摘要：本文以大類招生的背景下“發(fā)電廠變電站電氣部分”課程為例，秉承“教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體”的教育理念，提出了ESMES教學(xué)模型。該模型以樹立工程思維（E，EngineeringThinking）和培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力（S，StudyAbility）為目標(biāo)，結(jié)合多組合學(xué)習(xí)（M，Multilearning）、多元評(píng)價(jià)（E，Evaluate）、總結(jié)改進(jìn)（S，Summary）三個(gè)環(huán)節(jié)推行課程改革，構(gòu)建師生學(xué)習(xí)共同體。實(shí)施改革以來，學(xué)生的積極主動(dòng)性和自信心得到了明顯增強(qiáng)。

關(guān)鍵詞：大類招生；工程思維；課程改革

隨著我國教育現(xiàn)代化進(jìn)程的加速，國務(wù)院和教育部多次發(fā)布有關(guān)深化高等教育綜合改革的文件，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)創(chuàng)新型、復(fù)合型人才的必要性。很多高校采用大類招生，通過一年的通識(shí)教育和大類基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)，給予學(xué)生充分的時(shí)間去了解各個(gè)專業(yè)，再根據(jù)個(gè)人興趣、學(xué)習(xí)表現(xiàn)等進(jìn)行專業(yè)選擇，從而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和適應(yīng)性。我校2020開始將電氣工程及其自動(dòng)化、智能電網(wǎng)信息工程、電氣工程與智能控制三個(gè)專業(yè)實(shí)行電氣大類招生，電氣工程及其自動(dòng)化是學(xué)校的首批本科專業(yè)、省級(jí)一流本科專業(yè)、河北省應(yīng)用型轉(zhuǎn)型示范專業(yè)，積淀較深厚。智能電網(wǎng)信息工程和電氣工程與智能控制專業(yè)是融合電氣工程、信息技術(shù)與自動(dòng)化控制的綜合性學(xué)科專業(yè)，建設(shè)年限較短，尚處在發(fā)展階段，專業(yè)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)還不足，社會(huì)影響力還不大。

“發(fā)電廠變電站電氣部分”課程是電氣類專業(yè)的核心專業(yè)課程，開設(shè)于第五學(xué)期，共40學(xué)時(shí)。通過該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能描述發(fā)電廠變電站一次設(shè)備作用與結(jié)構(gòu)、主接線形式、配電裝置類型；具有變電站電氣主接線、配電裝置、設(shè)備選型初步設(shè)計(jì)能力，培養(yǎng)工程思維和素質(zhì)，為今后從事電氣運(yùn)行、設(shè)計(jì)及工程管理打下良好的基礎(chǔ)。在大類招生的背景下，結(jié)合課程特點(diǎn)和教學(xué)資源，課程團(tuán)隊(duì)提出了ESMES教學(xué)創(chuàng)新理念。基于教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)環(huán)境、思政建設(shè)、考評(píng)方式等方面開展創(chuàng)新實(shí)踐，并充分融入了人工智能、虛擬仿真等現(xiàn)代化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)線上、線下、理論、實(shí)踐、虛擬、現(xiàn)實(shí)的有機(jī)融合，全面打造一流本科課程。

一、課程存在的問題與改進(jìn)措施

為了有針對性地進(jìn)行教學(xué)改革，我們認(rèn)真分析本課程的學(xué)情和課程現(xiàn)狀，總結(jié)出以下幾個(gè)“痛點(diǎn)”問題，并提出了應(yīng)對策略。

（1）學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性不高，習(xí)慣于被動(dòng)學(xué)習(xí)。我校為應(yīng)用技術(shù)型本科院校，學(xué)生高考分?jǐn)?shù)不高，缺乏自信心，習(xí)慣于傳統(tǒng)的灌輸式學(xué)習(xí)，缺乏自主學(xué)習(xí)、思辨和獨(dú)立思考能力。部分學(xué)生忙于國家電網(wǎng)入職考試和研究生考試等，對課堂學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性不高，只重視課本知識(shí)學(xué)習(xí)，而忽視工程意識(shí)和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。針對這個(gè)問題，課程組采用混合式教學(xué)，明確課前、課中、課后的教學(xué)任務(wù)，并融合翻轉(zhuǎn)課堂、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)、案例教學(xué)等教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生全方位參與教學(xué)。

（2）師生交流較少，重視知識(shí)傳授，缺乏整體工程思維的培養(yǎng)。以往課程目標(biāo)集中在知識(shí)點(diǎn)的覆蓋和理論講解上，學(xué)生大多處于被動(dòng)接受的狀態(tài)，雙方缺乏深層次互動(dòng)；課程設(shè)計(jì)中缺少系統(tǒng)的實(shí)踐與應(yīng)用環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，使得學(xué)生在面對實(shí)際問題時(shí)，無法將所學(xué)知識(shí)靈活應(yīng)用。針對以上問題，本文提出了以實(shí)際工程問題為導(dǎo)向，建立案例庫，將工程實(shí)例引入課堂，邀請工程技術(shù)人員現(xiàn)場指導(dǎo)、現(xiàn)場教學(xué)，并增設(shè)工程能力綜合訓(xùn)練，通過案例教學(xué)、分析討論、實(shí)操等，對學(xué)生進(jìn)行綜合實(shí)踐能力培養(yǎng)。

（3）思政體系的構(gòu)建有待完善。在教學(xué)中嘗試融入思政元素，但內(nèi)容較為單一，缺乏課程思政系統(tǒng)化設(shè)計(jì)，無法真正內(nèi)化核心理念，育人效果大打折扣。為此，團(tuán)隊(duì)提出“四維度，八要素”課程思政導(dǎo)向圖，建立思政元素庫，細(xì)化思政案例，潤物無聲地對學(xué)生進(jìn)行思想價(jià)值引領(lǐng)。

（4）課程評(píng)價(jià)方式單一，重結(jié)果輕過程。過于注重期末考試成績，而忽視了學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的進(jìn)步、參與度和技能提升，導(dǎo)致學(xué)生也將重點(diǎn)放在最終成績，而不重視學(xué)習(xí)過程中的體驗(yàn)和成長。為此，將過程性考核和期末考試的成績占比進(jìn)行了調(diào)整，并細(xì)化了過程性考核的評(píng)分，明確了課前、課中、課后各項(xiàng)任務(wù)的成績占比，并對期末考試進(jìn)行改革，從傳統(tǒng)的閉卷考試改為開卷、閉卷結(jié)合的形式，豐富考試題型，增設(shè)與工程實(shí)際相關(guān)的案例分析題，引導(dǎo)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，活學(xué)活用。

二、ESMES創(chuàng)新探索與實(shí)踐

針對課程改革存在的真實(shí)問題，課程團(tuán)隊(duì)整理、歸納解決方案，并提出了ESMES教學(xué)創(chuàng)新理念，以樹立工程思維和培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力為目標(biāo)，結(jié)合多組合學(xué)習(xí)、多元評(píng)價(jià)、總結(jié)改進(jìn)三個(gè)環(huán)節(jié)推行課程改革。ESMES模式構(gòu)建圖如下圖所示。

圍繞該教學(xué)模式，本文主要從以下六個(gè)方面進(jìn)行了改革創(chuàng)新與探索。

（一）重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容，挖掘教學(xué)深度

緊扣人才培養(yǎng)與課程目標(biāo)，融合新工科理念，引入前沿技術(shù)、真實(shí)案例及思政元素，重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容為電氣工程基礎(chǔ)、電氣設(shè)備等，又增加了綜合訓(xùn)練模塊，并優(yōu)化線上線下學(xué)時(shí)分配。圍繞各模塊深掘內(nèi)容，構(gòu)建思維導(dǎo)圖，清晰梳理課程脈絡(luò)。采用動(dòng)畫、視頻、網(wǎng)絡(luò)資源，結(jié)合工程案例與技術(shù)前沿，拓寬視野。融入思政教育，引導(dǎo)學(xué)生價(jià)值觀。拓展知識(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生自主查閱資料、討論，提升解決問題能力。

（二）革新教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生熱情

結(jié)合不同教學(xué)模塊的內(nèi)容特點(diǎn)和教學(xué)條件，采用多組合教學(xué)方法。

（1）“互聯(lián)網(wǎng)+教學(xué)”，自建數(shù)字化資源與公開資源相結(jié)合。將真實(shí)場景和案例引入課堂，拉近課堂與現(xiàn)場的距離，形成多樣化教學(xué)。

（2）現(xiàn)場教學(xué)，仿真實(shí)操相結(jié)合。邀請工程技術(shù)人員現(xiàn)場指導(dǎo)，真情實(shí)境下開展教學(xué)，使學(xué)生感受到實(shí)際操作的復(fù)雜性和嚴(yán)謹(jǐn)性，規(guī)范學(xué)生操作，提高工程意識(shí)和職業(yè)素養(yǎng)。

（3）項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)。通過專項(xiàng)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)訓(xùn)練，鍛煉學(xué)生對復(fù)雜問題的分析能力，培養(yǎng)學(xué)生電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力，提高工程思維。

（4）啟發(fā)式、討論式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)。

本文采用了漸進(jìn)式手段進(jìn)行教學(xué)改革，實(shí)現(xiàn)從內(nèi)容到形式的徹底革新。為改變學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)的模式，課程的改變需要從轉(zhuǎn)變其思想入手逐漸推行。教學(xué)轉(zhuǎn)變分為思想轉(zhuǎn)變、行為轉(zhuǎn)變、習(xí)慣轉(zhuǎn)變?nèi)A段。

第一階段是思想的轉(zhuǎn)變，教師在課上拋出有一定深度的引導(dǎo)性問題，學(xué)生圍繞問題討論，教師參與討論并適時(shí)點(diǎn)評(píng)。通過師生、生生互動(dòng)，拉近距離，增強(qiáng)學(xué)生自信心，激發(fā)其發(fā)表觀點(diǎn)的熱情。以“電氣主接線”部分為例，在講解線路停電操作時(shí)，教師引出問題“為什么停電要先斷負(fù)荷側(cè)隔離”，由于該問題較難，將其細(xì)化為“如果斷路器確實(shí)斷開了會(huì)怎么樣？沒有真正斷開，又會(huì)怎么樣”。學(xué)生有針對性地進(jìn)行討論，得出結(jié)論。經(jīng)過教師提問→學(xué)生討論→學(xué)生總結(jié)發(fā)言→教師點(diǎn)評(píng)、學(xué)生互評(píng)的模式，大大提高了學(xué)生的參與度和教學(xué)效果。

第二階段是行為的轉(zhuǎn)變。在課前將課程內(nèi)容分成若干主題并分配給各組學(xué)生，提供多種課前資源，學(xué)生根據(jù)自主學(xué)習(xí)和小組討論，得出解決思路，對重點(diǎn)知識(shí)以小組方式進(jìn)行匯報(bào)，教師做提問、補(bǔ)充和點(diǎn)評(píng)，同學(xué)之間互相評(píng)價(jià)打分。將更多的自主權(quán)交給學(xué)生并引入評(píng)分機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)向主動(dòng)學(xué)習(xí)的轉(zhuǎn)變。

第三階段是習(xí)慣的轉(zhuǎn)變，在學(xué)生習(xí)慣了前面的“討論—分享”模式后，根據(jù)教師布置的線下拓展題目自主展開討論與探索。例如，在講解斷路器結(jié)構(gòu)時(shí)，布置線下擴(kuò)展題目，學(xué)生通過查閱論文、公眾號(hào)、網(wǎng)頁的資料進(jìn)行問題探索，了解我國斷路器制造技術(shù)的現(xiàn)狀，逐步培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、積極思考的習(xí)慣。

以上三個(gè)階段充分尊重了學(xué)生的發(fā)展規(guī)律，不一味強(qiáng)調(diào)“改”，也不強(qiáng)迫學(xué)生改，整個(gè)過程中以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體。教師根據(jù)學(xué)生的適應(yīng)程度適時(shí)調(diào)整改革的階段方案，同時(shí)兼顧類比教學(xué)法、問題教學(xué)法、啟發(fā)教學(xué)法等多種教學(xué)手段，理論聯(lián)系實(shí)際，構(gòu)建師生學(xué)習(xí)共同體。

（三）創(chuàng)設(shè)多方環(huán)境，打通線上線下

充分利用信息化教學(xué)手段，打造線上線下、課內(nèi)課外一體化的混合式教學(xué)模式。

課前，發(fā)布雨課堂預(yù)習(xí)報(bào)告，并進(jìn)行智慧課程平臺(tái)、網(wǎng)站、MOOC、網(wǎng)絡(luò)視頻等資源的推送。學(xué)生帶著任務(wù)進(jìn)行線上學(xué)習(xí)，并回答問題，有些內(nèi)容將不在課堂中講解。例如，在講解主接線和配電裝置時(shí)，教師利用仿真實(shí)訓(xùn)室的變電站虛擬場景錄制微課并上傳至B站，學(xué)生觀看視頻并發(fā)送彈幕。

課中，借助雨課堂、動(dòng)畫視頻、MOOC等資源將變電站真實(shí)場景引入課堂，將工程案例與教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合。教學(xué)中著重化解重點(diǎn)、難點(diǎn)問題，例如，在講解成套配電裝置時(shí)，部分授課內(nèi)容在電力培訓(xùn)中心進(jìn)行現(xiàn)場講解，結(jié)合學(xué)生在變電站、學(xué)校配電室的參觀學(xué)習(xí)，使學(xué)生有更深入的了解。

課后，借助雨課堂發(fā)布復(fù)習(xí)報(bào)告。學(xué)生利用百度文庫等查找資料，進(jìn)行問題探討并完成課程復(fù)習(xí)報(bào)告。借助雨課堂討論區(qū)進(jìn)行課程的反饋和提問。

（四）深挖思政主題，隱性顯性結(jié)合

本課程理論性和工程實(shí)踐性都非常強(qiáng)，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和特點(diǎn)，認(rèn)真分析課程思政的主要元素，提出了“四維度，八要素”課程思政導(dǎo)向圖，從工程意識(shí)、職業(yè)素質(zhì)、科學(xué)精神、家國情懷四個(gè)維度入手，進(jìn)一步從辯證思維、敬畏職業(yè)、愛國報(bào)國、探索求是等八個(gè)要素深入挖掘課程思政案例，并建立課程思政案例庫，將課程思政設(shè)計(jì)系統(tǒng)化、規(guī)范化。認(rèn)真進(jìn)行思政教學(xué)設(shè)計(jì)，包括切入點(diǎn)和切入方式的設(shè)計(jì)，添加與之對應(yīng)的PPT內(nèi)容，編寫講稿并提前演練，確保思政教學(xué)過程能夠自然地進(jìn)行，將隱性教育與顯性教育相結(jié)合、課內(nèi)育人和課外育人相結(jié)合，潤物細(xì)無聲地對學(xué)生進(jìn)行思想和價(jià)值引導(dǎo)，對學(xué)生的人格培養(yǎng)和塑造起到了積極促進(jìn)作用。

（五）理論聯(lián)系實(shí)際，樹立工程意識(shí)

為引導(dǎo)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，樹立工程意識(shí)，主要從以下幾方面入手。

（1）開展案例教學(xué)，例如，在講解主接線設(shè)備配置時(shí)，將實(shí)際工程中的案例引入課堂，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實(shí)際工程圖紙進(jìn)行分析，將課本上條文規(guī)定與規(guī)程規(guī)范的使用場景緊密結(jié)合。

（2）在實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué)，例如講解電氣設(shè)備、高低壓開關(guān)柜的結(jié)構(gòu)、使用及配電裝置等部分內(nèi)容。

（3）利用外出實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì)，參觀變電站和電氣設(shè)備制造廠家，將課本知識(shí)與工程現(xiàn)場緊密結(jié)合。

（4）充分利用學(xué)校仿真資源，將課本中著墨不多的電氣設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)部分以錄制微課的形式展現(xiàn)，使學(xué)生了解實(shí)際工作的復(fù)雜性和嚴(yán)謹(jǐn)性，啟發(fā)學(xué)生認(rèn)識(shí)到課本與實(shí)際之間的區(qū)別與聯(lián)系。

（5）以實(shí)際工程為例，對學(xué)生進(jìn)行主接線選擇、設(shè)備的選型、配電裝置初步設(shè)計(jì)等綜合能力訓(xùn)練。鍛煉學(xué)生查閱分析相關(guān)的規(guī)程規(guī)范及參考資料、計(jì)算、設(shè)計(jì)的能力。

（6）邀請校外行業(yè)企業(yè)專家進(jìn)校進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)踐教學(xué)指導(dǎo)。規(guī)范了實(shí)踐教學(xué)操作，培養(yǎng)了學(xué)生職業(yè)能力和素養(yǎng)。

（六）豐富考評(píng)方式，過程結(jié)果并重

采用多元考核方式對成績進(jìn)行綜合評(píng)定，總評(píng)成績=平時(shí)成績×40%+期末筆試成績×60%。其中，平時(shí)成績的評(píng)定包括線上數(shù)據(jù)、小組評(píng)價(jià)、作業(yè)、實(shí)操、綜合實(shí)踐共同構(gòu)成，分別占總成績的10%、5%、5%、5%和15%。期末考試以開卷、閉卷結(jié)合的方式進(jìn)行，各占50分。

三、教學(xué)創(chuàng)新效果與應(yīng)用

提出ESMES創(chuàng)新模式以來，“發(fā)電廠變電站電氣部分”課程已初步形成了獨(dú)具特色的知識(shí)體系。經(jīng)過三個(gè)周期的實(shí)踐，學(xué)生線上討論參與率逐步提高，積極完成教師布置的各項(xiàng)作業(yè)，有效地解決了師生交流不充分、考評(píng)方式單一等問題。通過課程滿意度等數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，學(xué)生對于改革較為滿意。此外，學(xué)生對于知識(shí)的掌握和自信心有了明顯提高，學(xué)習(xí)態(tài)度逐漸轉(zhuǎn)變，積極參與“互聯(lián)網(wǎng)+”“挑戰(zhàn)杯”等競賽，取得了優(yōu)異成績。同時(shí)，課程教學(xué)質(zhì)量的提升也推動(dòng)了高質(zhì)量就業(yè)，大量畢業(yè)生與大中型國有企業(yè)簽訂就業(yè)協(xié)議，行業(yè)認(rèn)可度和影響力較高。近三年，考取國家電網(wǎng)的學(xué)生數(shù)目逐步提升。課程組申報(bào)省教改課題5項(xiàng)，發(fā)表教改論文7篇，教學(xué)競賽獲獎(jiǎng)10余項(xiàng)，教學(xué)能力得到了顯著提升。該模式也已推廣至電氣類其他專業(yè)課程，實(shí)現(xiàn)了資源共享。此外，推廣至兄弟院校，獲得了積極的用課反饋。

結(jié)語

本文分析總結(jié)了大類招生背景下，“發(fā)電廠變電站電氣部分”課程的ESMES教學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐。針對課程改革存在的真實(shí)問題進(jìn)行了深入剖析，并從重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容、革新教學(xué)方法、創(chuàng)設(shè)多方環(huán)境、融入課程思政等六個(gè)方面展開介紹了改革實(shí)施的具體路徑。通過實(shí)施ESMES模式，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和自信心得到了提升，教學(xué)質(zhì)量明顯改善，就業(yè)質(zhì)量也得到了顯著提高。未來，將繼續(xù)深入探索線上線下混合式教學(xué)模式，借助人工智能、知識(shí)圖譜等技術(shù)，不斷創(chuàng)新開拓。

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基金項(xiàng)目：2022年度河北省高等教育教學(xué)改革研究與實(shí)踐項(xiàng)目“電氣大類招生下專業(yè)融合及特色發(fā)展的研究與實(shí)踐”（2021GJJG400）；河北省應(yīng)用技術(shù)大學(xué)研究會(huì)課題，課程思政融入案例式教學(xué)的研究與實(shí)踐——以“發(fā)電廠變電站電氣部分”課程為例（JY2024140）

作者簡介：路文梅（1965—），女，漢族，河北南宮人，研究生，教授，研究方向：電氣工程及其相關(guān)教學(xué)。