曹靖 徐繼寧 苑國(guó)鋒 賴錫煌

摘? 要：課程思政是一種全新的教育理念，是實(shí)現(xiàn)教育結(jié)構(gòu)多元統(tǒng)一的重要途徑。為全面貫徹課程思政理念，實(shí)現(xiàn)全程和全方位育人，文章以“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)”課程為例，深入剖析了課程特點(diǎn)，挖掘了專業(yè)知識(shí)中所蘊(yùn)含的思政元素，將“馬克思主義哲學(xué)思想”“責(zé)任精神”“工匠精神”等思政元素充分融合在教學(xué)設(shè)計(jì)、組織內(nèi)容等環(huán)節(jié)中，進(jìn)一步提升了課堂的教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)了學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)，最后，本文利用教學(xué)反思總結(jié)了教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以期為后續(xù)課程系統(tǒng)化思政建設(shè)提供一定的參考思路。

關(guān)鍵詞：課程思政；工程教育；教學(xué)改革；繼電保護(hù)

中圖分類號(hào)：G642.0? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? 文章編號(hào)：1673-7164（2023）15-0149-04

課程思政的主旨是將思想政治教育貫穿于人才的培養(yǎng)體系中，從而充分提升學(xué)生的綜合素質(zhì)，達(dá)到教育結(jié)構(gòu)多元統(tǒng)一的目標(biāo)，是一種全新的教育理念。隨著國(guó)家能源戰(zhàn)略的調(diào)整，電力行業(yè)對(duì)于專業(yè)技術(shù)人才的需求不斷增加，相關(guān)領(lǐng)域的課程思政探索和研究必然對(duì)落實(shí)立德樹人的根本任務(wù)大有裨益。根據(jù)《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》綱要，“工學(xué)類專業(yè)課程，要注重強(qiáng)化學(xué)生工程倫理教育，培養(yǎng)學(xué)生精益求精的大國(guó)工匠精神，激發(fā)學(xué)生科技報(bào)國(guó)的家國(guó)情懷和使命擔(dān)當(dāng)?！币虼?，工學(xué)類專業(yè)課程首先需要明確素質(zhì)培養(yǎng)和精神傳承，并將這些要素進(jìn)一步細(xì)化，形成具有明確意義的育人目標(biāo)以及基于目標(biāo)的改革措施。

本研究以“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)”為例，深入分析了“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)”課程的特點(diǎn)及專業(yè)知識(shí)中所蘊(yùn)含的思政元素，圍繞家國(guó)情懷、職業(yè)精神等思想政治教育對(duì)教學(xué)內(nèi)容、實(shí)施方案進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，為后續(xù)課程系統(tǒng)化思政建設(shè)提供一定的參考思路。

一、“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)”課程思政的必要性

專業(yè)課程是課程思政建設(shè)的基本載體［1］?！半娏ο到y(tǒng)繼電保護(hù)”是電力系統(tǒng)專業(yè)入門的基本理論課程之一，具有很強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性，在工程能力應(yīng)用及職業(yè)素養(yǎng)教育過程中擔(dān)負(fù)著不可或缺的角色。這門課程匯集了輸電線路的電流保護(hù)、距離保護(hù)、縱聯(lián)保護(hù)、變壓器的保護(hù)、母線的保護(hù)等用電設(shè)備的保護(hù)設(shè)計(jì)和基本運(yùn)行理論，是理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的課程，具有系統(tǒng)性、綜合性、融合創(chuàng)新、與時(shí)偕行的特點(diǎn)。

與傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)不同的是，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程的內(nèi)容具有很強(qiáng)的生命力，繼電保護(hù)的技術(shù)緊跟著電力系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展而發(fā)展，不斷融合其他學(xué)科的新成就來開拓自己的新技術(shù)，這些特點(diǎn)都需要從業(yè)者不斷地精進(jìn)自己的技能，充實(shí)自己的知識(shí)儲(chǔ)備，并將自身的發(fā)展與國(guó)家民族的復(fù)興時(shí)刻保持一致，擔(dān)負(fù)起時(shí)代賦予的使命。

基于上述原因，本研究在“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)”這門課程中貫穿思政元素，促進(jìn)專業(yè)教育與思想政治教育同步提升是非常有意義且必要的。

二、“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)”課程中蘊(yùn)含的思政元素分析

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行、提高經(jīng)濟(jì)效益的有效手段。隨著科技發(fā)展的不斷進(jìn)步，智能化逐漸成為電力系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì)，與此同時(shí)智能化也必將成為繼電保護(hù)行業(yè)重要發(fā)展方向之一。本研究以電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的經(jīng)典知識(shí)內(nèi)容“三段式過流保護(hù)的原理與設(shè)計(jì)”為例，通過研究本專業(yè)的知識(shí)背景挖掘其中蘊(yùn)含的思政元素。首先時(shí)代精神的傳承。通過講授三段式保護(hù)設(shè)計(jì)過程的發(fā)展歷程，介紹經(jīng)典線路保護(hù)的設(shè)計(jì)思考過程，激發(fā)學(xué)生對(duì)工程問題的興趣與探索，體會(huì)精益求精的工匠精神；其次選擇智慧的滲透。以電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)計(jì)的四個(gè)基本要求為切入點(diǎn)，注重引導(dǎo)學(xué)生辯證統(tǒng)一的哲學(xué)思想［2］，并聯(lián)系自己的生活經(jīng)驗(yàn)，拓展面對(duì)選擇的智慧。最后，安全責(zé)任意識(shí)的培養(yǎng)。在分析各種繼電保護(hù)故障排除的過程中，充分感受安全責(zé)任意識(shí)，不斷增強(qiáng)安全用電的觀念，并引導(dǎo)學(xué)生樹立科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)穆殬I(yè)素養(yǎng)和精神。

這段課程內(nèi)容在知識(shí)傳授方面，可以使學(xué)生了解線路保護(hù)概念、二次接線、具體裝置、保護(hù)整定等知識(shí)點(diǎn)；在能力培養(yǎng)方面，教學(xué)內(nèi)容注重批判創(chuàng)新、工程能力、協(xié)同合作素質(zhì)的引領(lǐng)；在價(jià)值塑造方面，教學(xué)過程將蘊(yùn)含的“矛盾對(duì)立統(tǒng)一”的哲學(xué)思想、“責(zé)任重于山”的職業(yè)素養(yǎng)以及安全用電的意識(shí)貫徹始終。

三、三段式電流保護(hù)的思政教學(xué)案例

（一）教學(xué)設(shè)計(jì)

1. 教學(xué)內(nèi)容及思路

針對(duì)“三段式電流保護(hù)”的認(rèn)知規(guī)律，本研究對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了設(shè)計(jì)，首先講述電網(wǎng)線路故障的特點(diǎn)，提出繼電保護(hù)設(shè)計(jì)的基本要求，進(jìn)而講述三段式電流保護(hù)的整定原則、三段式保護(hù)特性及行為分析，讓學(xué)生掌握相關(guān)理論知識(shí)和基本方法，并結(jié)合三段式電流保護(hù)的概念、意義將所蘊(yùn)含的工程思想和理念融入其中。

在理論知識(shí)的講述過程中，結(jié)合經(jīng)典的工程案例、制作案例習(xí)題，教學(xué)方法上靈活運(yùn)用翻轉(zhuǎn)課堂、討論式教學(xué)，讓學(xué)生深入掌握繼電保護(hù)的基本要求、整定設(shè)計(jì)的基本技能，以及面對(duì)工程實(shí)際如何進(jìn)行統(tǒng)籌決策的能力。在知識(shí)能力傳授的基礎(chǔ)上，引入電網(wǎng)故障危害視頻，國(guó)家電網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃視頻，通過兩個(gè)視頻的介紹，配合課堂討論和發(fā)言，以及協(xié)作習(xí)題，引導(dǎo)學(xué)生理解并樹立統(tǒng)籌規(guī)劃的科學(xué)發(fā)展理念，認(rèn)識(shí)到“安全責(zé)任重于山”，領(lǐng)悟安全用電和環(huán)保意識(shí)。思政元素與知識(shí)點(diǎn)結(jié)合的教學(xué)思路如圖1所示。

2. 教學(xué)方法

傳統(tǒng)思政課教學(xué)在授課過程中，過分強(qiáng)調(diào)教師的主體地位，偏重于“教”，而忽視了學(xué)生“學(xué)”的自主性［3］，因此，本案例旨在以學(xué)生為中心，多種教學(xué)方式融合。在教學(xué)方法上融合了情景式教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)和問題式教學(xué)三種形式引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注工程問題。案例采取了翻轉(zhuǎn)課堂形式進(jìn)行課前設(shè)計(jì)，設(shè)置思政教育討論習(xí)題，調(diào)查思政效果及反饋意見，同時(shí)將各種工程能力目標(biāo)融入每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的講解中，積極開展實(shí)踐的改革探索活動(dòng)，充分鼓勵(lì)學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐過程中進(jìn)行評(píng)價(jià)與自我評(píng)價(jià)，使之成為學(xué)習(xí)的主體。

（二）教學(xué)實(shí)踐

根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)，在教學(xué)實(shí)踐的過程中，依次展示“電網(wǎng)故障特點(diǎn)分析”“繼電保護(hù)設(shè)計(jì)基本要求”“三段式保護(hù)原理及設(shè)計(jì)”三個(gè)環(huán)節(jié)的教學(xué)，并將教學(xué)思政的內(nèi)容融入其中，過程如下：

1. 電網(wǎng)故障特點(diǎn)分析教學(xué)設(shè)計(jì)

電網(wǎng)的故障特點(diǎn)分析是本節(jié)課程的背景知識(shí)，繼電保護(hù)的根本任務(wù)就是要避免電網(wǎng)發(fā)生大規(guī)模故障，進(jìn)而避免由于操作不當(dāng)引起的重大供電事故。因此，在課程之初，首先采用視頻播放的方式進(jìn)行工業(yè)發(fā)展史的展示和安全警示教育。一方面說明了我國(guó)繼電保護(hù)發(fā)展的艱難歷程，另一方面也展示了電網(wǎng)故障的特點(diǎn)、電網(wǎng)故障損害的范圍以及國(guó)家電網(wǎng)的重要性。視頻結(jié)束后，通過課堂討論、啟發(fā)式教學(xué)方式，讓學(xué)生深入認(rèn)識(shí)到電網(wǎng)故障的嚴(yán)重危害，獲得電網(wǎng)可靠性和安全性的重要啟示，為我國(guó)科技發(fā)展的速度感到驚嘆，讓學(xué)生更加堅(jiān)定中國(guó)特色社會(huì)主義的理想信念，增強(qiáng)家國(guó)情懷和民族自信。

2. 繼電保護(hù)設(shè)計(jì)的基本要求的教學(xué)設(shè)計(jì)

不同于其他工程科技設(shè)計(jì)，為了保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，繼電保護(hù)裝置在設(shè)計(jì)之初就需要特殊強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)所滿足的基本四個(gè)要求，簡(jiǎn)稱“四性”，即快速性、靈敏性、選擇性和可靠性［4］。其中，選擇性和靈敏性是課程教學(xué)的難點(diǎn)。這是繼電保護(hù)的核心要素，也是每個(gè)繼保從業(yè)者必須遵循的設(shè)計(jì)原則。作為電網(wǎng)的重要保護(hù)機(jī)制，繼電保護(hù)于電網(wǎng)相當(dāng)于軍隊(duì)于國(guó)家的作用，不可或缺。四性之間相互緊密聯(lián)系，又各有不同，蘊(yùn)含著矛盾統(tǒng)一的馬克思主義哲學(xué)辯證思維［5］。

在講授的過程中，本案例采用舉例對(duì)比的方式，使學(xué)生在體會(huì)矛盾統(tǒng)一的辯證思維基礎(chǔ)上，教會(huì)學(xué)生“選擇的智慧”。首先，四性中選擇性和快速性是一對(duì)矛盾，選擇性體現(xiàn)當(dāng)電力系統(tǒng)某部分發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)能夠使距離故障點(diǎn)最近的斷路器首先斷開，切除發(fā)生故障的設(shè)備或線路，從而縮小因事故造成的停電范圍。快速性是指切除故障的時(shí)間盡可能地縮短，然而，當(dāng)出現(xiàn)兩個(gè)故障無法判斷其準(zhǔn)確位置時(shí)，單純地滿足快速性就會(huì)造成故障的蔓延，甚至形成事故。于是，加入一個(gè)時(shí)間維度用以保障系統(tǒng)設(shè)計(jì)的選擇性，犧牲掉部分的快速性，甄別出兩個(gè)故障的發(fā)生位置，這是繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)者帶給后人的設(shè)計(jì)智慧。

可靠性和靈敏性又是一對(duì)矛盾。靈敏性是指保護(hù)裝置對(duì)被保護(hù)電氣設(shè)備可能發(fā)生的故障和不正常運(yùn)行情況的反應(yīng)能力?？煽啃灾饕鸽娋W(wǎng)的安全性和可信賴性。其類比人體醫(yī)學(xué)常見病例，如“過敏現(xiàn)象”，討論如果人體某個(gè)器官過于敏感對(duì)于人體保護(hù)機(jī)制的利弊，進(jìn)一步解釋可靠性和靈敏性的矛盾統(tǒng)一。

通過講解四性的要求，讓學(xué)生了解到有時(shí)候滿足其中一種要求就必須犧牲另外一種要求，進(jìn)一步讓學(xué)生體會(huì)到了凡事都存在兩面性，遇到問題要全面分析，權(quán)衡利弊。從工程問題角度分析，這種思維對(duì)于工程師的職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)具有重要的作用；從生活中角度思考，列舉生活中常見的實(shí)例，引導(dǎo)學(xué)生從大局觀出發(fā)正確做出選擇。

3. 三段式電流保護(hù)原理及設(shè)計(jì)原則教學(xué)

通過概念的講解和四性要求的分析，接下來就要具體講解三段式電流保護(hù)設(shè)計(jì)的原理及步驟，這是本節(jié)課程的核心知識(shí)。所謂“三段”，分別代表著電流速斷保護(hù)（第一段）、限時(shí)電流速斷保護(hù)（第二段）、定時(shí)限過電流保護(hù)（第三段），相互配合構(gòu)成的一套過電流保護(hù)機(jī)制。基于前述的故障特性分析，距離電源越近故障電流越大，那么繼電保護(hù)整定的電流值在線路上就有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。如圖2所示，A、B、C、D分別代表不同的變電站，1、2、3、4對(duì)應(yīng)為每個(gè)變電站的斷路器，也是對(duì)應(yīng)的保護(hù)安裝處，I代表根據(jù)短路電流曲線所進(jìn)行的本段線路的保護(hù)整定電流值，下標(biāo)的“op”代表的工作整定，上標(biāo)代表每一“段”的標(biāo)識(shí)。

基于電流升高而采用的繼電保護(hù)裝置的整定原則在面對(duì)多段線路下存在一個(gè)相互配合的復(fù)雜工程問題。對(duì)第一段的速斷保護(hù)來說，依據(jù)線路末端最大短路電流來整定，即可保護(hù)線路的全長(zhǎng)，但同時(shí)存在線路末端與下一個(gè)線路出口端故障界限不清晰的現(xiàn)象，于是引入一個(gè)時(shí)間維度就出現(xiàn)了電流保護(hù)第二段。電流第二段是基于第一段的基礎(chǔ)上，用于區(qū)分線路末端故障的重要過流保護(hù)，在保護(hù)基本要求上，如果同時(shí)滿足兩段的快速性，勢(shì)必會(huì)引起保護(hù)的沖突，于是保護(hù)第二段采用了犧牲快速性，保留選擇性的措施與保護(hù)一段進(jìn)行配合保護(hù)。為了保障電網(wǎng)的安全性，又設(shè)計(jì)了保護(hù)第三段作為后備保護(hù)，這就是三段式過電流保護(hù)的由來。

在講述這段設(shè)計(jì)思想的同時(shí)，為了讓學(xué)生更深刻地理解工程師的思維，教師可采用情境式教學(xué)、討論式教學(xué)，讓學(xué)生扮演工程師的角色，利用學(xué)習(xí)的知識(shí)解決線路保護(hù)的工程問題，再通過扮演的不同角色做相應(yīng)的課堂練習(xí)，使學(xué)生進(jìn)一步體會(huì)三段式電流保護(hù)的思想，以及保護(hù)四性要求的矛盾統(tǒng)一，對(duì)科研工作的艱辛有了更深刻的認(rèn)知，從而進(jìn)一步堅(jiān)定了腳踏實(shí)地的敬業(yè)精神。具體教學(xué)安排實(shí)施過程，如表1所示。

（三）教學(xué)成果

通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生在知識(shí)、能力和價(jià)值塑造三個(gè)方面達(dá)到教學(xué)目標(biāo)的要求。課程貫穿了“以學(xué)生發(fā)展為中心”的核心教學(xué)理念，深入挖掘與專業(yè)知識(shí)相通的思政元素，促進(jìn)了思政教育和專業(yè)教育的有效融合。首先，課程通過各種教學(xué)手段，提高學(xué)生對(duì)本專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣和對(duì)課程的宏觀認(rèn)識(shí)。其次，通過討論、展示等活動(dòng)，培育學(xué)生批判創(chuàng)新、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、愛國(guó)主義、工匠精神等。最后，課程教學(xué)內(nèi)容高度關(guān)聯(lián)電力行業(yè)一線技術(shù)發(fā)展，講解過程中使用工程專業(yè)分析軟件，培養(yǎng)學(xué)生吃苦耐勞、愛崗敬業(yè)、追求卓越等優(yōu)秀品質(zhì)，成長(zhǎng)為新時(shí)代擔(dān)當(dāng)?shù)膶I(yè)技術(shù)人才，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)理論的同時(shí)，了解工程與社會(huì)、樹立時(shí)代使命感，培養(yǎng)艱苦創(chuàng)業(yè)精神，實(shí)現(xiàn)專業(yè)知識(shí)、技術(shù)、技能、素養(yǎng)與正確的價(jià)值觀同步落實(shí)的教學(xué)目標(biāo)。

四、結(jié)語

將課程思政理念融入課程教學(xué)已成為一種勢(shì)不可擋的教育趨勢(shì)［6］?！半娏ο到y(tǒng)繼電保護(hù)”是電力行業(yè)一門經(jīng)典的理論與實(shí)踐并重的課程，課程內(nèi)容悠久又富有活力，蘊(yùn)含著科技工作者的工程智慧，馬克思辯證思維和大國(guó)工匠精神。深入挖掘并融合這些內(nèi)容，采用適合當(dāng)代大學(xué)生思維方式和行為習(xí)慣的教學(xué)環(huán)節(jié)，不斷地進(jìn)行思想政治教育，對(duì)于激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、提升學(xué)生科技報(bào)國(guó)情懷具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

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（責(zé)任編輯：鄒宇銘）