略谈发电厂电气部分课程教学模式改革探究-哈尔滨职业技术学院学报

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略谈发电厂电气部分课程教学模式改革探究

来源：未知作者：hsadmin 日期：2021-02-01

本文由哈尔滨职业技术学院学报官网整理。
【摘要】发电厂电气部分是电气工程学科重要的专业课程之一。该课程隶属于电气工程类的核心课程。该课程的开展需要建立在电气工程基础类课程掌握之后，同时该课程具备专业性强、需要现场经验以及公式较多难理解等特点。从教学模式出发，探讨传统教学、慕课教学和翻转课堂教学发展现状和优缺点等。基于翻转课堂的特点，立足于以学生为主体，提出适用于应用型本科院校的发电厂电气部分课程的可行的教学方案。该教学方法的提出能够促进提高发电厂电气部分课程的教学质量，为课程的教学方法改进提供重要的参考建议和支撑。
【关键词】发电厂电气部分课程；教学模式；慕课教学；翻转课堂；教学改革
传统的教学模式主要以老师讲学生听被动教学方式为主，且广泛应用于中、小学教学，在传播知识的过程中，教师应用板书和口述完成教学的主体内容。传统教学模式中，一般情况下教师占据教学的主导地位，其优点较为明确，即教师方便管理教学的进程。我国本科教育的核心目标之一是为社会主义建设创新型和专门型培养人才，然而传统教学模型因为其教学模式下固有的学生和老师之间的从属关系，往往无法培养学生学习的兴趣和激发学生创新的能力，同时传统的教学模式下培养的人才一般都是以理论为主，培养的人才实践和实际应用能力较差。
近些年来，伴随着科学技术的进步和网络的快速发展，在全球范围内慕课教学掀起了一波热潮。2001年，麻省理工学院最早将慕课教学课程上传至互联网，之后十年的访问量超过一亿次。我国慕课资源发展迅速，已经有上千门公开课和共享课向公众开放。慕课教学过程中，学生的学习次数不受限制，并且学习时间很灵活。但网络慕课教学通常学生人数众多，教师与学生之间的互动较少，因此会极大地影响教学质量。
翻转课堂是一种新型教学方式，它的问世使得学生在课前完成自主学习，教师不再占用课堂时间或占用少量时间来完成基础类知识的学习。课上学生将学过的内容与老师和学生进行分享，并提出疑问，教师利用课堂时间针对学生的疑惑进行解答，并对学生进行知识延伸的传授。在与学生交流互动中，了解学生喜好，洞察学生心理。其优势在于促进学生学习的主动性，学生从被动学习转变立场到主动学习，并且翻转课堂的实行也会帮助教师提高专业技术水平。翻转课堂作为一种新型的教学模式，其现实意义是十分深远和可以预期的。本文的研究成果为电气工程课程建设提供了指导和借鉴的作用。
一、课程的特点
发电厂电气部分课程为电气工程课程中的核心课程，在课程教授过程中，以高等数学、电路分析和工程电磁场等多门专业基础课为前期基础，重点要求学生掌握发电厂和变电站一次设备的原理、结构和运行原理，以及部分电气二次系统的原理和技术。该课程既需要学生具备坚实的专业基础知识，又需要学生对电气工程的工程背景具有初步的概念[9][10]。发电厂电气部分课程内容旨在培养学生的创新能力和实践能力，在教学过程中应采用理论与实践相结合，为后续学习电气工程的相关课程打好坚实的基础，并针对学生初步引人工程的概念，同时学习该门课程为电力行业的发展输送专门型人才川。发电厂电气部分课程具备以下几个突出的特点:
（一）理论性强，多交叉学科理论融合
发电厂电气部分课程内容覆盖了多个门类基础课和专业基础课的知识，在知识运用过程中需要融会贯通。电气设备和导体发热和散热部分原因的分析中囊括了热力学和流体力学的相关知识，电弧的形成和熄灭内容讲授过程中包含了电路分析、电化学和量子物理等学科的基础知识，电气设备主接线可靠性分析的构建是以概率论的知识为基础进行计算和分析的。为学习这些知识，需要有前序课程雄厚的理论基础，了解学科之间知识链的关系。
（二）工程知识丰富，需要现场经验
厂用电负荷根据使用机会和使用时间长短被分类成经常不经常、连续、短时和断续负荷，该分类的标准一方面依靠于设计手册判据，一方面还需要依靠于现场的经验和工程背景。此外，针对断路器隔离开关、电流互感器等电气设备的形象掌握，单一从书本进行认识难以理解，为深人掌握此方面的知识同时需要依托工程实际的现场经验。故在学习发电厂电气部分课程过程中，学生应在教师的带领下多去现场和车间走走，促使学生能够达到学以致用的目标。
（三）知识点复杂，课程设计内容既复杂又灵活
电气主接线的设计有可靠性、经济性和灵活性三个基本要求，其中可靠性是电气主接线最基本的要求。可靠性、经济性和灵活性之间密不可分，在实际分析和设计过程中需要平衡这三个要求的关系，择优进行选择符合要求的电气主接线形式。鉴于全球环境不断恶化，环保、节能和减排已经成为当今社会工程问题探讨的主要因素，为了维持环境的可持续发展，在进行电气主接线的设计环节中环保性分析也应该计人。
（四）课程具备实验环节，实验器材昂贵，课程教学条件要求高
由于发电厂电气部分实验操作的对象为高电压和大电流的设备，实验器材较为昂贵，需要有强大工科背景的院校才能开设相关实验，为了保障同学和教师的安全，并要求实验的安全性系数和教学条件较高。实验首先采纳教师现场展示后，然后学生分小组进行模仿性实验，同时教师要实时跟踪确保学生在实验过程中的安全。
二、教学模式的改革
通过依托于黑龙江科技大学大学电气工程及其自动化专业的师生，本次教学模式的改革和探索才得以实现。在本次发电厂电气部分教学模式的改革和探索中，可以分为课程讲授前期的改革即先去企业逛一逛、课程讲授过程中的改革和课程讲授后课程设计的改革，本次改革的特点是以学生为主体，以有利于学生学习发电厂电气部分知识为目标。
在教学改革过程中为了培养学生对工程背景的理解和掌握，充分地结合东北地区发电厂和变电站的特点，在学习发电厂电气部分课程的前夕，组织学生去热电厂和低压变电站进行现场认识实习的学习，由现场的工作人员传授现场工作的知识，达到理论和实践有机相结合的目的。在这个过程中授课教师也能从中获得有益的工程知识和工程背景，辅助学生对将要讲授的课程中抽象电气设备的实际构造进行认识和了解，实现了学生对课程的感性认识以及提前帮助学生了解电气工程学科企业就业的环境和形式。
在知识讲授过程中，首先任课教师需要对学生的层次和学生的学习能力进行定位，查找符合学生能力的慕课教学素材，布置学生在课前采用慕课资源学习，缩减上课讲授基础内容和课程背景的时间。其次基于发电厂电气部分课程的强大的工程背景，教师的任课手段采用板书和PPT结合的方式，理论与实践相结合，上课时由学生率先针对慕课教学汇报学习内容和提出疑问，教师进行现场解答，并对知识进行系统地扩展和延伸，由教师指导学生使得学生对问题的答案熟练掌握。采用PPT教学方式促进学生对抽象问题的理解和帮助学习快速温习已经学过的知识。基于发电厂电气部分课程难度大、公式多和知识丰富等特点，多种教学方法的综合和灵活运用，在教学中反复学习并增加学生的学习次数，达到理解性记忆的目的，减小学生学习的压力。
在教学改革中，最后为了强化学生学习的技能，在发电厂电气部分课程结束之后，安排课程设计来检验学生学习的结果和提高学生整体课程综合能力。教师对学生课程设计的题目要立足于解决工程实践问题并培养学生查找材料的能力。教师在为学生规划题目的时候应尽量避免重复，确保多人一题同时少于3人一题，培养学生解决工程实际问题的能力和团队配合的能力。使得发电厂电气部分课程设计既利于实现课程的综合，又培养学生的集体意识和团队意识。综上所示，发电厂电气部分的课程改革与探索经过认识实习（课程前期）、多方法融合的教学手段（课程中期）以及课程设计的整体综合（结课后），多层次巩固和加强了学生学习的理论知识和工程实践能力。
三、结束语
为了增强和培养学生学习发电厂电气部分课程的兴趣和建立学生自主学习的观念同时提高发电厂电气部分课程教学质量，本文最初介绍了目前几种重要的教学方法和策略，然后分析了该课程教学过程中的特点，在此基础上，贯彻以学生为主体的思想，探究了适用于应用型本科院校的发电厂电气部分课程的可行的教学方案。以电气工程背景为基础和起点，本文的研究成果为发电厂电气部分的教学改革提出了新的思路，同时本文的研究内容也对其他工程类课程的课程改革和探索给出了新借鉴。
略谈发电厂电气部分课程教学模式改革探究来自哈尔滨职业技术学院学报，参考文献和图表详见哈尔滨职业技术学院学报。

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