羅繼東,王憲磊,王建平
(塔里木大學 機械電氣化工程學院,新疆 阿拉爾 843300)
“電力系統繼電保護”課程從開設之初就密切結合生產實際,同時注重學科發展方向,歷經機電式保護、電磁式保護、電子式保護,一直發展到今天主流的微機保護[1]。本課程是一門理論與實踐并重的專業課程[2]。前續課程為“電路分析”“電機學”“發電廠電氣部分”“電力系統穩態分析”“電力系統暫態分析”等,平行課程為“供配電技術”“電力系統規劃”等,后續課為“電氣安全”“電力系統微機保護”“畢業設計”等[3]。本課程在整個課程體系中起承上啟下的作用。通過一流課程建設[4],使學生能理解電力系統短路產生的原因,熟悉發電廠、變電站及線路繼電保護裝置的作用[5]。
本課程在電力系統教學團隊和課題組成員以及企業工程師共同探討下,探索“電力系統繼電保護”課程設計模式,打破原有以理論體系為重點的教材模式,歸納出“電力系統繼電保護”課程總體設計目標,劃分教學單元目標,選擇合適的載體和教學方法,體現課程的職業性。
課程教學設計目標見圖1。

圖1 “電力系統繼電保護”課程教學設計目標
電力系統繼電保護被稱為電力系統的“外科醫生”“安全衛士”,是電力系統安全穩定的重要屏障。由于電力系統繼電保護的專業性強、技術含量高、技術難度大等特點,所有的電網公司、發電廠都設有專門的繼電保護工種,工作現場緊缺繼電保護專業人才。同時,“電力系統繼電保護”課程已被列為所有發電集團、電網公司及電氣設備制造企業的入職考試科目。
本課程在滿足國家教學質量標準要求的情況下,對教學內容進行重構和創新,把繼電保護問題形象化,理論聯系工程實際、貼近生活,注重課程思政,德育智育并重,促進文理交融,彰顯課程溫度,拓展課外知識、強化創新能力,力求“常講常新、有血有肉”,提高課程的高階性、創新性、挑戰度,更重要的是要激發學生的學習興趣,力求“知識充滿趣味、人文彰顯溫度、探索啟迪智慧、思育塑造價值”,使本課程“有趣、有用、有譜”。
構建師生學習共同體,營造自主、合作、探究式學習環境,打造線上線下、課內課外一體化的混合式教學模式。
1.校企聯合建立高水平教學團隊。根據教學大綱及教學實際計劃,由專業教師、企業專家、思政教師共同組成課程團隊。在課程開發的初期,走訪各級電力公司、發電企業、電力試驗所以及電氣設備生產廠家,確立本課程所對應職業崗位群及崗位能力要求,歸納總結出典型工作任務,經充分討論后制定課程體系及課程內容。在課程設計階段,針對課程內容走訪行業、企業內部收集相關行業標準、企業要求,將教學所需各種資料及材料樣品作為教學素材,并與企業內訓師一起著手編制職業資格認證培訓教材及校內特色教材。在課程實施階段,由電力行業提供部分保護標準一體化教學場景,并由電力行業提供實際運行場所作為實訓、觀摩場所,聘請企業能手做兼職實訓教師,指導學生進行生產性實訓及定崗實訓。在課程反饋階段,用請進專家座談、教師深入學生就業單位訪談以及信函的方式,收集電力行業、電力企業的反饋意見,對教學計劃執行情況進行分析,查找存在的問題,并實時追蹤專業面向的職業工種對知識技能要求的不斷變化,實施再修訂,更新教學內容及方法。
2.理論與實踐相結合,突出工程能力應用培養。課堂教學過程中,以復雜工程問題為導向。在校內外實踐環節中,設計了與理論和實驗教學平行推進的專題調研作為體驗式學習環節。專題調研以了解行業、理解專業,了解技術、激發動力,了解社會、樹立情懷,了解職業、提升素養為教學目標,調研電力企業技術與裝備現狀,制造、安裝、調試現狀,挑選典型電網事故案例,有效引導學生提出技術問題、掌握核心技術、了解應用成效,自然而然地感受我國電力系統繼電保護技術的快速發展歷程和先進領先技術。
3.校企共建實訓基地,體現課程的實踐性。校內已有仿真實驗室和電力系統繼電保護實驗室,由于專業的特殊性以及電力行業的重要性、高危性及高技術性,校內實驗室不可能完全達到頂崗實訓的要求,同時,為了充分利用電力公司實訓基地資源和生產現場,我校已與15家發電企業、地方電力企業及其他大中企業簽訂校外實訓基地協議,學生在校外實訓基地觀摩電力行業從業人員的實際操作,力求規范性、安全性和職業性。大大提高了學生的學習興趣,提升了教學效果,也體現了課程的實踐性。
1.滲透專業思想,反映學科前沿。將馬克思主義經典理論、習近平新時代中國特色社會主義思想及職業道德、職業心態和職業意識等融入課程內容中。通過貫穿“中國電力”的課程理念和目標,關注中國電力發展及職業發展,幫助學生厚植愛國主義情懷,將當前電力相關發展領域、企業文化滲透到教學當中,例如,楊奇遜院士研制了第一臺微機繼電保護裝置,對此,他用了“苦不堪言,其樂無窮”來形容。一個技術難題的攻破,一個新產品的研制成功,最讓他感到滿足和欣慰。引導學生樹立敬業的職業精神,堅定學習電氣專業和從事專業工作的信心,用專業報效祖國、回饋人民。
2.注重課程思政,德育和智育并重。建立了課程思政案例庫,見圖2,把課程思政教學設計寫入課程教學大綱和課程教案,從“怎么教”與“怎么學”、“抓好課堂教學”與“豐富第二課堂”等方面著手,全力打造“中國電力·課程思政”育人品牌,初步形成了顯性育人和隱性育人結合、課內育人和課外育人結合,系統化、規范化的“電力系統繼電保護”課程思政教育模式,把工匠精神融入教學內容[6]。

圖2 “電力系統繼電保護”課程思政案例庫
3.促進文理交融,彰顯課程溫度。讓“電力系統繼電保護”課程變得有哲學、有情趣、有故事、有思想沖擊力,讓課程變得有溫度。要求團隊教師加大教學精力投入,潛心教書育人,“常思為師之道、常存育人之責、常懷愛生之心,行無功利之事,做有情懷之人”。
4.創新教學方法和手段。充分利用信息化教學手段、智慧教室,基于“建構性教學觀”,打造線上線下、課內課外一體化的混合式教學模式。
課前,學生帶著任務和問題通過學習通進行自主學習。通過推送“課前學習任務單”幫助學生完成課前自主學習。網絡平臺是在線學習順利開展的基礎,任務單中不再強調。布置個人課前主觀題作業。學生完成作業后拍照上傳,課前作業只計完成分,不計對錯分。布置小組課前微視頻制作任務。為鼓勵小組學生積極討論與合作,任務主題三選一(“電力系統繼電保護基本要求”“電流保護的接線方式”“電流保護的三段式”),自選習題講解。任務單中要強調對于相量法的理解和掌握是課程后續深入探究的前提。
課中,實施六步教學方法。借助智慧教室、學習通智慧教學工具等開展師生雙向交互研討式教學;實施“導、講、探、評、練、做”六步教學法。
課后,完成線上線下任務。設置課后紙質作業、團隊研究項目、觀看微課視頻、課后在線測試/作業、在線闖關考試、討論區留言遇到的問題等課后鞏固環節。
本文以“電力系統繼電保護”課程為例,基于一流本科課程建設背景,基于“建構性教學觀”,探索開展線上線下、課內課外一體化的混合式繼電保護課堂。創新教學方法和手段,基于“建構性教學觀”,構建師生學習共同體,營造自主、合作、探究式學習環境,把課程中發展的新技術以及學科前沿新理論融進“中國電力”課程思政,貫穿國家電力行業標準,增強時代使命感,培養工匠精神、“胡楊精神”。
在本課程教學中,不斷提煉專業課程中蘊含的價值范式與文化基因,圍繞“自強不息、求真務實”的校訓,把“胡楊精神”融入課程教學。該專業經過21年的發展,形成了符合本校專業培養方案和南疆地域特色大學生培養模式。2017屆1 800名畢業生中的85%走向電力公司、企業,服務地方發展,畢業生留在新疆工作的比例達到95%以上,其中68%留在了南疆,得到了當地電力企業和單位的廣泛認可。1 600名“胡楊”學子成為扎根邊疆、屯墾戍邊的重要力量。經過十年的實踐與推廣應用,我校成功培養出了契合時代需求的具有電力系統“胡楊精神”的新電力人。