胡 瑋,李 洵,吳 桐,楊風(fēng)開(kāi),李 承
(1.華中科技大學(xué) 電氣與電子工程學(xué)院,湖北 武漢 430074;2.華中科技大學(xué) 工程科學(xué)學(xué)院,湖北 武漢 430074)
我校工程科學(xué)學(xué)院是全國(guó)首批建設(shè)的試點(diǎn)國(guó)際化示范學(xué)院之一,該學(xué)院采用小班精英化教學(xué)模式,希望培養(yǎng)學(xué)生能夠具有宏觀思維能力、較強(qiáng)的科學(xué)和工程素養(yǎng)、多學(xué)科視野和跨文化交流溝通能力。但從工程科學(xué)學(xué)院目前的課程設(shè)置來(lái)看,該學(xué)院本科教學(xué)整體偏向于電子信息類(lèi)弱電專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí),學(xué)生按目前的課程設(shè)置很少有機(jī)會(huì)接觸有關(guān)強(qiáng)電系統(tǒng)方面的知識(shí)。學(xué)生學(xué)習(xí)的電類(lèi)課程主要集中在電的通信、探測(cè)以及信號(hào)的獲取、傳輸與加工處理等方面,而對(duì)于電的產(chǎn)生、傳輸和電能變換等方面的知識(shí)不甚了解。這樣的課程設(shè)置使得學(xué)生誤以為在電子工程領(lǐng)域只包含弱電方面的知識(shí),反而不具備強(qiáng)電方面的知識(shí),也不了解與電力系統(tǒng)相關(guān)的電力傳輸和電能變換的應(yīng)用。然而這些應(yīng)用在人類(lèi)的生產(chǎn)和生活實(shí)踐中是非常重要的。此外,雖然學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)電磁場(chǎng)方面的課程,但由于課時(shí)較少內(nèi)容較淺,且后續(xù)不再學(xué)習(xí)強(qiáng)電方面的知識(shí),學(xué)生對(duì)磁方面的知識(shí)接觸不多,對(duì)電與磁兩方面知識(shí)的了解不平衡,這導(dǎo)致學(xué)生要么缺乏工程電磁學(xué)的相關(guān)知識(shí),要么即使了解一些,也無(wú)法真正理解電與磁之間的緊密聯(lián)系[1-6]。
基于此問(wèn)題,為補(bǔ)齊相關(guān)教學(xué)環(huán)節(jié),培養(yǎng)交叉學(xué)科領(lǐng)域創(chuàng)新拔尖人才,工程科學(xué)學(xué)院聯(lián)合電氣與電子工程學(xué)院為低年級(jí)本科生開(kāi)設(shè)了一門(mén)16 學(xué)時(shí)的項(xiàng)目訓(xùn)練課程,希望該課程能夠?qū)崿F(xiàn)如下教學(xué)目標(biāo):
(1)使工程科學(xué)學(xué)院的學(xué)生認(rèn)識(shí)和了解電力專(zhuān)業(yè)的課程設(shè)置和基本研究方向,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)發(fā)電-輸變電-動(dòng)力系統(tǒng)的感性認(rèn)識(shí)。
(2)在教師指導(dǎo)下進(jìn)行電力電子基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí),通過(guò)對(duì)自身選定項(xiàng)目開(kāi)展的研究工作,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)各類(lèi)電力電子應(yīng)用系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和理解。
(3)通過(guò)在電力系統(tǒng)主題下對(duì)學(xué)生的訓(xùn)練,使其能夠系統(tǒng)、全面地了解電和磁的作用及其相互關(guān)系,補(bǔ)充其對(duì)磁場(chǎng)和電磁轉(zhuǎn)換方面知識(shí)的了解和應(yīng)用。
工程科學(xué)學(xué)院作為全國(guó)試點(diǎn)國(guó)際化示范學(xué)院,其本科生數(shù)量很少,每個(gè)年級(jí)僅為一個(gè)實(shí)驗(yàn)班,采用小班精英化教學(xué)模式。 學(xué)生大部分從其他學(xué)院選拔而來(lái),有著較為扎實(shí)的學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí),較強(qiáng)的自學(xué)能力。根據(jù)以上學(xué)生的特點(diǎn),工程科學(xué)學(xué)院希望用盡量少的學(xué)時(shí)讓學(xué)生了解電力傳輸和電能變換的應(yīng)用,補(bǔ)齊磁場(chǎng)和電磁轉(zhuǎn)換方面的知識(shí)的要求,同時(shí)制定了項(xiàng)目訓(xùn)練教學(xué)計(jì)劃,構(gòu)建了以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主體,以各類(lèi)電力電子應(yīng)用系統(tǒng)的研究為核心的課程教學(xué)模式。
自主學(xué)習(xí)是目前各高校研討較多的一種教學(xué)模式。該教學(xué)模式以學(xué)生為學(xué)習(xí)主體,學(xué)習(xí)不再僅僅是教師向?qū)W生傳授知識(shí)的過(guò)程,而成為一種主動(dòng)的學(xué)習(xí)過(guò)程。學(xué)生也不再是知識(shí)的被動(dòng)吸收者,而是以自己原有的知識(shí)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),根據(jù)課程的要求,對(duì)外部知識(shí)主動(dòng)進(jìn)行選擇、整理,進(jìn)而獲得新知識(shí)的主動(dòng)知識(shí)建構(gòu)者。與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比,自主學(xué)習(xí)模式的優(yōu)勢(shì)在于可以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、獲取知識(shí)和解決問(wèn)題的能力;同時(shí)該教學(xué)模式可以在大幅減少授課時(shí)間的基礎(chǔ)上仍然取得較好的學(xué)習(xí)效果。但采用自主學(xué)習(xí)模式對(duì)教師與學(xué)生也提出了相當(dāng)高的要求,由于把相關(guān)的理論學(xué)習(xí)和文獻(xiàn)閱讀放在課外,通過(guò)學(xué)生自主學(xué)習(xí)完成,學(xué)生需要大量的時(shí)間進(jìn)行課前預(yù)習(xí),而教師也轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生自主學(xué)習(xí)的組織者、引導(dǎo)者和促進(jìn)者。只有這樣才能在課堂上展開(kāi)高效的交流與互動(dòng)[7-9]。
電子信息類(lèi)學(xué)生以電力電子應(yīng)用系統(tǒng)為核心進(jìn)行電氣知識(shí)的學(xué)習(xí)有以下三點(diǎn)優(yōu)勢(shì)[10-12]:
(1)電力電子技術(shù)是目前電氣工程研究領(lǐng)域的主流研究方向,各類(lèi)電力電子應(yīng)用系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于電力傳輸、電力存儲(chǔ)、電能變換等不同的電力專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域。
(2)電力電子應(yīng)用系統(tǒng)主要包括電力電子器件、電力電子變換器和控制方法三個(gè)領(lǐng)域。通過(guò)學(xué)習(xí)電力電子變換拓?fù)?、換流方式及相關(guān)原理和公式推導(dǎo)等知識(shí),電子信息類(lèi)學(xué)生可以系統(tǒng)地學(xué)習(xí)電磁轉(zhuǎn)換的相關(guān)知識(shí),而學(xué)習(xí)控制方法又與本專(zhuān)業(yè)的課程息息相關(guān)。
(3)電子信息類(lèi)學(xué)生對(duì)電力電子專(zhuān)業(yè)仿真軟件有一定了解(如Matlab,Saber 等),較容易進(jìn)行電力電子應(yīng)用系統(tǒng)的建模與仿真。
我院將項(xiàng)目訓(xùn)練課程的課上相關(guān)教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)置為4 講,每講4 學(xué)時(shí)。其中第一講為“準(zhǔn)靜電場(chǎng)和發(fā)電-輸變電-動(dòng)力系統(tǒng)專(zhuān)題”;第二講為“電機(jī)實(shí)驗(yàn)室和繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)室參觀學(xué)習(xí)”;第三講為“電力系統(tǒng)動(dòng)模實(shí)驗(yàn)室參觀學(xué)習(xí)”;第四講為“電力電子應(yīng)用系統(tǒng)研究專(zhuān)題”。整體課程內(nèi)容安排遵循“學(xué)習(xí)—實(shí)踐—提高”的教學(xué)規(guī)律,彼此銜接非常緊密,可使學(xué)生迅速進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài),完成項(xiàng)目訓(xùn)練課程設(shè)置的學(xué)習(xí)任務(wù)。本項(xiàng)目訓(xùn)練課程的課堂教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)置如圖1 所示。
圖1 課堂教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)置
具體而言,在學(xué)習(xí)部分,首先由教師介紹準(zhǔn)靜磁場(chǎng)和發(fā)電-輸變電-動(dòng)力系統(tǒng)的概念,學(xué)生課后自習(xí)相關(guān)內(nèi)容。在實(shí)踐部分,參觀電氣學(xué)院電機(jī)實(shí)驗(yàn)室、繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)室和動(dòng)模實(shí)驗(yàn)室,學(xué)習(xí)發(fā)電-輸變電-動(dòng)力系統(tǒng)的模型和實(shí)物,由教師詳細(xì)講解相關(guān)原理。在提高部分,學(xué)生課后通過(guò)資料查詢(xún),資料閱讀分析學(xué)習(xí),自選一種電力電子應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)展研究,并就其所選電力電子應(yīng)用系統(tǒng)遞交綜述報(bào)告。學(xué)生還需要對(duì)教師、全班學(xué)生及其他旁聽(tīng)者就其綜述報(bào)告進(jìn)行講演。本項(xiàng)目訓(xùn)練課程的學(xué)生自主學(xué)習(xí)模式如圖2 所示。
圖2 學(xué)生自主學(xué)習(xí)模式
本項(xiàng)目訓(xùn)練課程在所有課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中均引入了評(píng)價(jià)量表。采用這種評(píng)價(jià)方法能夠提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,保障在有限課時(shí)內(nèi)完成設(shè)定的教學(xué)目標(biāo),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)良好的教學(xué)效果。
工程科學(xué)學(xué)院的學(xué)生有一定的電磁場(chǎng)方面的理論基礎(chǔ),在準(zhǔn)靜電場(chǎng)和發(fā)電-輸變電-動(dòng)力系統(tǒng)專(zhuān)題的課堂教學(xué)中,教師并不占用太多課堂時(shí)間詳細(xì)講解電磁場(chǎng)相關(guān)的理論知識(shí),而把這部分內(nèi)容留給學(xué)生進(jìn)行課前預(yù)習(xí)。在課堂上,教師簡(jiǎn)要介紹庫(kù)侖力和洛倫茲力、畢-薩定律、法拉第定律、麥克斯韋方程等基本理論;重點(diǎn)介紹電場(chǎng)、磁場(chǎng)及其轉(zhuǎn)換關(guān)系,包括靜電場(chǎng)、靜磁場(chǎng),準(zhǔn)靜電場(chǎng)、準(zhǔn)靜磁場(chǎng)及其邊界條件等基本概念。在此基礎(chǔ)上,詳細(xì)介紹傳統(tǒng)發(fā)電-輸變電-動(dòng)力系統(tǒng),包括各類(lèi)交、直流發(fā)電機(jī)基本工作原理,各類(lèi)交、直流電動(dòng)機(jī)基本工作原理,各類(lèi)變壓器基本工作原理,以及典型的電力傳輸和電力變換裝置等。
為了使學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo),提升自主學(xué)習(xí)效率,我院制作了課程PPT 文檔——電磁場(chǎng)和傳統(tǒng)發(fā)電-輸變電-動(dòng)力系統(tǒng)基礎(chǔ)——該P(yáng)PT 文檔對(duì)工程電磁學(xué)的基本理論、基本概念、傳統(tǒng)發(fā)電-輸變電-動(dòng)力系統(tǒng)等基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行了精講,方便學(xué)生在課前使用該文檔結(jié)合教師推薦的教材進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。
由于工程科學(xué)學(xué)院的學(xué)生從未到電氣專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室參觀學(xué)習(xí),為使學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)較為全面地了解電氣學(xué)院的專(zhuān)業(yè)方向和專(zhuān)業(yè)特性,選擇讓學(xué)生參觀學(xué)習(xí)電機(jī)實(shí)驗(yàn)室、繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)室和電力系統(tǒng)動(dòng)模實(shí)驗(yàn)室。參觀電機(jī)實(shí)驗(yàn)室讓學(xué)生能夠了解直流電機(jī)、變壓器、異步機(jī)和同步發(fā)電機(jī)的基本特性和典型結(jié)構(gòu),各類(lèi)電機(jī)的一般驅(qū)動(dòng)方式,以及經(jīng)典直流拖動(dòng)和交流拖動(dòng)控制系統(tǒng)的基本原理;參觀繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)室讓學(xué)生能夠了解電流繼電器、電壓繼電器、時(shí)間繼電器、中間繼電器和信號(hào)繼電器的基本特性和典型結(jié)構(gòu),了解如何調(diào)整、測(cè)量各類(lèi)電磁型繼電器的動(dòng)作值、返回值和返回系數(shù),以及多種繼電器如何配合工作。參觀電力系統(tǒng)動(dòng)模實(shí)驗(yàn)室讓學(xué)生能夠了解現(xiàn)代電力系統(tǒng)的物理模態(tài),真實(shí)再現(xiàn)電力系統(tǒng)的各種動(dòng)態(tài)運(yùn)行工況和擾動(dòng)過(guò)程。學(xué)生能夠參觀各電壓等級(jí)的交、直流輸電線路模型、并聯(lián)電抗器模型和三峽巨型機(jī)組物理模型等各類(lèi)模型系統(tǒng),以及超導(dǎo)儲(chǔ)能系統(tǒng)模擬實(shí)驗(yàn)設(shè)備平臺(tái)、可控串聯(lián)補(bǔ)償裝置、統(tǒng)一潮流控制器、有源功率因數(shù)調(diào)節(jié)器和智能電網(wǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)等各類(lèi)動(dòng)態(tài)模擬系統(tǒng)。
通過(guò)以上三個(gè)實(shí)驗(yàn)室的參觀學(xué)習(xí),能夠比較全面地了解傳統(tǒng)發(fā)電-輸變電-動(dòng)力系統(tǒng)中各個(gè)環(huán)節(jié)的專(zhuān)業(yè)特性,各類(lèi)電機(jī)與通用電氣裝置中電磁轉(zhuǎn)換的應(yīng)用原理,目前電力系統(tǒng)面臨的主要問(wèn)題以及前沿研究領(lǐng)域。為幫助學(xué)生理解和掌握參觀學(xué)習(xí)的內(nèi)容,制作了兩個(gè)PPT 文檔,供學(xué)生課前進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。它們分別是《電氣學(xué)科基礎(chǔ)認(rèn)知和文獻(xiàn)綜述》和《電力新技術(shù)發(fā)展對(duì)傳統(tǒng)電力生產(chǎn)的革命》。以上兩個(gè)PPT 文檔能夠幫助學(xué)生初步掌握電氣學(xué)科的相關(guān)知識(shí),在此基礎(chǔ)上,還能夠指導(dǎo)學(xué)生如何撰寫(xiě)項(xiàng)目訓(xùn)練課程的綜述報(bào)告。
電力電子應(yīng)用系統(tǒng)的研究是本實(shí)踐訓(xùn)練課程的核心,我們從目前的電氣學(xué)科前沿應(yīng)用技術(shù)、設(shè)備和裝置中選取了12 種電力電子應(yīng)用系統(tǒng)供學(xué)生選擇,這些電力電子應(yīng)用系統(tǒng)包括:無(wú)線電力傳輸方式、電磁同位素分離器、回旋加速器、電子感應(yīng)加速器、古地磁學(xué)、磁芯存儲(chǔ)器、磁盤(pán)存儲(chǔ)器、熱磁復(fù)制磁盤(pán)裝置、電磁推進(jìn)器、感應(yīng)加熱器、無(wú)損管道檢測(cè)裝置和磁懸浮裝置。
在以上這些電力電子應(yīng)用系統(tǒng)中,大部分都是當(dāng)前軍事和工業(yè)研究熱點(diǎn),有著很重要的實(shí)用價(jià)值。比如電磁同位素分離器、回旋加速器、電子感應(yīng)加速器、磁芯存儲(chǔ)器、磁盤(pán)存儲(chǔ)器、熱磁復(fù)制磁盤(pán)裝置、電磁推進(jìn)器、感應(yīng)加熱器、無(wú)損管道檢測(cè)裝置和磁懸浮裝置。有的屬于歷史悠久的學(xué)科,借助于現(xiàn)代電力電子技術(shù)得到新的發(fā)展,比如古地磁學(xué)。還有的具有重要的研究?jī)r(jià)值,但在當(dāng)前的技術(shù)水平下并不成熟,需要加大研究力度,比如無(wú)線電力傳輸方式。
以上每一種電力電子應(yīng)用系統(tǒng)都是一個(gè)非常復(fù)雜的集成系統(tǒng),但它們的核心都是各類(lèi)電力電子變換器及其控制方法。這些電力電子應(yīng)用系統(tǒng)大多并不只有一種可行的設(shè)計(jì)方案,而是根據(jù)不同的設(shè)計(jì)思路有著不同的設(shè)計(jì)方案,側(cè)重于不同的用戶需求。以無(wú)線電力傳輸方式為例,目前無(wú)線電力傳輸方式有電磁感應(yīng)式、磁耦合共振式和電磁波輻射式三種無(wú)線電力傳輸方案。其中電磁感應(yīng)式無(wú)線電力傳輸方案利用電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)了低功率、近距離的無(wú)線電力傳輸,是一種相當(dāng)成熟的無(wú)線電力傳輸技術(shù),已在各類(lèi)非接觸式充電場(chǎng)合得到了廣泛應(yīng)用。磁耦合共振式無(wú)線電力傳輸方案則利用磁耦合共振原理實(shí)現(xiàn)了中等功率、中等距離的無(wú)線電力傳輸,該方案是近年來(lái)興起的無(wú)線電力傳輸技術(shù),目前理論已較為成熟,產(chǎn)品的傳輸距離和傳輸效率都有了大幅提升。電磁波輻射式無(wú)線電力傳輸方案希望利用微波來(lái)實(shí)現(xiàn)大功率、遠(yuǎn)距離的無(wú)線電力傳輸,該方案的構(gòu)想已經(jīng)提出了很長(zhǎng)時(shí)間,但目前這一方案還有很多技術(shù)問(wèn)題亟待解決,仍處于理論研究階段。
學(xué)生根據(jù)自己的興趣任選12 種電力電子應(yīng)用系統(tǒng)中的一種進(jìn)行研究,查閱相關(guān)文獻(xiàn)并完成該系統(tǒng)的綜述報(bào)告。綜述報(bào)告首先闡述該電力電子應(yīng)用系統(tǒng)的歷史發(fā)展進(jìn)程和目前已達(dá)到的研究水平。在此基礎(chǔ)上,詳細(xì)闡述該系統(tǒng)目前各種可行的設(shè)計(jì)方案,分析其設(shè)計(jì)思路、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和可實(shí)現(xiàn)的性能指標(biāo)并進(jìn)行綜合對(duì)比,指出各自的優(yōu)缺點(diǎn)。最后,簡(jiǎn)述該系統(tǒng)今后需要改進(jìn)和發(fā)展的方向。有能力的學(xué)生還可以針對(duì)該系統(tǒng)的典型設(shè)計(jì)方案進(jìn)行相關(guān)仿真驗(yàn)證。
綜述報(bào)告要求內(nèi)容結(jié)構(gòu)完整、邏輯清晰,并達(dá)到一定的文獻(xiàn)閱讀量。最終,學(xué)生對(duì)自己所選的電力電子應(yīng)用系統(tǒng)的了解和掌握程度以綜述報(bào)告和演講答辯方式所展示。 學(xué)生的綜述報(bào)告演講時(shí)間為每人10 min,答辯時(shí)間為每人5 min。電力電子應(yīng)用系統(tǒng)綜述報(bào)告選題及演講答辯流程如圖3 所示。
圖3 電力電子應(yīng)用系統(tǒng)綜述報(bào)告選題及演講答辯流程
大部分的課程教學(xué)在課程結(jié)束時(shí)進(jìn)行考試或提交報(bào)告,以其成績(jī)判斷是否達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。針對(duì)本項(xiàng)目訓(xùn)練課程以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主體的教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)置,將評(píng)價(jià)量表引入課程考核,讓教師和助教對(duì)每個(gè)學(xué)生在每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的課堂表現(xiàn)進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)分。最終課程評(píng)價(jià)模式將以評(píng)價(jià)量表成績(jī)?yōu)橹?,以課程結(jié)束提交的綜述報(bào)告成績(jī)?yōu)檩o,綜合評(píng)價(jià)學(xué)生的課程學(xué)習(xí)質(zhì)量。采用評(píng)價(jià)量表的優(yōu)點(diǎn)在于給學(xué)生提供了明確的課程學(xué)習(xí)目標(biāo),有利于學(xué)生從被動(dòng)接受評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)變?yōu)樵u(píng)價(jià)的積極參與者,能夠有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,增強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。同時(shí)也給教師提供了較為清晰的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),使教師能夠直觀地把握學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度,為進(jìn)一步改善教學(xué)方法提供直接參考[13-16]。
一般而言,評(píng)價(jià)量表以學(xué)生參加教學(xué)活動(dòng)所表現(xiàn)出來(lái)的對(duì)學(xué)習(xí)的投入作為主要參考對(duì)象,而學(xué)生的學(xué)習(xí)投入體現(xiàn)在認(rèn)知投入、行為投入和情感投入三個(gè)維度的有意義的結(jié)合,因此在設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)量表時(shí)應(yīng)該同時(shí)考查這三個(gè)方面。按照評(píng)價(jià)量表的設(shè)計(jì)原則,針對(duì)本課程各教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)了統(tǒng)一的維度,分別為自主學(xué)習(xí)情況、課堂學(xué)習(xí)情況或綜合設(shè)計(jì)情況、學(xué)習(xí)表現(xiàn)與態(tài)度,分別對(duì)應(yīng)學(xué)生的認(rèn)知投入、行為投入、情感投入。針對(duì)不同的教學(xué)環(huán)節(jié),每個(gè)維度下還細(xì)分為兩個(gè)不同的因子,電力電子應(yīng)用系統(tǒng)項(xiàng)目訓(xùn)練課程各教學(xué)環(huán)節(jié)維度和因子的設(shè)計(jì)如表1 所示。其中“電機(jī)實(shí)驗(yàn)室和繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)室參觀學(xué)習(xí)”“動(dòng)模實(shí)驗(yàn)室參觀學(xué)習(xí)”均為本課程的參觀學(xué)習(xí)部分,其因子的設(shè)計(jì)完全相同。將以上維度和因子的設(shè)計(jì)進(jìn)行拓展,可以設(shè)計(jì)出針對(duì)各教學(xué)環(huán)節(jié)的4 份評(píng)價(jià)量表。以電力電子應(yīng)用系統(tǒng)研究專(zhuān)題為例,其評(píng)價(jià)量表的設(shè)計(jì)如表2 所示??梢钥闯?,評(píng)價(jià)量表將學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)三個(gè)維度、6 個(gè)因子評(píng)定為典范、合格、有待改善三個(gè)等級(jí),設(shè)定了不同的分值范圍,嚴(yán)格評(píng)定學(xué)生的表現(xiàn)。在表2 的學(xué)習(xí)表現(xiàn)和態(tài)度這一維度中,特別設(shè)計(jì)了學(xué)生互評(píng)情況這一因子,學(xué)生互評(píng)主要體現(xiàn)在學(xué)生綜述報(bào)告演講后的答辯部分,要求做相近課題研究的學(xué)生就該學(xué)生的演講內(nèi)容進(jìn)行提問(wèn)和打分。學(xué)生互評(píng)可以使學(xué)生之間就課題內(nèi)容進(jìn)行辯論,幫助學(xué)生反思在自主學(xué)習(xí)中存在的問(wèn)題,明確綜述報(bào)告的改進(jìn)方向[17-19]。
評(píng)價(jià)量表以百分制記成績(jī),4 份評(píng)價(jià)量表和學(xué)生綜述報(bào)告的成績(jī)進(jìn)行加權(quán)后構(gòu)成本課程的最終成績(jī)。課程評(píng)價(jià)模式設(shè)定評(píng)價(jià)量表成績(jī)所占比為70%,學(xué)生綜述報(bào)告成績(jī)所占比為30%。這樣的成績(jī)占比設(shè)定的課程評(píng)價(jià)模式能夠發(fā)揮監(jiān)督、導(dǎo)向和激勵(lì)作用,避免傳統(tǒng)教學(xué)重結(jié)果輕過(guò)程的情況出現(xiàn)。
表1 電力電子應(yīng)用系統(tǒng)項(xiàng)目訓(xùn)練課程各教學(xué)環(huán)節(jié)維度和因子設(shè)計(jì)
表2 電力電子應(yīng)用系統(tǒng)研究專(zhuān)題評(píng)價(jià)量表
針對(duì)工程科學(xué)學(xué)院低年級(jí)本科生的電力電子應(yīng)用系統(tǒng)項(xiàng)目訓(xùn)練課程已開(kāi)設(shè)三年,通過(guò)以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主體,以各類(lèi)電力電子應(yīng)用系統(tǒng)的研究為核心的課程教學(xué)模式,使得學(xué)生增強(qiáng)了對(duì)發(fā)電-輸變電-動(dòng)力系統(tǒng)的感性認(rèn)識(shí),更好地認(rèn)識(shí)和理解各類(lèi)電力電子應(yīng)用系統(tǒng),加強(qiáng)了對(duì)電磁轉(zhuǎn)換和磁場(chǎng)方面知識(shí)的了解和應(yīng)用。對(duì)學(xué)生的問(wèn)卷調(diào)查顯示,項(xiàng)目訓(xùn)練課程取得了較好的效果,學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容和教學(xué)方法的滿意度評(píng)分較高。本項(xiàng)目訓(xùn)練課程的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法對(duì)各高校電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)本科教學(xué)改革具有較好的借鑒和推廣價(jià)值。