以提高学生实践能力为目标的电气设备课程模块化改革与实践

路文梅+李文才+贾新立+李燕+王希平+左仲善

[摘 要]按照工程实际需要，重构电气设备课程的结构和内容，将课程分为四个模块，针对不同模块教学内容和特点采用不同教学方法、手段以及评价方式。通过课程改革，使学生的岗位能力和职业素质得到了显著提高。

[关键词]模块化；改革；教学方法；实践能力；职业素质

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2016.40.166

电气设备为专业核心课程，实践性非常强。根据学生就业岗位能力和职业素质要求，打破传统教学模式，构建以变电站一次系统为载体，以提高学生实践能力为目标的课程体系。教学内容分电气基础知识、电气设备、电气设计、电气运行与维护四个模块，十九个独立项目。以真实工作任务、过程和岗位能力要求为依据，根据不同模块特点采取学训交替、项目导向、任务驱动等教学方法，实现“教、学、做”一体化，理论与实践一体化，学习过程与评价过程一体化的教学模式，显著提高了学生岗位能力和职业素质，为从事电力生产运行、电力装备制造、电气设备安装调试与检修维护、电气工程初步设计等工作奠定良好的基础。

1 重构课程结构和内容

构建了基于培养学生“知识理解、综合知识应用、岗位能力与职业素质提高”为目标的课程教学体系。设计了基于现场变电运行、检修维护、工程设计等实际工作需要的理论教学内容，强调实用性、工程性和系统性。针对毕业生主要去发电厂、供电公司及其他相关企业工作这一现状，设计教学内容和过程。与企业深入合作，依据国家相关规程规范和电力生产过程中变电运行、设备检修与维护、电力装备制造、电力工程设计等岗位群的技能标准和职业素质要求，确定了电气设备课程教学内容及深度。

强化实践性教学环节的内容和深度，充分利用专业认识实习、实训、顶岗生产实习、课程设计等实践环节，加深学生对课程内容的理解，强化学生实践技能的训练，将“知识”转化为“能力”，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，培养学生创新创业能力和团队协作精神，增强核心竞争力。

2 深化教学方法的改革

2.1 采用灵活的教学方法手段

2.1.1 总体教学方法

电气设备课程以项目为载体、以工作过程为导向组织教学，以技能训练带动知识点学习，实行“三位一体”的行动导向目标管理教学法。项目按由简单到复杂、由单一到整体再到系统的原则组织安排，每个项目按照真实工作过程进行学习任务划分。每个学习任务均为独立教学单元，教学实施采用“目标、计划、决策、实施、检查、评价”六步骤进行，每一步骤均有明确的目标要求和考核要求。

2.1.2 具体教学方法

（1）案例教学。如项目十八中讲授断路器运行维护及事故处理时，现场结合断路器出现的常见故障案例，分析原因，解读现场试验报告。通过这种现场案例分析使学生掌握电气设备运行维护和故障处理的方法，提高了学生分析问题和解决问题的能力，提高了学生的学习兴趣，达到了培养学生现场实践能力的目的。

（2）模拟仿真教学。电力行业生产安全具有特殊性，学生在实习阶段难以真正操作电力系统内的各种开关设备，因此采用模拟仿真已成为必要的教学培训手段。如项目十九中讲解变电站倒闸操作时，以某一类操作过程为例，在电气运行仿真实训室全面进行倒闸操作演示教学和学生实操训练，解读运行规程。通过模拟仿真教学，提高了学生对理论内容的理解和操作能力。

（3）现场教学。如项目十二中学习配电装置内容时，通过专业认识实习环节由供电公司专业技术人员和实习指导教师在变电站现场讲解，学生可直观地掌握变电站一、二次设备布置情况，提高了学生真实感觉，强化学生现场辨识能力和工程意识。

（4）讨论教学。对于课程的重点、难点内容常采用讨论教学法。比如在学习电气倒闸操作顺序时，学生采用课堂分组讨论，得出分析结果，每组派代表进行讲解，其他同学提出异议或补充，最后在电气运行仿真实训室进行模拟操作，得出正确的结论。这种教学方法可以有效提高学生学习兴趣，查阅相关文献，加深对内容的理解。

（5）实现“教、学、做”一体化教学。实际操作教学法主要用于对课程中的电气设备操作、检修等进行实际演练。比如学习断路器操动机构的工作原理和运行维护内容时，教师在电气设备实训室针对不同型号断路器操动机构进行讲解、学生现场学习和实践训练。这种方法极大调动学生学习的积极性和创造性，提高了学生学习的效率。

（6）采用内外（课堂内外、实验室内外、校内外）交叉教学。积极引导学生充分利用课余时间，自主学习，鼓励学生到图书馆查阅相关文献资料，充分利用网络教学资源，扩展视野，了解行业动态和技术发展现状，做到有的放矢地学习，提高电气设备安装与调试、运行与维护、设计等实践技能和职业综合素质。

2.2 采用适合的教学手段和模式

2.2.1 广泛使用现代教育技术

学校为加强教学手段的改善，大规模配置了多媒体教室，为教师利用现代教育技术教学创造了良好条件。电气设备课程运用了现代化教学，如录像片、PPT制作课件、CAI多媒体技术等，利用网络技术、电气设备三维动画、FLASH动画、实际设备教学、现场背景、实训环境等手段，组织课程教学。教学过程中先进教学手段与传统板书教学相配合，加大了教学信息量，提高了直观性，对学生理解课程内容、提高学习兴趣起到了积极作用。

2.2.2 工学结合，构建工作过程导向的教学模式

以工作过程为导向的职业教育着眼于培养学生实践能力和创新创业能力，专业实习实训处于中心地位，教学内容指向于职业的工作任务和工作过程所需知识、能力和素质。在教学设计上打破传统学科体系，建构了理论实践一体化的教育模式。

2.2.3 校企结合，建设稳定的校内、外实训（实习）基地

与企业积极合作，建设了功能齐全、与现场结合紧密的校内实训基地，营造了强烈的现场氛围，学生实训的真实感得到加强，学生实际操作能力全面提高。与国网沧州供电公司合作，投资4000多万元建立校内电力培训中心。校内建有变电站电气运行仿真、220kV智能变电站、110kV模拟变电站、电气设备等实训室。

在充分加强校内实训（实习）基地建设的同时，紧密依托行业企业，与国网沧州供电公司、保定吉达电力集团、河北中兴电力装备有限公司等省内多家发供电企业建立了良好的合作关系，成为稳定、技术应用广泛的校外实习基地。为应用型人才培养提供了真实环境，实现企业技术人员现场指导，强化了人才培养的职业特征。

2.2.4 建立网络课程，为学生自主学习提供平台

电气设备课程教学网站提供了工程实物图片、视频、三维动画、自评系统、网络教学、学习园地等多种资源，具有网上学习、答疑、辅导功能，形成了“以学生为主体，以能力为本位”的立体化教学资源，为学生课下自主学习提供平台。

3 根据不同模块的特点采用不同的考评方式与标准

本课程采取多元化的考核评价方法，重视实践能力和综合素质考核。将职业技能要求的应知应会内容融入考核内容中，突出职业能力的培养，构建以培养实践能力和职业素质为目标的评价体系。

（1）考核方式多元化。课程的考核分理论考试和实践考核。理论考试主要从期末考试、作业、答疑、课堂提问、提交专题报告或分析说明书等五个方面进行；实践考核主要包括现场问答、动手实践和报告等部分。理论考核减少期末考试所占比例，实践考核注重创新和实践能力，实现考核贯穿学习全过程。

（2）突出职业能力的培养，将职业技能要求的应知应会内容融入教学和考核全过程。使课程内容与国家职业标准无缝对接，实现考核标准与职业能力要求一致，实现特种电工作业、高级电工等职业资格证书教育与学历证书教育考评一体化

（3）严格试卷设计，要求试题中的基本知识占40%左右、综合能力与素质应用占60%左右。既考核学生对课程基本知识的掌握程度，又考核学生对所学知识理解、运用能力和综合职业素质。

4 课程特色

（1）基于电力行业及相关产业不同岗位工作过程的技能标准、岗位能力和职业素质要求选取课程教学内容。以技术技能人才培养为目标，从行业企业生产一线工作的实际需要出发，构建了科学合理的课程内容体系。

（2）课程教学情景真实化、现场化。课程教学以系统真实运行变电站为情景，充分利用学校实践教学设施和电力培训中心、校外实训基地等资源，针对不同的课堂教学内容，选择不同教学环境和场所，绝大部分课堂教学内容实现现场化。

（3）“变电站电气主接线”贯穿课程教学全过程。打破原有课程结构，重构课程体系，将课程内容按岗位群的技能要求和职业标准分为四个模块。教学以真实变电站为情景，以变电站电气主接线为主线，深入展开各模块内容教学。

（4）以学生为本位，以项目为载体，以任务为驱动，“教、学、做”一体化。学生根据任务要求完成各项学习内容和岗位技能训练，学生由被动“教”变为主动“学”和“做”，老师由传统课堂“教”变为工作现场“教”，实现“教、学、做”一体化，充分挖掘学生自主学习的潜能，调动学生学习积极性和主动性，培养学生基于工作过程的岗位能力和职业素质。

（5）全过程考核。根据项目特点和具体任务要求，对学生的自主学习和训练全过程考核。每个教学模块完成后通过网络资源在该试题库内随机抽取试题进行测试，课程教学内容全部结束后从试题库中随机抽取试题进行综合测试。

5 改革成效

通过对2012—2014级3届供用电技术、电力工程技术专业的学生电气设备课程进行改革和实践，采用模块化教学后，学生的学习热情、学习效率、实践能力、创新创业能力和职业素质都有了明显提高。

参考文献：

[1]路文梅.发电厂变电站电气设备与运行维护[M].北京：中国水利电力出版社，2014.

[2]刘增良.电气设备及运行维护[M].北京：中国电力出版社，2005.

[3]肖艳萍.发电厂变电站电气设备[M].北京：中国电力出版社，2008.