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摘要:根据教学改革的要求,针对“电力工程基础”课程的特点,从教材建设、教学方法及手段、实验等各方面进行改革和探索。结合课程教学小组多年的教学实践,总结了本课程在教学方法以及现代教育技术应用方面的一些经验和体会。该课程的教学改革已在笔者所在高校实施多年,取得了较好的教学效果。
关键词:教材建设;启发式教学;网络教学
作者简介:江新琴(1972-),女,福建永定人,福州大学电气工程与自动化学院,讲师,工学硕士,主要研究方向:电力系统方向的教学与科研;温步瀛(1967-),男,福建永泰人,福州大学电气工程与自动化学院,教授,工学博士,主要研究方向:电力系统方向的教学与科研。(福建 福州 350108)
一、“电力工程基础”概述
“电力工程基础”是电气工程及其自动化等相关专业的专业基础课程。课程的主要内容是电能生产、输送、变配等相关的电力系统工程基础理论和计算方法学习,电力工程技术在国民生产与生活中的应用,电力工程领域科技发展的最新成就,教学目的是使学生具有广博的电力工程专业理论基础知识和较强的工程计算分析能力、应用能力,并为后续专业技术课程的学习奠定必需的基础。[1]近几年来,福州大学(以下简称“我校”)该课程教学在夯实学生基础的前提下,以提高学生素质为核心,深入改革教学方法和手段,取得了较好的教学效果。
二、课程教材建设
1.主教材建设
教材是教学内容的重要载体之一,做好教材建设十分重要。本课程的特点是不但理论性强,而且要密切联系实际、实践性强,内容庞大,新内容还在不断增加。课程组教师结合多年的电力工程教学经验,在使用多年自编讲义的基础上编写《电力工程基础》教材。[1,2]根据时代发展的要求,把风力发电、太阳能发电等可再生能源发电的科研成果和新理论知识也引入教材,使得该课程内容具有一定的先进性和广泛的适用性。教学内容注重电力工程技术的实际应用,各章节的内容较为全面,强调实践,精练理论,教材专门用一章内容介绍电力工程设计,有多个不同层次的工程计算示例,并还在附录中给出了工程设计常用的技术数据,方便各个层次学生学习,能较好地适应高等学校人才的培养目标,以及社会对理论知识面广博和工程应用能力强的人才培养需求。
2.辅助教材建设
为了更有助于教师教学和帮助学生对本课程内容的理解和消化,便于学生自学和课后训练,课题组又编写了《电力工程基础学习指导》教材。该教材包括习题解答、知识点和难点分析、模拟试题解答等内容。[3]同时建立课程学习网站,可以借助其自身独立的双向沟通功能,将教材、电子教案、CAI课件和题库等融为一体。课程教学组初步建立了一个既可应用于学生学习又可辅助教师教学的电力工程基础网络课程平台,由教材简介、教学大纲、网络课件、电子教案、CAI视频库和答疑几部分组成,实现系统交互、师生交流、协作学习、练习测试、课后作业、系统管理等辅助学习功能,使课堂教学内容得以向课外延伸,从而使教学效果和教学质量有明显提高。
三、改革教学方法、手段,提高教学质量
从传统的单一传授型教学模式转变为以学生为中心,以知识掌握为基础,以能力培养为主线,以提高素质为目的的新模式。
1.运用启发式教学,激发学生的求知欲,培养学生的思维能力和自学能力
教师在课堂上讲深讲透基本概念、基本原理、基本方法,点明教材中的重点和难点内容,讲清关键问题。讲授时注意启发、诱导方式,激发学生思维,活跃课堂气氛,调动学生学习。在教学过程中,介绍一些案例,提出问题,让学生思考、讨论,最后总结,这样学生的求知欲望被调动,相对应的理论知识得以掌握。如在介绍电气安全距离时,先给学生讲了一个关于一个农民在用竹竿挑开掉到他农田的高压线路时不幸伤亡的案例,让学生思考为什么会发生触电伤亡。师生一起讨论,得出结论:(1)安全距离不够。农民具备一定的用电常识,知道输电线路不能直接接触,知道用竹竿去挑,但是他不知道到底多少距离才安全,这样学生自然而然地掌握了安全距离的概念。(2)农民不懂如何判断输电线路的电压等级。仅知道每个电压等级的安全距离,但没有判断输电线路的电压等级,还是可能发生不幸。通过案例,引导学生根据所学电力知识判断输电线路的电压等级,带着疑问积极地思考讨论,综合应用了架空线路的结构、输电导线的结构、安全距离及输电容量等方面知识进行分析,课堂气氛就会活跃起来,相对抽象的理论知识就这样被掌握。通过启发式教学,学生随着教师的讲解而积极思维,逐步深入,最后和教师一道得出结论,学生不仅学到了有关知识,也学到了探究问题的思路和方法。
2.现代化教学手段与传统教学相结合,提高教学质量
由于本课程知识面广,与实际有紧密联系,加上电力生产的特点及课时学时有限,不可能带学生到生产现场进行操作,为了便于学生在有限的时间内掌握相关知识,将多媒体课件的形象生动、图文并茂、色彩鲜明、课堂信息量大等特点与传统教学中老师所采用层层递进的逻辑推理方式有机地结合在一起,以提高教学效果。比如在讲解“倒闸操作”时,先利用大量的图片,介绍断路器和隔离开关的原理和作用,说明在倒闸操作过程中如何来防止带负荷隔离开关来合闸;然后用制作的flash课件生动地展示倒闸操作时的过程,包括操作会产生的后果等,这样学生能很快掌握开关电器及操作过程,提高了学生的学习兴趣,有助于学生对抽象知识的理解。
3.网络教学与课堂教学相结合
随着计算机和网络技术的发展,网络教学已构成了课程教学的重要部分。“电力工程基础”从2006级开始成为我校电气工程类专业学生的必修课,听课人数多,每个教师面对约100 个学生。因此,面对单个学生的问答式教学难于开展,同时,学时的紧张使得开展大规模的课堂讨论较困难,难以满足学生的需求。开展网络教学,作为课堂教学的补充,可以弥补传统课堂教学的不足。教学小组制作了“电力工程基础”教学网站,定期更新部分内容,发布课堂教学出现的问题,学生提出的共性问题等,发挥网络助学的作用。同时,利用QQ群,学生和老师能够及时沟通,对一个问题可以组织集体讨论,便于学生对课程知识点的掌握及理论的延伸,使授课内容丰富又有时效性。
4.积极推进课堂教学与实践教学相结合
为了加快进行实验教学的改革与创新,提升电力工程基础实验室的整体水平,提高学生实践能力,课题组自编并经过多次修订的《电力工程实验指导讲义》作为配套实验教材,该讲义能配合《电力工程基础》教材使用,可以适应教学改革的需要。学生通过综合型实验、自行拟定实验方案,能将课堂各个环节的理论知识进行综合并在实验中得以实现,并从实验方案制定、实验步骤设计、实验现象观察、数据处理、结果分析等方面培养学生的创造性思维和实践动手能力。实践表明,这对提高学生的综合素质与综合能力效果显著,有效提高学生实践动手能力和解决实际问题的能力。同时,结合认识实习,把其与课堂教学有机结合。[4]认识实习是电气工程类学生重要的实践环节之一,多采用参观学习形式,充分利用这样环节,采用布置相应问题,让学生带着问题参与实习,能大大提高实习效果,提高学生的感性认识。
四、结论
近年来我校“电力工程基础”教学改革与课程建设已经取得了一定的进展与成果,教学质量和教学水平有稳步提高,有利于学生为后续专业课打好坚实的理论基础,充分体现了为培养复合型、应用型和创新型大学生而改革基础课程教学的重要性。用人单位对本专业的毕业生反映是:“专业基础扎实、求真务实、踏实肯干、责任心强”,这是对本专业该课程课程教学改革的最大肯定。
参考文献:
[1]温步瀛.电力工程基础[M].北京:中国电力出版社,2006.
[2]娄素华,吴耀武,尹项根,等.“电气工程基础”教学理念与方法研究[J].电气电子教学学报,2009,(3).
[3]温步瀛.电力工程基础学习指导[M].北京:中国电力出版社,2009.
[4]洪翠,等.浅谈认识实习与专业基础课的有机联系[J].中国电力教育,2010,(9).
(责任编辑:刘辉)
关键词:教材建设;启发式教学;网络教学
作者简介:江新琴(1972-),女,福建永定人,福州大学电气工程与自动化学院,讲师,工学硕士,主要研究方向:电力系统方向的教学与科研;温步瀛(1967-),男,福建永泰人,福州大学电气工程与自动化学院,教授,工学博士,主要研究方向:电力系统方向的教学与科研。(福建 福州 350108)
一、“电力工程基础”概述
“电力工程基础”是电气工程及其自动化等相关专业的专业基础课程。课程的主要内容是电能生产、输送、变配等相关的电力系统工程基础理论和计算方法学习,电力工程技术在国民生产与生活中的应用,电力工程领域科技发展的最新成就,教学目的是使学生具有广博的电力工程专业理论基础知识和较强的工程计算分析能力、应用能力,并为后续专业技术课程的学习奠定必需的基础。[1]近几年来,福州大学(以下简称“我校”)该课程教学在夯实学生基础的前提下,以提高学生素质为核心,深入改革教学方法和手段,取得了较好的教学效果。
二、课程教材建设
1.主教材建设
教材是教学内容的重要载体之一,做好教材建设十分重要。本课程的特点是不但理论性强,而且要密切联系实际、实践性强,内容庞大,新内容还在不断增加。课程组教师结合多年的电力工程教学经验,在使用多年自编讲义的基础上编写《电力工程基础》教材。[1,2]根据时代发展的要求,把风力发电、太阳能发电等可再生能源发电的科研成果和新理论知识也引入教材,使得该课程内容具有一定的先进性和广泛的适用性。教学内容注重电力工程技术的实际应用,各章节的内容较为全面,强调实践,精练理论,教材专门用一章内容介绍电力工程设计,有多个不同层次的工程计算示例,并还在附录中给出了工程设计常用的技术数据,方便各个层次学生学习,能较好地适应高等学校人才的培养目标,以及社会对理论知识面广博和工程应用能力强的人才培养需求。
2.辅助教材建设
为了更有助于教师教学和帮助学生对本课程内容的理解和消化,便于学生自学和课后训练,课题组又编写了《电力工程基础学习指导》教材。该教材包括习题解答、知识点和难点分析、模拟试题解答等内容。[3]同时建立课程学习网站,可以借助其自身独立的双向沟通功能,将教材、电子教案、CAI课件和题库等融为一体。课程教学组初步建立了一个既可应用于学生学习又可辅助教师教学的电力工程基础网络课程平台,由教材简介、教学大纲、网络课件、电子教案、CAI视频库和答疑几部分组成,实现系统交互、师生交流、协作学习、练习测试、课后作业、系统管理等辅助学习功能,使课堂教学内容得以向课外延伸,从而使教学效果和教学质量有明显提高。
三、改革教学方法、手段,提高教学质量
从传统的单一传授型教学模式转变为以学生为中心,以知识掌握为基础,以能力培养为主线,以提高素质为目的的新模式。
1.运用启发式教学,激发学生的求知欲,培养学生的思维能力和自学能力
教师在课堂上讲深讲透基本概念、基本原理、基本方法,点明教材中的重点和难点内容,讲清关键问题。讲授时注意启发、诱导方式,激发学生思维,活跃课堂气氛,调动学生学习。在教学过程中,介绍一些案例,提出问题,让学生思考、讨论,最后总结,这样学生的求知欲望被调动,相对应的理论知识得以掌握。如在介绍电气安全距离时,先给学生讲了一个关于一个农民在用竹竿挑开掉到他农田的高压线路时不幸伤亡的案例,让学生思考为什么会发生触电伤亡。师生一起讨论,得出结论:(1)安全距离不够。农民具备一定的用电常识,知道输电线路不能直接接触,知道用竹竿去挑,但是他不知道到底多少距离才安全,这样学生自然而然地掌握了安全距离的概念。(2)农民不懂如何判断输电线路的电压等级。仅知道每个电压等级的安全距离,但没有判断输电线路的电压等级,还是可能发生不幸。通过案例,引导学生根据所学电力知识判断输电线路的电压等级,带着疑问积极地思考讨论,综合应用了架空线路的结构、输电导线的结构、安全距离及输电容量等方面知识进行分析,课堂气氛就会活跃起来,相对抽象的理论知识就这样被掌握。通过启发式教学,学生随着教师的讲解而积极思维,逐步深入,最后和教师一道得出结论,学生不仅学到了有关知识,也学到了探究问题的思路和方法。
2.现代化教学手段与传统教学相结合,提高教学质量
由于本课程知识面广,与实际有紧密联系,加上电力生产的特点及课时学时有限,不可能带学生到生产现场进行操作,为了便于学生在有限的时间内掌握相关知识,将多媒体课件的形象生动、图文并茂、色彩鲜明、课堂信息量大等特点与传统教学中老师所采用层层递进的逻辑推理方式有机地结合在一起,以提高教学效果。比如在讲解“倒闸操作”时,先利用大量的图片,介绍断路器和隔离开关的原理和作用,说明在倒闸操作过程中如何来防止带负荷隔离开关来合闸;然后用制作的flash课件生动地展示倒闸操作时的过程,包括操作会产生的后果等,这样学生能很快掌握开关电器及操作过程,提高了学生的学习兴趣,有助于学生对抽象知识的理解。
3.网络教学与课堂教学相结合
随着计算机和网络技术的发展,网络教学已构成了课程教学的重要部分。“电力工程基础”从2006级开始成为我校电气工程类专业学生的必修课,听课人数多,每个教师面对约100 个学生。因此,面对单个学生的问答式教学难于开展,同时,学时的紧张使得开展大规模的课堂讨论较困难,难以满足学生的需求。开展网络教学,作为课堂教学的补充,可以弥补传统课堂教学的不足。教学小组制作了“电力工程基础”教学网站,定期更新部分内容,发布课堂教学出现的问题,学生提出的共性问题等,发挥网络助学的作用。同时,利用QQ群,学生和老师能够及时沟通,对一个问题可以组织集体讨论,便于学生对课程知识点的掌握及理论的延伸,使授课内容丰富又有时效性。
4.积极推进课堂教学与实践教学相结合
为了加快进行实验教学的改革与创新,提升电力工程基础实验室的整体水平,提高学生实践能力,课题组自编并经过多次修订的《电力工程实验指导讲义》作为配套实验教材,该讲义能配合《电力工程基础》教材使用,可以适应教学改革的需要。学生通过综合型实验、自行拟定实验方案,能将课堂各个环节的理论知识进行综合并在实验中得以实现,并从实验方案制定、实验步骤设计、实验现象观察、数据处理、结果分析等方面培养学生的创造性思维和实践动手能力。实践表明,这对提高学生的综合素质与综合能力效果显著,有效提高学生实践动手能力和解决实际问题的能力。同时,结合认识实习,把其与课堂教学有机结合。[4]认识实习是电气工程类学生重要的实践环节之一,多采用参观学习形式,充分利用这样环节,采用布置相应问题,让学生带着问题参与实习,能大大提高实习效果,提高学生的感性认识。
四、结论
近年来我校“电力工程基础”教学改革与课程建设已经取得了一定的进展与成果,教学质量和教学水平有稳步提高,有利于学生为后续专业课打好坚实的理论基础,充分体现了为培养复合型、应用型和创新型大学生而改革基础课程教学的重要性。用人单位对本专业的毕业生反映是:“专业基础扎实、求真务实、踏实肯干、责任心强”,这是对本专业该课程课程教学改革的最大肯定。
参考文献:
[1]温步瀛.电力工程基础[M].北京:中国电力出版社,2006.
[2]娄素华,吴耀武,尹项根,等.“电气工程基础”教学理念与方法研究[J].电气电子教学学报,2009,(3).
[3]温步瀛.电力工程基础学习指导[M].北京:中国电力出版社,2009.
[4]洪翠,等.浅谈认识实习与专业基础课的有机联系[J].中国电力教育,2010,(9).
(责任编辑:刘辉)