尹偉華 林海立 涂成恩 陳云志

（1.邵陽學(xué)院電氣工程學(xué)院，湖南 邵陽422000；2.北京世紀(jì)百合科技有限公司，北京100091）

1 背景

第四次工業(yè)革命風(fēng)起潮涌，新冠肺炎疫情席卷全球，大國(guó)博弈加劇演變，當(dāng)今世界正身處百年未有之大變局，其疊加效應(yīng)影響下的深度和廣度，前所未見[1]，這對(duì)新時(shí)代工程科技人才的培養(yǎng)提出了新的更高要求，高等工程教育是工業(yè)領(lǐng)域在高等教育中的映射，面臨新的歷史機(jī)遇和嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。站在歷史的十字路口，高校教師、電力行業(yè)企業(yè)應(yīng)勇于使命擔(dān)當(dāng)，深挖產(chǎn)教融合協(xié)同育人模式，創(chuàng)新教學(xué)方法。新工科建設(shè)的扎實(shí)推進(jìn)，是培養(yǎng)復(fù)合型卓越工程科技人才的新路徑，是適應(yīng)新時(shí)代發(fā)展的新要求。邵陽學(xué)院（以下簡(jiǎn)稱“我校4”）電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的工程教育認(rèn)證工作已經(jīng)通過前面兩輪自評(píng)，目前正處于認(rèn)證專家入?，F(xiàn)場(chǎng)考查前的關(guān)鍵階段。切實(shí)提升我校架空輸電線路設(shè)計(jì)課程的教學(xué)水平和質(zhì)量，對(duì)于我校培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型新工科人才具有重要作用。

2 O B E教學(xué)模式

OBE（Outcomes-Based Engineering Education）是以成果產(chǎn)出為導(dǎo)向的工程教育人才培養(yǎng)模式。OBE教育模式緊緊圍繞明確的人才培養(yǎng)目標(biāo)開展教學(xué)活動(dòng)，注重培養(yǎng)的成果和效益，注重對(duì)成果達(dá)成的評(píng)價(jià)，其實(shí)施的關(guān)鍵有：（1）學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中主體地位的體現(xiàn)，學(xué)生是學(xué)習(xí)第一要素；（2）教師角色的切換，教師應(yīng)從傳統(tǒng)的“嚴(yán)師”轉(zhuǎn)化為學(xué)生學(xué)習(xí)過程的引導(dǎo)者、協(xié)助者、合作者；（3）要有過程評(píng)價(jià)、成果評(píng)價(jià)且不斷優(yōu)化調(diào)整教學(xué)策略、方法，閉環(huán)運(yùn)行機(jī)制。

3 傳統(tǒng)教學(xué)方法之主要弊端

傳統(tǒng)的教學(xué)方法主要有以下弊端：

（1）以“教”為中心，學(xué)生參與程度低，有悖于現(xiàn)代教育以人為本的時(shí)代要求，有悖于新工科以學(xué)生發(fā)展為中心的理念要求，無法滿足“網(wǎng)絡(luò)原生居民”大學(xué)生的個(gè)性化需求，無法滿足新工科綜合型、高素質(zhì)人才培養(yǎng)的根本要求。

（2）以課件為第一資源，忽視現(xiàn)代優(yōu)質(zhì)資源的課程導(dǎo)入，深陷課程“信息孤島”危機(jī)，無力調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和參與積極性，無法滿足信息化數(shù)字化時(shí)代對(duì)生動(dòng)、高效、共享型教育資源的要求。

（3）以課堂為主要學(xué)習(xí)場(chǎng)景，忽視了學(xué)習(xí)場(chǎng)景時(shí)空的折疊性，無法滿足探究式學(xué)習(xí)中自主問題分析、問題解決的個(gè)性化訴求，忽視了在電力工業(yè)快速轉(zhuǎn)型升級(jí)的新業(yè)態(tài)下，架空輸電線路工程設(shè)計(jì)專業(yè)知識(shí)領(lǐng)域跨多學(xué)科的寬廣性和相互深度交叉融合的復(fù)雜性特征[2]。

（4）以教師為中心，教師成“演員”，學(xué)生變“觀眾”，“觀眾”欣賞“演員”的“表演”，卻忽視了教學(xué)活動(dòng)中應(yīng)有的思想火花碰撞、智慧感悟啟迪。教與學(xué)嚴(yán)重失衡。架空輸電線路設(shè)計(jì)課程教學(xué)新模式如圖1所示。

圖1 架空輸電線路設(shè)計(jì)課程教學(xué)新模式

4 架空輸電線路設(shè)計(jì)課程教學(xué)方法改革探索

基于OBE理念的線上線下混合式教學(xué)，是以學(xué)生的綜合素養(yǎng)和全面發(fā)展為目標(biāo)的新型教學(xué)模式，是教學(xué)模式朝深度學(xué)習(xí)范式螺旋遞進(jìn)升級(jí)的有效路徑，注重問題導(dǎo)向，注重情境建立，注重知識(shí)遷移，注重教學(xué)方法優(yōu)化，注重形成性評(píng)價(jià)，注重“全過程”人才培養(yǎng)。新工科背景下基于OBE理念的課程教學(xué)方法模型如圖2所示。

圖2 新工科背景下基于OBE理念的課程教學(xué)方法模型

4.1 數(shù)字化、信息化教學(xué)平臺(tái)的應(yīng)用

教育部原部長(zhǎng)陳寶生強(qiáng)調(diào)要改革傳統(tǒng)的教學(xué)方式，應(yīng)把培養(yǎng)人才的高超水平和熟練運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)方法的能力作為對(duì)教師素質(zhì)要求的標(biāo)尺，廣泛開展多種形式的教學(xué)[3]。

數(shù)字化、信息化教育技術(shù)在疫情時(shí)代日趨成熟，“停課不停學(xué)”“線下”“線上”全面切換成為現(xiàn)實(shí)。架空輸電線路設(shè)計(jì)課程教學(xué)新方法，應(yīng)深入挖掘釘釘、騰訊課堂、學(xué)習(xí)通等數(shù)字化、信息化教學(xué)軟件在同步、異步教學(xué)當(dāng)中的突出優(yōu)勢(shì)。開展架空輸電線路設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革、探索與實(shí)踐，探索數(shù)字化、信息化技術(shù)與課程的全面深度融合，突破教學(xué)中的時(shí)空桎梏，展現(xiàn)知識(shí)的“演化邏輯”，切實(shí)解決知識(shí)要素與工程實(shí)踐、教學(xué)、科研相互脫節(jié)的現(xiàn)象。

百合輸電線路數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺(tái)融合了地理信息、數(shù)字化協(xié)同、三維建模等技術(shù)，是數(shù)字化新一代輸電線路設(shè)計(jì)平臺(tái)。平臺(tái)以三維GIS數(shù)字地球?yàn)楣こ淘O(shè)計(jì)和管理窗口，數(shù)字化重構(gòu)了航測(cè)數(shù)據(jù)、電網(wǎng)專題數(shù)據(jù)、工程測(cè)量數(shù)據(jù)和地物建模、路徑優(yōu)化、桿塔建模、桿塔內(nèi)力分析、金具組裝、電氣設(shè)計(jì)和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等專業(yè)功能，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)過程可視化、設(shè)計(jì)信息一體化、設(shè)計(jì)成果數(shù)字化。為學(xué)生的數(shù)字化應(yīng)用能力建設(shè)開辟了新路徑，響應(yīng)電網(wǎng)企業(yè)的“數(shù)字新基建”號(hào)召[4]。

4.2 課堂教學(xué)翻轉(zhuǎn)化

課前自主學(xué)習(xí)，將基礎(chǔ)性理論知識(shí)前置，讓學(xué)生能夠從“心”預(yù)備，為主動(dòng)建構(gòu)式學(xué)習(xí)做好心理準(zhǔn)備；打破傳統(tǒng)課堂的時(shí)空囹圄，重構(gòu)課程運(yùn)行機(jī)制，騰出更多課堂時(shí)間，激活課堂學(xué)習(xí)氛圍，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生能夠從“心”參與，為探究式學(xué)習(xí)做好要素儲(chǔ)備，提高學(xué)習(xí)效率；突破傳統(tǒng)教師的角色焦慮，重構(gòu)教師角色，以學(xué)生學(xué)習(xí)的輔助者、引導(dǎo)者、合作者身份，讓學(xué)生能夠從“心”體驗(yàn)，愉悅感知，為深度學(xué)習(xí)做好情感價(jià)值引領(lǐng)，潤(rùn)物般激發(fā)學(xué)生的發(fā)散性思維。在實(shí)施過程中影響其效果的關(guān)鍵環(huán)節(jié)有：

教師要精心設(shè)置課程資源，“好馬配好鞍”，為課程目標(biāo)匹配合適的教學(xué)內(nèi)容，從而激發(fā)學(xué)生興趣、提高學(xué)生參與度、提升學(xué)習(xí)效果，達(dá)到人才培養(yǎng)的目標(biāo)，是高校教師的使命擔(dān)當(dāng)。主要以問題化+情境化、三維化+可視化、科學(xué)化+趣味化、脈絡(luò)化+地圖化等方式為切入點(diǎn)，反向設(shè)計(jì)、優(yōu)化課程資源，充分展示架空輸電線路設(shè)計(jì)課程的魅力，提高人才培養(yǎng)效益，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，為應(yīng)用型高素質(zhì)新工科人才培養(yǎng)開辟新路徑、創(chuàng)造新方法。

學(xué)生要突出在學(xué)習(xí)過程中的主體地位，進(jìn)一步明確課程目標(biāo)，積極參與互動(dòng)與協(xié)作，激發(fā)對(duì)輸電線路專業(yè)領(lǐng)域知識(shí)學(xué)習(xí)的興趣，強(qiáng)化信息意識(shí)，強(qiáng)化知識(shí)的遷移性，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力和探究能力，從而提高課堂效率。

真正打破傳統(tǒng)課堂中教師“自編”“自導(dǎo)”“自演”的窘境，教師變身“導(dǎo)演”，學(xué)生變身“演員”，從機(jī)制上盤活架空輸電線路設(shè)計(jì)課程教學(xué)全過程。

4.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊化

以架空輸電線路工程設(shè)計(jì)知識(shí)應(yīng)用能力培養(yǎng)為核心，依托北京百合輸電線路設(shè)計(jì)系統(tǒng)+信息化教學(xué)平臺(tái)，圍繞解決輸電線路工程實(shí)際問題，加強(qiáng)理論與實(shí)踐相結(jié)，開展以“三性”實(shí)驗(yàn)為主的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目探索改革，各實(shí)驗(yàn)?zāi)K既相互獨(dú)立，又關(guān)聯(lián)統(tǒng)一，完成應(yīng)用能力內(nèi)化，破除傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)“重結(jié)果、輕過程”的弊端，豐富和充實(shí)邵陽學(xué)院“五大模塊”實(shí)踐教學(xué)體系內(nèi)涵。

4.4 實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目化

以架空輸電線路工程設(shè)計(jì)實(shí)踐能力培養(yǎng)為核心，產(chǎn)教融合，校企雙方以共建真實(shí)工程實(shí)踐為環(huán)境，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐應(yīng)用能力，是閉環(huán)新工科人才培養(yǎng)的有效途徑。

依托北京百合輸電線路設(shè)計(jì)系統(tǒng)+信息化教學(xué)平臺(tái)，將電氣工程師崗位標(biāo)準(zhǔn)與培養(yǎng)目標(biāo)相融合，將輸電線路設(shè)計(jì)過程與教學(xué)項(xiàng)目相融合，將百合輸電線路設(shè)計(jì)系統(tǒng)技術(shù)推廣與人才培養(yǎng)相融合，讓學(xué)生在實(shí)際工程項(xiàng)目中鉆研歷練，逐步構(gòu)建知識(shí)體系，鍛煉技術(shù)技能，激活發(fā)散思維，綜合能力快速成長(zhǎng)升級(jí)，并自我肯定，獲得成就感，促使教育+培訓(xùn)+創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)協(xié)同化實(shí)施，最終實(shí)現(xiàn)學(xué)生“個(gè)性化、數(shù)字化、信息化、職業(yè)化全面和諧發(fā)展”，立體化提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。

5 結(jié)語

本課程改革旨在通過課堂教學(xué)翻轉(zhuǎn)化、實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊化和實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目化等途徑，對(duì)新工科理念下架空輸電線路工程人才培養(yǎng)的教學(xué)方法改革進(jìn)行探索，力求突破教學(xué)機(jī)制瓶頸，營(yíng)造“個(gè)性化、數(shù)字化、信息化、職業(yè)化全面和諧發(fā)展”的教學(xué)模式。為培養(yǎng)適應(yīng)電力工業(yè)快速轉(zhuǎn)型升級(jí)背景下，多學(xué)科深度交叉融合的高素質(zhì)綜合型工程技術(shù)人才不斷探索和優(yōu)化。