以學生產出為導向的繼電保護畢業設計改革與實踐初探

劉鋮 崔楊

（東北電力大學電氣工程學院 吉林·吉林 132012）

《電力系統規劃與繼電保護畢業設計》是東北電力大學（以下簡稱“我校”）電氣工程及其自動化專業的重要環節，其在課程體系中具有舉足輕重的地位。工程認證背景下，以學生產出為導向，即畢業生具備什么能力等，12條要素中涉及工程知識，工程能力。現有畢設內容側重保護原理設計，部分內容冗余，實踐環節設置還不足，不利于理論與實踐結合。如何能使畢設內容符合工程認證，以學生產出為導向具有重要意義，因此，繼電保護畢業設計改革勢在必行。

工程認證背景下以學生產出為導向的繼電保護畢業設計對學生的創新能力、主動學習能力等提出新要求。因此，本文在廣泛研究各類文獻的基礎上，首先分析以產出為導向的教學要求和目標，其次分析傳統教學方式的局限性，最后在傳統繼電保護畢業設計中結合線上線下教學模式使學生從理論-模擬-實驗多角度進行畢業設計，以保護實驗室為依托，致力于對學生工程與科學素養價值觀培養，形成工程思維模式：讓學生從單純知識習得轉為能力鍛煉，從繼承性學習轉為創新性學習。

1 以產出為導向的教學要求和目標

1.1 以產出為導向的教學要求

面向工程認證背景的電力系統繼電保護畢業設計，教學應具有以下要求：將“以學生為中心”作為教學內容的核心理念，“以產出為導向”作為教學內容的改進方向，堅持“持續改進”。強化課上教學手段和課外培養，偏向工程實際，有助于學生理解現場工程應用，使電力系統繼電保護的內容能夠更直觀的被學生了解以及掌握，增強學生的自主學習能力，提升學生的綜合實力。

1.2 以產出為導向的教學目標

（1）使學生理解繼電保護與實際工程關系及保護用處。（2）以學生能力為導向，充分開發學生的自主學習能力。（3）依托保護實驗室，通過搭建模型和實驗過程提高學生自主學習能力和團隊協作能力。

2 傳統教學方式的局限性

結合課程分析，傳統繼電保護畢業設計的不足在于：（1）學生對繼電保護的知識還停留在認識階段，對工程實際中繼電保護裝置發揮的作用沒有系統的概念。（2）傳統畢業設計的學生差異性大，部分學生學習基礎薄弱積極性不高，自主學習能力不強。（3）傳統畢業設計由于指導時間不同于其他課程，指導時間有限，需要學生自學，定期教師指導，屬于答疑式，但是效果難以約束和保證。（4）傳統畢業設計指導方式單一，傳遞信息量小，一些細節無法詳細展示和講解。

本文研究工程認證背景下的繼電保護畢業設計的內容與形式改革；以學生產出為導向，增加繼電保護實踐環節，將畢業設計和實驗驗證結合在一起，實現“理論設計-仿真模擬-實驗校驗”一體化的方法，實現理論分析與實驗校驗相結合，培養動手能力和工程意識。

3 混合教學模式的設計過程和效果

3.1 混合教學模式的教學思路

考慮對原有繼電保護畢業設計進行改革，增加繼電保護實驗環節的新路線。根據電力系統最新發展動態，充實設計內容，使學生通過畢業設計增強實踐能力產出，符合工程認證改革。

3.2 混合教學模式的方法和內容

3.2.1 混合教學模式的方法

目前在教學過程中應用的教學方法主要有文獻研究法：通過文獻研究，奠定理論基礎。行動研究法：制定相應對策，在研究實踐中運用。調查研究法：通過調查研究制定最優方案，制定措施。實驗法：搭建實驗算例進行驗證。此外，應采用理論與教學視頻結合，結合實際場景和新特點，采用理論-仿真-實驗三位一體方式，面向生產實際的混合教學模式方法。

3.2.2 混合教學模式的內容和實施

（1）電網故障理論分析與故障真實場景的結合。研究工程認證背景下繼電保護畢業設計題目。試題設計中將畢設內容和真實場景進行整合。由于原有保護畢設側重于保護理論部分，可增加保護原理部分的實驗驗證，總體工作量基本不變，但加強了保護的實踐環節。學生學到的不僅有理論知識，更具備解決實際問題能力。強化繼電保護內容，增加繼電保護理論的實驗環節以驗證結果。

（2）保護原理與線上、線下講授方法結合。利用線上和線下講授等手段進行保護原理的學習。保護原理是現場應用的主流形式，而理論課程中對其講解不多，可通過多媒體等線上形式，結合i東電課堂簽到，可設置周討論，錄制答疑小視頻等，同時，定期線下講授方式進行保護和實驗的相關知識貯備，培養學生自學能力，如圖1所示。

圖1 微信APP界面圖

（3）結合工程實際的電力系統保護設計和保護的實驗仿真。利用保護實驗室構建實驗驗證專題設計。對線路或主設備保護，通過設計相關保護實驗，要求學生自主進行繼電保護裝置的建模和仿真，使學生對繼電保護有更深的理解和認識，同時培養了學生們的動手能力和工程實踐能力。

實施步驟：首先，針對自己所指導的畢業生進行試點，開展繼保畢設并實驗驗證，其次，理論分析與實際場景相結合，培養自主學習能力，使學生感受到繼電保護畢業設計實用價值，最后，經過畢業生試點情況良好后，對電氣工程專業全面實施。

3.2.3 教學評價和持續改進

通過最后的畢業設計答辯通過率和成績評價，對畢業設計達成度進行評價，實施全過程管理，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，成績統計，達成度計算，課程評價報告。同時進行達成度分析計算，形成達成度分析報告，查找不足，進行持續改進。通過繼電保護畢業設計，可以幫助學生了解工程實際中出現的新特性和新特征，提前了解并拓展工程思維，同時也可為后續進入工作崗位提供知識儲備，本課程也可為學生提供面向工程實際的思維，同時還可提高學生科研能力。

4 結語

面向工程認證背景下以學生產出為導向，電力系統繼電保護畢業設計不能僅停留在對學生的理論教學，還要結合理論、仿真環節和實驗，結合工程實際新特點。本文分析了面向工程認證背景繼電保護畢業設計的教學要求和目標，研究在傳統教學模式基礎上，采用線上線下相結合方式，設計理論教學、仿真模擬和實驗教學，提高學生的主觀能動性，驗證傳統理論和新特性，可以夯實教材中難以理解的原理，有利于幫助學生了解實際工程環境，與時俱進，使學生通過畢設環節在掌握理論知識的同時，形成學生工程思維模式，豐富優化了教學過程，有效提高學生自學能力。