同化理在电力系统自动化课程教学中的应用

摘 要：电力系统自动化课程是电气工程学科的专业课程,由于存在较多的理论和实际联系,在单纯教学过程中存在较多的问题.结合电力系统自动化课程本科教学与实验课程,把奥苏泊尔同化理论思想引入到该课程的教学过程中,通过教学实践发现,变被动式学习为主动式学习,变接受式学习为发现式学习,很大程度上能够培养学生的学习积极性和能力,提高教学效果.

关 键 词：同化理论；奥苏泊尔；电力系统自动化；教学效果

作者简介：李振兴（1977-）,男,河南漯河人,三峡大学电气与新能源学院,讲师；张涛（1981-）,男,安徽阜阳人,三峡大学电气与新能源学院,副教授.（湖北宜昌443002）

基金项目：本文系三峡大学教学研究项目重点项目（项目编号：J2011008）的研究成果.

中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1007-0079（2014）06-0051-02

电力系统自动化课程是电气工程学科专业的一门重要专业课程,该课程具有丰富的知识点和广阔的知识面,主要是对电力系统安全控制所涉及的发电机并列、有功和无功调节、低频减载和备自投等知识的讲授.电气工程专业已开展电力系统分析、电机学和电气工程基础等课程,同学们对电力系统自动化具有初步的认识,但所学课程多侧重于电力一次系统的运行和分析知识,针对二次系统的辅助功能,特别是二次系统装置的原理及其组成缺乏实际认识,事实上,电力系统自动化是二者紧密联系、互相影响认识的一门课程.[1,2]

然而在我国,因大学生入学前受到应试教育条条框框的束缚,部分学生往往只在乎考试成绩而轻视综合能力的培养,传统的教学也是采用以教师讲授为主,实验为辅的教学方法,这种方法直接使得学生对课本知识过分依赖而丧失求新的科学态度,其创新能力和学习效果并未全部激发出来.[3,4]因此,本文拟结合笔者在三峡大学的教学经验,把奥苏泊尔同化理论运用到课堂中,使学生在学习新知识过程中对已有的认知结构进行重新改组,使自己原有的观念发生变化,变被动式学习为主动式学习,变接受式学习为发现式学习,以培养学生的学习积极性,提高教学效果.

一、奥苏泊尔同化理论思想

1963年美国纽约州大学研究院教育心理学教授奥苏泊尔（D.P.Ausuble）在他的《意义言语学习心理学》书中首次正式提出了他的“同化理论”概念.[5,6]该理论的核心思想是：学习者在学习新知识过程中对已有的认知结构进行重新改组,使自己原有的观念发生变化,这样才更有利于新知识的掌握和消化.同化理论有两个主要特点：

1.变被动学习为主动学习

学习可以分为两大类：被动学习和主动学习.奥苏泊尔教育心理学中最主要的观点之一就是：主动学习是指学习者所学习的新知识与原有的知识之间存在联系,学习者所学新知识、新概念被原知识结构所同化的过程.这样的学习可以增加学习者的信心,新知识也更有利于接受.由于学习者已具备原有的知识,在此基础之上,学习就变得简单易行,那么学习者就能变被动接受知识为主动学习.

2.变接受学习为发现学习

我国的大学生高考考分很高,但是实践能力和发现新事物或新问题的能力较差,表明我国的大学生在学习方法和习惯上存在问题,同时也是我国科技进步相对较慢的一个主要原因.目前,大部分学生较多的都是被动的接受学习方式,也就是在学习过程中,所学内容基本上是以定论的形式被学习者学习,学生没有问为什么,怎么得到的,对于求是求新缺乏积极性,因此学习中就较少发现和创新.奥苏泊尔教育心理学中观点认为,发现学习是在学习过程中不断地发现问题,发现与原有知识不同的问题,在发现的过程中去主动解决该问题,使得新知识在发现中被掌握,在发现中与原有知识同化,达到认知新知识的目的.

主动学习和发现学习是一种积极的学习方式,应该被广大师生认知.高校教师应该在教学过程中主动引导学生变被动学习为主动学习,变接受学习为发现学习.

二、电力系统自动化课程教学中存在的问题分析

1.内容较多,课时有限

电力系统自动化课程内容涵盖电力系统自动装置原理、调度自动化、远动原理、变电站综合自动化、配电网自动化、能量管理系统结构等较多内容,在有限的课时内实现全部内容的讲授是很困难的.如果教师讲解深度较浅,面面俱到,学生所学在实习和未来的工作中将无法满足技术所需.如果教师讲解深度较深,必然要用到较多的时间,课时又不够,很难完成教学大纲要求的教学任务.

2.课程知识面较广,学生基础知识薄弱

电力系统自动化课程开设在本科生第七学期,并且以电力系统继电保护、电力电子技术、电力工程基础、电力系统分析、自动控制理论、电机学等课程为基础.如电力系统频率和有功功率控制环节,就涉及到自动控制原理在电力系统控制中的应用,电力电子技术中的整流、功率放大电路,还要涉及到PID调节器,模拟和数字电子技术的电路实现,电机学中同步发电机组转子运动方程等.事实上一些基础课程都是并行学习过程,缺乏一定的层次性,还有一些课程随着时间的推移,在学生应付考试后,知识遗忘程度较高.该门课程要求在已有的知识基础之上学习,但是课时量少,教师不可能拿出大量时间复习回顾,就会出现有些学生基础较差,课下又不注意补缺,课上就会听不懂,从而影响学习积极性,严重影响了教学质量.

3.学生对学习专业课的积极性不高

目前,大学教学多是采用传统式教学,即“教师讲,学生听”.随着高校教学基础设施的提高,很多高校在讲授课程时还使用多媒体辅助教学,一般还是以教师讲授为主.虽然多媒体辅助教学比传统的黑板板书讲解内容多,缓解了课时较少、内容较多的问题,但学生学习效果还是较差.学生上课只是被动听,被动学,没有主动参加,这就极大地影响了学习的积极性.另外,一般本科大学中有很大一部分学生为了考研,他们对考研涉及的课程,如电力系统分析,关注度较高,可能拿出较大的积极性和主动性来学习,对于非考研的课程,及格即可.较多学生面临考研和找工作,对电力系统自动化课程主动学习性较差,这就形成了上课出现一些学生旷课,来上课的学生上网看小说、聊天、浏览网页等的行为,进而影响了教师的教学效果.三、同化理论在电力系统自动化课程教学中的应用

针对电力系统自动化课程教学中存在内容较多,知识面较广,学生基础知识较薄弱,学生对专业课学习的积极性不高的问题,这些都要求教师改进传统教学方法,把好的方法引入到教学中,变被动学习为主动学习,变接受学习为发现学习.

1.把奥苏泊尔同化理论引入到理论教学环节中

奥苏泊尔的同化理论核心内容是要求学习者对所学理论知识要全面理解,并且要求在理解的基础之上去掌握.这样学生才能对所学到的知识记忆深刻,才不会出现为了应付考试而被动学习.如何快速而有效地使学生理解并掌握理论知识,是教师在教学中要解决的首要问题,以往以“讲授为主”的教学,教师只是把理论知识讲授给学生,没有真正引导学生去理解并掌握.因此在教学过程中,学生就缺少了自己对理论知识的认知和思想表达,只是公式化记忆和模拟,出现了比葫芦画瓢式的学习模式.在笔者的课堂上,将同化理论运用于电力系统自动化课程的理论教学中,引导学生在自己的头脑中建立已有的理论知识的框架,同时鼓励学生主动地去学习相关的新理论知识,并将新知识与自己头脑中原有理论知识之间建立起实质性的联系,即新旧知识融合.这样学生就能较准确地理解该门课程的理论,使枯燥的理论在自己的头脑得生动起来,从而使课程学习变得有趣起来.同时可以变被动学习为主动学习,学生的积极性比传统的教学显著提高,学生课堂活跃,能够积极参加问题的讨论.在教学中,笔者一般还把学生分成若干组,一起讨论如何把新知识和原有知识结合起来,共同构建新的理论知识体系,鼓励学生踊跃发言,课堂不再死气沉沉.由于新知识的同化,学生参与课堂讨论,使得新知识的传授变得容易,而且节省很多时间,也就解决了课时较少的问题.

2.把奥苏泊尔同化理论引入到实践教学环节中

奥苏泊尔的同化理论另一核心内容是要求学习者有意义地进行发现式学习,发现问题,解决问题,从而避免被动式接受学习.高校教师过去往往忽视学生发现问题的能力,对于学生提出的为什么关注度较少,这就遏制了学生的创造精神.不能发现,就不可能创造.针对如何提高学生发现问题的能力,在第一节课上,笔者不再是机械地介绍本门课程的历史和发展,而是结合实际引导学生主动积极思考,提出如：电力系统自动化是什么；为什么要实现电力系统自动化；在电力工业生产实际中,有哪些地方需要实现自动化等.这些问题的答案也就是这门课程的主要内容.通过提出这些问题,可使传统的教学内容变得更富有条理性和逻辑性,有利于抓住学生的注意力.一个问题接着一个问题的答案发现就是课程的进程.刚开始在课堂上,是笔者提问多,学生提问少,到教学中期的时候,就转变为学生提问多,教师提问少的局面.该种方法在教学中,提高了学生发现问题的能力,增强了学生解决问题的兴趣,也提高了自己找答案的能力,变传统的接受学习为发现学习.学生上课迟到,上课注意力不集中的问题得到了很大的改善,也提高了教学效果.

四、结束语

笔者以提高教学效果为目标,结合三峡大学电力系统自动化教学存在的问题,把奥苏泊尔的同化理论引入到课程改革中,利用同化理论,变被动学习为主动学习,变接受学习为发现学习.同化理论极大地提高了学生的积极性,取得了较好的教学效果.但是任何一种方法的尝试,都需要任课教师拿出大量的时间去准备课堂教学的内容及其启发问题,以引导学生回答问题并发现新的问题,也就是要求教师具备较强的专业素质和丰富全面的知识结构.随着教学方式的改革和进一步深化,基于同化理论特点,在提高教师素质和培养创新人才方面都具有重要的意义.