改革高職院校繼電保護課程培養“卓越工程師”

張景杰

摘 要：本文以教育部制定的21世紀卓越工程師培養方案為綱，緊密結合當今經濟發展規律，研究高職院校電力系統繼電保護課程改革形式，制定合理方案以培養適應社會需求的人才——卓越工程師。基于該人才目標，本文研究并制定了相應的電力系統繼電保護課程改革方案，提出了現代化的教學理念和專業培養計劃，制定了電力系統繼電保護課程大綱。

關鍵詞：卓越工程師；電力系統；繼電保護；課程改革

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.19.212

1 引言

目前，我國高速的經濟發展迫切需求更多的高素質的工程技術人員。從我國大學培養的工程技術人才水平來看，無論是在質量上還是在數量上與國外均有較大差距[1]。瑞士出版的《洛桑年鑒》國際競爭力年度分析報告的數據顯示[2]：在參評的近50個國家和地區中，我國的合格程師可獲得程度的評價值常年處于后三位[3]。（1）大學培養人才的目標不明確；（2）工程訓練不足；（3）開設課程內容與社會需求脫節，是造成上述局面的主要原因。目前，教學內容老化，導致中國大多數高校開設的工程類課程，不單只與實際工程內容相去甚遠，遠遠落伍于現代科技與工程發展，在教育方法、目標及理念方面亦遠落后于現代工程發展進度[4]。有鑒于此，大學階段工程教育的著力點應轉移到課程內容及設置、教學方法手段和理念方面，以增進人才培養與社會需求間的契合度[5]。工程實用性極強的電力系統繼電保護課程有‘理論性與實踐性密切聯系的特點[6]，適合開展相應研究。針對學校卓越工程師計劃對該課程的高度重視，本文優化了相應課程內容和教學方式，以幫助學生掌握繼電保護相關技能及工程理論，同時培養學生們分析解決實際工程問題的能力[7]。

2 課程教學理念

“卓越工程師”的培養目標不僅從工程實際的角度對學生的學習和接受等能力提出要求[8]，同時更對教師的教學提出了新的任務和挑戰。基于該培養目標的繼電保護課程教學理念，需緊密依托于工程項目，從原來的簡單學習到增強其動手能力[8]，力求讓學生掌握更多的理論知識，逐步形成工程思維模式提高其動手實踐的能力。以此發揮學生的能動性、自主性和創造性。教師應該有意識的將工程思想貫穿于整個教學過程中[6]。

3 高職院校課程改革概況

繼電保護是高職院校電類專業開設的主要課程，傳統的教授模式以知識理論體系為構架，以實施教學活動的教師為主體，通過課堂講授的方式進行教學。在該過程中，授課老師在講堂上盡力以以最通俗的語句介紹課程中涉及的原理。不過，這種遵從知識理論體系的授課方式所產生的效果并不理想，當代年輕學生早已對這種天書似的授課模式產生了倦怠，導致課堂氣氛沉悶，幾乎不會產生師生間的互動。傳統教學環節中忽略了對學生實踐能力的培養，課程與工程實踐嚴重脫節，學生動手練習的機會少。該類模式下培養的學生實踐技能非常差，不滿足高職人才培養目標的要求。

繼電保護是一門實用性和實踐性強于理論介紹性的課程，若仍以傳統的模式開展教學計劃，是無法達到“理論講透，技能練好”的境界的，畢業生水平遠達不到電力系統中崗位技能要求的標準。為提高學生的職業技能，培養“懂理論、會設計、能安裝調試、善于維護管理”的電力行業高級技能型人才，本文通過分析電力行業“繼電保護工”的職業崗位任務和任職要求，確定本課程的知識靶區和能力培養目標。在此基礎上，我們對該課程進行教學設計，在教學模式、教學內容、教學方法等幾個關鍵的教學環節上進行了“基于工作過程”的項目化教學改革，并著力提高教師的技能水平，大力改善實踐條件，突顯出課程的實踐性和工程性[9-10]。

4 培養方案和課程大綱修訂

“卓越工程師”培養方案強調培養學生的工程能力[10]，因此，我校在實施該計劃之初，對相關的專業培養方案和課程教學大綱做了多次修訂[6]，拋去了許多過時的內容。新修訂的電氣工程及其自動化專業人才培養方案著重突出對學生學習能力和工程思想的培養。期望畢業生能夠在工礦行業從事電力電子技術、自動化測試與控制、機電控制等相關工程技術工作。據此培養方案調整后的課程培養標準將工程知識、工程素質、工程能力三方面[6]，繼電保護課程教學大綱與卓越工程師目標是吻合的，如表1所示。

5 教學模式的制定

5.1 一體化教學模式

教學模式的優劣將直接影響教學質量的好壞。本課程采用“教學練做”一體化的教學模式輔助教學。課程教學采用小班授課的方式，在實訓基地中進行，技術人員將結合設備為學生講述有關理論知識，深入淺出，并按工作任務分組進行各項實踐技能訓練。其中的教學單元包括：（1）知識點講解；（2）工作任務布置；（3）讓實訓生制定基礎的工作方案并選出優化方案；（4）開展練習；（5）檢查學生任務成果；（6）反饋與改進。在該教學模式中“教師是主導、學生是主體、訓練是主線”，充分貫徹“做中學、做中練、練中學”的教學思想，此模式有利于學生操作技能的培養和職業素質的提高。

5.2 項目化教學內容

（1）教學內容的開發。表2為繼電保護類工作的主要任務及其應當具備的職業能力。從表2可以看出，學生將來所面向的崗位和工作任務主要包括：1）保護裝置的檢驗調試；2）電力系統保護的運行監視以及保護動作后的故障處理和分析；3）電力系統的保護設計。所培養人才能夠勝任電力系統繼電保護、二次回路、自動裝置的“設計、安裝、檢驗、調試、運行、維護、管理”等相關工作。

（2） 教學內容的組織。通過對繼電保護職業崗位工作任務和職業能力分析，以“繼電保護工”所從事的實際工作為載體，構建了理論與實踐相結合的7個學習型項目作為本課程的主要教學內容，包括：1）繼電器保護的檢驗與調試；2）微機線路保護的檢驗與調試；3）微機變壓器保護的檢驗與調試；4）微機發電機保護的檢驗與調試；5）微機保護系統的運行與監視和；6）保護系統設計。遵循實際，我們將其細化為若干個教學單元；每個單元以完成工作任務所需要的基本知識、技能要求、素質要求為教學目標，并以“任務概述-知識準備-任務實施-檢查與評價-總結分析”為教學主線進行邏輯組織。課程內容以項目為載體，以工作過程為導向，以任務為驅動，能力訓練帶動知識學習，理論與實踐有機結合。通過這種項目化教學過程，培養學生講原理、熟計算、會畫圖、能安裝、會調試的職業技能，同時培養學生的組織協調和管理素養[12]。

（3）內容的針對性和適用性。本課程針將“繼電保護工”職業技能要求和技能考核標準，做為教學內容。課程符合電力行業繼電保護崗位工作任務的要求，教學內容以職業崗位能力標準為準繩，內容組織采用由簡單保護到復雜保護的原則，按照真實的繼電保護人員的工作過程進行教學，注重對學生的綜合技能的培養。遵循學生職業能力培養的基本規律，凸現教學內容的適應性和靈活性。學習過程就是技能訓練過程，教與學在工作過程中得以實施。課程的考核方式以項目考核為基礎，項目考核以技能考核為中心，最終使學生具備充足的能力以獲得“繼電保護工”上崗證書。

6 多樣化教學方法

依據專業人才培養目標和職業崗位需求，本課程從高職學生的認知規律出發，實施有效的教學方法與手段，讓學生積極主動地完成各項學習任務，達到提高技能水平的目的。近年來，課程組在實施項目化教學的過程中，采用了以下幾種教學方法。

（1）任務驅動法。提煉出7個典型的電力保護實例作為教學內容，并將之細分為3～5個學習型任務，每個工作任務對應1個工作流程。將部分常用繼電保護裝置的安裝調試工作移入實訓室，讓學生（3～5人1組）結合圖紙資料學習保護裝置的分析與重構，書寫實驗報告，培養學生依據圖紙分析解決問題的能力。

（2）多媒體教學法。多媒體教學取代板書教學，在教學課件中更多的以動畫演示的方法模擬現場設備的動作行為， 在講解保護裝置工作原理的同學，通過強烈的視覺沖擊效果，調動學生專業知識學習和制作多媒體材料的積極性。

（3）故障分析法。在電力系統中，各種電氣設備針對不同的故障類型都設置有專門的繼電保護裝置。因此本課程在實訓教學過程中，教師要常常模擬電氣設備故障，首先人為設置單點故障，使學生明確單一故障的特點；其后再進行聯合故障的分析教學，提高學生應變能力。這樣的訓練可以加深學生對保護原理的理解、提高學生的故障處理能力和判斷分析能力。

（4）現場教學法。現場教學，以頂崗實習和跟崗實習為主，主要分批次安排到相應的工作崗位進行實習教學，包括火電廠、變電站等。并且在實習過程中，聘請企業的專業人員進行學習指導，講解電氣設備、保護的配置原理、保護裝置的動作、處理故障和專業的故障分析法。并傳授排除故障的知識和專業技能。通過企業生產現場教學，可以進一步提高學生的工作責任心，并且讓學生的眼界更開闊，更進一步激發學生的學習興趣。

7 結束語

大學教育是培養卓越工程師的一個重要階段。優化教學內容、改變教學理念是培養卓越工程師的重要環節，而對繼電保護教學內容和方法的改革更是其中的關鍵。

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