配電自動(dòng)化專業(yè)競賽式教學(xué)模式的探索與實(shí)現(xiàn)

高洪雨+趙衍恒+宋衛(wèi)平+高天成

摘要：本文針對(duì)供電企業(yè)對(duì)配電自動(dòng)化專業(yè)人才的需求，提出了在企業(yè)大學(xué)開展創(chuàng)新性競賽式教學(xué)模式的必要性。實(shí)踐證明，該模式的應(yīng)用效果明顯，能有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和知識(shí)遷移能力，提高工程實(shí)踐能力，保證專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和效率。

關(guān)鍵詞：配電自動(dòng)化；專業(yè)競賽式；教學(xué)模式

一、引言

企業(yè)大學(xué)面向企業(yè)的新入職員工及在職職工，培養(yǎng)在工程一線從事生產(chǎn)、經(jīng)營、銷售等專業(yè)管理人才，包括技能型、技術(shù)型、智能型及復(fù)合型專業(yè)技術(shù)技能人才。多年來，我國的工科高等教育大多采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，側(cè)重于知識(shí)的系統(tǒng)性傳播塑造，對(duì)技術(shù)或者技能限于實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，培養(yǎng)的人才難以跟上技術(shù)發(fā)展的步伐，與相關(guān)行業(yè)的實(shí)際需求相脫節(jié)。因此，迫切需要進(jìn)行教育教學(xué)改革。企業(yè)大學(xué)作為高等教育與特定的行業(yè)專業(yè)的橋梁，其功能之一就是研究實(shí)現(xiàn)有效培養(yǎng)行業(yè)和對(duì)應(yīng)特有崗位急需人才的教學(xué)模式。

二、高校有關(guān)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式現(xiàn)狀分析

通過考試考核、調(diào)查問卷等方式，筆者綜合分析了高校專業(yè)教育與配電自動(dòng)化專業(yè)崗位需求的矛盾。

1.學(xué)生在教師主導(dǎo)型實(shí)驗(yàn)中的作用與工程實(shí)際的差異

經(jīng)過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，各個(gè)高校強(qiáng)電、弱電實(shí)驗(yàn)分離，以及自動(dòng)控制與電網(wǎng)網(wǎng)架分離，鮮有緊跟工程實(shí)際的配電自動(dòng)化系統(tǒng)投入運(yùn)行。在各個(gè)實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)中，保證安全的組織措施、技術(shù)措施一般由教師完成，學(xué)生只是按照教師編制的《項(xiàng)目指導(dǎo)書》完成規(guī)定動(dòng)作，難以模擬工程實(shí)際中個(gè)體操作與某公司的安全、技術(shù)、管理、系統(tǒng)、質(zhì)量、效益的高度關(guān)聯(lián)，削弱了實(shí)戰(zhàn)價(jià)值。

2.學(xué)生分離的學(xué)科知識(shí)與配電自動(dòng)化系統(tǒng)知識(shí)體系難以融合

配電自動(dòng)化技術(shù)是電氣、通信、控制等多種現(xiàn)代技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。傳統(tǒng)的學(xué)科理論及實(shí)驗(yàn)，如電工及電子技術(shù)、繼電保護(hù)、通信原理與系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、控制系統(tǒng)等，大多都局限于相對(duì)獨(dú)立的學(xué)科體系內(nèi)，難以體現(xiàn)與配電自動(dòng)化的關(guān)聯(lián)，不利于學(xué)生電氣、機(jī)械、通信、控制一體化整體概念的形成，難以獲得一次系統(tǒng)網(wǎng)架辨識(shí)、二次系統(tǒng)維護(hù)試驗(yàn)、通信系統(tǒng)組裝調(diào)試、自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)維等專業(yè)核心技能。

3.訓(xùn)練平臺(tái)及實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目建設(shè)滯后

一是配電自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用程度與區(qū)域經(jīng)濟(jì)水平有關(guān)。目前，我國正處于配電自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用提升階段，人才的需求是漸增的，各個(gè)高校的專業(yè)設(shè)置和培養(yǎng)目標(biāo)調(diào)整尚未跟上；二是“教學(xué)做一體化”教學(xué)模式廣泛推廣，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性得到調(diào)動(dòng)，訓(xùn)練效果顯著。但是普遍缺乏配電自動(dòng)化綜合訓(xùn)練系統(tǒng)，難以培養(yǎng)對(duì)應(yīng)職業(yè)（崗位）的關(guān)鍵能力。

三、競賽式教學(xué)模式

在企業(yè)大學(xué)探索實(shí)施競賽式教學(xué)模式，主要是基于以下因素：

第一，學(xué)生學(xué)歷層次的豐富性。區(qū)別于普通高校，參加配電自動(dòng)化專業(yè)學(xué)習(xí)的學(xué)生，來自電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、通信技術(shù)等專業(yè)，學(xué)歷層次貫穿專科、本科、碩士、博士，經(jīng)過大學(xué)階段的學(xué)習(xí)，邏輯思維高度發(fā)達(dá)，獨(dú)立性、自主性、自信心等趨向成熟。一般的教學(xué)方法注重由教師直接控制的知識(shí)傳遞，很難全面激發(fā)不同層次的學(xué)生達(dá)到最佳的感受狀態(tài)。

第二，學(xué)生專業(yè)能力的互補(bǔ)性。學(xué)生的專業(yè)分布廣泛，各有所長。與其花費(fèi)大量的課時(shí)，對(duì)各個(gè)專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行補(bǔ)課，不如調(diào)整教學(xué)雙方在整個(gè)體系中的比重、位置，由簡單的傳授、灌輸知識(shí)，轉(zhuǎn)變?yōu)榻處煆墓こ讨刑崛№?xiàng)目，引領(lǐng)學(xué)生通過討論、質(zhì)疑、互助、實(shí)驗(yàn)、競賽共同提高，摒棄依賴心理，增強(qiáng)探索欲望。該方式能調(diào)動(dòng)教學(xué)氣氛，使學(xué)生具有個(gè)性特點(diǎn)的才智得到最大限度的發(fā)揮，在研究性教學(xué)模式基礎(chǔ)上進(jìn)行拓展。

第三，專業(yè)及崗位對(duì)安全操作的嚴(yán)格要求。配網(wǎng)自動(dòng)化運(yùn)維崗位的理論與技能要求越來越高，不再局限于信息采集與傳輸通道的運(yùn)維，而是要求一、二次系統(tǒng)及信息通信系統(tǒng)的綜合運(yùn)維。學(xué)生既要熟練運(yùn)用測(cè)試儀器及分析軟件監(jiān)測(cè)通道系統(tǒng)，還要擅長將電力系統(tǒng)事故分析與遙信、遙測(cè)、遙控等功能結(jié)合，實(shí)施分析、判斷、排查、決策等綜合處理。另外，該專業(yè)崗位的工程操作關(guān)聯(lián)0.4kV—10kV配電網(wǎng)絡(luò)，保障人身、設(shè)備安全對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)多，保證安全的組織措施、技術(shù)措施不能缺失。所以，要具備全面的業(yè)務(wù)技術(shù)與技能，牢固樹立安全第一的意識(shí)。

四、競賽式教學(xué)模式的實(shí)施

競賽式教學(xué)模式適用于學(xué)生學(xué)習(xí)培訓(xùn)的中后期，集中在綜合提高階段，可以劃分為競賽項(xiàng)目庫設(shè)計(jì)、競賽籌備實(shí)施、評(píng)價(jià)總結(jié)等三個(gè)環(huán)節(jié)。其中三個(gè)方面的探索與實(shí)施論述如下：

1.項(xiàng)目庫建設(shè)

根據(jù)國家電網(wǎng)公司2012年12月發(fā)布的《供電企業(yè)崗位分類標(biāo)準(zhǔn)》，技能（大類）中的城區(qū)配電（中類）崗位負(fù)責(zé)配電設(shè)備、線路、電纜及附屬設(shè)施、配電站巡視、維護(hù)、檢修工作，細(xì)分為配電線路及設(shè)備運(yùn)檢、配電電纜運(yùn)檢與配網(wǎng)自動(dòng)化運(yùn)維三個(gè)小類。其中配網(wǎng)自動(dòng)化運(yùn)維崗位負(fù)責(zé)配網(wǎng)自動(dòng)化、配變終端等信息采集設(shè)備、配網(wǎng)繼電保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)及檢修，以及配網(wǎng)GIS（地理信息系統(tǒng)）、配網(wǎng)PMS（能源管理系統(tǒng)）等的圖形和數(shù)據(jù)維護(hù)。經(jīng)過調(diào)研，多家供電公司總結(jié)提煉出了配電網(wǎng)圖形維護(hù)、基于EPON通信的饋線自動(dòng)化系統(tǒng)搭建與調(diào)試、基于GPRS通信的饋線自動(dòng)化系統(tǒng)搭建與調(diào)試等三個(gè)配網(wǎng)自動(dòng)化運(yùn)維崗位關(guān)鍵技能項(xiàng)目。在工程化實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的基礎(chǔ)上，借鑒通信及其自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展成果，為適應(yīng)國家電網(wǎng)公司配電自動(dòng)化工程試點(diǎn)與應(yīng)用示范進(jìn)展，開發(fā)了小微型饋線自動(dòng)化實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，既可以進(jìn)行基于“EPON+GPRS”通信的接入網(wǎng)搭建與調(diào)試，又可以鏈接監(jiān)控主站、終端及配電網(wǎng)架，進(jìn)行完整的自動(dòng)化系統(tǒng)聯(lián)調(diào)與排查故障。EPON通信系統(tǒng)由OLT（Optical Line Terminal，光線路終端）、ODN（Optical Distribution Network，光分配網(wǎng)絡(luò)）、ONU（Optical Network Unit，光網(wǎng)絡(luò)單元）等組成，與監(jiān)控終端FTU（Feeder Terminal Unit，饋線終端）形成聯(lián)系。每次競賽，抽取一個(gè)項(xiàng)目，根據(jù)項(xiàng)目內(nèi)容，可以設(shè)計(jì)為單人項(xiàng)目或者分組項(xiàng)目（每組2～4人），競賽時(shí)間一般為30分鐘。endprint

2.操作評(píng)價(jià)表的制訂

實(shí)訓(xùn)操作測(cè)驗(yàn)是當(dāng)前企業(yè)大學(xué)實(shí)踐操作訓(xùn)練考核的主要方式，屬于表現(xiàn)性評(píng)價(jià)。格朗蘭德將表現(xiàn)性評(píng)價(jià)的特征歸納為更真實(shí)的評(píng)價(jià)作業(yè)、更復(fù)雜的評(píng)價(jià)任務(wù)，需要更多的評(píng)量時(shí)間，評(píng)分中需要更多的應(yīng)用專業(yè)判斷。評(píng)價(jià)表是等級(jí)量表的一種綜合和發(fā)展，是衡量和評(píng)價(jià)知識(shí)遷移成果的具體依據(jù)與尺度，能夠增強(qiáng)評(píng)價(jià)的客觀性，提高評(píng)價(jià)的科學(xué)性。評(píng)價(jià)表是專業(yè)培訓(xùn)價(jià)值觀的具體體現(xiàn)，是對(duì)培訓(xùn)質(zhì)量的規(guī)定和對(duì)實(shí)訓(xùn)活動(dòng)的要求，其制訂過程實(shí)質(zhì)上是企業(yè)工程師、企業(yè)大學(xué)培訓(xùn)師對(duì)專業(yè)與工程標(biāo)準(zhǔn)的價(jià)值趨同過程。設(shè)計(jì)基于EPON的饋線自動(dòng)化系統(tǒng)搭建與調(diào)試操作評(píng)價(jià)表，為了使每項(xiàng)指標(biāo)發(fā)揮作用，表中各個(gè)分解項(xiàng)目被賦予了不同的權(quán)重，其中“操作準(zhǔn)備”占10分；“系統(tǒng)搭建與調(diào)試項(xiàng)目”占60分，占比最高，是整個(gè)操作項(xiàng)目的核心；“測(cè)試結(jié)果分析”占20分；“測(cè)試報(bào)告”占10分。評(píng)價(jià)表中設(shè)有“安全文明操作”權(quán)重項(xiàng)，分別對(duì)應(yīng)操作違規(guī)、損壞儀器設(shè)備、出現(xiàn)重大誤操作等。在類化處理“操作內(nèi)容”權(quán)值時(shí)，制訂了詳細(xì)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，由強(qiáng)度和頻率、標(biāo)號(hào)、標(biāo)度等要素構(gòu)成，以衡量學(xué)生達(dá)到指標(biāo)要求的程度，一般以綜合評(píng)價(jià)結(jié)果優(yōu)、良、中、差四個(gè)層級(jí)分配對(duì)應(yīng)操作權(quán)重。

3.示范觀摩

競賽結(jié)束，除了統(tǒng)計(jì)每個(gè)學(xué)生的總分外，還要詳細(xì)統(tǒng)計(jì)五個(gè)分解項(xiàng)目的得分，并按照五個(gè)單項(xiàng)和總分分別進(jìn)行排名，以便掌握學(xué)生的能力差異動(dòng)態(tài)狀況，制訂改進(jìn)措施。通過緊張、激烈的競賽，引導(dǎo)學(xué)生重視自我的心智磨煉以及團(tuán)隊(duì)的激勵(lì)共贏。在學(xué)生之間形成了量化的能力差異后，通過轉(zhuǎn)換問題情境，使每個(gè)學(xué)生個(gè)體對(duì)優(yōu)勝操作者在復(fù)盤中的操作能力進(jìn)行類化，與自身的操作處理進(jìn)行比較，是實(shí)現(xiàn)知識(shí)遷移的有效途徑。一是交流對(duì)操作項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)的理解與把握；二是觀察優(yōu)勝者的“絕招”，樹立學(xué)習(xí)標(biāo)桿；三是尋找優(yōu)勝者操作中的瑕疵甚至失誤，共享失敗帶來的“挫折感”，總結(jié)復(fù)盤案例中有價(jià)值的工程觀念、操作思路、處理方法，內(nèi)化為自己所學(xué)知識(shí)。

五、結(jié)語

競賽式教學(xué)模式發(fā)揮了活動(dòng)體驗(yàn)法、實(shí)驗(yàn)探究法、案例教學(xué)法等研究性教學(xué)方法的優(yōu)點(diǎn)，具有鮮明的實(shí)踐性、主體性、現(xiàn)場性。基于自主開發(fā)的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的競賽，保證了教學(xué)模式的綜合性、協(xié)同性，實(shí)施多個(gè)關(guān)鍵技能操作項(xiàng)目競賽，增強(qiáng)了教學(xué)培訓(xùn)內(nèi)容的系統(tǒng)性。實(shí)踐證明，該教學(xué)模式在配電自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)培訓(xùn)中的應(yīng)用，鞏固了學(xué)生的主體地位，營造了競爭性環(huán)境氛圍，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)相長，取得了良好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]高洪雨，陳青，李文進(jìn)，等.配電網(wǎng)自愈測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2014（7）：65-69.

[2]高洪雨，徐丙垠，李文進(jìn)，等.基于崗位需求與技術(shù)發(fā)展的專業(yè)培訓(xùn)體系的構(gòu)建[J].成人教育，2014，34（3）：52-55.

[3]高洪雨，陳青，徐丙垠，等.輸電線路單端行波故障測(cè)距新算法[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2017，41（5）：121-127.

[4]高洪雨，陳青，徐丙垠，等.一種饋線自動(dòng)化仿真培訓(xùn)系統(tǒng)[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2016，44（10）：131-136.

[5]劉健，沈兵兵，趙江河，等.現(xiàn)代配電自動(dòng)化系統(tǒng)[M].北京：中國水利水電出版社，2013.

[6]翁之浩，劉東，柳勁松，等.基于并行計(jì)算的饋線自動(dòng)化仿真測(cè)試環(huán)境[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2009，33（7）：43-46.

[7]劉健，趙樹仁，張小慶.中國配電自動(dòng)化的進(jìn)展及若干建議[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2012，36（19）.

[8]徐丙垠.配電自動(dòng)化遠(yuǎn)方終端技術(shù)[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，1999，23（5）：41-44.

[9]楊樂祥.PON技術(shù)在配網(wǎng)自動(dòng)化通信系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)通信，2010，31（3）：26-30.

[10]李祥珍，何清素，孫寄生.智能配電網(wǎng)通信組網(wǎng)技術(shù)研究及應(yīng)用[J].中國電力，2011，44（12）：78-81.

[11]張海和.IEA國際科學(xué)教育研究中的實(shí)作評(píng)量[J].比較教育研究，2002，23（11）：49-54.

[12]鄭深.試論高教自學(xué)考試實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)考核的評(píng)價(jià)[J].成人教育，2014（3）：39-41.endprint