【摘要】本文在討論繼電保護課程教學現狀的基礎上,針對“卓越工程師教育培養計劃”的標準,提出了改進繼電保護課程教學方法,提升教學效果的思路。
【關鍵詞】繼電保護 ?卓越工程師教育培養計劃 ?教學方法
【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2015)09-0005-01
一、繼電保護課程的教學現狀
繼電保護是電氣工程及其自動化專業的主要專業課程之一,其內容是介紹電力系統中各種不同設備的眾多保護原理,作為專業課程它涉及到很多前修課程知識的運用,在該理論課程的教學過程中,教師通常會把大量的學時用于知識點的講解,學生在學習過程中會覺得枯燥和吃力,甚至覺得所學習的理論知識與實際工作聯系不緊密。其次,大學本科階段的理論課程的教學大多以教師講授為主,學生被動接收知識,長此以往會造成學生學習積極性下降,學生對于課程的學習往往變成了應付課程結業考試,對于學生靈活掌握課程相關知識,盡快適應以后的工作或研究生階段的學習不利。再次,從事專業課程教學的教師可能不具有十分豐富的電力行業相關的實際工作經驗,未充分了解工業界的最新技術和需求,也不能很好的將相關的工程經驗傳授給學生。
教育部“卓越工程師教育培養計劃”旨在為我國培養人文素質高、創新能力強的優秀本科、碩士和博士畢業生,為提高我國自主創新能力,建設創新型國家戰略打下堅實的基礎。而繼電保護課程作為電氣工程及其自動化專業的主干課程之一,若能根據“卓越工程師教育培養計劃”的培養要求,改進教學內容和方法,提升教學效果,對培養出更能適應社會和時代發展需要的電氣類人才將有長遠的意義。
二、面向“卓越工程師教育培養計劃” 的教學思考
“卓越工程師教育培養計劃”對本科層次人才培養的通用標準從基本素質、現代工程意識、基礎知識、專業知識、技術標準與政策法規、學習能力、分析解決問題能力、創新意識和開發設計能力、管理與溝通合作能力、危機處理能力和國際交流合作能力等十一個方面[1]提出了要求。繼電保護課程的教學也應著重考慮提升學生的這些能力作出相應的改進。
1.優化教學內容,改進教學方法
隨著科技的進步和繼電保護裝置的發展,原有繼電保護教材上的一些內容在實際電力行業中已逐漸被更新換代,因此在教學內容設置和學時分配上也應有新的側重點,此外還需要注意授課內容與學生后續學習之間的銜接。例如:實際電力系統中的輸電線路縱聯保護主要是以光纖為通道的居多,在授課時也應重點介紹此類縱聯保護;微機保護的基本原理也應占有相應的學時,這樣學生在實際工作中才能更快的熟悉現場的微機保護裝置。同時,學習微機保護的硬件構成、數字濾波、算法和程序流程的學習又可以為學生后續的畢業設計或研究生階段的學習做好一定的知識準備。
改變傳統的教師講,學生聽的教學方法,采用多種教學手段。利用啟發式教學法讓學生由被動接收知識轉為主動思考問題;在學生掌握繼電保護相關原理后可以通過討論式教學法,將與該原理相關實際電力行業中的問題讓學生進行分析,不僅可以提高學生解決實際問題的能力,也可以為實際問題的解決提供新的思路。另外,在傳統講授式的教學法中,課堂的容量比較大,往往是一名教師面向一百名甚至更多的學生授課,教師很難了解每一個學生的學習狀況,若能采用小班教學,每個學生更容易被教師關注,在進行討論時,也更利于學生迅速形成討論小組,小班化教學對不同教學方法發揮其作用,提升教學效果是非常有利的。
2.提升學生角色,培養創新能力
繼電保護課程通常開設在本科階段第六或七學期,在學習該課程的同時,通常學生已經完成了專業基礎課程和其它專業課,如《電機學》、《電力系統分析》、《發電廠電氣部分》等課程的學習,可以在繼電保護課程的教學過程中,附加一個需要綜合運用各課程知識的實踐環節,提升學生在學習中的主體地位。可采用課程作業的形式,并將課程作業的成績按一定比例納入課程綜合成績中。教師制定難度和內容恰當的課程作業任務書,由3-5名學生組成學習小組,根據自己的興趣選擇并共同完成一個任務,最后展示自己的成果。例如:在課程作業的任務中,可以給出一個小型的電網規劃的實例,讓學生在完成一次系統設計的基礎上再去對已規劃的電網中某個元件的保護進行設計和仿真。學生需要相互合作、合理分工,學習查閱文獻的方法,熟悉工程設計的規范,制定不同的方案進行經濟技術的比較;學習商業軟件的使用方法,并對設計的電網進行潮流、短路和暫態穩定計算;完成繼電保護的整定計算,并利用仿真軟件驗證整定計算的正確性,最終形成課程作業報告并進行答辯。完成課程作業任務的過程也是提高學生溝通合作能力、分析解決問題能力、學習能力和創新能力的過程,這與卓越工程師教育培養計劃的要求是一致的。此外,將課程作業成績作為課程綜合成績的一部分,減少課程結業考試在綜合成績中的比重,不僅能夠督促學生重視學習的過程,也會使課程的考核能更真實的反映學生的學習效果。
3.加強校企合作,增加國際交流
希望培養出合格的卓越工程師必需先提高整個工科教師隊伍的水平,為了使教師的能力和工業界同步發展,可以加強校企合作,提供機會讓教師進行理論教學的同時從事工程實踐,青年教師下企業或“雙師型”教師隊伍建設都是很好的例子。在繼電保護課程的教學過程中,可以邀請工程經驗豐富的企業工程師結合實際工程來為學生授課或講座,讓學生在學習過程中了解工程實例。
提高教師能力的同時,也可以提供同等機會給在校學生,在學生學習繼電保護課程后,讓他們參與到繼電保護相關的橫向或縱向項目中,讓學生學以致用,進一步提升教學效果。目前,國內許多高校的部分專業都有與國內外高校聯合培養的經驗,學校應創造機會讓學生接觸到更多、更前沿的知識和方法,參與國際交流,進而提高學生的國際競爭力。
三、總結
本文根據“卓越工程師教育培養計劃”的培養要求,從三個方面提出了對現有繼電保護的教學方法進行改進的思路。教學方法的改進、轉變學生為課程學習的主人、增加校企合作等措施將使教學效果更好,人才培養質量更高。
參考文獻:
[1] 林建.“卓越工程師教育培養計劃”通用標準研制.高等工程教育研究[J].2010(4):21-29
作者簡介:
趙辛欣,女,講師,三峽大學電氣與新能源學院教師,從事電力系統繼電保護的教學與研究工作。