基于翻轉課堂的多元化教學模式在供電技術教學中的應用

馬莉　傅周興　李忠　趙永秀　高瑜

摘 要：針對供電技術課程章節涵蓋廣，知識面寬，理論性、綜合性、實踐性、實用性強的特點，筆者對課程內容進行了整合，提出以傳統的講授式（LBL）教學法和翻轉課堂教學方法為主，以案例（CBL）和討論式（PBL）教學方法為輔的多元化教學模式，從而充分發揮各種教學方法的優點，引導學生主動學習，培養學生的創新性思維；同時，充分利用微視頻、多媒體和現有的實驗條件，提高學生的動手能力，結合多元化教學模式提出了一套考核評價方案，以激勵學生提高自學能力和分析、解決問題的能力。

關鍵詞：翻轉課堂；多元化教學模式；供電技術教學

[FL（K2][KG2]

供電技術課程是一門強電專業課程，要求學生掌握企業的供電系統設計計算、運行維護所必需的基本理論和基本知識，其對學生掌握分析問題的能力、了解供電專業的學科前沿動態以及對電力相關專業課程的進一步學習起著重要作用，并能為學生今后從事企業供電技術工作打下良好的基礎，對培養自動化領域的高級應用型技術人才十分重要。

該課程具有理論性、綜合性、實踐性、實用性強的特點，導致供電技術課程教師難教、學生難學。供電技術課程要講授的內容多，但是授課課時少，實踐教學有限，涉及的電氣設備比較抽象，學生缺乏感性認識；再加上教材上計算公式多、設備圖表多，學生普遍認為該課程比較難學。因此，教師不能采用傳統、單一的教學模式，需要探索多種教學模式，以優化組合的方式解決供電技術課程面臨的問題，以達到提高教學質量和培養學生主動性、創新性的目的。

一、供電技術課程內容的整合、更新和模塊化建設

供電技術課程內容多而雜，涉及的知識面寬，章節涵蓋廣，包含了電力系統分析、電機及拖動、發電廠電氣主接線、電氣識圖、高電壓技術及繼電保護等相關課程的主要知識。每一個章節涉及的內容都是一門課程的濃縮，教師有必要對教學內容中的重點、難點進行仔細講解，使學生充分理解和掌握知識。自學基本知識點或容易掌握的知識點可以發揮學生的自學能力，采用教師略講、學生自學的方式，不僅可以確保按時完成教學任務，而且可以幫助學生有所側重地學習、掌握知識。在整合內容的架構設計上，要以“系統化、模塊化、實用化”為指導思想；在內容選擇上，要以“實、廣、新”為原則，對供電技術課程的教學內容進行模塊化整合，涵蓋六大模塊，如圖1所示。第一模塊是基本概念，包括電力系統的組成及基本知識、中性點的運行方式。此部分旨在從整體上讓學生了解電力系統的組成。第二模塊是基本理論，包括負荷計算、無功補償、短路計算及穩定性校驗。第三模塊是一次系統，包括變配電所一次設備的功能、結構特點、基本原理及其選擇，還有主接線圖、電弧產生及熄滅的基本知識。第四模塊是二次系統，包括二次回路及其操作電源和高壓斷路器的控制、信號回路、自動重合閘裝置、電測量儀表和絕緣監視裝置、供電系統遠動等。第五模塊是防雷與接地。第六模塊是電能質量及新技術。

圖1 供電技術課程的多元化教學模式示意圖

二、探索多元化教學模式，提高教學質量

我國高校供電技術教學主要采用傳統的講授式教學法（Lecture-based Learning， LBL），核心是以教師為中心，教師講，學生聽。在教學過程中教師始終處于主導地位，為學生講授知識，制訂教學目標，學生始終處于被動接受知識的位置。這種教學方法知識傳授量大，可在很大程度上緩解供電技術課時相對不足的矛盾，但其重知識、輕能力，突出理論學習，導致學生的知識應用能力較差，影響學生自主性的發揮和創新能力的培養。

由于供電技術課程具有理論和實踐并重的特點，而且當前高校需要培養創新型人才，因而采用傳統、單一的教學模式已無法適應人才培養的要求。本文提出了以傳統的講授式（LBL）教學法和翻轉課堂教學方法為主，以案例（CBL）和討論式（PBL）教學方法為輔的多元化教學模式。教師根據供電技術課程的授課內容，選擇合適的教學方法，可以選用一種教學方法，也可以兩種或多種教學方法相結合，充分發揮每種教學方法的優勢，取長補短，優勢疊加，探索行之有效的供電技術課程教學方法。

翻轉課堂（Flipped Classroom）的形式是教師在課前向學生發放學習材料，讓學生在課前利用碎片化時間進行自學。在自學過程中，學生和教師、學生和學生之間可以利用現代化的學習資源進行課前交流，使問題在上課之前就得到解決。課上教師主要對沒有掌握的難點、重點問題，組織學生通過小組協作學習等方式展開課堂教學。翻轉課堂翻轉了教學流程，把先進的翻轉課堂教學方法作為主要的教學方法，這樣可以使學生在不同的時間、場合、層次上接觸所學知識，增加了知識內化的次數，降低了學習過程中知識內化的難度。

案例教學法（Case-based Learning，CBL）是一種以案例為先導、以問題為基礎、以學生為主體，借助案例分析和討論解決問題的教學模式，是一種理論與實踐相結合的互動式教學模式。CBL在教學過程中著重培養學生的主動性，以及分析問題和解決問題的能力。

討論式教學方法（Problem-based Learning，PBL）是一種以問題為核心，以解答問題為途徑，以小組討論、辯論、交流、展示及解答為手段，激發學生主動性，培養學生創新思維的教學模式。PBL教學模式重在培養學生的獨立自學能力、資料組織及表達能力、創新思維能力和解決疑難能力。

案例（CBL）和討論式（PBL）教學方法改變了傳統的教師講、學生聽的授課模式，學生由機械、被動地學習轉變為主動學習。但由于這兩種教學方法在實施過程中費時、費力，不利于教師對課堂的駕馭，所以這兩種教學方法只能作為輔助教學方法，旨在優化教學效果，豐富課堂教學，激發學生的學習興趣。

筆者結合近年來的教學經驗，列舉三個應用多元化教學模式的案例。

第一，在第二模塊的短路計算應用翻轉課堂教學方法。首先，教師尋找或制作短路的微視頻，在授課前一周借助微信平臺發布短路計算教學的任務清單和學習視頻，幫助學生完成知識建構，解決重難點問題。在課堂上，以小組討論和師生互動的方式完成在自主學習中沒有解決的問題。學生在課后對所學知識進行反思，通過反思，查找學習中的問題，以便于下一章節的知識構建。

第二，在講解第二模塊的無功補償時，應用講授式和案例教學方法，其中無功補償的原理及補償容量的確定采用講授式教學法講授，然后采用案例教學法引入無功補償的案例，引導學生進行思考和討論，加深學生對基本理論的理解。教師將抽象的理論知識與具體工程案例相結合，使抽象的理論知識更易于理解和接受，引導學生從工程應用的角度思考和解決供電問題，使其在掌握理論知識的同時，掌握解決實際問題的能力。

第三，在講解第六模塊的電能質量時，應用討論式教學方法。教師提出“如何緩解某電壓敏感設備的電壓暫降”作為需要解決的問題，引導學生了解電壓敏感負荷的特性，并提出幾種緩解電壓暫降的措施，按緩解措施把學生分成小組，每小組代表一種措施，每個小組的學生通過查閱資料，制訂本小組的緩解方案，計算方案的費用。最后師生討論、評價每個小組的方案，找出最佳的解決方案。教師在這一過程中只是起到引導學生、分配任務的作用，學生處于主導地位。討論式教學方法能有效調動學生的學習主動性，使學生對所討論問題的認識更加深刻。

三、充分利用多媒體和現有的實驗條件

尋找翻轉課堂的視頻素材，制作需要的動畫和微視頻，為供電技術課程多媒體課件搜集材料，選用多媒體動畫、視頻，增強學生的感性認識。

供電技術課程的實驗包括常規實驗和綜合性實驗。常規實驗強調基本知識的掌握，強化理論教學效果；綜合性實驗綜合利用所學知識，提高學生獨立思考問題、解決問題和協作能力。教師應充分利用和改進現有的實驗條件，提高學生的實踐動手能力、創新能力和社會競爭能力。

四、探索結合多元化教學模式的考核評價方案

目前該課程的考核成績主要以理論考試和平時成績為依據，這種考核形式單一，平時成績主要由課堂出勤率、課堂回答問題情況和作業完成情況三部分決定，無法很好地反映學生的自學能力和分析、解決問題的能力。因此，要改革傳統的終結性評價模式，結合多元化教學模式的考核評價方案，引入多種形式的形成性評價機制，包括理論考試、觀點辯論、平臺互動、實驗考核、學生自評、學生互評以及用人單位的反饋，如圖1所示。

五、結論

基于翻轉課堂的多元化教學模式在供電技術教學中的應用，充分發揮了各種教學方法的優點，豐富了課堂教學，激發了學生的學習興趣，加強了學生對理論知識的理解與應用，提高了學生的社會競爭力。加強實踐教學環節的教學，優化教學效果，提高教學質量，可以培養出社會需要的、合格的應用創新型本科生。這種多元化教學模式同樣適用于其他理論和實踐并重的課程，其對工科專業的課程改革具有借鑒價值。