基于翻转课堂的多元化教学模式在供电技术教学中的应用

马莉　傅周兴　李忠　赵永秀　高瑜

摘 要：针对供电技术课程章节涵盖广，知识面宽，理论性、综合性、实践性、实用性强的特点，笔者对课程内容进行了整合，提出以传统的讲授式（LBL）教学法和翻转课堂教学方法为主，以案例（CBL）和讨论式（PBL）教学方法为辅的多元化教学模式，从而充分发挥各种教学方法的优点，引导学生主动学习，培养学生的创新性思维；同时，充分利用微视频、多媒体和现有的实验条件，提高学生的动手能力，结合多元化教学模式提出了一套考核评价方案，以激励学生提高自学能力和分析、解决问题的能力。

關键词：翻转课堂；多元化教学模式；供电技术教学

[FL（K2][KG2]

供电技术课程是一门强电专业课程，要求学生掌握企业的供电系统设计计算、运行维护所必需的基本理论和基本知识，其对学生掌握分析问题的能力、了解供电专业的学科前沿动态以及对电力相关专业课程的进一步学习起着重要作用，并能为学生今后从事企业供电技术工作打下良好的基础，对培养自动化领域的高级应用型技术人才十分重要。

该课程具有理论性、综合性、实践性、实用性强的特点，导致供电技术课程教师难教、学生难学。供电技术课程要讲授的内容多，但是授课课时少，实践教学有限，涉及的电气设备比较抽象，学生缺乏感性认识；再加上教材上计算公式多、设备图表多，学生普遍认为该课程比较难学。因此，教师不能采用传统、单一的教学模式，需要探索多种教学模式，以优化组合的方式解决供电技术课程面临的问题，以达到提高教学质量和培养学生主动性、创新性的目的。

一、供电技术课程内容的整合、更新和模块化建设

供电技术课程内容多而杂，涉及的知识面宽，章节涵盖广，包含了电力系统分析、电机及拖动、发电厂电气主接线、电气识图、高电压技术及继电保护等相关课程的主要知识。每一个章节涉及的内容都是一门课程的浓缩，教师有必要对教学内容中的重点、难点进行仔细讲解，使学生充分理解和掌握知识。自学基本知识点或容易掌握的知识点可以发挥学生的自学能力，采用教师略讲、学生自学的方式，不仅可以确保按时完成教学任务，而且可以帮助学生有所侧重地学习、掌握知识。在整合内容的架构设计上，要以“系统化、模块化、实用化”为指导思想；在内容选择上，要以“实、广、新”为原则，对供电技术课程的教学内容进行模块化整合，涵盖六大模块，如图1所示。第一模块是基本概念，包括电力系统的组成及基本知识、中性点的运行方式。此部分旨在从整体上让学生了解电力系统的组成。第二模块是基本理论，包括负荷计算、无功补偿、短路计算及稳定性校验。第三模块是一次系统，包括变配电所一次设备的功能、结构特点、基本原理及其选择，还有主接线图、电弧产生及熄灭的基本知识。第四模块是二次系统，包括二次回路及其操作电源和高压断路器的控制、信号回路、自动重合闸装置、电测量仪表和绝缘监视装置、供电系统远动等。第五模块是防雷与接地。第六模块是电能质量及新技术。

图1 供电技术课程的多元化教学模式示意图

二、探索多元化教学模式，提高教学质量

我国高校供电技术教学主要采用传统的讲授式教学法（Lecture-based Learning， LBL），核心是以教师为中心，教师讲，学生听。在教学过程中教师始终处于主导地位，为学生讲授知识，制订教学目标，学生始终处于被动接受知识的位置。这种教学方法知识传授量大，可在很大程度上缓解供电技术课时相对不足的矛盾，但其重知识、轻能力，突出理论学习，导致学生的知识应用能力较差，影响学生自主性的发挥和创新能力的培养。

由于供电技术课程具有理论和实践并重的特点，而且当前高校需要培养创新型人才，因而采用传统、单一的教学模式已无法适应人才培养的要求。本文提出了以传统的讲授式（LBL）教学法和翻转课堂教学方法为主，以案例（CBL）和讨论式（PBL）教学方法为辅的多元化教学模式。教师根据供电技术课程的授课内容，选择合适的教学方法，可以选用一种教学方法，也可以两种或多种教学方法相结合，充分发挥每种教学方法的优势，取长补短，优势叠加，探索行之有效的供电技术课程教学方法。

翻转课堂（Flipped Classroom）的形式是教师在课前向学生发放学习材料，让学生在课前利用碎片化时间进行自学。在自学过程中，学生和教师、学生和学生之间可以利用现代化的学习资源进行课前交流，使问题在上课之前就得到解决。课上教师主要对没有掌握的难点、重点问题，组织学生通过小组协作学习等方式展开课堂教学。翻转课堂翻转了教学流程，把先进的翻转课堂教学方法作为主要的教学方法，这样可以使学生在不同的时间、场合、层次上接触所学知识，增加了知识内化的次数，降低了学习过程中知识内化的难度。

案例教学法（Case-based Learning，CBL）是一种以案例为先导、以问题为基础、以学生为主体，借助案例分析和讨论解决问题的教学模式，是一种理论与实践相结合的互动式教学模式。CBL在教学过程中着重培养学生的主动性，以及分析问题和解决问题的能力。

讨论式教学方法（Problem-based Learning，PBL）是一种以问题为核心，以解答问题为途径，以小组讨论、辩论、交流、展示及解答为手段，激发学生主动性，培养学生创新思维的教学模式。PBL教学模式重在培养学生的独立自学能力、资料组织及表达能力、创新思维能力和解决疑难能力。

案例（CBL）和讨论式（PBL）教学方法改变了传统的教师讲、学生听的授课模式，学生由机械、被动地学习转变为主动学习。但由于这两种教学方法在实施过程中费时、费力，不利于教师对课堂的驾驭，所以这两种教学方法只能作为辅助教学方法，旨在优化教学效果，丰富课堂教学，激发学生的学习兴趣。

笔者结合近年来的教学经验，列举三个应用多元化教学模式的案例。

第一，在第二模块的短路计算应用翻转课堂教学方法。首先，教师寻找或制作短路的微视频，在授课前一周借助微信平台发布短路计算教学的任务清单和学习视频，帮助学生完成知识建构，解决重难点问题。在课堂上，以小组讨论和师生互动的方式完成在自主学习中没有解决的问题。学生在课后对所学知识进行反思，通过反思，查找学习中的问题，以便于下一章节的知识构建。

第二，在讲解第二模块的无功补偿时，应用讲授式和案例教学方法，其中无功补偿的原理及补偿容量的确定采用讲授式教学法讲授，然后采用案例教学法引入无功补偿的案例，引导学生进行思考和讨论，加深学生对基本理论的理解。教师将抽象的理论知识与具体工程案例相结合，使抽象的理论知识更易于理解和接受，引导学生从工程应用的角度思考和解决供电问题，使其在掌握理论知识的同时，掌握解决实际问题的能力。

第三，在讲解第六模块的电能质量时，应用讨论式教学方法。教师提出“如何缓解某电压敏感设备的电压暂降”作为需要解决的问题，引导学生了解电压敏感负荷的特性，并提出几种缓解电压暂降的措施，按缓解措施把学生分成小组，每小组代表一种措施，每个小组的学生通过查阅资料，制订本小组的缓解方案，计算方案的费用。最后师生讨论、评价每个小组的方案，找出最佳的解决方案。教师在这一过程中只是起到引导学生、分配任务的作用，学生处于主导地位。讨论式教学方法能有效调动学生的学习主动性，使学生对所讨论问题的认识更加深刻。

三、充分利用多媒体和现有的实验条件

寻找翻转课堂的视频素材，制作需要的动画和微视频，为供电技术课程多媒体课件搜集材料，选用多媒体动画、视频，增强学生的感性认识。

供电技术课程的实验包括常规实验和综合性实验。常规实验强调基本知识的掌握，强化理论教学效果；综合性实验综合利用所学知识，提高学生独立思考问题、解决问题和协作能力。教师应充分利用和改进现有的实验条件，提高学生的实践动手能力、创新能力和社会竞争能力。

四、探索结合多元化教学模式的考核评价方案

目前该课程的考核成绩主要以理论考试和平时成绩为依据，这种考核形式单一，平时成绩主要由课堂出勤率、课堂回答问题情况和作业完成情况三部分决定，无法很好地反映学生的自学能力和分析、解决问题的能力。因此，要改革傳统的终结性评价模式，结合多元化教学模式的考核评价方案，引入多种形式的形成性评价机制，包括理论考试、观点辩论、平台互动、实验考核、学生自评、学生互评以及用人单位的反馈，如图1所示。

五、结论

基于翻转课堂的多元化教学模式在供电技术教学中的应用，充分发挥了各种教学方法的优点，丰富了课堂教学，激发了学生的学习兴趣，加强了学生对理论知识的理解与应用，提高了学生的社会竞争力。加强实践教学环节的教学，优化教学效果，提高教学质量，可以培养出社会需要的、合格的应用创新型本科生。这种多元化教学模式同样适用于其他理论和实践并重的课程，其对工科专业的课程改革具有借鉴价值。