以學(xué)生產(chǎn)出為導(dǎo)向的繼電保護(hù)畢業(yè)設(shè)計改革與實(shí)踐初探

劉鋮 崔楊

（東北電力大學(xué)電氣工程學(xué)院 吉林·吉林 132012）

《電力系統(tǒng)規(guī)劃與繼電保護(hù)畢業(yè)設(shè)計》是東北電力大學(xué)（以下簡稱“我校”）電氣工程及其自動化專業(yè)的重要環(huán)節(jié)，其在課程體系中具有舉足輕重的地位。工程認(rèn)證背景下，以學(xué)生產(chǎn)出為導(dǎo)向，即畢業(yè)生具備什么能力等，12條要素中涉及工程知識，工程能力。現(xiàn)有畢設(shè)內(nèi)容側(cè)重保護(hù)原理設(shè)計，部分內(nèi)容冗余，實(shí)踐環(huán)節(jié)設(shè)置還不足，不利于理論與實(shí)踐結(jié)合。如何能使畢設(shè)內(nèi)容符合工程認(rèn)證，以學(xué)生產(chǎn)出為導(dǎo)向具有重要意義，因此，繼電保護(hù)畢業(yè)設(shè)計改革勢在必行。

工程認(rèn)證背景下以學(xué)生產(chǎn)出為導(dǎo)向的繼電保護(hù)畢業(yè)設(shè)計對學(xué)生的創(chuàng)新能力、主動學(xué)習(xí)能力等提出新要求。因此，本文在廣泛研究各類文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，首先分析以產(chǎn)出為導(dǎo)向的教學(xué)要求和目標(biāo)，其次分析傳統(tǒng)教學(xué)方式的局限性，最后在傳統(tǒng)繼電保護(hù)畢業(yè)設(shè)計中結(jié)合線上線下教學(xué)模式使學(xué)生從理論-模擬-實(shí)驗(yàn)多角度進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計，以保護(hù)實(shí)驗(yàn)室為依托，致力于對學(xué)生工程與科學(xué)素養(yǎng)價值觀培養(yǎng)，形成工程思維模式：讓學(xué)生從單純知識習(xí)得轉(zhuǎn)為能力鍛煉，從繼承性學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為創(chuàng)新性學(xué)習(xí)。

1 以產(chǎn)出為導(dǎo)向的教學(xué)要求和目標(biāo)

1.1 以產(chǎn)出為導(dǎo)向的教學(xué)要求

面向工程認(rèn)證背景的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)畢業(yè)設(shè)計，教學(xué)應(yīng)具有以下要求：將“以學(xué)生為中心”作為教學(xué)內(nèi)容的核心理念，“以產(chǎn)出為導(dǎo)向”作為教學(xué)內(nèi)容的改進(jìn)方向，堅(jiān)持“持續(xù)改進(jìn)”。強(qiáng)化課上教學(xué)手段和課外培養(yǎng)，偏向工程實(shí)際，有助于學(xué)生理解現(xiàn)場工程應(yīng)用，使電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的內(nèi)容能夠更直觀的被學(xué)生了解以及掌握，增強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，提升學(xué)生的綜合實(shí)力。

1.2 以產(chǎn)出為導(dǎo)向的教學(xué)目標(biāo)

（1）使學(xué)生理解繼電保護(hù)與實(shí)際工程關(guān)系及保護(hù)用處。（2）以學(xué)生能力為導(dǎo)向，充分開發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。（3）依托保護(hù)實(shí)驗(yàn)室，通過搭建模型和實(shí)驗(yàn)過程提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

2 傳統(tǒng)教學(xué)方式的局限性

結(jié)合課程分析，傳統(tǒng)繼電保護(hù)畢業(yè)設(shè)計的不足在于：（1）學(xué)生對繼電保護(hù)的知識還停留在認(rèn)識階段，對工程實(shí)際中繼電保護(hù)裝置發(fā)揮的作用沒有系統(tǒng)的概念。（2）傳統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計的學(xué)生差異性大，部分學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)薄弱積極性不高，自主學(xué)習(xí)能力不強(qiáng)。（3）傳統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計由于指導(dǎo)時間不同于其他課程，指導(dǎo)時間有限，需要學(xué)生自學(xué)，定期教師指導(dǎo)，屬于答疑式，但是效果難以約束和保證。（4）傳統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)方式單一，傳遞信息量小，一些細(xì)節(jié)無法詳細(xì)展示和講解。

本文研究工程認(rèn)證背景下的繼電保護(hù)畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容與形式改革；以學(xué)生產(chǎn)出為導(dǎo)向，增加繼電保護(hù)實(shí)踐環(huán)節(jié)，將畢業(yè)設(shè)計和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)“理論設(shè)計-仿真模擬-實(shí)驗(yàn)校驗(yàn)”一體化的方法，實(shí)現(xiàn)理論分析與實(shí)驗(yàn)校驗(yàn)相結(jié)合，培養(yǎng)動手能力和工程意識。

3 混合教學(xué)模式的設(shè)計過程和效果

3.1 混合教學(xué)模式的教學(xué)思路

考慮對原有繼電保護(hù)畢業(yè)設(shè)計進(jìn)行改革，增加繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的新路線。根據(jù)電力系統(tǒng)最新發(fā)展動態(tài)，充實(shí)設(shè)計內(nèi)容，使學(xué)生通過畢業(yè)設(shè)計增強(qiáng)實(shí)踐能力產(chǎn)出，符合工程認(rèn)證改革。

3.2 混合教學(xué)模式的方法和內(nèi)容

3.2.1 混合教學(xué)模式的方法

目前在教學(xué)過程中應(yīng)用的教學(xué)方法主要有文獻(xiàn)研究法：通過文獻(xiàn)研究，奠定理論基礎(chǔ)。行動研究法：制定相應(yīng)對策，在研究實(shí)踐中運(yùn)用。調(diào)查研究法：通過調(diào)查研究制定最優(yōu)方案，制定措施。實(shí)驗(yàn)法：搭建實(shí)驗(yàn)算例進(jìn)行驗(yàn)證。此外，應(yīng)采用理論與教學(xué)視頻結(jié)合，結(jié)合實(shí)際場景和新特點(diǎn)，采用理論-仿真-實(shí)驗(yàn)三位一體方式，面向生產(chǎn)實(shí)際的混合教學(xué)模式方法。

3.2.2 混合教學(xué)模式的內(nèi)容和實(shí)施

（1）電網(wǎng)故障理論分析與故障真實(shí)場景的結(jié)合。研究工程認(rèn)證背景下繼電保護(hù)畢業(yè)設(shè)計題目。試題設(shè)計中將畢設(shè)內(nèi)容和真實(shí)場景進(jìn)行整合。由于原有保護(hù)畢設(shè)側(cè)重于保護(hù)理論部分，可增加保護(hù)原理部分的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，總體工作量基本不變，但加強(qiáng)了保護(hù)的實(shí)踐環(huán)節(jié)。學(xué)生學(xué)到的不僅有理論知識，更具備解決實(shí)際問題能力。強(qiáng)化繼電保護(hù)內(nèi)容，增加繼電保護(hù)理論的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)以驗(yàn)證結(jié)果。

（2）保護(hù)原理與線上、線下講授方法結(jié)合。利用線上和線下講授等手段進(jìn)行保護(hù)原理的學(xué)習(xí)。保護(hù)原理是現(xiàn)場應(yīng)用的主流形式，而理論課程中對其講解不多，可通過多媒體等線上形式，結(jié)合i東電課堂簽到，可設(shè)置周討論，錄制答疑小視頻等，同時，定期線下講授方式進(jìn)行保護(hù)和實(shí)驗(yàn)的相關(guān)知識貯備，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力，如圖1所示。

圖1 微信APP界面圖

（3）結(jié)合工程實(shí)際的電力系統(tǒng)保護(hù)設(shè)計和保護(hù)的實(shí)驗(yàn)仿真。利用保護(hù)實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證專題設(shè)計。對線路或主設(shè)備保護(hù)，通過設(shè)計相關(guān)保護(hù)實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生自主進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的建模和仿真，使學(xué)生對繼電保護(hù)有更深的理解和認(rèn)識，同時培養(yǎng)了學(xué)生們的動手能力和工程實(shí)踐能力。

實(shí)施步驟：首先，針對自己所指導(dǎo)的畢業(yè)生進(jìn)行試點(diǎn)，開展繼保畢設(shè)并實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，其次，理論分析與實(shí)際場景相結(jié)合，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力，使學(xué)生感受到繼電保護(hù)畢業(yè)設(shè)計實(shí)用價值，最后，經(jīng)過畢業(yè)生試點(diǎn)情況良好后，對電氣工程專業(yè)全面實(shí)施。

3.2.3 教學(xué)評價和持續(xù)改進(jìn)

通過最后的畢業(yè)設(shè)計答辯通過率和成績評價，對畢業(yè)設(shè)計達(dá)成度進(jìn)行評價，實(shí)施全過程管理，包括：開題報告，外文翻譯，中期報告，平時考核，成品檢查，答辯考核，成績統(tǒng)計，達(dá)成度計算，課程評價報告。同時進(jìn)行達(dá)成度分析計算，形成達(dá)成度分析報告，查找不足，進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)。通過繼電保護(hù)畢業(yè)設(shè)計，可以幫助學(xué)生了解工程實(shí)際中出現(xiàn)的新特性和新特征，提前了解并拓展工程思維，同時也可為后續(xù)進(jìn)入工作崗位提供知識儲備，本課程也可為學(xué)生提供面向工程實(shí)際的思維，同時還可提高學(xué)生科研能力。

4 結(jié)語

面向工程認(rèn)證背景下以學(xué)生產(chǎn)出為導(dǎo)向，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)畢業(yè)設(shè)計不能僅停留在對學(xué)生的理論教學(xué)，還要結(jié)合理論、仿真環(huán)節(jié)和實(shí)驗(yàn)，結(jié)合工程實(shí)際新特點(diǎn)。本文分析了面向工程認(rèn)證背景繼電保護(hù)畢業(yè)設(shè)計的教學(xué)要求和目標(biāo)，研究在傳統(tǒng)教學(xué)模式基礎(chǔ)上，采用線上線下相結(jié)合方式，設(shè)計理論教學(xué)、仿真模擬和實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高學(xué)生的主觀能動性，驗(yàn)證傳統(tǒng)理論和新特性，可以夯實(shí)教材中難以理解的原理，有利于幫助學(xué)生了解實(shí)際工程環(huán)境，與時俱進(jìn)，使學(xué)生通過畢設(shè)環(huán)節(jié)在掌握理論知識的同時，形成學(xué)生工程思維模式，豐富優(yōu)化了教學(xué)過程，有效提高學(xué)生自學(xué)能力。