樊海红,陈景贤,李一峰
(广东海洋大学电子与信息工程学院,广东 湛江 524088)
应对新一轮科技革命,在工科教学中,我们面临新机遇、新挑战。在教学中强化学生工程实践教育,培养学生在能力上有想法、敢作为,精益求精的大国工匠精神,让学生具备更高的动手能力和应用创新思维。电气工程及其自动化专业是融电气技术和自动化技术于一体,强电与弱电相结合的应用型专业。工厂供电课程是广东海洋大学电气工程及其自动化专业一门必修的专业核心课。它的主要任务是使学生掌握工厂供用电技术的基本概念、基本知识,能建立工厂供用电的知识结构平台,为以后从事工业企业供配电系统的规划、设计、管理等方面的工作夯实基础。工厂供电课程作为一门专业课,课时少、内容多、工程实践性强。科学的教学模式和教学方法有助于培养电气工程及其自动化领域的高级应用型技术人才。新工科理念对宽口径专业建设、工厂供电专业课程提出了更高的要求,本文提出产教研融合的讨论式教学方法,采用线上线下混合式教学方式,把学生培养成具有可持续竞争力的创新应用型电气工程人才。
我校的工厂供电课程是在第七学期开课,学生已进入大四开始应聘工作。有针对地把工厂供电课程知识和他们备考的南方电网考试知识、面试的工作联系起来,让学生切身体会到课程知识和实际需要的结合,感受到知识的迫切需要。从而激发学生的学习欲望,学生自然就会以最佳的精神状态投入到学习新知识的活动中。
加强与电力企业沟通,开展产学研合作,带领学生走进企业生产现场开展教学。带学生到湛江港洋水产有限公司的现场教学。一方面学生见识到企业供配电系统中的多种一次设备、高低压开关柜内设备配置及其接线方式;另一方面同学们在现场发现整个工厂变电所有5台变压器,但只有4台运行。对于冷冻厂这些季节性生产企业工厂变电所,为了提高供电系统的经济效益,降低电能损耗,供配电系统设计为多台电力变压器,在一年中的不同时期根据需要投入不同的运行台数。现场教学加强了学生对负荷曲线和经济运行方式的掌握,将抽象的知识具体化,有助于完整并科学的理解工厂供电系统,提升了教学效果。
配电房现场都是处于运行状态,所有开关设备都处于带电状态,现场讲解最重要的是安全,所以在课程教学中加强学生的安全教育,安排触电急救、心肺复苏等生产一线实践技能训练项目。这些技能学生们在以后的工作、生活中都是受益的。真正的做到了学以致用,达到了教学目的。
工厂供电课程理论内容抽象、实践性强。在课程教学过程中教师注重由浅入深,以点带面、精讲多练。根据“理论-实践-认识”的认识规律进行教学。理论教学与实践教学穿插、循环进行、逐步深入。
工厂供电课程作为一门专业课,学时少,为了把时间分配到带学生走进生产一线讲学。我们利用中国大学MOOC平台采用线上线下混合式教学。比如在讲授工厂电力负荷的分类时,在中国大学MOOC平台提前一周发布教学内容,布置教学任务。学生利用教师在MOOC平台上发布的教案、课件等教学资源自主学习理论知识。教师在上课前带领学生到学校金工实训中心的机床、铣床、刨床等生产车间现场,熟悉工厂电力负荷的种类,采集各电力负荷设备的参数。再回到教学课堂,采用讨论式教学法,教师提出问题,同学们自由发表见解、切磋观点,教师最后对教学知识、教学开展和学生表现作归纳总结。利用线上线下混合式教学,在集体讨论、师生交流、相互补充这样一种浓烈又轻松的课堂氛围中,同学们认识了新设备、掌握了新知识。
我校的工厂供电课程在第七学期开课,学生已经积累了6个学期大学课程学习的基础和经验,具备一定的学习能力和分析能力。在工厂供电课程教学中从启发式教学推进为讨论式教学,有助于锻炼学生自主学习的能力,拓展学生的思维空间,培养学生发现问题、分析问题到解决问题的能力。
在工厂供电课程教学过程中,根据教学内容,布置一个研究项目,科学组织学生小组学习。在工厂变配电所电气设备及其一次系统教学中,针对高压一次设备和低压一次设备的类型、结构原理、作用以及接线方式等知识,提前布置一个企业供配电线路设备选型项目给学生。学生以宿舍为单位分组,小组成员一起学习并各有分工,设有组长、PPT设计者、发言代表等。各小组在组长的组织下一起查阅资料、讨论学习、总结归纳,共同完成PPT。课上每个小组派发言代表在规定的时间内上台展示本组的学习成果,其他组的同学可以向他们提问,台上小组成员都可以解答。教师根据同学们的问答作适当的协调并补充。在教学过程中,讨论式教学涉及课堂讨论和课堂小问答。老师根据学生的表述逻辑、PPT质量以及回答情况等给予评分,课堂讨论得分是课程考核平时分的重要依据。课堂讨论评分方案如表1所示。
表1 课堂讨论评分方案
在这种小组学习、代表发言、课堂讨论的课堂教学情景中,时而激烈讨论、时而掌声雷鸣,同学们的学习热情高涨,求知欲得到激发和释放。以教师为引导,学生为主体的讨论式教学方法不但提高了学生的学习积极性和教学质量,并且给学生提供了施展才能的平台和主动展现的机会。学生的组织能力、语言表达能力、面对提问的应对能力都得到个性化的锻炼。这种依托于项目研究的讨论式教学,突显了学生学习的主体地位,激发了学生学习兴趣。学生主动融入学习的质和量都得到了明显提升,有效的发挥了学生学习的主动能动性、提高了课堂教学效果,实现了对学生的能力培养。
教学过程中,每节课的新知识都是由生活实际引出,走进学校变配电房现场教学,认识工厂高低压配电,选择生活中的电路作为工厂供电课程实验电路,激发学生的求知欲,达到实验目的。通过观察校内工厂和实验室的配电线路,理解工厂电力线路敷设;利用学校实验楼接地体实地测量接地电阻进行测量,加强对电气装置接地和保护的认识。在实验教学中,不但锻炼学生的实践动手技能,而且引导学生善于思考、敢于思考、勇于创新,提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。
教师带领学生把教学和研究有机结合起来,内化成就自己,外化感染学生。师生们的共同努力已经开花结果。一种便于调节固定使用的电工电子用模拟实训装置等多项国家发明专利已获授权。学生积极参加各种学术竞赛活动和创新创业项目,学科竞赛成绩丰硕。挑战杯、电子设计大赛、三菱电机杯电气自动化大赛到处活跃着我们学生的身影,取得挑战杯省二等奖,三菱电机杯电气自动化大赛全国一等奖、二等奖等好成绩,学生的实践创新能力得到了培育和提高。
讨论式教学方法与现场教学手段的结合,学生的学习主动性提高了,课程不及格率大大降低。有利于开拓学生的思维,锻炼学生的表达能力,有助于学生理论联系实际,培养学生良好的实践能力和综合素质。
产教研有机融合是适应社会需要的必然,也是培养学生分析问题、解决问题能力及提高学生动手能力的重要一环。调动了学生学习的积极性,激发了学习热情,提高了教学效果。