摘 要:《變電站繼電保護運行與維護》是一門新開設的電氣工程專業(yè)研究生專業(yè)選修課程,對培養(yǎng)學生獨立從事工程的應用能力和分析問題、解決實際問題的創(chuàng)新能力具有重要作用。結(jié)合研究生課程教學實踐,對課程建設的教學內(nèi)容和教學方式進行探索,為更好地發(fā)揮專業(yè)課程學習在電氣工程專業(yè)研究生培養(yǎng)中的作用提供經(jīng)驗。
關鍵詞:變電站繼電保護;課程建設;教學內(nèi)容;教學方式
《變電站繼電保護運行與維護》課程是三峽大學電氣工程專業(yè)研究生選修的專業(yè)課程。課程針對電力系統(tǒng)超高壓繼電保護裝置,介紹繼電保護典型配置、現(xiàn)場回路接線、裝置測試方法、典型事故實例分析等方面內(nèi)容,提高學生從事繼電保護現(xiàn)場運行維護的實際工作能力,具有濃厚的工程應用背景。有助于解決現(xiàn)有繼電保護課程教學側(cè)重于故障特征分析、保護工作原理講授等理論培訓,[1]而忽視培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的實際技能培訓,導致與現(xiàn)場生產(chǎn)要求存在差距的不足。[2]
由于《變電站繼電保護運行與維護》是一門新開設的專業(yè)課程,根據(jù)教育部《關于改進和加強研究生課程建設的意見》以及《三峽大學電氣工程專業(yè)學位碩士研究生培養(yǎng)方案》,結(jié)合近年來的研究生課程教學實踐,對《變電站繼電保護運行與維護》課程建設的教學內(nèi)容和教學方式進行探索,為更好地發(fā)揮專業(yè)課程學習在研究生培養(yǎng)中的作用提供教學實踐經(jīng)驗。
一、課程教學內(nèi)容的建設
《變電站繼電保護運行與維護》課程突出“以實踐能力培養(yǎng)為核心”的教學理念,培養(yǎng)學生從事繼電保護現(xiàn)場運行維護工作的實際能力,教學內(nèi)容不同于常規(guī)的繼電保護理論課程,需要在本科教學內(nèi)容的基礎上進行科學合理的拓展和提升。對電力系統(tǒng)繼電保護技術標準、繼電保護裝置試驗規(guī)程、繼電保護裝置廠家技術說明書、典型二次回路設計和國家各電網(wǎng)公司的技能培訓教材進行仔細分析和梳理,在此基礎上,確定本課程教學內(nèi)容以超高壓電網(wǎng)繼電保護運行與維護為重點,具體包括4個部分:
(1)繼電保護二次回路試驗基礎:二次回路識圖、電流回路、電壓回路測試方法、保護裝置整組試驗方法;
(2)超高壓線路保護裝置運行與維護:超高壓線路常見故障類型、超高壓線路保護配置、線路保護典型回路介紹、線路保護的運行維修重點、線路典型事故實例分析;
(3)超高壓變壓器保護裝置運行與維護:變壓器常見故障及保護配置、變壓器電量保護和非電量保護、變壓器保護的典型二次回路、變壓器保護的運行維修重點、變壓器保護誤動事故實例分析;
(4)超高壓母線保護裝置運行與維護:母線常見故障及保護配置、母線保護的典型二次回路、母線保護的運行維護注意事項、母線保護誤動事故實例分析。
《變電站繼電保護運行與維護》課程教學內(nèi)容的選取立足于現(xiàn)場生產(chǎn)實際需求,體現(xiàn)了新技術、新設備在智能變電站中的應用,有助于培養(yǎng)研究生獨立從事工程的應用能力和分析問題、解決實際問題的創(chuàng)新能力,滿足研究生培養(yǎng)方案的要求。
二、課程教學方法的探索
合理的教學方法是實現(xiàn)課程教學內(nèi)容的有效途徑。《變電站繼電保護運行與維護》課程旨在培養(yǎng)學生獨立從事工程的應用能力和分析問題、解決實際問題的創(chuàng)新能力,不僅需要充分發(fā)揮教師的引導作用,更需要激發(fā)學生的自主創(chuàng)新能力。根據(jù)“以實踐能力培養(yǎng)為核心”的教學理念,本課程主要對以下3種有助于教學方法進行了探討。
(一)案例教學法
《變電站繼電保護運行與維護》課程的重點教學內(nèi)容具有濃厚的工程實際應用背景,涉及工程設計案例和多門專業(yè)課程知識的綜合運用,需要在教師的指導下學習。因此,本課程采用案例教學法,通過精心挑選與教學內(nèi)容匹配的繼電保護工程設計案例輔助教學,教師的指導體現(xiàn)在講解重點問題的實際工程背景、難點問題的技術解決思路,講解時注重啟發(fā)式教學,突出立足實際去發(fā)現(xiàn)問題、根據(jù)問題去提出對策的思路,留給學生自行思考的空間。
以繼電保護二次回路設計圖紙識圖部分內(nèi)容為例,將500kV變壓器保護交流電流、電壓回路選為典型案例,教師重點對二次回路的展開圖和端子排接線圖等難點內(nèi)容進行詳細講解。在此基礎上,要求學生能夠舉一反三,理解500kV變壓器保護信號回路、跳合閘控制回路的原理圖、展開圖和安裝圖的繪制方法,為進一步開展繼電保護的現(xiàn)場維護與調(diào)試工作奠定基礎。
(二)任務驅(qū)動法
《變電站繼電保護運行與維護》課程側(cè)重于所學理論知識的實際運用和實例驗證,需要充分發(fā)揮學生的主動性,因此,課程教學中采用以學生為主導的任務驅(qū)動教學法。
在實際課程教學中,教師需要先將課程教學重點內(nèi)容分解為若干需要解決的現(xiàn)場實際問題,以超高壓線路保護裝置運行與維護部分內(nèi)容為例,將重點教學內(nèi)容分解為超高壓線路死區(qū)保護問題、高壓線路保護跳閘邏輯設計、500kV線路保護事故實例分析等任務,要求學生在查閱技術資料基礎上,分析問題、查找原因和提出解決方案,突出培養(yǎng)學生的實際動手能力和創(chuàng)新意識,有效地提高教學效果。
(三)互動研討法
《變電站繼電保護運行與維護》教學過程中,強調(diào)學生的主體地位,鼓勵學生自己通過查閱資料、獨立思考等途徑去獨立探索,完成課程學習內(nèi)容和指定任務;教師的基本任務是啟發(fā)和引導。因此,本課程教學中采用互動研討法,協(xié)調(diào)教師的“引”和學生的“探”的關系,鼓勵學生在教師的指導下為解決某個問題而進行交流探討,使每一個學生的潛能都得到充分發(fā)揮。
在實際課程教學中,通過“雨課堂”智慧教學工具建立課程網(wǎng)站平臺,暢通教師與學生講的互動渠道,形成具有開放性、交互性、共享性和反饋及時性等特點的師生互動網(wǎng)絡教學模式。
三、結(jié)論
《變電站繼電保護運行與維護》課程建設教學實踐表明,針對一門新開設的“以實踐能力培養(yǎng)為核心”電氣工程專業(yè)研究生課程,通過教學內(nèi)容的合理選取,有助于學生知識面的拓展和實踐能力的提升,通過教學方法的靈活運用,能夠有效激發(fā)學生學習興趣和自主創(chuàng)新能力,為電氣工程研究生專業(yè)課程教學改革提供有益經(jīng)驗。
參考文獻:
[1]莫峻,蔡義明.關于“電力系統(tǒng)繼電保護”課程教學改革探討[J].教育教學論壇,2018(46):118-119.
[2]王雪亮,魏建峰.220kV智能變電站繼電保護的運行維護研究[J].科技風,2019(08):207.
作者簡介:楊文輝,男,博士,研究方向為電力系統(tǒng)繼電保護與控制技術。