践知识转化为岗位能力,提高了学生学习的主动性和学习兴趣,学生的动手实践能力也得到了较大提高。近年来,在校内组织变配电运维校级技能竞赛中学生整体专业知识水平及操作技能明显提高。2023年学生参加“新型电力系统技术与应用”省级技能大赛获二等奖。
五、反思与改进措施
(一)特色创新
1. 以工作流程为导向,构“三阶段五步六环节”教学模式
在教学过程中,采用“三阶段五步六环节”的教学模式,即课前导学—课中督学—课后促学三个阶段;明确任务—分析任务—实施任务—评价任务—拓展任务五步,课中“探—学—思—练—评—拓”六个环节,进行全流程教学,把多元化、过程化评价机制融入其中,激发学生自主探究的热情和不断探索的精神。
2. 结合行业特点,巧融思政元素,提升学生综合素养
结合课程理实交替的特点,将“爱岗敬业、敢于担当”的电力人精神融入课程教学中,树立工匠精神,培养团结协作的意识,培养学生的岗位责任心,让学生在工作过程中以电力工匠、全国劳模为榜样,体验、感悟爱岗敬业、精益求精的精神,树立安全供电、规范操作的职业意识。
(二)反思改进措施
1. 存在的不足
首先,在教学手段上虽然加入了情景教学模式,以企业岗位划分小组进行小组学习,但小组学习的氛围也没达到预期。其次,在考核评价上虽然增加了过程考核成绩的比重,注重对学生学习过程的评价。但在实践过程中,由于体现过程评价的环节较多,有些成绩涉及小组共同协作完成,评分的标准不完善。
2. 改进措施
调动学生学习的积极性,让学生在“情景”中领悟工作岗位的实际工作要求及技能操作方法,融入企业班组管理方法,体现团队配合的重要性,提高学生学习氛围。优化考核评价体系,在学习过程中通过逐层评价,螺旋递进关注学生学习过程性变化,及时给予纠正。在今后的教学中需要不断摸索总结经验,制订实用度高的评分标准。
六、结语
通过对“继电保护及二次回路”课程的教学内容进行了优化整合,改革了教学方法和教学手段,将传统的章节式教学通过内容强化了合理拆分,重构为四个兼具理论教学与操作性的项目进行教学,实现案例与技术内容的融合。依托基于真实岗位设计的项目任务和工作内容,在任务实施过程,激发了学生的学习兴趣,明确了学习工作目标。利用线上教学资料及信息化教学手段,结合视频观看、实操演示、模拟仿真等丰富的教学方法,工作准备、现场参观、小组讨论等多样化的教学活动,提高了学生的学习积极性和学习质量,职业能力得到明显提高,教学目标有效达成。对实训项目进行重构,改变传统继电保护整定值计算、装置验证实训教学,将调试部分内容与实际运用相关实训项目相结合。通过理实交替的项目化教学使学生对理论知识的学习更加系统化,丰富的教学手段使课堂氛围更加活跃,教学改革效果明显。
参考文献:
[1] 宋丽群,韩笑,杨志超. “电力系统继电保护”课程教学改革探讨[J]. 中国电力教育,2012(24):44-45.
[2] 李耀旭. 智能电网环境下电力系统的继电保护探讨[M]. 现代信息科技,2017:16-17+19.
[3] 任艳杰,柴玉华,马文川. “电力系统继电保护”课程教学改革的思考[J]. 东北农业大学学报(社会科学版),2012,10(03):108- 110.
[4] 柴黎,李红,夏成蹊. 线上线下混合式教学模式实施方案设计——以《电路分析》课程为例[J]. 电子元器件与信息技术,2021,5(07):154-157.
[5] 杨兰,杨廷方. 继电保护教学方法研究[J]. 中国电力教育,2013(08):24+40.
[6] 杜兆文,姚福强. 《电力系统继电保护课程设计》教学改革与实践[J]. 大学教育,2014(05):108-109.
(荐稿人:何超,昆明工业职业技术学院电气学院教研室主任,副教授)
(责任编辑:邵秋露)
基金项目:2023年云南省教育厅科学研究基金项目“‘双高’背景下高职院校教学改革探索——以《继电保护及二次回路》为例”(项目编号:2023J1653)。
作者简介:娄攀(1980—),女,学士,昆明工业职业技术学院电气学院专职教师,高级工程师,研究方向为电气工程及其自动化。