電力系統繼電保護課程教學改革探索

程海軍 陳曉英 孫麗穎

摘要：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，立足學校電氣工程及其自動化專業的培養目標，對電力系統繼電保護課程的教學進行改革，主要從教學內容、教學手段和教學方法、實驗室建設和考核評價體系等方面進行實施。調動了學生學習的主動性，增強了學生的實踐能力和創新精神，畢業生獲得社會認可，改革效果良好。

關鍵詞：繼電保護;課程;教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）32-0081-02

實現學生到員工、學校到企業的零距離對接是國家對高校人才培養的迫切需要，是高校教學改革的努力方向。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，“電力系統繼電保護”課程的教學內容、教學模式與教學方法有必要繼續改革、創新和實踐。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。

一、課程教學現狀分析

目前，各高校都加強了電力系統繼電保護課程的教學工作，但仍然存在一些問題。在我校，主要表現在以下幾個方面：

1.教學大綱和教材內容落后于生產實際需要。許多教材仍然側重講授以電磁型保護裝置為基礎的保護技術，涉及的裝置還停留在80年代的產品上，而現在電力系統中已廣泛采用微機型繼電保護裝置。這就造成有些教材內容已偏離了現實應用，滯后于工程實踐，以至于學習的理論知識脫離現場實際，上課的教學內容不適應社會需求。

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。

3.實驗室建設不足，不利于實踐能力的培養。電力系統繼電保護課程的實踐性非常強，要想從根本上掌握各種保護的理論，就必須經過一系列的實踐操作。但是由于前期學校資金投入不足，實驗室建設滯后，導致微機型繼電保護實驗一直都沒有開設，這對學生掌握理論知識、適應社會需求、以及提高動手能力都極其不利。

4.單一的考核評價體系，制約了學生的創新能力，不能客觀公正的評價學生的綜合能力。考試制度是應試教育下以分數作為衡量教育成果的唯一標準的制度。其中，對學生實踐能力、動手操作能力的考核不足。這樣，在考試這個“指揮棒”的引導下，學生也不注重操作能力的提高，學生考試成績的多少并不能全面、客觀地反映學生的綜合能力。成績高的學生，其實際動手能力并不一定強，甚至出現高分低能的現象。

針對目前教學的實際情況，國內外的教育工作者提出一些改革方法。如基于CDIO的課程教學改革方法，該方法在課程中引入CDIO工程教育理念，以項目驅動為導向，進行了以“教師引導、學生主體、CDIO過程、專業綜合能力培養”為基本特征的新型教學方法;有學者提出基于PSASP的改革方法，該方案以電網的短路電流計算和繼電保護的整定為核心，附加了電網的潮流計算和暫態穩定性分析等內容，構建大電網理論。這些改革方法的提出豐富了電力系統繼電保護課程的教學模式，但還處于探索實踐階段，教學改革的效果有待于檢驗。

二、工學結合模式的教學改革

本教改項目注重工程實踐，體現“工”、“學”結合思想，從電力系統繼電保護課程的講授內容、教學模式與教學方法、實驗室建設及實驗開發、考核評價體系的建立這幾個方面探討課程的教學改革。基于工程實際，整合教學內容，通過運用多種形式的教學手段，如視頻資料、多媒體課件、實驗教學等，讓學生在接近實際的情境中去學習各種保護的整定計算方法、構成、工作原理和運行特點等。在教學過程中讓變電站、發電廠的情境貫穿于學生整個學習過程，從而樹立工程意識，更加明確工程概念。改革考核評價體系，激發學生平時學習的主動性和積極性，以期達到改善教學效果、提高學生的實踐能力和創新精神。

具體改革內容包括：

1.整合教學內容

針對目前繼電保護課程實踐學時較少的現狀，在教學內容和教學過程中注重實踐能力的培養，做出以下幾點改革：

（1）對繼電保護教學內容進行調整。以社會對電氣工程及其自動化專業的人才需求為指導，通過到電力企業調研，分析有可能的專業就業崗位，考慮職業崗位需求，整合繼電保護課程的教學內容。在參考現有教材的基礎上，整合課程教學內容為繼電保護基礎知識、輸電線路全線速動保護、輸電線路階段式保護、元件保護技術與應用四個知識模塊，把實踐環節拆分穿插在各模塊單元中。

（2）教學過程強化實踐能力培養。教學過程中，以工程實踐能力的培養為側重點，對許多理論公式，注重的是其工程應用方法而非繁瑣的推導過程，在明晰各種保護基本原理的前提下，刪除一些公式的推導過程。同時，盡可能多的增加一些能夠提高動手能力的教學模塊，比如各種實驗項目和實訓項目。通過實踐教學，可以使學生熟悉電力企業的生產、運行過程及管理，更好地掌握所學理論知識，積累一定的實踐經驗，為實現學生到員工、學校到企業的零距離對接的就業模式創造有利條件。