張景杰

摘 要：本文以教育部制定的21世紀(jì)卓越工程師培養(yǎng)方案為綱，緊密結(jié)合當(dāng)今經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)律，研究高職院校電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程改革形式，制定合理方案以培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需求的人才——卓越工程師?；谠撊瞬拍繕?biāo)，本文研究并制定了相應(yīng)的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程改革方案，提出了現(xiàn)代化的教學(xué)理念和專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃，制定了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程大綱。

關(guān)鍵詞：卓越工程師；電力系統(tǒng)；繼電保護(hù)；課程改革

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.19.212

1 引言

目前，我國高速的經(jīng)濟(jì)發(fā)展迫切需求更多的高素質(zhì)的工程技術(shù)人員。從我國大學(xué)培養(yǎng)的工程技術(shù)人才水平來看，無論是在質(zhì)量上還是在數(shù)量上與國外均有較大差距[1]。瑞士出版的《洛桑年鑒》國際競爭力年度分析報(bào)告的數(shù)據(jù)顯示[2]：在參評(píng)的近50個(gè)國家和地區(qū)中，我國的合格程師可獲得程度的評(píng)價(jià)值常年處于后三位[3]。（1）大學(xué)培養(yǎng)人才的目標(biāo)不明確；（2）工程訓(xùn)練不足；（3）開設(shè)課程內(nèi)容與社會(huì)需求脫節(jié)，是造成上述局面的主要原因。目前，教學(xué)內(nèi)容老化，導(dǎo)致中國大多數(shù)高校開設(shè)的工程類課程，不單只與實(shí)際工程內(nèi)容相去甚遠(yuǎn)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落伍于現(xiàn)代科技與工程發(fā)展，在教育方法、目標(biāo)及理念方面亦遠(yuǎn)落后于現(xiàn)代工程發(fā)展進(jìn)度[4]。有鑒于此，大學(xué)階段工程教育的著力點(diǎn)應(yīng)轉(zhuǎn)移到課程內(nèi)容及設(shè)置、教學(xué)方法手段和理念方面，以增進(jìn)人才培養(yǎng)與社會(huì)需求間的契合度[5]。工程實(shí)用性極強(qiáng)的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程有‘理論性與實(shí)踐性密切聯(lián)系的特點(diǎn)[6]，適合開展相應(yīng)研究。針對(duì)學(xué)校卓越工程師計(jì)劃對(duì)該課程的高度重視，本文優(yōu)化了相應(yīng)課程內(nèi)容和教學(xué)方式，以幫助學(xué)生掌握繼電保護(hù)相關(guān)技能及工程理論，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生們分析解決實(shí)際工程問題的能力[7]。

2 課程教學(xué)理念

“卓越工程師”的培養(yǎng)目標(biāo)不僅從工程實(shí)際的角度對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)和接受等能力提出要求[8]，同時(shí)更對(duì)教師的教學(xué)提出了新的任務(wù)和挑戰(zhàn)?；谠撆囵B(yǎng)目標(biāo)的繼電保護(hù)課程教學(xué)理念，需緊密依托于工程項(xiàng)目，從原來的簡單學(xué)習(xí)到增強(qiáng)其動(dòng)手能力[8]，力求讓學(xué)生掌握更多的理論知識(shí)，逐步形成工程思維模式提高其動(dòng)手實(shí)踐的能力。以此發(fā)揮學(xué)生的能動(dòng)性、自主性和創(chuàng)造性。教師應(yīng)該有意識(shí)的將工程思想貫穿于整個(gè)教學(xué)過程中[6]。

3 高職院校課程改革概況

繼電保護(hù)是高職院校電類專業(yè)開設(shè)的主要課程，傳統(tǒng)的教授模式以知識(shí)理論體系為構(gòu)架，以實(shí)施教學(xué)活動(dòng)的教師為主體，通過課堂講授的方式進(jìn)行教學(xué)。在該過程中，授課老師在講堂上盡力以以最通俗的語句介紹課程中涉及的原理。不過，這種遵從知識(shí)理論體系的授課方式所產(chǎn)生的效果并不理想，當(dāng)代年輕學(xué)生早已對(duì)這種天書似的授課模式產(chǎn)生了倦怠，導(dǎo)致課堂氣氛沉悶，幾乎不會(huì)產(chǎn)生師生間的互動(dòng)。傳統(tǒng)教學(xué)環(huán)節(jié)中忽略了對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，課程與工程實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)，學(xué)生動(dòng)手練習(xí)的機(jī)會(huì)少。該類模式下培養(yǎng)的學(xué)生實(shí)踐技能非常差，不滿足高職人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求。

繼電保護(hù)是一門實(shí)用性和實(shí)踐性強(qiáng)于理論介紹性的課程，若仍以傳統(tǒng)的模式開展教學(xué)計(jì)劃，是無法達(dá)到“理論講透，技能練好”的境界的，畢業(yè)生水平遠(yuǎn)達(dá)不到電力系統(tǒng)中崗位技能要求的標(biāo)準(zhǔn)。為提高學(xué)生的職業(yè)技能，培養(yǎng)“懂理論、會(huì)設(shè)計(jì)、能安裝調(diào)試、善于維護(hù)管理”的電力行業(yè)高級(jí)技能型人才，本文通過分析電力行業(yè)“繼電保護(hù)工”的職業(yè)崗位任務(wù)和任職要求，確定本課程的知識(shí)靶區(qū)和能力培養(yǎng)目標(biāo)。在此基礎(chǔ)上，我們對(duì)該課程進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，在教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等幾個(gè)關(guān)鍵的教學(xué)環(huán)節(jié)上進(jìn)行了“基于工作過程”的項(xiàng)目化教學(xué)改革，并著力提高教師的技能水平，大力改善實(shí)踐條件，突顯出課程的實(shí)踐性和工程性[9-10]。

4 培養(yǎng)方案和課程大綱修訂

“卓越工程師”培養(yǎng)方案強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的工程能力[10]，因此，我校在實(shí)施該計(jì)劃之初，對(duì)相關(guān)的專業(yè)培養(yǎng)方案和課程教學(xué)大綱做了多次修訂[6]，拋去了許多過時(shí)的內(nèi)容。新修訂的電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)人才培養(yǎng)方案著重突出對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)能力和工程思想的培養(yǎng)。期望畢業(yè)生能夠在工礦行業(yè)從事電力電子技術(shù)、自動(dòng)化測試與控制、機(jī)電控制等相關(guān)工程技術(shù)工作。據(jù)此培養(yǎng)方案調(diào)整后的課程培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)將工程知識(shí)、工程素質(zhì)、工程能力三方面[6]，繼電保護(hù)課程教學(xué)大綱與卓越工程師目標(biāo)是吻合的，如表1所示。

5 教學(xué)模式的制定

5.1 一體化教學(xué)模式

教學(xué)模式的優(yōu)劣將直接影響教學(xué)質(zhì)量的好壞。本課程采用“教學(xué)練做”一體化的教學(xué)模式輔助教學(xué)。課程教學(xué)采用小班授課的方式，在實(shí)訓(xùn)基地中進(jìn)行，技術(shù)人員將結(jié)合設(shè)備為學(xué)生講述有關(guān)理論知識(shí)，深入淺出，并按工作任務(wù)分組進(jìn)行各項(xiàng)實(shí)踐技能訓(xùn)練。其中的教學(xué)單元包括：（1）知識(shí)點(diǎn)講解；（2）工作任務(wù)布置；（3）讓實(shí)訓(xùn)生制定基礎(chǔ)的工作方案并選出優(yōu)化方案；（4）開展練習(xí)；（5）檢查學(xué)生任務(wù)成果；（6）反饋與改進(jìn)。在該教學(xué)模式中“教師是主導(dǎo)、學(xué)生是主體、訓(xùn)練是主線”，充分貫徹“做中學(xué)、做中練、練中學(xué)”的教學(xué)思想，此模式有利于學(xué)生操作技能的培養(yǎng)和職業(yè)素質(zhì)的提高。

5.2 項(xiàng)目化教學(xué)內(nèi)容

（1）教學(xué)內(nèi)容的開發(fā)。表2為繼電保護(hù)類工作的主要任務(wù)及其應(yīng)當(dāng)具備的職業(yè)能力。從表2可以看出，學(xué)生將來所面向的崗位和工作任務(wù)主要包括：1）保護(hù)裝置的檢驗(yàn)調(diào)試；2）電力系統(tǒng)保護(hù)的運(yùn)行監(jiān)視以及保護(hù)動(dòng)作后的故障處理和分析；3）電力系統(tǒng)的保護(hù)設(shè)計(jì)。所培養(yǎng)人才能夠勝任電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、二次回路、自動(dòng)裝置的“設(shè)計(jì)、安裝、檢驗(yàn)、調(diào)試、運(yùn)行、維護(hù)、管理”等相關(guān)工作。

（2） 教學(xué)內(nèi)容的組織。通過對(duì)繼電保護(hù)職業(yè)崗位工作任務(wù)和職業(yè)能力分析，以“繼電保護(hù)工”所從事的實(shí)際工作為載體，構(gòu)建了理論與實(shí)踐相結(jié)合的7個(gè)學(xué)習(xí)型項(xiàng)目作為本課程的主要教學(xué)內(nèi)容，包括：1）繼電器保護(hù)的檢驗(yàn)與調(diào)試；2）微機(jī)線路保護(hù)的檢驗(yàn)與調(diào)試；3）微機(jī)變壓器保護(hù)的檢驗(yàn)與調(diào)試；4）微機(jī)發(fā)電機(jī)保護(hù)的檢驗(yàn)與調(diào)試；5）微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行與監(jiān)視和；6）保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。遵循實(shí)際，我們將其細(xì)化為若干個(gè)教學(xué)單元；每個(gè)單元以完成工作任務(wù)所需要的基本知識(shí)、技能要求、素質(zhì)要求為教學(xué)目標(biāo)，并以“任務(wù)概述-知識(shí)準(zhǔn)備-任務(wù)實(shí)施-檢查與評(píng)價(jià)-總結(jié)分析”為教學(xué)主線進(jìn)行邏輯組織。課程內(nèi)容以項(xiàng)目為載體，以工作過程為導(dǎo)向，以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)，能力訓(xùn)練帶動(dòng)知識(shí)學(xué)習(xí)，理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合。通過這種項(xiàng)目化教學(xué)過程，培養(yǎng)學(xué)生講原理、熟計(jì)算、會(huì)畫圖、能安裝、會(huì)調(diào)試的職業(yè)技能，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的組織協(xié)調(diào)和管理素養(yǎng)[12]。

（3）內(nèi)容的針對(duì)性和適用性。本課程針將“繼電保護(hù)工”職業(yè)技能要求和技能考核標(biāo)準(zhǔn)，做為教學(xué)內(nèi)容。課程符合電力行業(yè)繼電保護(hù)崗位工作任務(wù)的要求，教學(xué)內(nèi)容以職業(yè)崗位能力標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，內(nèi)容組織采用由簡單保護(hù)到復(fù)雜保護(hù)的原則，按照真實(shí)的繼電保護(hù)人員的工作過程進(jìn)行教學(xué)，注重對(duì)學(xué)生的綜合技能的培養(yǎng)。遵循學(xué)生職業(yè)能力培養(yǎng)的基本規(guī)律，凸現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的適應(yīng)性和靈活性。學(xué)習(xí)過程就是技能訓(xùn)練過程，教與學(xué)在工作過程中得以實(shí)施。課程的考核方式以項(xiàng)目考核為基礎(chǔ)，項(xiàng)目考核以技能考核為中心，最終使學(xué)生具備充足的能力以獲得“繼電保護(hù)工”上崗證書。

6 多樣化教學(xué)方法

依據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和職業(yè)崗位需求，本課程從高職學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律出發(fā)，實(shí)施有效的教學(xué)方法與手段，讓學(xué)生積極主動(dòng)地完成各項(xiàng)學(xué)習(xí)任務(wù)，達(dá)到提高技能水平的目的。近年來，課程組在實(shí)施項(xiàng)目化教學(xué)的過程中，采用了以下幾種教學(xué)方法。

（1）任務(wù)驅(qū)動(dòng)法。提煉出7個(gè)典型的電力保護(hù)實(shí)例作為教學(xué)內(nèi)容，并將之細(xì)分為3～5個(gè)學(xué)習(xí)型任務(wù)，每個(gè)工作任務(wù)對(duì)應(yīng)1個(gè)工作流程。將部分常用繼電保護(hù)裝置的安裝調(diào)試工作移入實(shí)訓(xùn)室，讓學(xué)生（3～5人1組）結(jié)合圖紙資料學(xué)習(xí)保護(hù)裝置的分析與重構(gòu)，書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，培養(yǎng)學(xué)生依據(jù)圖紙分析解決問題的能力。

（2）多媒體教學(xué)法。多媒體教學(xué)取代板書教學(xué)，在教學(xué)課件中更多的以動(dòng)畫演示的方法模擬現(xiàn)場設(shè)備的動(dòng)作行為， 在講解保護(hù)裝置工作原理的同學(xué)，通過強(qiáng)烈的視覺沖擊效果，調(diào)動(dòng)學(xué)生專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)和制作多媒體材料的積極性。

（3）故障分析法。在電力系統(tǒng)中，各種電氣設(shè)備針對(duì)不同的故障類型都設(shè)置有專門的繼電保護(hù)裝置。因此本課程在實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程中，教師要常常模擬電氣設(shè)備故障，首先人為設(shè)置單點(diǎn)故障，使學(xué)生明確單一故障的特點(diǎn)；其后再進(jìn)行聯(lián)合故障的分析教學(xué)，提高學(xué)生應(yīng)變能力。這樣的訓(xùn)練可以加深學(xué)生對(duì)保護(hù)原理的理解、提高學(xué)生的故障處理能力和判斷分析能力。

（4）現(xiàn)場教學(xué)法?，F(xiàn)場教學(xué)，以頂崗實(shí)習(xí)和跟崗實(shí)習(xí)為主，主要分批次安排到相應(yīng)的工作崗位進(jìn)行實(shí)習(xí)教學(xué)，包括火電廠、變電站等。并且在實(shí)習(xí)過程中，聘請(qǐng)企業(yè)的專業(yè)人員進(jìn)行學(xué)習(xí)指導(dǎo)，講解電氣設(shè)備、保護(hù)的配置原理、保護(hù)裝置的動(dòng)作、處理故障和專業(yè)的故障分析法。并傳授排除故障的知識(shí)和專業(yè)技能。通過企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場教學(xué)，可以進(jìn)一步提高學(xué)生的工作責(zé)任心，并且讓學(xué)生的眼界更開闊，更進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

7 結(jié)束語

大學(xué)教育是培養(yǎng)卓越工程師的一個(gè)重要階段。優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、改變教學(xué)理念是培養(yǎng)卓越工程師的重要環(huán)節(jié)，而對(duì)繼電保護(hù)教學(xué)內(nèi)容和方法的改革更是其中的關(guān)鍵。

參考文獻(xiàn)：

[1]李志義.高等工程教育改革實(shí)踐：思與行[J].高等工程教育研究， 2008（02）：44-47.

[2]查建中.面向經(jīng)濟(jì)全球化的工程教育改革戰(zhàn)略——產(chǎn)學(xué)合作與國際化[J].高等工程教育研究，2008（01）.

[3]吳辰.從《洛桑年鑒》看中國科技的國際競爭力[J].科技管理研究，2004，24（04）：10-14.

[4]王文福.基于卓越工程師培養(yǎng)訴求的教學(xué)改革的理性思考——面向CDIO理念的地圖學(xué)教改構(gòu)想[J].測繪科學(xué)，2011，36（03）：247-249.

[5]王正洪，龔方紅.工程教學(xué)論的發(fā)展與創(chuàng)新[J].江蘇工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2009，10（02）.

[6]張江林，鄧昌建.CDIO模式下電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程改革[J]. Scientific Research，2011，201（01）.

[7]任立紅，李曉麗，劉浩.卓越工程師計(jì)劃下“電工電子技術(shù)”課程創(chuàng)新教學(xué)初探[J].中國電力教育，2012（02）：66-67.

[8]潘庭龍，沈艷霞.CDIO模式下“運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)”課程教學(xué)體系研究[J].中國電力教育，2009（23）：129-130.

[9]宋蕓，王蓁蓁.提高“電工學(xué)”課程教學(xué)質(zhì)量研究[J].中國電力教授，2012（07）：59-61.

[10]王碩旺，洪成文.CDIO：美國麻省理工學(xué)院工程教育的經(jīng)典模式[J]. 理工高教研究，2009，28（04）：116-119.

[11]閻國華，劉開淼.談工程哲學(xué)在資源開發(fā)利用中的運(yùn)用與發(fā)展[J].前沿，2010（09）：52-56.

[12]王思華，趙峰.綜合自動(dòng)化背景下的繼電保護(hù)課程教學(xué)改革研究[J].中國電力教育：下，2012（01）：90-91.