竢实学堂|葛兴来：电力牵引传动与控制—厚基础、精专业、善合作、勇创新的电气工程人才培养
导语
高铁是国家名片，轨道交通特色鲜明的专业课程如何教学才能更好地适应国家对未来全面发展的创新型工程人才的需求？
工程教育遵循“以学生为中心”、“产出导向”、“持续改进”三大教育理念，教师如何设计课程为学生创造有意义的学习经历，营造学生实践与参与的情境，让学生通过多元体验成长为全面发展的创新型工程人才？
学习科学理论揭示了人是怎样学习的基本规律，教师如何利用科学理论促进课程教学质量的提升？
新时代、新背景、新工科，让我们走进葛老师的《电力牵引传动与控制》课堂，感受以实现厚基础、精专业、善合作、勇创新的电气工程人才培养，促进学生深层次学习为导向的电气专业课教学魅力。
课程名称
电力牵引传动与控制（含实验）
课程负责人
葛兴来
团队主要成员
熊成林 苟斌
01教师简介
葛兴来，男，教授，博士生导师，西南交通大学电气工程学院电力电子与传动工程系教学主任，教务处首批教学设计师，“轨道交通电气化与自动化”国家级教学团队成员，四川省学术与技术带头人后备人选，中国电源学会交通电气化专业委员会委员、铁道学会牵引动力委员会委员、四川省电力电子学会常务理事。从事列车电力牵引控制、故障诊断与可靠性评估方面的教学与科研工作。
主持教育部产学研协同育人项目3项、校级教改项目5项，参与省级教改项目2项、校级项目5项；主持电气微专业中国大学MOOCs课程2门，主持获评国家一流线下课程“电力牵引传动与控制”，主持获得校级教学成果奖二等奖，参与获得国家级教学成果奖二等奖、四川省教学成果奖二等奖、校级教学成果奖一等奖。获校雏鹰学者，詹天佑教书育人奖、校唐立新优秀教师奖等荣誉称号。
02课程介绍
《电力牵引传动与控制》为西南交通大学电气工程及其自动化专业的专业核心课，使用的是由国家级教学名师冯晓云教授主编的国家级规划教材《电力牵引交流传动及其控制系统》。该课程以中国高端制造业典型代表-轨道交通机车车辆的动力来源“电力牵引系统”为对象，在交通强国背景下开展教育教学，旨在传授在新工科课程建设理念的基础上通过精心设计课程和学习项目与任务，引导学生掌握交流传动电力机车、高速动车组、城市轨道交通车辆和牵引控制技术知识，着力于提高学生结合行业发展需求加强实践与综合应用知识方面的能力、提升素养和拓展胸怀,成长为全面发展的创新工程人才。
多年的电气专业课教学中，葛老师发现一些值得思考的问题，例如：“我国轨道交通大发展的背景下，如何提升学生的视野，认识到专业类课程学习的内涵和外延”，“专业课知识繁杂，内容枯燥且深奥”，“高年级学生面临升学和求职等现实问题，普遍存在只关注成绩的现象，大部分学生浅层的或策略性的学习课程，导致实际学习效果不佳”，“如何将专业知识与工程实际问题相结合，培养学生工程认知和实践应用能力”等。针对这些问题，《电力牵引传动与控制》课程教学中积极改变思路，革新传统教学方式，基于学习科学的教学理念和教学策略，以提升学生学习成效为导向，从教学目标、内容、模式和评价手段多方面入手，努力促进学生开展深层学习，加强实践，锻炼各方面的综合能力与创新精神。
近年来，教育部提出了“两性一度”的金课标准，强调好的课程要在高阶性、创新性和挑战度上有好的体现，多年来，该课程均遵循同样的理念来持续调整和完善课程的组织模式。
（课程设计——调整教学目标，让不同需求学生学有所获、学有所用）
在课程教学大纲的目标设计中，强调“知识-能力-素养-胸怀”四位一体的全人教育目标，从“以学生学习为中心”的视角出发，以促进学生深层学习、加强实践、激发创造性为目的，关注其学习动机，提出“提升学生学习主动性与创造性发挥”的具体教学目标，包括：
（1）能够掌握交流传动电力机车、高速动车组、城市轨道交通车辆和牵引控制技术基础知识
（2）能够综合应用大学四年中所学数学、物理、工程基础和电力牵引领域专业基础知识和现代化工具分析复杂工程问题，提出相应解决方案
（3）能够将电力牵引领域工程问题分析实践与社会安全、法律、文化及环境可持续发展影响相结合
（4）能够在团队合作中承担个体、团队成员以及负责人的角色，并与业内同行、社会公众等进行有效沟通
（5）具有终身学习的意识、不断提升个人学习、团队共创和适应发展的能力。
（6）通过这5个具体目标，以期在教学中能全面实现知识、能力、素养、胸怀与创新力的全面发展和完美统一，为学生今后在轨道交通电力电子与电力传动领域从事生产和科学研究奠定坚实的基础。
在教学内容设计方面，从教材基本知识点出发，鼓励学生在每章节的学习报告中查阅大量资料，拓宽专业知识的广度；同时将科研实践中的现场应用案例融入教学中，课程内容与轨道交通现场实际问题相结合，探索专业知识的深度。
在教学模式方面，从教师单一讲过渡到混合式课堂教学方式，引入教学环节包括：
（1）基于慕课平台的网站教学视频辅助课堂授课，充分利用学生的碎片时间，优化听课的效率；
（2）针对不同章节给出不同主题的交流题目，进行小组合作式学习报告的准备，锻炼资料收集整理、团队协作、书面报告撰写、ppt精美制作、高效率口头汇报等多项技能；
（3）进实验室与研究生交流并参加实验调试实践活动，了解电力牵引领域的学术研究是如何开展的；
（4）邀请企业专家到校授课，提前了解国家在轨道交通牵引领域发展的重大需求和建设成果。
（教学策略——“知识+能力+素养+胸怀”同步提升）
在学习评价方面、课内评价方面，降低期末考试权重至50%左右，注重过程考核，平时考核项由考勤、实验、小组学习报告、教学视频学习、企业专家授课、实验室实践活动及问卷调查等多维度考察组成，建立“教师+组内+组间评分相结合”的多元化评价体系。充分利用“微助教”签到、“问卷星”制作评分量表等电子化手段，提升课堂管理及评价的效率。课外评价方面，综合考虑学校教务系统学生评教及学院组织的课程学习评价，与教师组织的课内评价衔接，动态循环改进教学设计，激发教与学双方的活力与创造性，赋能学生、赋能教学。
（学习评价——以“课内外双循环”评价为导向的教学设计）
基于上述教学设计思路，从2015年引入10节翻转式小组学习研讨课开始，对课程教学进行动态优化；2016年，根据学生反馈意见，调整小组人数由6人至3人，研讨课次数由10周10节集中到3周3讲课，提高报告分享质量；2017年，引入优慕课平台播放教学视频，有效利用学生碎片学习时间；2018年，调整期末考试题目，从客观题改为分析论述等题型为主，更加关注学生的综合分析能力与理论联系实际的能力；2019年，进一步优化匹配教师讲课环节和学生分组报告环节，针对每个教学专题内容进行3周的组合式模块化教学，即采用1周讲课→1周答疑→1周汇报交流的讲→研→做三步方式开展教学，并进行迭代升级，让每位学生都参与进来。
在教学中，学生通过分组完成学习报告并汇报交流，实现了课堂教学的翻转、学生团队合作能力的锻炼与学生创造力的提升；邀请企业专家进校授课，了解了现场的应用需求，实现了校内外学习翻转；进入专业实验室开展实验实践，实现了学以致用；所有这些举措的配合均以产出为导向，促进了学生开展深层次学习，团队共创，促进了学生的全面发展。
（教学效果——以产出为导向的教学实践）
通过这些年围绕电气专业课的教学改革与探索，葛老师获得校雏鹰学者（教学类）、唐立新优秀教师、詹天佑教书育人奖等荣誉称号，并主持获得校级教学成果二等奖、参与获得校级教学成果一等奖、省级教学成果奖二等奖、国家级教学成果奖二等奖等奖项。
课程是体现“以学生发展为中心”理念，培养全面发展的创新型人才的“最后一公里”，针对高年级本科生的学习特点，将继续关注学生的学习动机与创造力的激发并努力提升学生的学习兴趣，注重实践，引导学生动手、动脑，最终达到“知识-能力-素养-胸怀”四位一体全人教育目标。
03教师寄语
理解学习意义、学习真谛，理论联系实践，
动手动脑，学有所获，成人成才！
来源|西南交通大学教务处
编辑|廖培岚
头图|胡振鹏
尾签|荆予涵