电气工程专业卓越工程师电力系统继电保护课程教学改革

毕茂强

【摘要】为应对我国工程应用型人才严重匮乏和对高素质工程技术人才的巨大需求的矛盾，重庆理工大学电气工程专业提出了卓越工程师培养计划。本文对卓越工程师校电力系统继电保护课程教学改革进行了探讨，介绍了该校电气工程专业卓越工程师的培养情况，分析了卓越工程师电力系统继电保护课程的现状和面临的问题，提出丰富理论教学手段、强化试验教学内容和突出仿真教学内容等手段，以达到培养具有扎实理论知识，富有创新和创造精神，具备较强工程实践能力的卓越工程师的目标。

【关键词】电气工程；卓越工程师；继电保护；教学改革

【中图分类号】TM77-4；G642 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089（2017）03-0124-02

引言

为应对我国工程应用型人才严重匮乏和对高素质工程技术人才的巨大需求的矛盾，教育部启动实施了卓越工程师教育培养计划，致力于改革工程人才培养的传统模式，培养造就一大批创新能力强、满足社会发展需要的高素质工程技术人才。我校电气工程及自动化专业自2009年底开始实施“卓越工程师计划”，经过近8年的探索和实践，已经培养了一批具有“创造、创新、创业”能力的卓越工程师，得到了用人单位、学生和社会的一致认可，也积累了大量的培养经验。电力系统继电保护课程作为我校电气工程卓越工程师班学生必修的专业基础课程之一，该课程具有较强的理论性和实践性，计算整定繁琐，学生感觉难度很大。为了更好地适应我国智能电网和智能变电站的发展要求，我校电气工程卓越工程师班整合了相关电力系统继电保护的课程，在丰富理论教学的同时引入了电力系统继电保护课程试验和基于ETAP仿真软件的继电保护配合设计，以提高卓越工程师班学生的工程实践能力。

一、电力系统继电保护课程现状分析

为达到应用型工程技术人才的培养目标，针对卓越工程师班学生的学习基础和今后的就业方向，总结多年来的培养经验，并借鉴其它院校对电力系统继电保护课程内容的设置，有针对性的修订了卓越工程师班电力系统继电保护教学大纲。该课程设置主要包括理论教学、试验教学和仿真教学三个方面。其中理论教学是整个课程的基础和关键，而试验教学和仿真教学作为理论教学的重要补充和进一步深化，有助于学生加深对继电保护原理的认识，同时增强学生实际的动手能力和工程实践能力。理论教学课程主要包括继电保护概述、电网电流保护、电流距离保护、输电线路纵联保护、自动重合闸、电力变压器保护、发电机保护、母线保护和微机保护等内容。试验教学与实践部分主要包括常规继电器特性实验、多继电器配合试验、三段式电流电压保护试验和输电线路的电流电压微机保护实验等。仿真教学与实践部分主要包括，基于ETAP的系统建模，发电机、输电线路、变压器和继电保护装置参数设定，以及继电保护的配合等相关内容。通过以上教学内容设置可以将理论教学，试验教学和仿真教学有机的结合起来，更好地调动学生的学习兴趣，培养学生的实践动手能力，更好地学习和掌握继电保护课程，为学生今后从事微机保护设计、应用、维护等打下扎实的理论基础。

二、电力系统继电保护课程教学改革措施

电力系统继电保护课程教学改革以提高学生的继电保护理论水平，提升学生实践动手能力为目标，通过丰富理论教学手段、强化试验教学内容和突出仿真教学内容等手段，以达到培养具有扎实理论知识，富有创新和创造精神，具备较强工程实践能力的卓越工程师。

（1）丰富理论教学手段

目前，传统的教学主要是以老师讲授的课堂教学模式，学生是被动的学习，不但上课效率低，而且教学效果较差。一方面是学生的学习态度，另一方面也是传统的教学方法缺乏足够的吸引力。因此，随着计算机技术和多媒体技术的飞速发展，要求教师不断丰富教学内容，更新教学方法，不断探索新的教学方式。使用慕课、微课和多媒体课件进行辅助教学，以动画、三维彩图、图片和实物演示电气设备结构和原理。除此之外，结合微课和慕课的教学内容，开设专业教学网站，实现网上资源共享，鼓励网上教学和答疑，真正实现了师生在线交流互动，采用新的教学方法和教学手段，实践现代化的教学模式。

（2）强化试验教学内容

试验教学是将继电保护的原理在实际中实现的有效方式，我校利用武汉华工大电力自动技术研究所研制的DJZ-Ⅲ型电气控制与继电保护试验台，建立了继电保护试验与仿真实验室。通过试验内容的设计，让学生对电力系统常见的继电器、三段式电流电压保护、距离保护、自动重合闸和微机保护等有更深入的认识。通过分组试验的方法，让学生根据试验内容自主对试验进行设计，锻炼学生的团队协作能力和实践能力。

（3）突出仿真教学内容

由于采用仿真软件可以很好地对电力系统故障和异常进行模拟，实现继电保护装置动态演示，有利于加深学生对所学知识的理解，因此在国外的高校的教学和实验中得到了极大的应用。在继电保护课程仿真教学中，采用ETAP仿真软件，针对简单的电力系统网络，进行系统建模、参数设定，对不同的短路类型、电力系统不同的运行方式等进行仿真研究，获得不同继电器之间的动作曲线和时间配合。通过对学生进行仿真培训，学生可以进行自主的学习和演练，更容易理解教材中抽象的理论知识，极大地增加了学生对电力系统继电保护工作原理的理解，提升了学习兴趣，教学成效显著。

三、结语

为应对我国工程应用型人才嚴重匮乏和对高素质工程技术人才的巨大需求的矛盾，重庆理工大学电气工程专业提出了卓越工程师培养计划。通过对卓越工程师电力系统继电保护课程的现状和面临的问题，提出丰富理论教学手段、强化试验教学内容和突出仿真教学内容等手段，以达到培养具有扎实理论知识，富有创新和创造精神，具备较强工程实践能力的卓越工程师的目标。通过近几年的教学实践发现，该课程教学的改革，满足了用人单位对毕业学生的要求，提高了学生的工程实践能力，为培养合格的工程技术人才打下了坚实的基础，取得了良好的教学效果，等到了学生和用人单位的认可。

参考文献

[1]刘伟，贺晓蓉，贺娟.电气工程及其自动化专业卓越工程师培养模式探讨[J].中国电力教育，2012（6）：58-59.

[2]张义辉，余棚，刘世明.基于PSASP的电力系统继电保护课程设计教学改革[J].重庆科技学院学报（社会科学版），2012（13）：183-185.