基于項目教學的《電力系統繼電保護》教學改革探索

張敏

摘 要：《電力系統繼電保護》是供用電專業的專業核心課，本文基于項目教學對課程進行教學改革探索，旨在提高教學質量，是學生具備良好的職業素質。

關鍵詞：繼電保護；項目教學；改革

中圖分類號： TM77 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）12-110-2

0 引言

《電力系統繼電保護》是研究輸電線路（線路）、變壓器、發電機、母線等元件繼電保護的基本原理、整定計算原則和維護調試技能的課程，是高職院校供用電專業核心課之一。課程設置目的是培養面向電力行業及企業一線需要的德智體美等全面發展的，具有一定專業理論知識，從事變電站和電廠生產第一線保護調試、安裝與管理等方面高素質技能型人才。

本課程理論性與實踐性都很強，理論復雜，涉及的知識廣泛，要求學生具備電工、電機學、短路計算等多方面的相關知識。而且保護的設置是一個系統工程，沒有唯一答案，只有方案優選。對于職業技術學院的學生，學習上存在很大壓力，學習猶如讀“天書”。

為改善教學效果，國內很多院校都在進行課程內容和教學方式的改革。其中電力系統高職院校，職業方向定位于電力網絡高電壓、大電網的發、供電環節，某些院校把繼電保護作為精品課，在整合教學資源，建設理實一體教學環境方面取得一定成績。非電力系統院校的供用電專業，職業方向側重于用電和自備電廠的發電環節，不適合照搬他們的經驗。

作為非電力系統院校供用電專業，我們結合自身特點并吸收國內研究經驗，對繼電保護課程和教學進行研究。目的是全面提高教育教學質量，提高學生的職業能力，進而為供用電專業更好的實施教學提供參考。

1 《電力系統繼電保護》教學存在問題

供用電專業是傳統專業，根據多年的教學積累，結合其他院校的經驗，我們發現以下問題。

1.1 現有教材不適應高職教學要求

現有教材無論名稱是“電力系統繼電保護原理”還是“電力系統繼電保護技術”，基本上是本科類教材的縮減版，刪減掉部分內容。內容布置基本都按照以下順序：繼電保護的基本元件；輸電線路的電流、電壓保護，輸電線路的縱差保護，輸電線路的距離保護，輸電線路的自動重合閘；電力變壓器、發電機、母線、電動機、電容器的保護；貫穿一些微機保護的內容。

高職院校的宗旨是培養“高端技能型人才”。高職類院校，尤其已經實行“二加一”教學模式的院校，學生在學校的單純學習時間只有四個學期，課程經過整合，很難再把理論知識系統講述，又不能淪為純技術培訓，教師采用這樣的教材安排教學內容，會面臨三大問題

一是課本內容大而全。因為是本科框架，涉及內容廣、范圍大，又達不到那樣的深度，某些內容只能蜻蜓點水一帶而過，結果勢必打亂了認知的整體性和連貫性。二是理論部分比重大、深奧難懂。由于課時和學情原因，高職院校大部分學生不擅長理論思維，學習這些內容非常吃力。三是不能體現職業教育側重職業能力的特點，沒有相關操作內容。

1.2 實驗教學不適合目前職業教育需求

《電力系統繼電保護》是實踐性很強的學科，根據職業教育的特點和職業崗位的需求，更需要大量針對崗位需求實踐環節的訓練。

目前繼電保護課程，總共72課時。相關理論，包括線路的電流電壓保護、縱差保護、距離保護、重合閘，發電機、變壓器、母線等設備的保護原理介紹清楚，需占用大量課時，實驗教學上的學時很少，影響教學效果。

實驗課模式，教師講完理論，學生按照實驗指導書的內容接線，驗證保護原理，上交實驗報告。學生在整個過程中處于被動地位，實驗做完不知道所做內容在現實工作中的作用、怎么應用，效果差強人意。

2 《電力系統繼電保護》教學改革方案設計

2.1 崗位分析

供用電專業所對應的崗位群主要有三個，檢修電工、運行電工和安裝電工，當然細化還有儀表電工、繼電保護電工、外線電工等。分析對應崗位群，對本課程的需求分為三個層次：

①能夠理解各種保護動作的現象并進行相應處理。如運行電工，過電流動作和速斷動作，處理的方式是不同的。

②能夠維護、檢修保護線路，當出現誤動或拒動時能夠排除故障。如檢修電工，或者更專業化的繼電保護工。

③能進行大規模的保護接線，并對安裝情況進行校對。如安裝電工。

本課程作為供用電專業的核心課程，教學的目標，是引導學生掌握電力系統，尤其是用電環節中繼電保護的設置原則，能夠處理工程實際問題。為此我們分析崗位群對課程的核心要求，整合教學資源，優化教學內容，探索一體化教學思路。

2.2 研究課程目標

本課程主要學習電力系統各類繼電保護的基本概念、原理和分析方法，提高動手能力。重點培養學生對供用電系統繼電保護的認識、掌握電力線路、變壓器、母線、異步電動機和電容器等設備保護的原理分析、整定計算，能夠進行傳動試驗、故障查找以及相關操作，同時培養學生團結協作意識以及搜集資料解決問題等相關職業能力。

2.3 優化教學內容，設計教學工作項目和工作任務

根據上述課程目標，首先降低理論知識的難度，體現認知規律和職業特點。然后進行課程內容改革，強化教學內容主線，結合當前發展，以國家職業技能標準為依據，調整教學內容。這些內容要緊貼企業生產實際，明確能力要求。

教材是課程內容體系中至關重要的部分，是教學的依據。為把學生培養成實踐性、開放性、實用性的高端技能型供用電專門人才，要求教師更多的發揮主觀能動性，要對教材進行重新組織，去掉復雜裝置或元器件原理的介紹，增加電氣設備的典型繼電保護配置圖、保護的原理圖和展開圖。同時，增加學生去現場學習的機會，增加模擬保護設置以及事故分析案例等方面的大作業，來充實教學內容。

根據能力要求和實際生產過程，建立具有可操作性的一體化教學工作項目。本課程共設計六個工作項目和相關工作任務。這六個項目分別是了解繼電保護課程認識、了解繼電器分析、整定電流電壓保護、認識距離保護、分析自動重合閘、分析縱差保護電路。

2.認識電磁型時間繼電器、信號繼電器＼&1.線路過流保護

2.4 改革教學方法，研究一體化教學的實施

教學方法是教學的關鍵和切入點。學院有單獨的繼電保護實訓室，設備為THKDZB-1型電力自動化及繼電保護實驗裝置，根據現實條件，我們把課堂搬到實訓室，實施一體化教學，使學生成為學習的主體。通過教學中我們發現，實訓室里操作，完全能夠培養學生的核心職業能力。因為實訓室設備雖然比現場分布集中，但原理相同的保護線路，生產設備接線有線路編號，實訓室沒有，接線和處理故障的難度甚至有過之而無不及。（表2）

2.5 教師主導學生為主體的教學模式，提高學生積極性

傳統教學模式下任課教師是教學的主體和主導者，學生處于被動地位。理論課教師在課堂上講授，學生在下面聽；實驗課，教師講授相關理論，講解電路圖和接線注意事項，然后學生動手。由于高職類學生的生源情況，他們對被動接受知識不感興趣，教師采取各種方式，包括制作精美的課件、案例講解、課堂提問等，由于參與度不高效果并不理想。

采用基于工作項目的一體化教學后，教師退到幕后。為保證效果，班級學生分成3-4人的學習小組。每次上課，教師根據項目要求布置工作任務，給定研究方向，講解工作任務中的相關支撐理論。各小組學生在組長組織下對工作任務進行討論、分解，協同工作，最后填寫任務報告單或大作業作為成果。組長保證每個成員的參與度并根據參與程度對成員打分，這個分數是學生課程分數中占一定比重。工作任務完成后，小組內進行總結，哪部分做的好哪部分做的不好。在課堂的最后20分鐘，教師根據各組完成情況進行總結，達不到預期效果的部分再次強化。

在整個教學環節中，學生是學習主體，先要利用各種渠道了解工作任務相關知識，各種保護在現實中的引用，本質是解決為什么做和怎么做的問題。然后去看圖，再去接線，研究保護的適用環境，考慮各種誤差因素。每個學生在里面都有任務，必須主動承擔自己那份工作，小組才能進展順利。教師掌控教學進程，必要時進行示范。

基于工作項目的一體化教學，使學生能夠切實體會到繼電保護技術就在自己的身邊，明白所學內容在今后的工作中有著怎樣的應用后，愿意投入更大的熱情。課堂中，學生的身份類似員工，每個人都有自己的任務，需要協同合作，建立了團隊意識，提高了學生溝通和解決問題的能力。這些能力，在學生的職業生涯中，也會發揮相當重要的作用。

3 小結

經過多年教學，我們對繼電保護教學內容和方式方法進行了不斷的改革與嘗試。從傳統的課堂講授到多媒體的應用、現場認知到動手操作，取得了一定的效果，另外，學校有專門的繼電保護實訓室，相關生產單位專家提供大量的保護案例，所有這些條件為教學改革的開展提供了很好的基礎。

《電力系統繼電保護》教學改革，探討課程內容和實施方案。這種模式下，學生是學習的主體，提高了學習興趣。學生通過自主實踐操作方式，自主學習探索，提高了職業能力。同時，課程改革能夠推動學校供用電專業的專業建設和社會影響力，提高教育水平和學生的綜合素質。

當然，職業教育本身是個不斷發展的課題，我們的經驗也有很多不足之處。對《電力系統繼電保護》的教學也需要不斷探索。