基于多种教学法的《电力系统规划与可靠性》课程资源建设探索

2018-07-26张莲梅刘振盛

教育教学论坛 2018年23期

张莲梅刘振盛

摘要：《电力系统规划与可靠性》是武汉大学本科生专业的选修课，本文在分析了该课程当前存在的主要问题和该课程资源的特点后，拟定基于案例教学法、项目驱动教学法和情景教学法等多种教学法来建设该课程资源。初期采用某大公司提供的云计算方式建立公开独立网站，并初步设计了网站的基本框架，以使网站能真正为基于该课程的全景式多层次目的服务。

关键词：电力系统规划；可靠性；项目驱动教学法；云计算；网站建设

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）23-0155-03

一、引言

自2015年以来，武汉大学进一步加强了本科教育，促使大学回归人才培养本位，提高人才培养质量，本科教育改革重点在于以学生发展为中心，牢固树立“人才培养为本、本科教育是根”的办学理念，促进科研与教学的良性互动，教育与教学的有机融合，激发教师“教”和学生“学”的双重动力[1]。

《电力系统规划与可靠性》课程是武汉大学本科生专业的选修课，本课程近5年来常年选修人数超过350人，约占该专业可选课本科生人数的87%以上，是深受本科生欢迎的一门专业选修课。

但自本课程建课30多年以来，授课一直以教材为主，自本教学团队担任该课程任务近6年以来，虽多方结合工业和科研实际，在授课中不断完善教学资源，但仍感到了本课程资源有一定的不足，有必要下功夫收集和整理该课程资源，并将课程资源从本课程学习延展至大学生竞赛、本科生毕业设计、研究生课题研究等相关领域，课程资源的使用者从武汉大学本科生延展至武汉大学研究生、相关科研人员。

本课程资源初步拟基于案例教学法、项目驱动教学法和情景教学法等多种教学法来建设，初期采用某大公司提供的云计算方式建立公开独立网站，以此网站提供本课程资源，为基于本课程的全景式多层次目的服务。

二、本课程当前存在的主要问题

经本课程团队近6年的授课经验来看，课程除了在正常的教学活动中采用传统讲授、考核考试方式外，实践性基本缺失，这是本课程当前存在的主要问题。本课程极需提供相关的课程资源以便对学生进行全景式多层次培养。

本课程实践性很强，但是实际授课中理论环节占绝大比例，实践环节基本缺失。授课教师虽然强调本课程实践环节很重要，并尽力要求学生去进行实践，但是因为缺少实践数据和实践工具，学生既不愿意也没有能力自己去完成数据的收集和实践工具的使用工作。如果教师能够提供相关的数据和实践工具，降低学生的工作量和难度，有利于学生进行本课程的实践，因此极有必要专门进行本课程资源的建设。

三、本课程资源的特点

1.数据种类繁多。本课程是多学科综合课程，相关数据种类繁多，不仅包括电力行业数据，还包括经济、人口、地理、气象等其他行业数据；不仅包括基础结构数据，还包括不断新增的运行数据；不仅包括计算数据，还包括计算工具；不仅包括用于计算的数据，还包括案例、文件和法规等。

2.数据量巨大。主要包括：（1）计算工具种类繁多，有些计算工具存储所占空间较大。（2）计算数据量大，有可能保存长达十年以上的高采样密度数据，有可能保存覆盖全球的高采样密度数据。（3）有些在线计算占用计算空间巨大。（4）计划向国内外相关工作人员提供课程资源服务，被服务人员数量较大。

3.静态和动态服务并存。静态服务主要是指用户可下载本课程资源至用户端计算机后脱网使用。动态服务主要是指用户在网站上直接进行计算或规划得到相关的结果，这是本课程资源拟将为用户提供的高层次服务。

4.服务于多层次目的。本课程资源能为《电力系统规划与可靠性》课程、大学生电工数模竞赛、本科生毕业设计、学生创新和人才培养、教师培养和科研共5个层次的目的服务，应根据各目的特点提供相应的课程资源。

根据上述本课程资源的特点，应选择合适的教学法来使用资源，采用合适的方式来提供资源。

四、课程资源教学法的选择

1.案例教学法。20世纪初，哈佛大学创造了案例教学法，即围绕一定培训目的把实际中真实的情景加以典型化处理，形成供学员思考分析和决断的案例（通常为书面形式），通过独立研究和相互讨论的方式来提高学生分析和解决问题的能力的一种方法。这种教学方法依照法律工作中的立案办法把教学内容编成案例形式来进行教学很受欢迎，在当今世界的教育和培训中受到重视和广泛的应用[2]。本课程可以通过各种实际或典型案例，促进学生学习。因此，本课程需要提供广泛的相关案例资源，供教学中采用案例教学法。

2.项目驱动教学法。项目驱动教学法是一种建立在建构主义学习理论基础上的教学法，它是解决问题、完成任务为主的多维互动式的教学理念，使每一位学生都能根据自己对当前问题的理解，运用共有的知识和自己特有的经验提出方案、解决问题。该法中的项目，一般是以产生具体的、具有实际需求和应用的产品为目的的任务[3]。本课程可以通过要求学生完成具有实际需求和应用的项目来促进学生学习。因此，本课程需要提供广泛的相关项目资源，供教学中采用项目驱动教学法。

3.情景式教学法。情景式教学法是充分利用形象，创设典型场景，激起学生的学习情绪，把认知活动和情感活动结合起来的一种教学模式。从学生的学习效率来说，能够引起学生情景共鸣的效果是优于无情景共鸣的学习效果。本课程可以通过激起学生的情景共鸣来促进学生学习。因此，本课程需要提供广泛的相关项目资源，供教學中采用情景式教学法。

本课程除了在正常的教学活动中采用的传统讲授、考核考试方式外，课程资源还要能满足案例教学法、项目驱动教学法和情景式教学法等多种教学法的使用。

五、课程资源提供方式的选择

本课程的资源主要有三种方式可供选择：线下方式、线上方式和混合方式。

1.线下方式。线下方式是指不采用互联网方式、由学生找教师拷贝课程资源。鉴于本课程资源量巨大的现状，此方式有一定的优点，但是不能为更广大的使用者服务，故不予考虑。

2.线上方式。线上方式是指采用互联网的方式提供课程资源。近年来，大规模的在线开放课程（“慕课”）和学习平台在世界范围内迅速兴起，拓展了教学时空，增强了教学的吸引力，激发了学习者的学习积极性和自主性，扩大了优质教育资源的受益面，正在促进教学内容、方法、模式和教学管理体制机制发生变革[4]。此方式能服务更广大的资源使用者，但是建设和维护网站的工作量较大。因为本课程资源量巨大，若资源使用者同时上传本课程资源，则本课程资源和使用人数存在日渐增长的可能性，则网站费用也会比线下多，且有日渐增长的可能性。本课程资源建设采用此方式。

3.混合方式。混合方式是线上和线下相混合的方式，这种方式可以在资源使用者和资源维护的经济性方面取得适当的平衡，但必会减少一部分的资源使用者。经反复考虑，不采用此方式。

线上方式中，经调研和实际试用，一般有如下五种方式可供选择：武汉大学课程中心、精品课程中心、MOOC、通用或专用论坛等、专门网站。（1）武汉大学课程中心。武汉大学建有课程中心，可供本校教师在该网站上免费建设课程。该课程中心所建本校课程较多，可以正常使用，但是每门课程所传资源的结构固定，主要以PPT文件等静态文件为主。因为需要用户名和密码才能使用，访问量极小，教师和学生中并不常用该课程中心的课程，甚至许多教师和学生从未用过此课程中心的课程，故此方式不予考虑。（2）精品课程中心。国家花费大量的人力、物力建设各级精品课程中心。例如“精品课”网站是全民终身学习的平台，发布的国家级精品课程运行良好，使用起来很方便[5]，但仍有如下不足：①虽然每门课程的资源可以PPT、视频、doc等近10种方式表达课件、作业、试题库等课程所需，但是所有资源仍基本是观看或静态下载方式，不满足本课程资源动态使用方式所需。②该网站上基本只发布国家级精品课程，专业选修课几乎不可能被发布。③该网站课程只能用于课程学习，资源不利于延展至科研使用，故此方式不予考虑。（3）MOOC。大规模在线开放课程（Massive Open Online Course，MOOC）是一种任何人都能免费注册使用的在线教育模式。随着MOOC的兴起，武汉大学也在推广MOOC[6]。MOOC有一套类似于线下课程的作业评估体系和考核方式，例如：中国大学MOOC承接教育部国家精品开放课程任务，向大众提供中国知名高校的MOOC课程[7]。许多MOOC网站运行良好[8-10]，覆盖国内国际课程，使用起来很方便，师生互动性强，访问量大，但仍存在如下不足：①所有资源仍基本是观看或静态下载方式，不满足本课程资源动态使用方式所需。②该网站课程只能用于课程学习，资源不利于延展至科研使用。③每门课维护工作量巨大。故此方式不予考虑。（4）通用或专业论坛等。采用电力研学网[11]等通用或专业论坛等方式，虽脱离了上述3类课程网站的局限，只要是可以制成文件的资源都可以上传下载，扩展了可用资源的种类，提供使用者各种交流方式，但是论坛有如下不足：①论坛使用者混杂，使得本课程资源使用者要在混杂信息中寻找特定信息，寻找工作量大，干扰因素多。②论坛资源未经可使用性审核，使得可使用性大为降低。故此方式不予考虑。（5）专用网站。经过排除上述4种线上方式后，为本课程资源建立专用网站是可行之道。建立专用网站有如下两种方式：①独立建网站。具有自主灵活的优点，但是当资源量巨大时，运行费用较多。②采用某大公司提供的云计算方式建网站。例如，新浪云提供云计算服务[12]。此方式虽受限于该大公司提供的云计算服务的限制，但是初期运行费用较少。

经比较上述两种专用网站的优缺点，本课程资源专用网站拟初期采用某大公司提供的云计算方式建网站，后期根据网站的使用情况再进行调整。

六、本课程资源的基本框架

根据上述分析，本课程资源的基本框架如图1所示。

本课程资源主要提供静态服务和动态服务两大类，其中动态服务中包含论坛。

1.静态服务，主要是指提供文件类型、数据包和程序包之类的静态文档的下载。

2.动态服务，主要是指根据本课程资源提供的相关数据和相关计算工具或规划工具，在线进行计算或规划，得到相应的计算结果或规划结果，供用户使用，这是本课程资源网站的特点。如何提高计算或规划速度、如何提供尽可能多的方数据或工具供用户在线使用、如何把封装的计算或规划过程剖析并透明给用户理解都是需要解决的问题。论坛是为了更好地交互，更好地为课程学习或教学服务，本网站提供交互论坛服务。

在实际开发和运行时，上述基本框架需要进一步细分和优化，以使网站能真正达到基于《电力系统规划与可靠性》课程的全景式多层次的服务。

七、总结与展望

本文在分析了《电力系统规划与可靠性》课程当前存的主要问题和本课程资源的特点后，初步拟基于案例教学法、项目驱动教学法和情景教学法等多种教学法来建设本课程资源，初期采用某大公司提供的云计算方式建公开独立网站，并初步设计了该网站的基本框架，以使该网站能真正为基于本课程的全景式多层次目的服务。

参考文献：

[1]武汉大学.武汉大学关于深化本科教育改革的若干意见（武大字[2016]2号）[Z].2016.

[2]Mbalib.com.案例教学法[EB/OL].2017-03-28.

http：//wiki.mbalib.com/wiki/案例教学法.

[3]邱泽敏，王高亮.基于项目驱动教学法的计算机网络实践教学研究[J].软件导刊，2011，（3）：190-191.

[4]中华人民共和国教育部.教育部关于加强高等学校在线开放课程建设应用与管理的意见（教高（2015）3号[Z].2015.

[5]中国成人教育协会.精品课[EB/OL].2017-03-27.

http：//www.jingpinke.com/

[6]武汉大学.武汉大学关于开展2016年度MOOC课程立项建设的通知（武大本函（2016）61号）[Z].2016.