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“电力系统继电保护与自动装置”过程化考核改革探索

2024-07-26 23 上传者：管理员

摘要：基于传统课程教学、考核方式的痛点，本文以“电力系统继电保护与自动装置”课程为例，秉承“德育为先、学生中心、问题导向、持续改进”的教育理念，构建了“整合教学内容、融合教学模式、结合教学育人、配合智慧课堂、契合能力培养、综合多样考核”的创新改革模式，创新教学理念、教学模式和教学方法，探讨了多元融合的PBOPSP教学模式和全过程、多元化的教学考核机制。

关键词：
教学方法
教学模式
教学理念
电气工程
过程化考核
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“电力系统继电保护与自动装置”课程是电气工程及其自动化专业的一门重要专业必修课，作为支撑电气工程学科专业的主干课程，具有特殊的重要地位。课程包括继电保护技术和安全自动装置两部分内容，继电保护技术和安全自动装置伴随着电力系统而生，是电力系统实用技术的重要环节。

通过推进课程过程化考核改革，加强对学习全过程的考核，使学生明确学习目标，督促学生注重学习过程，调动学生学习的积极性和创造性，激励学生自主学习，提高学习能力，全面客观地评价学生的学习活动与学习效果，提高课程教学水平和应用型人才培养质量，并且对于大多数理工科专业课程加强学习全程式-过程化考核评价，具有较高的参考价值和借鉴意义。

1、传统课程教学痛点

目前传统的“电力系统继电保护与自动装置”课程教学主要以教师课堂讲授为主，课程讲授按照教材章节进行，课程考核方式为：平时40%+期末考试60%。平时成绩课堂表现和出勤占20%,作业完成情况占10%,实验占10%;期末闭卷考试，120分钟，按60%计入总成绩。课程痛点主要有以下几点：

(1)以教师为中心，教学方法手段落后，学生学习兴趣不足，参与度低；

(2)重视知识传授，轻视能力培养，忽略价值塑造，课程育人功能不完善；

(3)课程评价方式单一，重结果轻过程，挑战度不足，过程考核不易衡量，无法反应整个学习过程中的知识掌握情况和学习状态，教师也不能够及时了解学生知识的掌握程度，不能及时调整教学进度。

(4)实验环节以实验报告的形式提交作业，存在部分学生不重视实验操作，只简单追求实验报告数据结果，很难真正熟悉并理解实验项目。

2、过程化教学模式和教学方法

课程秉承“德育为先、学生中心、问题导向、持续改进”的教育理念，构建了“整合教学内容、融合教学模式、结合教学育人、配合智慧课堂、契合能力培养、综合多样考核”的创新改革模式。改变传统的教学理念，形成一个合理有效的全新教学模式和教学方法。

2.1 教学模式

图1“三阶段”教学设计

构建“以教师为主导，以学生为主体”的教学模式，依据“电力系统继电保护与自动装置”课程特点，将教学全过程分为三阶段六个环节，形成三阶段PBOPSP教学模式。为了更好地实现教学目标，充分利用教育信息化的优势，丰富课程教学方式方法。借助智慧教学工具——超星学习通，有效利用网络教学平台、学生移动端、教师端和管理端的“一平三端”,优化教学过程，打通课内课外，连通学生教师，综合评价学习过程，形成课前、课中和课后“三段”学习途径。三阶段教学设计如图1所示。

第一阶段——课前(Pre-assessment),线上自主学习。课前教师设计学习任务单，明确本章节课堂学习任务、重难点、视频观看任务及测试题目。学生带着问题、教学重难点内容进行课前预习，完成与章节内容对应的测试题目，检测概念性知识的记忆和理解，并思考任务单中提出的问题。教师针对学生预习任务完成情况，验收学生课前的预习效果，进行学情分析，了解学生本次课程所涉及的前期课程相关内容的掌握情况，及时调整教学内容和教学进度，做到有针对性复习“旧知识”,有计划性讲授新知识。

第二阶段——课中。课程开始于情景引入、问题提出(Bridge),通过课堂教学知识讲授，强化重难点知识，反映学科前沿技术，进行能力培养和精神品质塑造。每节课、每章节明确学习重点、学习目标(Objective),使学生有目的学习，并自我进行学习成果评估，课后有计划、有针对性复习。改变传统教学模式，问题驱动，鼓励学生发现学习、合作学习和参与式学习(Participatory Learning),采用互动式教学。课程的最后环节对当堂课程的知识脉络进行梳理、对重点难点知识进行总结(Summary),课程结束于本节课程开始引入问题的解决。

第三阶段——课后(Post-assessment)。课后通过教师与学生在线互动、问题讨论、课后作业批改讲解和教学阶段性考核成绩，及时评估教学效果，进行教学反思，开展知识拓展学习。

2.2 教学方法

将课程理论教学内容模块化、项目化。将理论教学分为继电保护与安全自动装置2个部分，设置线路保护、变压器保护、发电机保护和母线保护4个保护任务单元，以及自动重合闸、备用电源自动投入装置、按频率自动减负荷装置、同步发电机的励磁调节装置与自动并列4个安全自动装置任务单元。使学生对于继电保护与安全自动装置技术建立一个整体的概念。理论知识依托于实际工程项目进行讲解分析，以项目为载体，将工程概念贯穿于教学始终，增加实际工程实验项目的教学学时，便于继电保护技术实际应用能力的培养。

采用多元化的教学方式方法，形成“互联网+课程思政+过程考核”的教学方法。借助“一平三端”智慧教学工具，线上线下混合式教学，辅助课堂测试。在授课过程中通过问题驱动、翻转课堂、课堂演示实验方式，适当加入工程实例、安全教育视频、电力系统典型事故案例分析和继电保护前沿科技等，丰富课堂内容，提高学生对于继电保护与自动装置课程学习的积极性。鼓励学生多思考、多提问、多总结，增加课堂讨论部分。采取分组讨论、互动抢答、小组合作学习方式，不断改善课堂学习氛围，增强学生学习兴趣，变被动学习为主动求知。

3、课程过程化考核评价改革方案

“电力系统继电保护与自动装置”具有专业性强、技术难度大、工程实践应用性强等特点。本课程为4学分，64学时，其中理论讲授58学时，实验6学时。有别于传统的考核评价机制，在教学的全过程中，采用多样化的动态考核评价机制，阶段性和综合性地考核学生学习结果。将考核贯穿学习的全过程，课程成绩考核细分为学习过程评价、能力考核评价和学习成果评价三部分，考核评价机制和成绩占比如图2所示。

图2 课程考核评价机制框图

学习过程评价从课前预习、课堂表现和课后作业3个方面进行考核。考核学生课前预习效果、上课学习态度、认真程度、是否能够做到积极思考、积极与老师互动、积极参加课堂讨论、积极回答问题和作业完成情况等方面。

能力考核评价从实验环节和电力系统继电保护与安全自动装置知识应用案例分析报告两个方面进行考核。实验环节占10%,本课程依据教学大纲共有3次实验，每个实验分为实验预习、实验操作和实验结果分析报告3个环节。实验前一周，教师通过“学习通”向学生发送实验教学视频，学生根据教学视频和实验指导书进行课前预习。实验操作以小组为单位进行。根据学生预习、完成实验情况和实验结果分析报告进行成绩评定，3次实验成绩取平均值，计入总评成绩中。应用案例分析报告占10%,结合课程理论知识和实验项目，进行专业知识应用案例分析，开放性题目。

学习成果评价包括学习阶段性测试和期末考试两部分。阶段性测试占15%,将课程内容分为3个模块进行考核，借助“学习通”完成测试。3次考核成绩取平均值，计入总评成绩中。考核范围和分值分布如表1所示。期末考试占50%,以闭卷笔试的方式进行考核，试卷依据教学大纲涵盖本门课程中的重点知识点，按比例分配各章节知识点在考卷中的分数占比。

表1 过程考核内容和分值分布表

4、过程化考核实施效果分析

4.1 调查问卷反馈教学效果

通过调查问卷，学生对本课程采用的教学形式满意度较高，一致认为课前发布的学习任务及重难点明确，设计的思考及测试题有助于提升学生自主学习能力，布置作业有针对性，授课过程重难点精讲，知识点之间能够承上启下地衔接引导，驱动学生对学习内容从被动记忆到融会贯通地分析应用，学生的学习能力得到了提高。学生对教学模式和知识掌握度等的评价信息如图3所示。

图3 学生对教学模式满意度、知识掌握程度评价

4.2 学生学习成效

经过一学年的教学实践，取得了较好的教学效果。学生能够很好地完成各项学习任务，包括课前预习任务和测试、课后作业、阶段性考核、实验项目及知识归纳总结。鼓励学生结合专业知识内容，深度挖掘思政元素，探索未知，追求真理，完成专业知识应用案例分析报告。提升学生的专业素养，激发爱国情怀、民族自豪感和自信心，增强责任感和使命感，提高专业课程内容学习兴趣。在学生提交的专业知识应用案例分析作业中，出现了很多优秀的报告，达到了教师与学生教学相长。智慧教学工具的使用，简化了课堂签到、抢答互动，实现了全员答题。通过阶段性学习成果评价，使得学生重视每个环节的学习，而不是考前突击、单纯的一考定成绩，学生期末考试成绩和综合成绩都有明显提高。

5、结语

随着继电保护与安全自动装置技术的快速发展，高校专业课程教学需要与时俱进。要坚持以促进学生发展为目标，强调学生学习全过程的全面考核；要从学生知识、能力与创新等方面综合反映整个教学过程与学习过程的结果；建立健全能力与知识考核并重的多元化学业考核评价体系；建立学生学习过程监测、评估与反馈机制；探索数字化学习环境下学习过程评价方法机制；坚持“基本理论与工程应用相结合”的原则，引入新的教学理念，创新教学方法，合理组织教学内容。通过教学内容、教学方法和考评机制的多项改革，使课程教学更具实用性，并有效调动学生的学习兴趣，加强理论应用于实践的能力。

参考文献:

[1]杨晨,陈聪,沈青,等.基于线上线下混合教学模式的“继电保护与自动装置”项目化课程改革探索[J].中国电力教育,2022,(5):76-78.

[2]曹亚卿,金小香,历馨,等.基于工作过程系统化的“电机学”教学探究[J].电子测试,2022,(5):132-134.

[3]杨红静,摄小雪.基于“新工科建设”的教学过程化研究——以电力系统继电保护课程为例[J].现代商贸工业,2023,(15):251-253.

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基金资助:2022年教学改革与研究项目课程过程化考核改革专项(yjgc2217);

文章来源:宋彬彬,赵延青,摄小雪.“电力系统继电保护与自动装置”过程化考核改革探索[J].现代商贸工业,2024,45(16):266-268.