面向新工科的“供电技术”课程创新与实践＊

苑易伟，焦尚彬，季瑞瑞，程 刚

（西安理工大学自动化与信息工程学院，陕西 西安 710048）

电力工业是国民经济的第一基础产业，是国家政治安全和经济安全的重要保障。“供电技术”作为研究电力供应和分配的课程，是培养学生解决电力系统工程技术问题能力的重要课程之一。教育部《关于深化本科教育教学改革全面提高人才培养质量的意见》指出“要培养具有较强行业背景知识、工程实践能力、胜任行业发展需求的应用型和技术技能型人才”，同时新工科以及工程认证均要求培养工程实践能力强、行业认可度高的复合型人才。

1 “供电技术”课程教学现状与问题

团队通过对授课对象的问卷调查、校内外教师的访谈、毕业生的回访以及教学法研究，总结出西安理工大学“供电技术”课程教学中的主要问题。

1.1 教学内容与岗位需求的契合度不够

传统的教学内容侧重供电技术基础知识和基本计算方法等理论内容的讲授，对培养学生在实际岗位中的知识运用能力聚焦不够，教学内容未能紧密结合供电技术行业新规范、新技术、新工艺、新业态，导致学生所学专业知识无法充分契合实际岗位需求。

1.2 教学模式与工程设计能力的关注度不够

传统“以教为中心，以讲授为主”的教学模式未充分关注学生学习需求与工程体验，也不能让学生积极参与到教学活动中，学生缺乏主动学习的兴趣，导致只掌握了所学知识，但无法将其应用到工程设计中。

1.3 评价体系对综合素质的引导力不够

传统的评价体系结构单一，只重视考试和考勤，旨在检验学生对知识的理解程度，导致学生死记硬背，考试成绩无法体现对学生培养的技能目标与素质目标达成度，从而无法引导学生综合素质的发展。

2 教学创新改革理念与途径

2.1 对接实际岗位需求，重组“5 模块10 情境”进阶式教学内容

教学内容紧密结合供配电行业新规范、新技术、新工艺、新业态，依据实际岗位需求，对接人才培养方案、专业教学标准、供配电系统设计规范国家标准，根据项目化课程架构和创新性教学设计，打破传统教材的章节体系，引入实际项目作为教学案例，突出由浅入深、循序渐进的学习规律，提出了“5 模块10 情境”进阶式教学内容（如图1 所示），将课程内容重组为认知、基础、体验、提升和综合5 个模块，每个模块包括2 个子情境。“5 模块10 情境”进阶式教学内容跟进四新，知能融合，打造了“注重基础知识、服务岗位需求”的“供电技术”课程内容。

图1 “5 模块10 情境”进阶式教学内容

2.2 服务工程人才培养，重塑“三阶五步”双链式教学形态

基于对学生学情、培养目标和教学重难点的分析，利用供电技术知识与工程应用深度融合的学习内容，创设了“知识技能培养”和“德育心理教育”相结合的双链式教学形态（如图2 所示）。

图2 “三阶五步”双链式教学形态

“知识技能培养”方面，形成了“三阶五步进阶式”教学策略。三阶包括“课前学生自主探究、课中教师引导进阶、课后小组协同创新”，五步包括“项目引领、项目学知、项目模拟、项目练习、项目验证”。

“德育心理教育”方面，依托教育部首批“全国党建工作样板支部”（西安理工大学信控系教师支部），引导学生职业认知，培养学生的职业兴趣、家国情怀，使学生具备职业素养、职业自信，最终学生能够进行职业规划和职业创新。将“德育心理教育”自然地融入“三阶五步”教学过程中，达到润物无声效果。双链式教学形态将学生培养为具有较强行业背景知识、工程实践能力、胜任行业发展需求的应用型和技术技能型人才。

2.2.1 职业情境贯穿教学设计，建构有用课堂

为有效提升课堂教学质量，调动学生的学习积极性、锻炼创造性思维、培养岗位意识和社会适应能力，课程组以实际供电工程项目流程为导向，依据情感和认知相互作用原理创设了“沉浸式”教学方法，如图3所示。

图3 “沉浸式”教学方法

在沉浸式课堂中，教师扮演客户，学生扮演设计师。教学实施过程以实际工作流程为导向，具体实施环节为：项目承接阶段，客户将供配电项目要求告知设计师，由设计师向客户交代技术方案，并签订设计合同；项目实施阶段，设计师按商定的技术方案进行供配电设计，客户开展过程监理，期间客户可能随时根据需求提出修改图纸和技术方案等要求；项目验收阶段，设计师把设计方案交给客户进行验收，如果验收合格那么任务完成，如果不合格那么设计师按照要求对项目设计方案进行修正。

通过角色扮演，学生拥有真实、积极的沉浸式工程项目体验，促进了职业兴趣、职业认知及职业技能水平的提升，培养了学生分析解决供电系统实际问题的能力。

2.2.2 思政元素渗透教学过程，建构有心课堂

为了实现思想政治教育与技术技能教育的有机统一，课程组挖掘了本课程各个技术要点所蕴含的思政教育元素。精选高契合度的思政案例和育人资源，把职业道德、职业素养、职业行为习惯培养，职业精神、工匠精神、劳模精神传承融入到各个技术要点的学习过程中。在课堂引入、融入、思考中，加强思想价值的引领，讲做人与做事的道理、熏陶敬业与担当精神，案例鲜活、贴近专业，提高了思想政治教育的渗透性。

2.2.3 智慧资源破解教学难点，建构有效课堂

依托国家级实验教学示范中心，以模拟仿真平台、自制实验装置为主，以慕课、微课、动画、小视频、活页式教材等资源为辅，形成理、实、虚三位一体的智慧教学资源，实现跨时间、跨空间的资源共享。通过雨课堂和智慧树即时反馈学生学习进度和质量，教师进行示范讲解、推送学习资料，对薄弱环节进行重点关注和辅导，实现知行合一、因材施教。

2.2.4 知能融合提升学习兴趣，建构有趣课堂

尊重学生的主体地位，坚持“做中学，学中做”的教学理念，教师由知识的传授者转变为教学活动的引导者。课前利用网络教学平台，将课堂内容前移，培养学生的自主学习能力和合作探究能力；课中通过创设情境、仿真实验、小组自评互评、浸润思政、行业前沿等提高课堂的趣味性；课后师生共建活页式教材，自制实验装置，对课中教学内容进行拓展，打破了教学活动在时间和空间上的限制，实现从“以教为中心”向“以学为中心”的转变。

2.3 落实全程全面理念，重建“4+2+3”三元数字化评价体系

为突出教学评价的人本性、多元性和真实性，设置了诊断性、过程性和终结性评价环节，建立了“以学生综合能力为目标”的三元教学评价体系，如图4所示。将诊断性评价归纳为线上课程自学情况、在线测试情况、线上讨论参与情况和自学成果汇报展示情况，过程性评价分为知识技能评价和素养评价，终结性评价包括理论、实验和项目验收评价。该评价体系破除期末一考定成绩的弊端，具有数字化、可回溯的特点。

图4 “以学生综合能力为目标”的三元教学评价体系

3 教学创新改革成果

3.1 新手段广资源，知识目标有效达成

采用“引、学、模、练、验”教学模式，实现了学生从“苦”于学到“乐”于学的转变，提高了学生的学习兴趣，前排就坐率、抬头率、互动率有极大改善；使用了丰富的教学资源，拓展了学习时间和学习空间，有效地提高了学习效率。在针对课程知识掌握情况的测试中，平均分在90 以上，达成知识目标；通过和往届学生成绩对比显示，目标达成度提升，学生专业知识掌握牢固。

3.2 贴岗位勇创新，能力目标有效达成

采用项目化“沉浸式”教学手段，结合学情，紧贴真实的工作岗位，学生的配电系统图的识读能力、供配电系统设计能力及实践动手能力得到了提升；通过引导学生自制实验平台，使学生会学会用，勇于创新。学生积极参与各种竞赛，如全国大学生电子设计竞赛、挑战杯等，近3 年学生比赛参与率上升到74%。学生自制的小电流单相接地故障选线装置已被应用于供电系统中，效果很好。

3.3 筑匠心强国梦，素质目标有效达成

采用浸润式思政课堂，让学生感受到应用供电技术知识解决实际问题的使命感，培养了学生精益求精的工匠精神和善沟通、能协作、高标准、重创意的专业素质，企业的认可度提高到96.56%；让“科技强国”渗透到课堂教学中，强化了学生的科技报国之心，从2020 年暑假至今，电智专业学生先后有16 人参与学校或家乡的疫情检测服务，占专业人数的21%。

4 结束语

“供电技术”课程的教学改革以培养学生的工程设计能力为目的，通过重组教学内容、重塑教学形态、重构评价体系，打破了传统教材的章节体系，激发了学生的学习兴趣，突出了教学评价的人本性、多元性和真实性，真正做到了教学有法、评价有据、整改有方。