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摘要:应用性本科人才的培养是目前我国众多高等院校所面临的工作任务。河南工业大学“供配电技术”课程为适应这一培养任务,近些年来在教学大纲制定、教学过程实施、实践环节加强以及考核方式等多个方面作了改革。文章对所做的工作做了全面的总结,指出课程改革要做到以发展求创新和与时俱进。
关键词:与时俱进;供配电技术;实践性教学
作者简介:李攀峰(1976-),男,河南渑池人,河南工业大学电气学院,讲师,工学硕士,主要研究方向:电气工程及其自动化技术;高云婷(1977-),女,河南平顶山人,河南工业大学电气学院,讲师,工学硕士,主要研究方向:电气工程及其自动化技术。(河南 郑州 450007)
近些年来我国高等教育人才培养目标逐渐向培养“重基础、宽口径、强实践、擅应用”的应用型人才转移。[1]作为普通高等院校的一员,河南工业大学(以下简称“我校”)各专业都制定了相应的培养应用型本科人才的目标计划。而各领域新技术不断涌现,各专业所开设的课程数在不断的增加,这就造成各课程课时数相对减少。
我校开设“供配电技术”历史悠久,它是我校自动化专业和电气工程两个专业的一门重要的公共专业基础课程。传统“供配电技术”课程占用课时较多,多强调理论的系统性和知识的完整性,但是缺乏学习的针对性和实用性。我们根据这一实际情况,结合我校专业培养目标及时修订课程教学大纲,调整了教学过程和教学方法,强化实践环节,保证了人才培养目标的顺利完成。
一、教学大纲与时俱进,教学方法灵活多样
教研室组织相关教师多次集体研讨,把教学大纲调整到应用型本科人才的培养目标上。培养掌握供电系统的基本原理、工程设计方法和运行维护等基本知识,具有综合运用基础知识解决工程实际问题的应用型供配电技术专业人才,并合理的选择教学内容,压缩了课时。课程本身内容多与实际联系紧密、综合性和实践性非常强。结合我校实际情况,我们提出了以实践应用能力培养为重点,以实用为目的,侧重基础理论和实用计算,加强实践环节教学的方针。
课程主要讲授的内容包括电力系统基本概念、负荷计算、短路电流计算、供电系统一次和二次接线、工厂电力线路、供电系统的继电保护、供电系统变电所的自动装置、电气安全、接地与防雷等基本知识。课时少,内容多,给课程教学任务的完成造成了一定的困难。针对这一情况我们选取国家“十一五”规划教作为课堂教学教材,以其他教材为参考书。规划教材在国内高校使用很频繁,其在互联网上的课件、试卷等相关资源也比较丰富,这样能够为学生们在课外利用网络资源进行自学创造条件。
在教学内容和方法上采用分类教学的方法,即教学内容上理论推导、公式计算较多的章节如对负荷计算、导线截面选择、短路电流计算及电气设备校验、无功补偿等内容采用板书教学的模式。通过板书在黑板上做公式推导和计算让学生有充足的时间把知识消化吸收,并布置课后作业的练习,强化知识的掌握。对认知性信息量大的内容如变压器、高低压电气设备、供配电系统、继电保护及自动装置、防雷接地、高低压供电线路与敷设、变电所结构与布置等则先采用多媒体教学,图文并茂的对重点知识、难点知识进行介绍,然后再到实验实践现场进行现场教学。整个教学过程整合板书、多媒体和实验实践三位一体。并以某地中型企业供配电系统的设计为主线,贯穿整个课程教学过程。按照设计的步骤由浅入深、从一次电路到二次电路分别介绍课程的相关内容,同时穿插补充有关供配电系统运行、维护和检修的规程,以及电气设备的型号、结构和工作原理等知识。这样不但让学生掌握供电系统设计的一般方法和步骤,同时还能使学生建立供配电系统的整体概念。结合倒闸操作、继电保护、二次信号回路、自动化装置以及实验实践等环节,使学生做到理论与实践密切联系,培养他们分析问题、解决问题和动手能力。
另外,教学过程注重引导启发式教育方式的应用,加强学生问题意识的培养。多年的实践教学经验表明,引导启发的教学方法能够在较短的时间内激发学生的学习兴趣,能够促使学生课后主动自学。“供配电技术”课程的内容庞杂,涉及到电力负荷、短路电流、变电所电气、电力线路继电保护、二次接线、过电压以及电气安全、电气照明等多子课题。在研究某子个课题时,首先通过传统的讲授法,教授学生该课题的基础知识,待学生有了一定的积累后再采用引导启发的方法,帮助学生解决课题中的复杂问题。通过引导和启发使学生能自主分析、解决问题,这样既可节约课时,又可锻炼学生的思维能力,培养他们的探索精神,加强其自主学习的能力。[2][3]
问题意识就是创新精神的基石,是培养学生创新精神的切入点。鼓励学生多思考,多提问题,多问为什么。初学时学生的问题意识比较薄弱,多是对课程的了解程度不够,所以在课程教学过程中时刻强调中型企业供配电系统的课程主线,鼓励学生敢于奇思异想,敢于挑战课本知识。学习该课程之前,学生已经学过一些相关的基础知识,如单片机、PLC等课程。在学习电力线路继电保护时,引导学生思考采用PLC和单片系统来实现继电控制逻辑,并鼓励学生课下自己查阅资料设计相关电路。同时,让学生自己的设计同课本案例相互比较,总结各自的优缺点。这样既实现了学生对旧知识的巩固,同时也加强了对所学知识和问题的理解。通过比较学习还能够激发学生的学习趣味性和能动性。培养了学生独立思考问题,活跃了学生的思维,一定程度上增强了学生的问题意识,同时也让他们在创新思维过程做了一次尝试。
二、加强实验室建设,重视实践性环节
“供配电技术”这门课实践性非常强,学生学习了理论知识后,必须要用实践来验证。我校实践性训练环节主要包括实验室实验和变配电所参观学习两部分。
我校实验室原有的“供配电技术”课程实验设备属自制设备。设备整体采用开放式结构,原理简单实用,基本上覆盖了“供配电技术”实验要求的全部内容,比较适合实验的教学环节。但是由于设备制造时间较长,设备较长时间处于故障状态,仅能实现实验装置的部分功能。实验时学生仅能现场参观,学校欲做报废处理。实验室远远不能满足现阶段教学任务和培养人才的需要。为此,教研室多次积极申请资金,购置了许继集团生产的工业级继电保护控制柜,满足了课程实验的要求。另外,组织学生利用毕业设计的机会,以旧的实验装置为毕业设计课题,在教师的指导下让学生亲自动手,将旧实验装置修复。这样既锻炼了学生,又让旧设备恢复了生机,还为学校节约了资金。
实验内容上将原来的实验内容调整为三个综合性实验,分别为:多级过电流保护装置实验、低压备用电源自动投入装置实验和高压备用电源自动投入装置实验。虽然从学时对实验进行了压缩,但是实验都开设为综合性试验,性质发生了变化,实验要求提高了,内容上覆盖了整个课程。
学生做实验时主要从预习、实验和总结三个环节认真把好关。要求学生认真填写预习报告,使学生对实验目的、实验器具、实验原理和实验的步骤做到心中有数,否则不得参加实验;实验过程需按照设备操作规程,实验守则及有关安全注意事项,完成全部实验步骤并经教师检查后离开实验室;实验完成后,要整理实验数据,分析实验结果,完成实验作业,在此基础上写出完整的实验报告。实验结束后,由试验教师给综合学生整个实验过程实验纪律、操作部分和实验报告三个部分分别给出实验成绩。
在课程学习期间,还组织学生到变配电所、发电厂等深入生产一线进行参观学习,并联系工厂专业技术人员做现场讲解。这样,学生不但看到了生动的生产场面,对用电设备的外观、类型和作用都有了直观的认识和系统的了解,同时又学习到了许多书本上没有的知识,提升了课堂的理论,加深知识的理解和应用。[4]
三、课程考核评价多样化
“供配电技术”课程的特点是面宽、点多、公式复杂、计算量大,很难从一张考卷来衡量学生的掌握情况。课程结束时,采用灵活的考核方式,学生的成绩主要由课程结束考试成绩和过程考核成绩组成。其中,课程结束考试往往采用开卷的考试方式进行。试卷卷面试题量大,考试内容能够覆盖全部考核要点,试题源于课本但不同于课本,考试时允许学生参考课本的内容进行解答。这样,就能够在有限的时间内较好的反映出学生对该课程实际掌握程度。过程考核主要由实验(实践)考核和平时考核组成,综合考虑学生平时作业完成情况、课堂出勤、课堂回答问题表现以及实践环节表现等方面。使得课程的最终评分能够科学公正的反映出学生对该课程的掌握情况,并为以后的教学积累下良好的经验。
四、结论
培养应用型本科人才是当前多数普通高等院校所面临的历史任务。综观我校“供配电技术”课程的调整和实践过程,都始终紧紧地围绕应用型人才培养这一主题,紧紧地把握着时代的脉搏,及时地调整教学大纲和教学内容,并采用灵活的教学方法和手段,强化实践性环节教育,以人才培养为目标做到以发展求创新和与时俱进。
参考文献:
[1]姜运生.地方院校应用型本科人才培养模式研究与实践[D].吉林:东北师范大学,2006,(10).
[2]徐新华.试论工科院校技术创新教育的基本策略[J].江苏高教,2008,(1):92-96.
[3]郝容.创新学习需要培养学生的“问题意识”[J].陕西师范大学学报,2007,(S2):248-250.
[4]刘咏梅.实验教学改革与创新能力培养[J].实验技术与管理.2005,22(12).101-102
(责任编辑:苏宇嵬)
关键词:与时俱进;供配电技术;实践性教学
作者简介:李攀峰(1976-),男,河南渑池人,河南工业大学电气学院,讲师,工学硕士,主要研究方向:电气工程及其自动化技术;高云婷(1977-),女,河南平顶山人,河南工业大学电气学院,讲师,工学硕士,主要研究方向:电气工程及其自动化技术。(河南 郑州 450007)
近些年来我国高等教育人才培养目标逐渐向培养“重基础、宽口径、强实践、擅应用”的应用型人才转移。[1]作为普通高等院校的一员,河南工业大学(以下简称“我校”)各专业都制定了相应的培养应用型本科人才的目标计划。而各领域新技术不断涌现,各专业所开设的课程数在不断的增加,这就造成各课程课时数相对减少。
我校开设“供配电技术”历史悠久,它是我校自动化专业和电气工程两个专业的一门重要的公共专业基础课程。传统“供配电技术”课程占用课时较多,多强调理论的系统性和知识的完整性,但是缺乏学习的针对性和实用性。我们根据这一实际情况,结合我校专业培养目标及时修订课程教学大纲,调整了教学过程和教学方法,强化实践环节,保证了人才培养目标的顺利完成。
一、教学大纲与时俱进,教学方法灵活多样
教研室组织相关教师多次集体研讨,把教学大纲调整到应用型本科人才的培养目标上。培养掌握供电系统的基本原理、工程设计方法和运行维护等基本知识,具有综合运用基础知识解决工程实际问题的应用型供配电技术专业人才,并合理的选择教学内容,压缩了课时。课程本身内容多与实际联系紧密、综合性和实践性非常强。结合我校实际情况,我们提出了以实践应用能力培养为重点,以实用为目的,侧重基础理论和实用计算,加强实践环节教学的方针。
课程主要讲授的内容包括电力系统基本概念、负荷计算、短路电流计算、供电系统一次和二次接线、工厂电力线路、供电系统的继电保护、供电系统变电所的自动装置、电气安全、接地与防雷等基本知识。课时少,内容多,给课程教学任务的完成造成了一定的困难。针对这一情况我们选取国家“十一五”规划教作为课堂教学教材,以其他教材为参考书。规划教材在国内高校使用很频繁,其在互联网上的课件、试卷等相关资源也比较丰富,这样能够为学生们在课外利用网络资源进行自学创造条件。
在教学内容和方法上采用分类教学的方法,即教学内容上理论推导、公式计算较多的章节如对负荷计算、导线截面选择、短路电流计算及电气设备校验、无功补偿等内容采用板书教学的模式。通过板书在黑板上做公式推导和计算让学生有充足的时间把知识消化吸收,并布置课后作业的练习,强化知识的掌握。对认知性信息量大的内容如变压器、高低压电气设备、供配电系统、继电保护及自动装置、防雷接地、高低压供电线路与敷设、变电所结构与布置等则先采用多媒体教学,图文并茂的对重点知识、难点知识进行介绍,然后再到实验实践现场进行现场教学。整个教学过程整合板书、多媒体和实验实践三位一体。并以某地中型企业供配电系统的设计为主线,贯穿整个课程教学过程。按照设计的步骤由浅入深、从一次电路到二次电路分别介绍课程的相关内容,同时穿插补充有关供配电系统运行、维护和检修的规程,以及电气设备的型号、结构和工作原理等知识。这样不但让学生掌握供电系统设计的一般方法和步骤,同时还能使学生建立供配电系统的整体概念。结合倒闸操作、继电保护、二次信号回路、自动化装置以及实验实践等环节,使学生做到理论与实践密切联系,培养他们分析问题、解决问题和动手能力。
另外,教学过程注重引导启发式教育方式的应用,加强学生问题意识的培养。多年的实践教学经验表明,引导启发的教学方法能够在较短的时间内激发学生的学习兴趣,能够促使学生课后主动自学。“供配电技术”课程的内容庞杂,涉及到电力负荷、短路电流、变电所电气、电力线路继电保护、二次接线、过电压以及电气安全、电气照明等多子课题。在研究某子个课题时,首先通过传统的讲授法,教授学生该课题的基础知识,待学生有了一定的积累后再采用引导启发的方法,帮助学生解决课题中的复杂问题。通过引导和启发使学生能自主分析、解决问题,这样既可节约课时,又可锻炼学生的思维能力,培养他们的探索精神,加强其自主学习的能力。[2][3]
问题意识就是创新精神的基石,是培养学生创新精神的切入点。鼓励学生多思考,多提问题,多问为什么。初学时学生的问题意识比较薄弱,多是对课程的了解程度不够,所以在课程教学过程中时刻强调中型企业供配电系统的课程主线,鼓励学生敢于奇思异想,敢于挑战课本知识。学习该课程之前,学生已经学过一些相关的基础知识,如单片机、PLC等课程。在学习电力线路继电保护时,引导学生思考采用PLC和单片系统来实现继电控制逻辑,并鼓励学生课下自己查阅资料设计相关电路。同时,让学生自己的设计同课本案例相互比较,总结各自的优缺点。这样既实现了学生对旧知识的巩固,同时也加强了对所学知识和问题的理解。通过比较学习还能够激发学生的学习趣味性和能动性。培养了学生独立思考问题,活跃了学生的思维,一定程度上增强了学生的问题意识,同时也让他们在创新思维过程做了一次尝试。
二、加强实验室建设,重视实践性环节
“供配电技术”这门课实践性非常强,学生学习了理论知识后,必须要用实践来验证。我校实践性训练环节主要包括实验室实验和变配电所参观学习两部分。
我校实验室原有的“供配电技术”课程实验设备属自制设备。设备整体采用开放式结构,原理简单实用,基本上覆盖了“供配电技术”实验要求的全部内容,比较适合实验的教学环节。但是由于设备制造时间较长,设备较长时间处于故障状态,仅能实现实验装置的部分功能。实验时学生仅能现场参观,学校欲做报废处理。实验室远远不能满足现阶段教学任务和培养人才的需要。为此,教研室多次积极申请资金,购置了许继集团生产的工业级继电保护控制柜,满足了课程实验的要求。另外,组织学生利用毕业设计的机会,以旧的实验装置为毕业设计课题,在教师的指导下让学生亲自动手,将旧实验装置修复。这样既锻炼了学生,又让旧设备恢复了生机,还为学校节约了资金。
实验内容上将原来的实验内容调整为三个综合性实验,分别为:多级过电流保护装置实验、低压备用电源自动投入装置实验和高压备用电源自动投入装置实验。虽然从学时对实验进行了压缩,但是实验都开设为综合性试验,性质发生了变化,实验要求提高了,内容上覆盖了整个课程。
学生做实验时主要从预习、实验和总结三个环节认真把好关。要求学生认真填写预习报告,使学生对实验目的、实验器具、实验原理和实验的步骤做到心中有数,否则不得参加实验;实验过程需按照设备操作规程,实验守则及有关安全注意事项,完成全部实验步骤并经教师检查后离开实验室;实验完成后,要整理实验数据,分析实验结果,完成实验作业,在此基础上写出完整的实验报告。实验结束后,由试验教师给综合学生整个实验过程实验纪律、操作部分和实验报告三个部分分别给出实验成绩。
在课程学习期间,还组织学生到变配电所、发电厂等深入生产一线进行参观学习,并联系工厂专业技术人员做现场讲解。这样,学生不但看到了生动的生产场面,对用电设备的外观、类型和作用都有了直观的认识和系统的了解,同时又学习到了许多书本上没有的知识,提升了课堂的理论,加深知识的理解和应用。[4]
三、课程考核评价多样化
“供配电技术”课程的特点是面宽、点多、公式复杂、计算量大,很难从一张考卷来衡量学生的掌握情况。课程结束时,采用灵活的考核方式,学生的成绩主要由课程结束考试成绩和过程考核成绩组成。其中,课程结束考试往往采用开卷的考试方式进行。试卷卷面试题量大,考试内容能够覆盖全部考核要点,试题源于课本但不同于课本,考试时允许学生参考课本的内容进行解答。这样,就能够在有限的时间内较好的反映出学生对该课程实际掌握程度。过程考核主要由实验(实践)考核和平时考核组成,综合考虑学生平时作业完成情况、课堂出勤、课堂回答问题表现以及实践环节表现等方面。使得课程的最终评分能够科学公正的反映出学生对该课程的掌握情况,并为以后的教学积累下良好的经验。
四、结论
培养应用型本科人才是当前多数普通高等院校所面临的历史任务。综观我校“供配电技术”课程的调整和实践过程,都始终紧紧地围绕应用型人才培养这一主题,紧紧地把握着时代的脉搏,及时地调整教学大纲和教学内容,并采用灵活的教学方法和手段,强化实践性环节教育,以人才培养为目标做到以发展求创新和与时俱进。
参考文献:
[1]姜运生.地方院校应用型本科人才培养模式研究与实践[D].吉林:东北师范大学,2006,(10).
[2]徐新华.试论工科院校技术创新教育的基本策略[J].江苏高教,2008,(1):92-96.
[3]郝容.创新学习需要培养学生的“问题意识”[J].陕西师范大学学报,2007,(S2):248-250.
[4]刘咏梅.实验教学改革与创新能力培养[J].实验技术与管理.2005,22(12).101-102
(责任编辑:苏宇嵬)