融合OBE理念的“电力系统继电保护”课程思政探索
作者: 唐早 曾平良 刘佳
[摘 要] 我国的人才培养愈发重视工科学生的工匠精神、团队精神、责任意识等方面的养成,故而强调课程思政建设的重要性,但是“电力系统继电保护”课程思政在教学过程中仍存在目标不清晰等问题。因此,针对“电力系统继电保护”的教学需求,提出了一种融合OBE(Outcome-based Education)理念的课程思政教学新模式。将课程从课程目标、课程设计、课程评价以及动态调整四个方面展开教学设计介绍,构建了五要素课程思政体系,结合“电力系统继电保护”课程安排准确切入。设计“技能—素质—发展”三位一体的评价体系,结合评价效果对授课方式进行动态调整,旨在培养“立大志、明大德、成大才、担大任”的优秀人才。
[关键词] 电力系统继电保护;教学改革;OBE理念;课程思政
[基金项目] 2023年度杭州电子科技大学高等教育教学改革研究项目(圣光机学院专项)“融合OBE理念的电力系统继电保护课程思政探索与实践”(SGJYB202306)
[作者简介] 唐 早(1995—),女,重庆人,工学博士,杭州电子科技大学自动化学院讲师,主要从事储能在电力系统中的规划、运行与控制相关技术研究;曾平良(1962—),男,四川简阳人,工学博士,杭州电子科技大学自动化学院教授(通信作者),主要从事电力系统分析与规划、可再生能源并网研究。
[中图分类号] G641 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2024)22-0137-04 [收稿日期] 2023-10-12
电力系统继电保护被称为电力系统的“安全卫士”和“外科医生”,其主要任务是在电力系统发生异常情况或故障等危急时刻,向系统发出报警信息,对故障采取隔离、切除等措施,以维持电力系统的安全稳定运行。“电力系统继电保护”是一门与电力工程技术强相关的课程,是电气工程及其自动化专业的一门重要专业必修课程。电力系统继电保护的技术含量高、专业性强、技能难度大等特点,使得电力相关产业,如电力公司、发电公司、矿企业都紧缺专业的继电保护人才。由于继电保护涉及电力系统的故障保护与处置,要求所有从事电力系统工作的人员均需掌握一定的继电保护知识。鉴于继电保护知识的必需性,继电保护已被列为所有发电集团、电网公司、大型厂矿及电气设备制造企业的入职考试科目[1]。基于行业发展与社会人才需求,“电力系统继电保护”课程已被各高校列为电气工程及其自动化专业的核心课程。在新工科的发展背景下,愈发强调对学生软硬综合实力的培养,强调在人才培养过程中的爱国主义精神、工匠精神、合作意识等方面的培养,但“电力系统继电保护”作为一门传统的工科类课程,其在教学过程中在此方面尚存在一些不足。
一、传统教学现状
思政元素与课程知识融合点的设计是课程思政能否成功融入的关键与难点[2]。“电力系统继电保护”的基础教学在课程思政元素融入方面存在以下问题。
(一)课程思政的教学目标不够明确
课程思政的教学目标不明确就无法准确地分解总体目标,形成规范化的课程思政体系。教师在设计和建设思政内容时无法突出教学重点,很难走深走实,难以全面支撑课程思政教学要求。
(二)课程思政的理论性与专业课程的实践性难以统一
课程思政大多是理论教学,教学形式较为单一;“电力系统继电保护”工程性较强,教学方式是理论与工程相结合[3]。教师在讲授编程知识点时,往往很难在知识点中穿插价值引领和德育教育的内容,课程教学的育人作用逐渐被弱化。如何在程序设计课程中润物无声地融入课程思政元素是课程设计的难点。
(三)课程思政教学效果难以量化和评价
与课程理论知识点的考核不同,课程思政教学效果的达成无法通过分数来量化,导致教学效果的达成度往往被授课教师忽视。课程思政达成的评价往往是看学生能否实现“知行合一”,即能够结合在日常生活中运用正确的世界观和方法论,这使得课程思政教学效果评价的复杂度大大增加。
综上,“电力系统继电保护”作为典型的工科类课程,迫切需要进一步展开深化课程思政建设的改革与探索[1]。
二、融合OBE理念的课程教学模式
在我校教育改革研究项目的支持下,课程教学组将结合“电力系统继电保护”的课程特点[4],采用OBE理念与课程思政相融合的模式[5],依托信息化教学平台,进行课程的教学改革探索[6]。融合OBE理念的“电力系统继电保护”课程思政教学模式需要依次完成课程目标明确、重要环节梳理、评价体系完善以及动态评价与改进四个环节,其框架如图1所示。
(一)融合OBE理念的课程思政教学目标
合理且明确的教学目标制定是开展“电力系统继电保护”课程的基础。“以学生为中心,以课程目标为导向”是OBE理念的内核。“电力系统继电保护”属于电气工程的一门重要课程,该课程开设的核心目标之一为向社会提供对应行业的可用人才。故而,融合OBE理念的“电力系统继电保护”课程思政教学目标分为硬实力和软素质两方面的培养。在“电力系统继电保护”硬实力培养方面,明确电气工程行业人才所需的专业知识与实践能力,为行业提供实力达标的专业人才;在“电力系统继电保护”软素质培养方面,着重培养学生爱国主义精神、合作精神以及创新意识,以为市场提供知识牢、能力强、素质高的优秀人才为目标。
(二)融合OBE理念的课程思政教学设计
由于“电力系统继电保护”工程性、实践性强,如何深挖思政元素,并在已经形成的内容体系中融入思政内容是课程教学的难点之一。故而,本课题从挖掘要点和准确切入分两步展开课程思政教学设计。“电力系统继电保护”的五维课程思政融入位置见表1。
1.挖掘融合OBE理念的思政要素。为了更全面且精准地挖掘适用于“电力系统继电保护”的课程思政内容,本课题探讨了从五要素展开课程思政的构建,分别是价值要素、技能要素、意识要素、情感要素以及行动要素。其中,价值要素囊括了社会主义核心价值观、职业伦理与道德、学科素养以及爱国主义情怀等方面;技能要素,即了解电力系统继电保护涉及的法律法规与技术标准,促使学生关注工程伦理问题;意识要素,即培养大局意识与系统科学的认知体系,把马克思主义与科学精神的培养结合起来,形成良好的科学素养;情感要素,即结合OBE理念的以产出为导向,追踪学生课程目标的完成过程,同时适时给予学生人文关怀;行动要素,即强调培养学生解决复杂系统难题的勇气与能力。
2.结合课程特点的思政要素切入点。基于构建的五要素思政体系,结合电气工程专业课程的特点,深入挖掘与“电力系统继电保护”内容强相关的思政要素,并根据“电力系统继电保护”的素质目标的设定,确定思政五要素的课程切入点,其具体切入点如下:(1)在我国继电保护发展历史介绍环节,突出强调社会主义核心价值观与大国精神,体现价值要素;(2)了解继电保护有关标准,作为课本外的延伸,助力学生了解电气工程的行业与技术标准,是技能要素的体现;(3)继电保护的四性——选择性、速动性、灵敏性、可靠性,覆盖了本文所有的继电保护设备动作制定原则,体现了马克思主义世界观和方法论与大局意识,是意识要素的体现;(4)由于继电保护难度较大,动态追踪学生的课程掌握情况,关注学生的畏难情绪并适时给予鼓励,是情感要素的体现;(5)学习电力系统实际故障分析实例,培养学生解决复杂系统问题的勇于与能力,是行动要素的体现。
(三)考虑过程变化的“三位一体”评价体系
融合OBE理念的“电力系统继电保护”教学将摒弃传统的“灌输式”教学,增加教学互动,重视个体差异与学习过程,关注学生的态度与行为,使得培养的学生能够坚定前进信心,立大志、明大德、成大才、担大任[7]。设计考虑过程变化的“三位一体”评价体系如下。
1.技能评价:强调过程性考核,增加对课前预习、课堂互动、课后作业等方面的评价,对学生的专业知识的动态追踪与评价,形成短期技能评价。
2.素质评价:结合实际案例展开分析,由学生独立完成方案分析、设计与实施等环节,作为短期素质评价。
3.发展评价:持续动态追踪学生的学习情况、竞赛情况、创新创业类项目参与情况等,作为动态追踪学生的发展指标,可用于完善对教学效果的长期评价。
(四)效果追踪与改进
为更好地掌握学生课程目标达成情况,我们构建了“三位一体”评价体系,就学生学习“电力系统继电保护”的成效从技能、素质、发展三个维度展开动态持续评价,以及整体教学效果的动态持续评价。针对长短期效果表现出的不足之处,进行动态改进;对表现优异的环节,持续发扬。
效果追踪覆盖了三个时间节点:授课期间、授课后一年、授课后三年的动态追踪。具体可采取的策略如下:针对授课期间的学生学习状态和技能学习效果,采用课堂测验、课程考核成绩分析法等,对专业知识的掌握展开短期评价,提出针对教学技巧方面的改进方案,为优化短期教学效果提供数据支撑;针对授课后一年学生的技能掌握和素质发展进行追踪评价,摸底学生在创新创业大赛、设计大赛等实践活动中的参与和获奖情况,关注学生升学和就业数据,并就学生素质教学培养提出改进方案,助力教学质量的有效提升;针对授课后三年学生的综合素质与发展进行追踪评价,调研升学学生的科研发展情况及就业学生的事业发展情况,提出针对教学培养中的价值观培养与认知培养的改进方案,助力教学质量的有效提升。
三、融合OBE理念的课程思政教学预期价值
本文对“电力系统继电保护”在实际教学过程中遇到的思政教学融入难的问题,依托学校的信息化教学评估平台,展开了融合OBE理念的“电力系统继电保护”课程思政的探索与实践。本文所提方法主要以成果产出为评价导向,强调在项目实施过程中,积极发挥学生的主观能动性,在收获专业知识的同时形成正确的世界观,使得学生能掌握电气工程专业实践的标准与基本方法,做到能独立展开电气工程问题的分析与设计,规避了传统工程类教学理论化严重、脱离实际的问题。另一方面,通过对思政要素的融入,助力学生树立正确的价值观和科学的人生发展观,向社会输送符合我国电气工程发展需求的专业人才。
结语
本课题所提出的“电力系统继电保护”课程思政教学设计结合了OBE理念与思政五要素,明确了思政融入点,采用“三位一体”的方式进行更为全面的评价,并指导教师的授课计划调整,有助于培养德才兼备的电气工程行业人才。
参考文献
[1]王洪坤,羊琴霞,聂晶,等.“电力系统继电保护原理”课程思政教学改革与实践[J].科教导刊,2022(5):70-72.
[2]靳小燕,周围.基于课程思政的C语言程序设计课程教学改革探索[J].高教学刊,2022,8(18):146-149.
[3]安学娜,马静洁.应用型本科院校课程思政背景下电力系统基础课程探索[J].现代商贸工业,2023,44(3):222-223.
[4]李裕,冷雪梅,陈立畅,等.农科院校《电力系统继电保护》课程思政的教学探索[J].当代教育实践与教学研究,2020(7):192-193.
[5]柳影,郑述芳,陈星宇.OBE理念下高校电气工程及其自动化专业课程思政教学改革的有效措施:以“电力系统继电保护”课程为例[J].西部素质教育,2022,8(1):53-55.
[6]何震,曾平良,杭丽君.项目思维与思政元素驱动下的“电力电子技术”教学改革[J].教育教学论坛,2023(14):93-96.
[7]习近平在清华大学考察时强调 坚持中国特色世界一流大学建设目标方向 为服务国家富强民族复兴人民幸福贡献力量[EB/OL].(2021-04-19)[2023-09-12].https://www.gov.cn/xinwen/2021-04/19/content_5600661.htm.