理實一體的二次回路技術課程改革

【摘 要】二次回路技術課程是電力技術專業的一門專業核心課程；為了增強學生的學習興趣，扎實提高學生的崗位實踐技能，實現與行業企業崗位技能的零對接，經過不斷改革創新與努力，在重構課程教學環節、創新教學方式方法等方面開發了符合高職學生特點的理實一體的二次回路技術課程。

【關鍵詞】理實一體化教學 二次回路 課程改革

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2015）11C-0078-03

一、課程開發的背景

發電廠、變電站的二次裝置發生故障，將可能導致大面積停電；大型企業控制裝置發生故障突然停電，將導致生產無法正常進行。快速進行故障分析及排查，盡快恢復生產、供電，在經濟上、政治上具有重大的意義。因此，二次裝置故障排查技術作為電力技術的核心技能，在企業供電生產實踐應用中將會顯得越來越重要。扎實掌握好電氣二次裝置的檢修及故障排查技術，將大大提高我校電力類專業畢業生的就業競爭力。

自從2004年學院升格為高職以來，針對二次裝置的知識體系，我院電力類專業只開設了發電廠及變電站二次裝置的專業理論課程。為了提高電力類專業學生的二次技術技能水平，2009年8月，我院和廣西大學電氣工程學院聯合研制了20套電氣二次實訓裝置屏，同時開設了一門電氣二次部分實訓的實訓課程。

2013年我院申報廣西特色高校建設項目獲得成功。專業核心課程的建設是我院特色高校建設項目的一項重要建設內容，而作為電力專業的核心技能的二次回路技術，毫無疑問成為專業核心課程建設的一項重要內容。因此，提出了將發電廠及變電站二次裝置的專業理論課程和電氣二次部分實訓課程進行科學整合，開發為理實一體的二次回路技術課程。

二、課程開發的主要過程

（一）深入電力企業進行充分的專業崗位調研

以職業崗位為導向，以職業技術能力為基礎，以滿足職業崗位需要的零距離上崗是高等職業技術教育為社會培養生產和服務第一線高技術技能應用型人才的目標。為了充分體現該目標，專業教師多次到欽州供電局、來賓電廠、南寧電廠、貴港臺泥有限公司等電力行業企業進行深度的崗位調研，充分熟悉了電力企業和生產企業目前常用的二次裝置，了解了電力系統二次裝置的設計、安裝調試、運行維護及檢修崗位的知識技能的要求，為課程開發積累了科學的依據，并做好了充分的準備。根據企業二次崗位工作的特點和實際情況設計教學環節，保證了學生所學知識和技能的實用性和針對性。

（二）完成我院現有的二次裝置的技術改造

2009年由學院與廣西大學共同研制的二次實訓裝置屏，為了提高屏柜的使用效率，二次元件的布置過于密集，保護、信號、控制回路等幾個功能模塊互相交錯連接，不能相對地獨立，不能滿足每個功能模塊“教學做”一體的需要。而且，與目前企業的主流二次裝置的布局存在較大的差別。為了實現摸擬企業的二次裝置的真實的現場工作環境，盡可能地與企業的二次裝置的布置、規劃相一致，并兼顧考慮適合高職學生的實踐應用，我們對回路接線重新進行規劃設計，對設備進行科學合理整合，將保護、信號、控制回路等幾個功能模塊進行獨立設置，使每個模塊的教學能實現“教學做”一體化，提高了教學效率。

（三）設計科學合理的課程教學環節

根據高職學生重在技術技能的培養目標，結合高職學生的特點，科學合理地設計課程的教學環節。整個課程教學環節的實施過程，就是通過模擬變電站的真實現場工作環境，指導學生完成一臺二次裝置屏柜的設計、安裝、驗收調試和故障排查等各個工作流程，重在二次部分基礎知識的掌握和原理圖識讀、安裝接線圖設計與運用、二次配線、故障的分析排查等技能的實踐應用，以適應二次設備的研發生產崗位、二次裝置的運行及維護等二次崗位技術技能的需求。

課程按照技能崗位生產一線現場的二次裝置安裝的工藝流程設計了以下教學環節：

1.二次回路基本知識及二次裝置原理圖識讀。

2.二次裝置安裝接線圖的設計。

3.二次裝置的安裝接線。

4.二次裝置的通電調試與故障排查。

（四）組織團隊成員編寫了理實一體的二次回路技術校內教材

課程開發團隊針對二次崗位的技術技能要求及改造后的二次裝置實訓屏，重新編寫了適合高職院校學生學習的理實一體的二次回路技術校內教材。

三、課程的實施

課程開發團隊對每一個課程環節的教學過程和教學方法進行了科學、合理的設計，每個教學環節充分體現了學生主體、教師主導，確保課程教學的良好效果。下面分別闡述各個教學環節實施過程中的一些創新理念及教學方式方法。

（一）二次裝置原理圖的識讀

熟悉二次裝置的原理構成是掌握二次崗位技能的基礎，二次裝置的安裝接線圖的設計、二次裝置的安裝接線、通電調試及故障排查都必須依據或參考二次裝置原理圖來進行。

隨著電力系統自動化的發展，二次裝置各項功能越來越完善，二次裝置的原理構成也越來越復雜。復雜的二次裝置原理圖的識讀一直以來都是困擾電力專業技術初學者的一個老大難問題。傳統的二次原理圖紙看圖方法是：先一次后二次，先交流后直流，先線圈后觸點，先上后下先左后右。對二次裝置的初學者，特別是知識技能基礎相對薄弱的高職生初學者而言，傳統的看圖方法毫無用武之地，面對復雜的二次裝置原理圖一籌莫展，更談不上能熟悉掌握、觸類旁通。甚至在將來的工作中，對接觸到的新技術新設備亦是一籌莫展。

課程團隊成員在多年的企業生產一線員工技能培訓和校內專業教學過程中，針對二次裝置原理構成復雜、支路繁多、難以理解透徹的特點，首創設計理念的四步識圖學習法。

設計理念的四步識圖學習法，是從二次裝置各項主要功能采用哪些元件、如何接線來實現設計的角度去熟悉二次裝置的構成原理，思路清晰，印象深刻，能讓學生透徹地掌握二次裝置的原理構成，熟悉裝置中每一個元件的作用及接線，在二次裝置的安裝、運行、維護、檢修的工作中做到胸有成竹，得心應手。掌握設計理念的四步識圖學習法，學生能做到化繁為簡，在將來的工作崗位上能快速適應新的二次裝置和不同廠家的二次裝置，迅速成長為企業生產一線的崗位技能骨干，并且具備對二次裝置進行設計和技術改造等能力。

設計理念的四步識圖學習法，為本課程團隊原創，可適用于發電機、變壓器等電力設備的繼電保護裝置、自動重合閘裝置、備自投裝置等二次裝置的教學與培訓。在我院承接的昭平電廠等電力企業生產一線員工的崗位技術技能培訓過程中，設計理念的四步識圖學習法曾深受企業領導和員工的一致好評。

設計理念的四步識圖學習法，具體步驟如下：

第一步：熟悉二次裝置的主要作用。

第二步：深入分析為實現裝置的主要作用，需要滿足的各項基本要求。

第三步：裝置構成的過程設計。

由主到次、由簡到繁、由易到難，逐步設計實現每一個基本要求。在設計實現每一個基本要求的過程中，分析采取哪些二次元件并設計具體的接線方式。

第四步：將實現各個基本要求的所有元件、支路匯總構成整套二次裝置原理圖，依據原理圖紙分析二次裝置的動作過程及現象，進一步熟悉二次裝置的作用及構成原理。

經過四步學習，學生能做到深刻透徹地理解二次裝置的整體構成原理，對圖紙的每一個元件、每一個支路，均通曉它們的接線設計及在裝置中的作用，

本學習環節主要教學方法：案例分析法。以實現每套裝置的各個基本要求的設計過程作為案例，通過由易到難、循序漸進的案例設計，培養學生的二次裝置研發設計能力及技術整改能力。

（二）二次裝置安裝接線圖的設計

本教學環節的崗位技能要求是能夠根據原理圖紙，利用相對編號法科學地設計二次裝置的安裝接線圖。本教學環節主要教學方法為案例分析法，由易到難，引導學生運用相對編號法，結合設備的實際位置，對照二次裝置原理圖，對斷路器控制裝置、繼電保護裝置、中央信號裝置等二次裝置進行安裝接線圖的設計。

（三）二次裝置的安裝接線

本教學環節的崗位技能要求是能根據二次裝置的安裝接線圖，按照二次配線的工藝要求完成二次接線屏柜的安裝。本教學環節主要教學方法：四步教學法和理實一體教學法，通過講解、示范、模仿、練習的四個步驟和理論結合實踐的方式來熟悉二次安裝的工藝流程，扎實掌握二次配線的知識與技能。

（四）二次裝置的通電調試與故障排查

二次裝置的檢修及維護，是電力技術類專業技術人員的一項專業核心技能。本教學環節的崗位技能要求是能熟練地、快速地分析并排查二次裝置的故障，以便盡快恢復供電，從而減小因裝置故障導致的停電損失。

本環節主要教學方法：案例分析法、四步教學法。

在本教學環節中，除了教會學生根據故障現象，用原理圖進行故障分析和進行故障排查，還培養了學生的安全用電的良好職業習慣。在通電調試和故障排查過程中，嚴格做好安全措施，由學生進行故障分析，在實訓教師的指導下進行故障排查。在故障排查和測試過程中，必須做好以下安全措施：

技術措施：停電，掛接地線，做好防護，不允許外人進入工作區域，穿戴好絕緣手套等。

組織措施：專設一名監護員，熟悉電源的走向，在聽到異常聲響、聞到焦味、看到冒煙火花等情況時果斷拉閘，并進行施救。在操作員錯誤操作時及時制止。

設置一名操作員，在監護員的監護下進行操作。

專設一名安全員，防止無關人員誤入工作區域。在操作的過程中保證工作人員和帶電部分保持足夠的安全距離。

合理的技術手段和專職監護員、安全員、操作員各司其職、相互監督、相互制約，有效地防止了觸電事故的發生，也培養了學生良好的職業安全習慣。

（五）制定合理的課程評分標準

1.素質考核成績：素質考核主要考察學生參與學習的情況及課堂表現。

2.過程考核成績如表1。

在各個教學環節，根據學生的平時作業及安裝工藝和故障分析能力進行現場評分。

3.結課考核成績：結課考核為課程結束時進行統一的考核，重點考核二次裝置的動作原理分析和根據故障現象進行故障分析和排查。

4.總評成績=學習態度（20%）+過程考核（40%）+結課考核（40%）。合理的考評機機制能極大地激發學生們的學習興趣，提高教學效果。

四、五步遞進的人才培養模式

立足就業工作崗位群，在電力技術職教中心的框架下，按照“初級工—中級工—高級工—技師—技術員”職業成長規律，實施“五步遞進”“工學交替”的人才培養模式是我院特色高校建設項目的重點內容。理實一體的二次回路技術課程按照特色高校建設的五步遞進的人才培養模式要求，學生在校內二次部分實訓基地的學習達到初級工的水平；經過校外實訓基地麻石電廠的實訓達到中級工水平；通過畢業前的頂崗實習達到高級工水平；通過用人單位的準就業實習達到技師的職業能力；工作后經過幾年的工作歷練，達到技術員的工作能力，實現五步遞進的人才培養目標。

我院電力工程系發電廠及電力系統專業、供用電技術專業、電力系統繼電保護與自動化專業、電力系統自動化專業均開設二次回路技術一體化課程，經過三年的教學實踐，共培養高職學生近2000人。在校內實訓基地的一體化課程學習過程中，根據企業二次崗位工作特點和實際情況來設計的教學環節，保證了學生所學知識和技能的實用性和針對性，課程教學的實施極大地提高了學生的學習興趣和動力，學生基本掌握了初步的故障分析方法和故障排查能力，取得了良好的教學效果，學生普遍達到了電氣初級工的技能水平。

理實一體的二次回路技術課程的教學環節根據電力系統及大型企業二次崗位工作的特點和實際情況進行科學系統地設計，保證了學生所學知識和技能的實用性和針對性。教學實施過程中，做到了學生主體、教師主導，學生在完成教師下發工作任務的前提下，能夠自主、自由地進行學習，充分發揮學生的學習自主性，培養和提高學生的創造能力。教師注重引導學生綜合采用各種不同的技術手段或方法來完成工作任務，對學生在參與項目活動各環節中的表現采用多種多樣的評價方法，使學生保持強烈的學習興趣和動力，大大提高了教學效果。課程教學的實施充分體現了高等職業技術教育為社會培養生產和服務第一線高級應用型人才，以職業崗位為導向，以職業技術能力為基礎，以滿足職業崗位需要的零距離上崗的目標。

【基金項目】廣西電力職業技術學院廣西特色高校建設項目

【作者簡介】黎庚榮（1974- ），男，廣西電力職業技術學院教師，研究方向：電力系統繼電保護，教學管理。.