牟 黎，宋志明，马彦飞，邢凤民，王 婧
（1.国家电网有限公司技术学院分公司，山东 济南 250002；
2.国网济南供电公司，山东 济南 250002）
随着我国特高压直流输电和柔性直流输电的快速发展，对直流输电技术专业技能型人才的需求不断增大。“直流输电技术”作为专业选修课程，学生对其重视程度不足。“直流输电技术”课程涉及知识面广，实践性、操作性较强，单纯的理论讲授或者单一的授课模式很难使学生理解和掌握相关知识。因此需进行基于现场工作全过程的“直流输电技术”课程混合教学模式改革，以提高课程教学质量。
翻转课堂教学模式重新调整课堂内外的时间，将学习的决定权从教师转移给学生[1]。任务驱动教学包括前段任务活动阶段（介绍主题和任务）、任务周期（完成任务准备报告计划）和语言聚焦（分析和再练习）[2−3]。讲授法可帮助学生全面、深刻、准确地掌握教材，提高课堂教学效果和效率的同时能发挥教师的主导作用[4−5]。单纯的讲授、翻转课堂和任务驱动式的教学模式都存在一定的局限性，本文根据“直流输电技术”课程的内容特点，丰富课程内容，探索新的教学模式，以提高课程教学质量。
1）课程教学内容丰富且涉及面广，学生掌握起来比较困难。课程涉及的学科范围广，课程知识点繁多，学生在学习本课程之前需学习电力电子、电力系统、电气设备、直流控制与保护等相关专业知识，知识点环环相扣，如果基础不牢固，很难掌握本课程。
2）课程教材内容与学生接受能力、生产实际不匹配。现有的“直流输电技术”课程教材分为两种：一种教材以实际工程为例编写，所涉及的工程和现场内容较多，以学生的实际能力水平，其难以理解教材内容；
另一种教材全部为直流输电技术的理论知识，若仅讲授理论知识，则课程内容与生产实际结合不够紧密。
3）教学方法重理论轻实践，教学模式单一。该课程专业性和实践性强，目前主要采用传统的讲授法进行授课，未能充分调动学生的学习兴趣。
4）缺少有效考核机制，学生学习的主动性较差。部分院校将“直流输电技术”课程列为选修课程，学生对课程的重视度不高，学习兴趣不浓。由于考核形式单一，学生对知识多采用死记硬背的方式，未深入理解直流输电技术有关知识，遇到问题主动解决的积极性不高，学习能动性较差。
2.1 总体思路
通过进行研究与实践，“直流输电技术”课程最终采用线上+线下、虚拟+现实、讲授+实训、学校+企业相结合的多种混合式教学模式，教学内容与现场密切相关，服务企业，精准教学；
提高教学效率，帮助学生顺利地进行自主学习；
提升教师科研水平，将企业岗位需求与实际教学内容相匹配。
根据梳理的课程能力模型，以及现场直流换流站岗位的能力要求，对“直流输电技术”课程的内容进行任务分解，结合现场换流站实际的工作过程和工作案例，利用实训平台、电力企业培训基地和网络大学平台，进行线上+线下、虚拟+现实、讲授+实训、学校+企业相结合的教学模式改革，通过对学生的过程考核、技能考评和企业考核，检验最终的学习成果，课程现状与课程改革理念如图1所示。
图1 课程现状与课程改革理念
在实训过程中，针对每一个任务，要求学生将任务名称、任务具体步骤和现象进行图文说明，根据学生的完成情况汇集图文，将操作正确的任务形成任务集，将操作错误的任务形成错误案例集，丰富教学和研讨资源。
2.2 教学内容重组
1）课程原教材包括直流输电的稳态特性、直流输电的控制与保护、直流输电的谐波特性、高压直流输电换流站、直流输电接地极及其线路等内容，全部为理论讲授。为使“直流输电技术”课程的教学内容与现场实际工作相适应，进一步分析直流换流站岗位的能力要求，进行岗位能力模型重建，细化初级、中级、高级能力，明确知识、能力、素质目标，结合能力模型和现场需求对课程进行任务模块化分解，任务由简入繁、由单任务到多任务，重新确定教学内容模块。
2）教学内容重组为四部分，分别为线下理论部分、线下实训部分、线上部分、现场研学部分，如图2所示。线下理论部分包括直流输电系统概述、换流站一次设备、换流站二次系统、换流站运行操作、直流系统故障分析及事故处理。线下实训部分包括换流站主要设备巡视、双极直流系统启动操作、双极直流系统停运操作、单极直流系统功率升降操作、单极直流系统降压与全压运行方式转换操作、单极直流系统大地回线与金属回线转为运行操作、单极直流系统OLT试验操作、交流滤波器状态转换操作、典型异常及故障处理。线上部分包括《走进直流的世界》《换流站运维运行管理》《换流站运维岗位职责》《换流站巡视管理》等网络课件。现场研学部分包括换流站一次及二次设备认知、换流站值班模式、换流站典型操作、现场交流答疑等。
图2 教学内容重组图
2.3 “直流输电技术”课程模式改革
2.3.1 教学模式改革方案
教学模式改革方案如图3所示。
图3 教学模式改革方案
1）通过制作微课视频等，实现线上+线下的混合式教学。制作直流输电技术相关的概念、管理、标准等微课，利用网络大学、腾讯课堂等网络平台，帮助学生课前预习、课后复习及答疑，形成预习、上课、答疑、复习的闭环学习模式。
2）线下理论部分除了概念等理论教学内容外，还增加了视频、图片、事故通报等形式的现场真实案例，以帮助学生理解相关知识。线下理论教学时，采用讲授、分组讨论、分组对抗等灵活多样的教学方法进行授课。
3）线下实训时，结合现场真实操作任务编制具体操作步骤，利用仿真培训平台进行任务操作及事故处理。根据重新规划的课程内容进行讲授，对于难理解、现场感较强的教学内容采用实训的形式还原现场工作过程，授课中增加交流研讨，实现讲授+实训相结合的混合式教学。
4）现场研学。通过与换流站相关负责人沟通，为学生提供实地参观机会，使其对直流设备及操作流程有感性认识，实现虚拟+现实、学校+企业相结合的混合式教学。
2.3.2 教学资源平台和仿真实训室建设
1）直流输电仿真实训室建设。建设直流输电工程的混合仿真实训室和数字仿真实训室，开发与现场高度一致的仿真系统，包括一次直流设备实时仿真系统、二次控制及保护设备仿真系统、交流场设备及环境仿真系统、通信仿真系统、运行人员控制仿真系统、数字3D仿真系统等。结合现场实际的案例和操作任务，开展课程线下实训部分的授课。
2）产学研基地建设。加强与电力生产单位交流合作，实现校企联合，建立校企联合培养基地，师资互通，培养双方的“双师”能力，资源互享，定期进行教材开发与修订、操作任务更新、现场案例归集，及时对学生的现场研学活动进行反馈，定期进行双方的合作交流。
3）相关教学资料建设。在实训课程中，针对每个操作任务，要求学生将任务名称、具体步骤、每一步的现象进行解释，配备相应的截图并说明。根据学生的完成情况，将正确的任务操作资料整理形成任务集，将错误的任务操作资料整理形成错误案例集，不断丰富教学和研讨资源。
2.3.3 学生学习评价方法改革
1）完善考评制度，实现过程考核、技能考评、理论考评和企业考核的综合评定。过程考核是对每节课、每章或每类操作任务进行阶段性考核，最终成绩取所有阶段性考核成绩的平均值。其中，每节课后利用问卷星提前设置重点及难点问题，学生通过扫描二维码进行考核，考核内容以本节课的基础概念为主；
每章学完后利用一节课的时间对其进行理论考核，题目以客观题为主；
每类操作任务考核是从操作任务中随机选择一项任务进行考核，以现场操作票和操作要求为主要考核点。技能考评是课程结束后针对现场实际应用的操作类考核。理论考评是对课程讲授及实际操作注意事项等相关理论进行考核。企业考核是学生到企业现场进行研学过程中，由现场专家进行的考核，且现场严格执行安全一票否决。
2）优化测评反馈系统。通过问卷星收集学生的反馈，以不断改进教学模式。测评问卷对教学准备、教学目标、教学内容、教学方法、课件设计、课堂管理、教师素质、学生吸收度等进行测评，以促进教师不断提高教学水平和教学质量，为课程改革提供参考。
本文对采用基于现场工作全过程的教学改革方案进行了详细分析，阐述了目前“直流输电技术”教学存在的问题与不足，并在此基础上提出改革方案，使教学内容更加丰富、精炼，教学模式更加多样、完善，以促进人才培养质量的提高。
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