電力系統繼電保護課程教學改革探索

武新雯

摘要：電力系統繼電保護是本科高校電氣工程及其自動化專業的主要專業課程之一，其應用性、實踐性的特點非常突出。繼電保護課程的教學長期以來都是按照傳統的學科體系實施教學，即先實施理論教學，然后期末考試，再組織課程設計及專業實習，授課教師在此基礎上講解保護原理及保護裝置的結構和性能。在傳統教學模式下，教師感覺費時費力，學生覺得枯燥乏味，教學效果不理想。本次教改項目從電力系統繼電保護課程的教學內容、教學手段和教學方法、實驗開發和考核評價體系等幾個方面探討課程的教學改革，注重工程實踐，體現“工”、“學”結合思想，來實現提高教學效果、增強學生的專業素質和動手實踐能力的目的。

關鍵詞：繼電保護;課程;教學改革

引言

電力系統繼電保護原理是電氣工程專業重要的專業核心課程之一。繼電保護裝置在電力系統中占有重要的地位，是保證電力系統安全可靠、穩定、高效運行必不可少的重要組成。本課程設置的目標是培養具有一定專業理論知識和實踐能力較強的高素質技能型電力人才。本課程涉及前期學習的課程較多，要求學生具備電力系統短路計算、電工、電機學等多門課程的相關知識。課程內容抽象、涉及其他課程知識點較多、概念較難理解，要在有限的學時內講透徹，具有一定的難度。

1課程教學現狀分析

1.1教學方法過于單一

授課過程中大多以傳統教學方法為主，以教師為主體，學生順著教師的思路學習，學生的學習活動都圍繞著教師進行，被動地接受知識，知識量大，對于知識的理解掌握不夠深入。教師只注重理論的講授，沒有實物予以展示，講述過程枯燥無味，且學生沒有做筆記的習慣，隨著時間的推移，逐漸遺忘，導致跟不上后期的學習，逐漸失去學習的興趣，嚴重影響了學生的積極性和創新思維，難以在實際中活用所學知識。學生一旦碰到問題就縮手縮腳，很難運用所學知識解決問題。

1.2教學過程中只是以教師本身為主體，教學手段和教學方法單一

傳統的繼電保護課程的教學方法是以教師為主體，學生為客體，現在多數仍然采用這種教學模式。授課教師只顧完成教學任務，單向地向學生傳授理論知識，教學手段及方法比較單一，學生的學習活動比較被動，甚至有些學生只求及格。作為知識接受者的學生，由于缺乏學習的積極性和主動性，沒有學習樂趣，對于知識的理解和掌握比較膚淺，缺乏活學活用的能力，長此以往導致學習興趣更加降低。這種教學模式束縛了學生的創新思維，不利于積極性和主動性的提升，造成學生很難把理論知識與現場實際情況結合起來，不能解決實際應用問題。

1.3學生基礎知識參差不齊，學習成績差異較大

電力系統繼電保護原理是電氣工程及其自動化專業的專業課程，具有理論水平高、實踐性強、涉及知識面廣、知識更新快的特點。不但要求學生學好前期課程，還要及時關注最新技術，以此，要很好掌握這門課程具有一定的難度。同時，本課程還需掌握數學、電機學、電力系統分析、發電廠電氣部分等課程。由于我院生源差異性較大，大多數學生基礎知識薄弱，加上語言表達理解存在差異，對專業課程的概念理解模糊不清，更難將各學科知識之間的關聯弄明白，學生學習難度大。此外，一些區外生源基礎較好，他們認為所講的知識比較簡單，缺乏挑戰性，授課時不愿意去聽，這導致考試成績兩極分化，學生失去學習信心，也不愿學習，感到枯燥難學。

2電力系統繼電保護課程教學改革對策

2.1豐富教學方法和教學手段

教學方法和教學手段應用的是否合理與豐富，對調動學生學習的積極性和主動性是非常重要的。要激發學生的學習興趣，就必須改變傳統的灌輸式教學方法，盡可能的設計問題啟發學生進行思考，多采用研究式、反問討論式、啟發式的教學模式。教育活動是“教”與“學”雙向交流的過程，既要強調老師“教”的主導作用，也要突出學生“學”的主體地位，達到雙向互動。電力系統繼電保護課程內容多，知識關聯性強，學生一旦對前部分內容不理解，就嚴重影響后續章節的學習，從而喪失學習興趣。要充分調動學生的學習興趣，激發學生學習的主動性和積極性，就必須豐富教學手段和教學方法。

2.2加強實踐環節，提高學生綜合運用能力

實踐教學是高校教學中的重要環節，高校對學生的實踐能力和綜合素質要求也越來越高，本課程更是與實踐聯系緊密。實驗教學中，增加實驗學時，增加一些綜合性內容，將實驗室每周在固定時間開放，爭取讓每位學生都能獨立做一遍。課程設計應編寫多樣性的設計題目，將課程中抽象的理論內容融入實踐中，增強學生對知識的理解深度，培養學生獨立思考的能力。引入MATLAB/SIMULINK計算機仿真環節，對實際生產中的工程實例進行仿真計算，讓學生更為直觀地認識這門課程。引入電力系統分析綜合程序（PSASP）軟件，將電力系統分析與繼電保護整合為一門綜合設計，把前期所學知識很好地貫穿起來，讓學生建立一個更清晰的電力系統網絡，將抽象化為具體。

安排為期一周的電廠參觀實習，讓學生從發電、變電、輸電、配電、用電各個環節來認識電力系統，了解繼電保護裝置的發展狀況，學習保護裝置的的實際操作，以及系統故障的波形變化和故障原因分析。

2.3實踐訓練的改革

對于繼電保護這種涉及實際工程的學科，實踐教學是非常重要的。通過實踐訓練的教學環節不僅可以幫助學生驗證理論課堂中所學到的理論知識，也有利于學生鞏固加深對保護原理的理解。實踐環節要求學生動手操作，包括系統模型搭建，保護定值計算以及保護功能邏輯設計等，根據學生在實踐中的表現及反饋，適度調整教學方案，優化考核方法。

2.4考核方法的改革

目前部分高校僅采用閉卷考試的考察辦法，測試學生的知識熟練度。閉卷考試有其一定的優勢，可以較為準確地反映學生對理論知識的掌握情況。但僅使用閉卷考試的方式來進行考核，會給學生傳達“重理論，輕實踐”的錯誤印象，導致學生專攻理論而放棄實踐部分，對人才培養不利。

在電力系統繼電保護考核方面，高校應加強實踐環節部分，注重理論與應用相結合，采用多元化的方法對學生的學習效果進行檢測。

（一）增加實驗分析報告

課后習題作業是評定平時成績的重要依據，將課后習題與繼電保護實驗相結合，讓學生對所做習題模型進行仿真分析，并提交相應實驗數據報告，實驗報告應以電子版形式提交。通過該項考核可以在一定程度上避免作業抄襲，提高學生獨立思考能力。

（二）編寫故障分析程序

故障電流計算是繼電保護課程重點內容，將編寫電力系統故障分析程序作為一項輔助考核，可以采用Matlab、VC++等工具編寫程序，最終提交程序，可對給定電力系統模型進行（任意單點）故障電流計算。考慮到編程工作量較大，可以以小組形式完成該項考核。

結語

本文在以智能電網及新能源技術為代表的電力相關產業升級和發展新興戰略產業背景下，結合我校電力系統繼電保護課程的教學實際，探討電力系統繼電保護課程的教學改革。經過兩年的教學實踐，教學改革效果明顯。

參考文獻

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