改革高职院校继电保护课程培养“卓越工程师”

张景杰

摘 要：本文以教育部制定的21世纪卓越工程师培养方案为纲，紧密结合当今经济发展规律，研究高职院校电力系统继电保护课程改革形式，制定合理方案以培养适应社会需求的人才——卓越工程师。基于该人才目标，本文研究并制定了相应的电力系统继电保护课程改革方案，提出了现代化的教学理念和专业培养计划，制定了电力系统继电保护课程大纲。

关键词：卓越工程师；电力系统；继电保护；课程改革

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.19.212

1 引言

目前，我国高速的经济发展迫切需求更多的高素质的工程技术人员。从我国大学培养的工程技术人才水平来看，无论是在质量上还是在数量上与国外均有较大差距[1]。瑞士出版的《洛桑年鉴》国际竞争力年度分析报告的數据显示[2]：在参评的近50个国家和地区中，我国的合格程师可获得程度的评价值常年处于后三位[3]。（1）大学培养人才的目标不明确；（2）工程训练不足；（3）开设课程内容与社会需求脱节，是造成上述局面的主要原因。目前，教学内容老化，导致中国大多数高校开设的工程类课程，不单只与实际工程内容相去甚远，远远落伍于现代科技与工程发展，在教育方法、目标及理念方面亦远落后于现代工程发展进度[4]。有鉴于此，大学阶段工程教育的着力点应转移到课程内容及设置、教学方法手段和理念方面，以增进人才培养与社会需求间的契合度[5]。工程实用性极强的电力系统继电保护课程有‘理论性与实践性密切联系的特点[6]，适合开展相应研究。针对学校卓越工程师计划对该课程的高度重视，本文优化了相应课程内容和教学方式，以帮助学生掌握继电保护相关技能及工程理论，同时培养学生们分析解决实际工程问题的能力[7]。

2 课程教学理念

“卓越工程师”的培养目标不仅从工程实际的角度对学生的学习和接受等能力提出要求[8]，同时更对教师的教学提出了新的任务和挑战。基于该培养目标的继电保护课程教学理念，需紧密依托于工程项目，从原来的简单学习到增强其动手能力[8]，力求让学生掌握更多的理论知识，逐步形成工程思维模式提高其动手实践的能力。以此发挥学生的能动性、自主性和创造性。教师应该有意识的将工程思想贯穿于整个教学过程中[6]。

3 高职院校课程改革概况

继电保护是高职院校电类专业开设的主要课程，传统的教授模式以知识理论体系为构架，以实施教学活动的教师为主体，通过课堂讲授的方式进行教学。在该过程中，授课老师在讲堂上尽力以以最通俗的语句介绍课程中涉及的原理。不过，这种遵从知识理论体系的授课方式所产生的效果并不理想，当代年轻学生早已对这种天书似的授课模式产生了倦怠，导致课堂气氛沉闷，几乎不会产生师生间的互动。传统教学环节中忽略了对学生实践能力的培养，课程与工程实践严重脱节，学生动手练习的机会少。该类模式下培养的学生实践技能非常差，不满足高职人才培养目标的要求。

继电保护是一门实用性和实践性强于理论介绍性的课程，若仍以传统的模式开展教学计划，是无法达到“理论讲透，技能练好”的境界的，毕业生水平远达不到电力系统中岗位技能要求的标准。为提高学生的职业技能，培养“懂理论、会设计、能安装调试、善于维护管理”的电力行业高级技能型人才，本文通过分析电力行业“继电保护工”的职业岗位任务和任职要求，确定本课程的知识靶区和能力培养目标。在此基础上，我们对该课程进行教学设计，在教学模式、教学内容、教学方法等几个关键的教学环节上进行了“基于工作过程”的项目化教学改革，并着力提高教师的技能水平，大力改善实践条件，突显出课程的实践性和工程性[9-10]。

4 培养方案和课程大纲修订

“卓越工程师”培养方案强调培养学生的工程能力[10]，因此，我校在实施该计划之初，对相关的专业培养方案和课程教学大纲做了多次修订[6]，抛去了许多过时的内容。新修订的电气工程及其自动化专业人才培养方案着重突出对学生学习能力和工程思想的培养。期望毕业生能够在工矿行业从事电力电子技术、自动化测试与控制、机电控制等相关工程技术工作。据此培养方案调整后的课程培养标准将工程知识、工程素质、工程能力三方面[6]，继电保护课程教学大纲与卓越工程师目标是吻合的，如表1所示。

5 教学模式的制定

5.1 一体化教学模式

教学模式的优劣将直接影响教学质量的好坏。本课程采用“教学练做”一体化的教学模式辅助教学。课程教学采用小班授课的方式，在实训基地中进行，技术人员将结合设备为学生讲述有关理论知识，深入浅出，并按工作任务分组进行各项实践技能训练。其中的教学单元包括：（1）知识点讲解；（2）工作任务布置；（3）让实训生制定基础的工作方案并选出优化方案；（4）开展练习；（5）检查学生任务成果；（6）反馈与改进。在该教学模式中“教师是主导、学生是主体、训练是主线”，充分贯彻“做中学、做中练、练中学”的教学思想，此模式有利于学生操作技能的培养和职业素质的提高。

5.2 项目化教学内容

（1）教学内容的开发。表2为继电保护类工作的主要任务及其应当具备的职业能力。从表2可以看出，学生将来所面向的岗位和工作任务主要包括：1）保护装置的检验调试；2）电力系统保护的运行监视以及保护动作后的故障处理和分析；3）电力系统的保护设计。所培养人才能够胜任电力系统继电保护、二次回路、自动装置的“设计、安装、检验、调试、运行、维护、管理”等相关工作。

（2） 教学内容的组织。通过对继电保护职业岗位工作任务和职业能力分析，以“继电保护工”所从事的实际工作为载体，构建了理论与实践相结合的7个学习型项目作为本课程的主要教学内容，包括：1）继电器保护的检验与调试；2）微机线路保护的检验与调试；3）微机变压器保护的检验与调试；4）微机发电机保护的检验与调试；5）微机保护系统的运行与监视和；6）保护系统设计。遵循实际，我们将其细化为若干个教学单元；每个单元以完成工作任务所需要的基本知识、技能要求、素质要求为教学目标，并以“任务概述-知识准备-任务实施-检查与评价-总结分析”为教学主线进行逻辑组织。课程内容以项目为载体，以工作过程为导向，以任务为驱动，能力训练带动知识学习，理论与实践有机结合。通过这种项目化教学过程，培养学生讲原理、熟计算、会画图、能安装、会调试的职业技能，同时培养学生的组织协调和管理素养[12]。

（3）内容的针对性和适用性。本课程针将“继电保护工”职业技能要求和技能考核标准，做为教学内容。课程符合电力行业继电保护岗位工作任务的要求，教学内容以职业岗位能力标准为准绳，内容组织采用由简单保护到复杂保护的原则，按照真实的继电保护人员的工作过程进行教学，注重对学生的综合技能的培养。遵循学生职业能力培养的基本规律，凸现教学内容的适应性和灵活性。学习过程就是技能训练过程，教与学在工作过程中得以实施。课程的考核方式以项目考核为基础，项目考核以技能考核为中心，最终使学生具备充足的能力以获得“继电保护工”上岗证书。

6 多樣化教学方法

依据专业人才培养目标和职业岗位需求，本课程从高职学生的认知规律出发，实施有效的教学方法与手段，让学生积极主动地完成各项学习任务，达到提高技能水平的目的。近年来，课程组在实施项目化教学的过程中，采用了以下几种教学方法。

（1）任务驱动法。提炼出7个典型的电力保护实例作为教学内容，并将之细分为3～5个学习型任务，每个工作任务对应1个工作流程。将部分常用继电保护装置的安装调试工作移入实训室，让学生（3～5人1组）结合图纸资料学习保护装置的分析与重构，书写实验报告，培养学生依据图纸分析解决问题的能力。

（2）多媒体教学法。多媒体教学取代板书教学，在教学课件中更多的以动画演示的方法模拟现场设备的动作行为， 在讲解保护装置工作原理的同学，通过强烈的视觉冲击效果，调动学生专业知识学习和制作多媒体材料的积极性。

（3）故障分析法。在电力系统中，各种电气设备针对不同的故障类型都设置有专门的继电保护装置。因此本课程在实训教学过程中，教师要常常模拟电气设备故障，首先人为设置单点故障，使学生明确单一故障的特点；其后再进行联合故障的分析教学，提高学生应变能力。这样的训练可以加深学生对保护原理的理解、提高学生的故障处理能力和判断分析能力。

（4）现场教学法。现场教学，以顶岗实习和跟岗实习为主，主要分批次安排到相应的工作岗位进行实习教学，包括火电厂、变电站等。并且在实习过程中，聘请企业的专业人员进行学习指导，讲解电气设备、保护的配置原理、保护装置的动作、处理故障和专业的故障分析法。并传授排除故障的知识和专业技能。通过企业生产现场教学，可以进一步提高学生的工作责任心，并且让学生的眼界更开阔，更进一步激发学生的学习兴趣。

7 结束语

大学教育是培养卓越工程师的一个重要阶段。优化教学内容、改变教学理念是培养卓越工程师的重要环节，而对继电保护教学内容和方法的改革更是其中的关键。

参考文献：

[1]李志义.高等工程教育改革实践：思与行[J].高等工程教育研究， 2008（02）：44-47.

[2]查建中.面向经济全球化的工程教育改革战略——产学合作与国际化[J].高等工程教育研究，2008（01）.

[3]吴辰.从《洛桑年鉴》看中国科技的国际竞争力[J].科技管理研究，2004，24（04）：10-14.

[4]王文福.基于卓越工程师培养诉求的教学改革的理性思考——面向CDIO理念的地图学教改构想[J].测绘科学，2011，36（03）：247-249.

[5]王正洪，龚方红.工程教学论的发展与创新[J].江苏工业学院学报，2009，10（02）.

[6]张江林，邓昌建.CDIO模式下电力系统继电保护课程改革[J]. Scientific Research，2011，201（01）.

[7]任立红，李晓丽，刘浩.卓越工程师计划下“电工电子技术”课程创新教学初探[J].中国电力教育，2012（02）：66-67.

[8]潘庭龙，沈艳霞.CDIO模式下“运动控制系统”课程教学体系研究[J].中国电力教育，2009（23）：129-130.

[9]宋芸，王蓁蓁.提高“电工学”课程教学质量研究[J].中国电力教授，2012（07）：59-61.

[10]王硕旺，洪成文.CDIO：美国麻省理工学院工程教育的经典模式[J]. 理工高教研究，2009，28（04）：116-119.

[11]阎国华，刘开淼.谈工程哲学在资源开发利用中的运用与发展[J].前沿，2010（09）：52-56.

[12]王思华，赵峰.综合自动化背景下的继电保护课程教学改革研究[J].中国电力教育：下，2012（01）：90-91.