专注思维训练 开启云端脑洞

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一、案例概述

课程名称：电力系统及继电保护

授课对象：电气工程及其自动化专业2017级本科生 

基本情况：继电保护的任务是为了保证电力系统运行的安全性和可靠性。当系统（或设备）发生故障时自动、迅速、有选择的将故障元件从系统中切除，使故障设备免于继续遭到破坏，保证其他无故障部分继续运行；当发生不正常运行状态时，发信号、减负荷或跳闸。本课程3月2日开课，采用资源课程（学习通）+直播答疑（钉钉）混合式教学。每周6学时，应到课人数71，实到课人数71，到课率达100%。

在线教学主要特色：以学生为主体，以设计分析思维为载体，教学中加入有趣的课件设计，寓教于乐，开启云端脑洞。

二、在线教学设计

教学设计是教学想法的集中体现，一节好课自然离不开一份详细且有创意的设计。电力系统及继电保护课程具有理论与实践并重的特点，与实际的生产设计息息相关。因此我在传授基础知识的过程中，会将抽象的东西具体化，让学生脑海中有画面产生；我也更注重知识之间的连接，让学生有主线可以找；同时理论是怎么应用到实践的是我授课的重点，为开启他们的脑洞做准备。如图1所示，是本门课程总体的教学设计导图。

图1 课程教学设计导图

三、在线教学实施 

电力系统及继电保护开课之前，我们教研团队进行了充分的讨论与试验，力图让学生有更好的体验。在开课之前，我自制了集结令，推送给他们，里面包括详细的课程平台使用，课程要求以及考核环节布置等。如图2所示。

图2 开课集结令

工欲善其事，必先利其器。为了上好网课，解决网上教学板书的难题，本着疫情期间不出门的原则，我用手边材料自制了电容笔，将PAD投屏之后，达到了用板书与学生交流的效果。这样可以分步骤推导知识点，不会让学生觉得速度太快。

图3 自制电容笔 板书

教学实施分为三个阶段：

第一阶段：课前—-脑洞开启的蓄力阶段

上课之前，我会在学习通平台上传本周资源课程学习内容，对资源课程的章节进行编辑，给每个小知识点都添加一个小问题，学生看完视频，能够马上答题，进行知识的应用实践，提交题目之后，会有我提前录制的答案解析，进一步加深学生的理解。平台可以统计学生的答题情况，让教师及时掌握学生的易错点，作为答疑时的重点进行有针对性的讲解。

图4 课前学习内容布置

第二阶段：课中---烧脑阶段

上课过程采用钉钉直播的方式，根据学生课前的学习内容进行归纳总结，在现有知识点的基础之上，进行升华。由于继电保护是一门偏设计类的课程，而设计是要有理论依据的，所以继电保护里的计算题很多，学生会反应比较难，经过探讨，我发现学生之所以觉得难，是因为算出来的数据不知道有什么用途。根据人学习的思维，抽象的东西不好理解，一旦落到实物上，难点便可攻克。因此，我每讲一个计算题之后，都会联系具体案例，将哪个数据对应哪个元器件都告诉学生，效果很好。在上课过程中，我更注重培养学生的分析设计思维，我常常进行场景的引入教学，让学生把自己想象成案例的设计人员，让他们重走一次前人的设计之路，在这个过程中，学生可以领会设计的精髓，找到突破口，为以后自己设计保护打下坚实的基础。

图5保护案例分析

上课过程中为了防止学生注意力不集中，我对传统课件进行了创新，增加其趣味性和互动性。融入了随机点名，蒙层显示答案，抽奖，思维导图，分类动画习题等环节。有效的提高了学生的注意力。

图6交互式课件创新

第三阶段：课后—-脑洞的互相碰撞

每周五答疑之后，晚上六点我们会组织一次线上考试，为时一个半小时。八点我们会直播为学生讲解试卷。及时反馈学生的问题，形成闭环式教学。而后我会让学生讨论自己发现或者遇到的问题，大家集思广益，灵感互相碰撞。

图7 试卷讲解及学生讨论

四、在线教学实施成效

通过现阶段已经进行的线上教学，学生们反映良好，与传统课堂相比，在线教学也多了一些优势，摆脱了传统教室设备的局限，上课互动方式更加灵活；随时随地都可以连线，师生之间交流更多。成效展现如下：

1.学生出席率提升，可以做到100%出勤。通过签到，随机点名，公屏互动等方式，监督学生是否在观看直播。

2.学生主动性提高，遇到不会的问题会主动提出，深入思考。

3.通过教学的深入，每周测试的成绩逐步提高。

4.学生的设计分析思维逐步养成。一开始让学生把自己想象成设计师，他们会不知所措，随着设计思维的养成，每个人都可以对案例发表点观点，成效显著。

五、在线教学反思

电力系统及继电保护是一门与生产实践联系紧密的课程，采用案例教学更能引起学生的兴趣，但现阶段本人的实际案例还是有些形式单一，不如现场情况复杂。自从开设网课以来，有一些已经毕业的学生联系到我，希望来旁听课程，他们说继电保护在实际中用的很多，我也在进一步和他们沟通，让他们分享一些现场的复杂的实际案例给我，采取成果导向式教学。