孫麗穎 白銳 郭棟

遼寧工業(yè)大學電氣工程學院 遼寧錦州 121001

1 研究生課程建設與教學改革的必要性

教育部發(fā)布的《關于改進和加強研究生課程建設的意見》中，明確要求各培養(yǎng)單位要高度重視課程對研究生培養(yǎng)的重要作用，要進一步加強課程建設?！秾W位與研究生教育“十三五”規(guī)劃》也明確提出必須加強研究生課程的教學改革，構建研究生課程教學保障體系，探索在線開放等形式的教學方式。研究生課程的教學質量對后續(xù)研究生培養(yǎng)過程有重要的影響[1]。

近年來，隨著碩士研究生擴招，二本學校研究生招生規(guī)模不斷擴大，同時生源結構和質量也發(fā)生很大變化，因此，加強研究生的課程建設和課程教學模式改革勢在必行。本文以電氣工程專業(yè)研究生課程電能質量分析與控制為例，探索課程建設的新思路，進行課程教學改革研究與實踐。

2 電能質量分析與控制課程建設與教學的現(xiàn)狀分析

2.1 課程內容陳舊，不適應人才培養(yǎng)需求

課程是人才培養(yǎng)的重要載體，隨著電氣工程領域科學技術的發(fā)展，研究生培養(yǎng)過程中的課程內容也必須與科技發(fā)展同步，才能適應經濟社會對人才培養(yǎng)的需求。然而，目前學校電氣工程專業(yè)研究生課程“電能質量分析與控制”的內容更新較慢，偏重基礎，與學科前沿發(fā)展不匹配。課堂講授內容主要包括電能質量基本概念、電能質量現(xiàn)象的描述及電能質量標準、電能質量的數(shù)學分析方法、傳統(tǒng)電能質量分析與改善措施及電能質量控制技術等。基本圍繞傳統(tǒng)電能質量展開研究，很少涉及新能源接入后的新型電力系統(tǒng)電能質量相關問題的最新研究。同時，課程設置過分強調理論知識的學習，與工程實踐結合不夠緊密，缺乏典型工程案例分析。

2.2 教學模式、教學方法和手段，不適應課程教學改革

現(xiàn)有研究生課程教學模式、教學方法和手段比較落后單一，課堂仍以教師講授為主，網絡課程資源建設進展緩慢；課堂教學組織形式比較松散，處于學校教學質量監(jiān)控薄弱環(huán)節(jié)。個別研究生理論基礎比較薄弱，大部分研究生學習方法、思維習慣還停留在本科階段，只局限于教材上的知識，缺乏自主學習能力和批判性思維。因此，急需改革課程教學模式和教學組織形式，充分發(fā)揮課程育人的重要作用。

2.3 評價方式單一，不適應成果導向評價

現(xiàn)有研究生課程教學評價大都延續(xù)傳統(tǒng)的考試課期末一張卷、考查課交個結課報告的方式，這種傳統(tǒng)的課程評價方式不能有效地評價學生的學習效果，即沒有面向成果產出。由于缺乏過程考核評價，導致學生不重視平時學習過程，精力投入有限則很難發(fā)揮課程教學對研究生創(chuàng)新思維、能力拓展的培養(yǎng)作用。

3 電能質量分析與控制課程教學資源建設

3.1 課程教學內容的更新與優(yōu)化

電能質量分析與控制的課程目標是通過本課程的學習，使學生全面系統(tǒng)地掌握電能質量的相關理論知識，具備基本的科學研究素養(yǎng)與分析問題能力，為學生從事電能質量相關工作或其他電氣工程工作奠定理論基礎和解決復雜工程問題的能力。在課程內容設置上，既要考慮與本科生教學內容的合理銜接，避免重復教學，又要兼顧部分研究生基礎薄弱的現(xiàn)狀。

在兩年來的教學改革實踐過程中，不斷將電能質量研究領域最新學術成果融入課程教學內容中。增加智能電網和微電網對傳統(tǒng)電網電能質量產生的影響、能源互聯(lián)網下的電能質量新需求和發(fā)展趨勢等內容，如屋頂光伏已廣泛應用，對電力系統(tǒng)諧波含量產生重大影響，低次諧波以2、3、5、7次為主，高次諧波含量較高，分布在開關頻率及其倍頻附近；增加電能質量分析方法的最新研究成果，通過分組任務的形式引導學生查閱文獻資料，如共同研讀分析基于遺傳算法優(yōu)化神經網絡的電力系統(tǒng)諧波。通過講解實際新能源接入大電網給電能質量控制技術帶來了很多新問題的工程案例，教學內容突破教材的限制延伸到學術發(fā)展動態(tài)前沿，激發(fā)學生探索新領域的科研興趣，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度。根據(jù)學生的教學反饋結果持續(xù)改進和優(yōu)化課程教學內容。

3.2 慕課教學平臺的完善與教學資源建設

基于以學生為主體的 OBE（成果導向）理念，修訂和完善了課程大綱、課程教案、多媒體教學課件、教學日歷、課程考核實施方案等教學文件?；谶|寧工業(yè)大學慕課（MOOC）網絡教學平臺，建設“電能質量分析與控制”課程線上教學平臺。按照教學大綱設置3個教學單元，包括傳統(tǒng)電能質量分析與控制、電能質量分析軟件應用和智能電網電能質量控制技術等，并細化每部分教學內容，分解關鍵知識點。持續(xù)更新和完善圖片、視頻等教學資源。

建立了典型工程案例庫，包含電能質量現(xiàn)象工程案例、電能質量數(shù)據(jù)處理案例、電能質量數(shù)學分析方法案例、電能質量分析軟件應用案例、電能質量檢測儀器應用案例等20余個，并在持續(xù)增加；建立了文獻資源庫，持續(xù)收集中外電能質量相關研究最新文獻資料，充實到文獻資源庫中，作為課程拓展教學資源，供學生課后自學使用。

任課教師積極關注電能質量研究相關微信公眾平臺，并甄選課程相關內容推送給學生開闊視野，如亞洲電能質量產業(yè)聯(lián)盟的“現(xiàn)代電網中的電能質量問題及其優(yōu)先級”“應對不斷增長的電網復雜性——從電能質量視角”、清華大學能源互聯(lián)網創(chuàng)新研究院的“能源互聯(lián)網靈活電力交易下的電能質量發(fā)展淺談”、NE電氣的“新一代電力系統(tǒng)面臨的電能質量問題與技術挑戰(zhàn)——電源云講壇”、電力電子網的“智能電網背景下電能質量若干新問題及發(fā)展趨勢”等。

4 電能質量分析與控制課程教學模式改革與實踐

4.1 以學生為中心的混合式教學模式改革

在電能質量分析與控制的授課過程中，積極開展以學生為中心的線上線下混合式教學模式改革?；贛OOC網絡教學平臺、QQ課程群等開展線上教學活動，引導學生充分利用網絡資源，多途徑獲取學術前沿知識，培養(yǎng)學生的獲取資源的能力；在線下教學過程中，根據(jù)課程教學內容采用案例式、討論式、互動式等多種教學方法，建立開放的自主學習模式。

課程采取的具體措施主要包括：1）課前，教師在課程MOOC在線教學平臺（學習通）發(fā)布線上預習任務，并根據(jù)本節(jié)課的教學內容特點，設計課堂討論思考題，使得學生帶著任務完成自主學習，并將疑惑和問題帶到線下課堂課程學時中。2）線下課堂，約60%為教師主講，這部分教學內容主要是講授電能質量相關的基本概念、理論和方法，對課堂討論環(huán)節(jié)涉及的重點難點進行歸納和總結等；其余30%的學時主要采取翻轉課堂、討論式學習等形式，針對預留討論思考題展開課堂討論，學生主講、教師點評，師生共同研討；10%的學時完成本節(jié)內容相關的5～10小題課堂測驗，檢驗課堂教學效果。3）引入分組任務環(huán)節(jié)，本課程設計3個分組任務，包括電能質量數(shù)學分析方法應用研究、現(xiàn)代電力系統(tǒng)電能質量新問題、電力系統(tǒng)諧波的研究現(xiàn)狀等。3～4名研究生組成一個學習小組，共同完成分組任務，課前通過查閱文獻資料，合作學習形成小組匯報材料，在課堂上1名同學代表或小組同學合作以PPT演講的形式進行匯報答辯，研究生之間開展研討，教師圍繞報告內容、PPT制作和演講表現(xiàn)等方面進行點評，以促進研究生對電能質量相關知識的學習，以及文獻閱讀能力和學術報告撰寫能力的提升。

通過這些舉措，切實激發(fā)了學生對課程學習的興趣和積極性，大大提高了學生的課堂參與度，分組任務拓展了研究生的知識面和對某一領域了解的深度，通過匯報演講鍛煉了研究生的文獻查閱能力、總結歸納能力、PPT制作能力和學術報告撰寫能力等，通過小組共同完成任務，鍛煉了學生分工協(xié)作的能力。這些能力和素質的培養(yǎng)都為今后課題研究的開展奠定了良好的基礎，實現(xiàn)了以學促研。

4.2 基于MOOC網絡教學平臺，提升課程課堂教學效果

利用MOOC等網絡資源迅速發(fā)展起來的在線教育已經改變了傳統(tǒng)課堂教學的教育模式。開展線上線下混合式教學模式改革，成為課程教學模式改革發(fā)展的新趨勢[2-3]。本課程借助網絡教學平臺和手段，加強了師生之間的溝通和交流。在混合式課程建設探索過程中，在教學組織形式上也利用翻轉課堂、分組任務等多種形式，構建混合式教學模式，將師生互動融入教學活動的全過程[4]。對于本科階段沒有電能質量知識基礎的學生，可以通過課前自主學習課程相關線上教學資源，補充相關知識儲備。反之，可以重點關注課程拓展教學資源。

4.3 融入課程思政的批判性科研思維訓練

本課程為研究生第二學期的專業(yè)課，以課程內容為依托，結合任課教師多年的科學研究經歷和體會，將科學研究思維融入課堂教學。特別是在指導學生研讀文獻資料的過程中，有意識地訓練學生的批判性思維，在學習文獻解決問題方法的同時，要能夠正確看待設計原理方法的適用條件及局限性，理解文獻設計方法在當時技術條件下的合理性等。分組任務報告中，要求學生不僅僅簡單介紹一篇文獻，還要能夠綜合總結歸納一系列相關課題文獻成果的研究現(xiàn)狀，并引導學生嘗試評價現(xiàn)有文獻成果的優(yōu)缺點、提出自己的想法和思路，使學生以本門課程學習為載體得到基本的科研思維訓練，為第三學期末撰寫文獻綜述報告、開題答辯打下良好的基礎。

4.4 科學合理的課程考核評價體系構建

在電能質量分析與控制課程教學改革實踐中，充分考慮到本校學生的理論知識基礎和應用能力培養(yǎng)要求，構建科學合理的課程評價體系，重視學習過程的評價，突出反映學生的學習水平和能力。

本課程總成績構成：平時MOOC線上教學50%+分組任務30%+結課報告20%。平時MOOC線上教學包括平時自主學習、課堂討論、隨堂測驗等累積得分；分組任務包括多媒體課件制作、課堂演講等教師評價（占60%）及組間互評（占40%）；結課報告為課程結課后，圍繞近兩年現(xiàn)代電網電能質量問題研究、電能質量綜合評估與綜合治理等，撰寫5 000字文獻綜述結課報告，要求重點突出、結構合理、言簡意賅，能充分反映該領域的發(fā)展態(tài)勢。

結合學生互評強化對學習過程的考核和多元化評價。如在學生分組任務中，由學生評委與授課教師共同獨立評分，加權得到本次分組任務的最終成績等，使課程總評成績更能反映學生的學習過程、能力水平和綜合素質。這種評價改變了單純以期末一次性考試結果決定成績的狀況，學生的學習積極性也明顯提高。

5 結束語

經過兩年的課程建設和教學改革實踐，已經初步建成了較完善的線上課程資源；線上線下混合式教學模式得到實踐檢驗，多元化的課程評價體系充分反映了學生的素質和能力，應用效果良好。課程教學效果反饋評價調查結果顯示，98.2%的學生認同線上線下混合式教學模式，并愿意積極參與到課堂互動中；所有學生都認可分組任務教學組織形式，認為自己在任務小組中能夠發(fā)揮作用并有所收獲；95.4%的學生認為線上課程資源比較豐富，基本能夠滿足自己的學習需求，其中15.2%的學生希望增加電力系統(tǒng)自動化等前修課程的相關基礎知識資源。下一步將繼續(xù)密切關注電能質量研究發(fā)展動態(tài)，不斷更新和優(yōu)化課程教學內容，豐富課程教學資源，供本科階段沒有開設相關課程的研究生課前預習使用；積極開展課程思政教學改革，培養(yǎng)學生科技報國的家國情懷。