工程应用背景下电力系统继电保护课程多元化育人模式探索与实践

魏金花，张 凤，张 微，黄 炎

(银川科技学院，银川 750000)

0 引 言

电力系统继电保护课程在大三第二学期开设，这一学期在就业驱动下，学生的学习动机明确，就业去向整体分为考研和直接就业两大方向，而这两个方向对专业核心课程的掌握程度要求很高，尤其是在各大发电企业招聘笔试和面试环节。继电保护技术对于从业者的国家意识、社会责任与职业规范要求是第一位的[1]，在课堂的理论教学还是实验室的实际操作都要时刻树牢责任感和职业规范，使之在每个学生心中扎根。课程团队以录制工程案例微课、赴企业录制岗位技能规范操作视频，如监护人操作人操作规范、手指口述操作规范、安全员工作交底、现场调试安全交底等实录视频，以这种方式向学生在第一课堂展示企业一线的工作现况，使学生初步具有社会责任感，严格职业规范。课堂教学过程中，积极对接地方产业发展需求，以企业工程问题为导向，介绍与地区供电系统、特高压密切相关的继电保护工程案例，引导学生主动分析与解决复杂工程问题。教师主动将科研成果融入到教学内容，并将前沿技术与国家政策紧密联系讲解，使学生主动靠近前沿，自觉关注国家政策，比如在生活中树立“节约能源，保护环境”的意识。

如何将理想情怀与专业技能有机融合，并产出成效？在当前国内外发展形势下，塑造理工科学生的“国家意识”是新时代理工科课程教育教学改革的关键环节[2]。文献[3]在新工科背景下，“滴灌”式革新新工科学生的认知思维、文化素养等。新时代的优秀工程人才，应该能够把握时代发展机遇，在新一轮科技革命与产业变革到来之际，提高工程技术科研成果的市场转化率，自觉将工程技术的发展成果应用于中国经济发展方式转型升级之中。文献[4]深度剖析了新时代工匠精神的内涵，一方面要传承中华传统，另一方面要在新的历史条件下，有创新精神，执着精神，热爱自己的事业，精益求精、精雕细琢的卓越精神。文献[5]将高校课程思政评价进行了理论建模尝试，提出“大学生专业精神”的概念，并在此基础上构建“两阶段六维度”的专业精神动态测评模型。

基于此，“电力系统继电保护”课程组，在对标人才培养目标、课程定位、岗位需求的基础上，在教学实践中探索基于工程应用背景下对电类专业课程进行课程改革实践，构建“一主线三有三维度”课程育人体系，“345”互动式育人模式，以期有效支撑工程应用背景下培养卓越一线电力工程技术人才的目标，并为其他电类专业课程建设提供借鉴和思考。

1 “电力系统继电保护”课程的工程背景

电力系统继电保护课程主要讲授对输电线路、变压器、大容量发电机、母线等供电系统元件的故障分析及保护配置，这些元件在继电保护角度称为保护对象，以及各类保护基本原理、整定计算、保护方案配置、微机保护等。电力系统继电保护被称为供电系统的“安全卫士”，是电力系统安全稳定运行的重要屏障。考虑其在工程应用背景下课程多元化育人模式探索与实践有以下几点理由：一是由于电力系统继电保护的专业性强、技术含量高、技术难度大，在供电企业、发电厂、大型厂矿企业都设有专门的继电保护工种，方案设计、现场调试紧缺继电保护专业人才。二是所有从事电力系统工种的专业人员，分析和处理电力系统故障都需要掌握一定的继电保护知识，才能胜任电力系统的工作。三是电力系统继电保护是一门直接与电力工程技术密切相关的课程，是电气工程及其自动化专业的核心专业必修课程，也作为所有发电集团、电网公司、大型厂矿及电气设备制造企业的入职考试科目。

在“碳达峰、碳中和”目标的引领下，我国电力系统已经进入了构建以新能源为主体的新型电力系统的发展阶段，但依然面临一系列新问题、新挑战。在我国电力行业的高速发展的时期迫切需要新型工科人才的支撑，特别是培养具有工程伦理、职业规范、工匠精神、价值塑造等方面素质能力的工程科技人才至关重要，对于培养服务基层、扎根一线的高素质专业技术人才也同样至关重要。

因此，基于工程应用背景下对电类核心课程进行建设，这在专业教学、一流专业建设和培养高质量电力人才计划中有举足轻重的作用，同时，也期望对大多数工科专业课程建设提供参考价值和借鉴意义。

2 “一主线三有三维度”的育人融合模式

“一主线”地方高校承担服务社会的使命，本着对接地区产业和行业发展需求，服务地方经济社会发展，培养高素质工程一线应用型人才的培养目标，教学团队共同研讨、分工合作，紧密联系企业，结合电力系统继电保护课程的教学内容和特点，紧抓教学痛点，以“就业、能力、成果”为导向，将本专业的“中国故事”“地区文化”“企业精神”“行业楷模”等及时有机地渗透到教学环节。本着贯彻“胸怀祖国、服务社会”的精神，做有“工匠之能、工匠之心、工匠之魂”的一线高质量电力人才的培养目标。

“三有”在实际的教学过程中，以满足学生成长需求和期待的角度，使学生掌握电力系统故障排查、继电保护方案设计、调试等基本技能的同时，了解党和国家在电力行业方面的政策主张，让学生明白其学习的最终目的是要“服务于社会”。在整个教学过程中，即下文所提到的“三个维度”，从专业核心课的角度，做到有知识点、有育人主题、有育人契合点，简为“三有”原则。

“三维度”根据专业核心课程的教学实际和特点，将学生个人的综合素质提升、职业发展与我国双碳目标下电力系统高质量发展，爱国情、服务意识、职业素养的整体要求紧密结合。坚持“三维度”实施原则，即第一维度：课前、课堂、课后；第二维度：理论教学、实践教学；第三维度：校内培养、校外检验。

电力系统继电保护课程“三有”原则在 “三维度”中教学设计部分样例。坚守好教书育人的“术”与“道”，是一门长期潜修的“艺术”，在一堂课中，逻辑清晰、字迹工整的板书在一些情况下和“苦口婆心”“人生鸡汤”有异曲同工的作用。表格所示看似条件硬化，指标量化，但育人的过程如“盐溶于水”，教师通过教学方法的创新，高效传授知识，同时培养学生能力，塑造学生正确的价值取向，见表1。

表1 “三有”原则在 “三维度”中的教学设计部分样例

3 工程应用背景下多元互动式育人举措

3.1 围绕“学以致用，重在育人”，落实立德树人根本任务

“师者，所以传道授业解惑也”，专业课教师需要把专业课程的知识传递、能力培养与价值塑造通过课前、课堂、课后三环节点滴融入。如图1所示，依据大学生群体心理特性和思维规律，把胸怀祖国，服务社会的育人主线融入培养目标，修订并完善《电力系统继电保护》课程的教学大纲、实验大纲、实训大纲，将讲义、课件、教案等固化为可推广的典范。工科专业课程教育回应新时代政策导向，就业导向，成果导向，把知识和技能在五结合中推进，培养学生德行一致的的世界观、人生观和价值观，职业技能与专业精神相匹配的个人素养。同时在促就业导向下，课程团队精心设计教学内容，一是职业操守培养，在课中通过引入电网保电，事故处理等典型案例，让学生深刻体会，作为一名合格电力的应该具备哪些职业素养。二是就业能力培养，在课前课后加入简历PK，面试官问答等环节，课中有优秀校友的典型事迹，让学生明白榜样就在身边。向学生传递正确的价值观、就业观，热爱自己的职业，干一行爱一行，努力工作，像继电保护做供电系统“无声卫士”一样坚守不可放弃的职责，更应该向“无声卫士”一样为社会服务，为国家发展做贡献。

图1 教书与育人的结合

3.2 厘清教师学生社会多主体辩证关系

在整个教学活动中，教师和学生是最主要的两个主体。作为理工科核心课程教师，其主要职责是通过知识传授和技能培养的教学活动，来实现对学生的价值塑造，既教书又育人。根据岗位需求、毕业要求反向设计课程教学全过程，学生在学习过程中，既需要解决专业学问的知识，还需要旁搜博览其他学科交叉知识，注重知识的应用，如图2教学主体关系框图。作为新时代青年应该树立远大理想，练就过硬本领，锤炼品德修为。将爱国情怀、敬业精神、工匠精神的本质落到服务社会上。

图2 教学主体关系框图

3.3 “花式课堂”，提升课堂效率

坚守课堂教学育人主阵地，用好课堂教学主渠道。课程团队经过精心教学设计，以企业工程问题为导向，介绍与大系统、特高压密切相关的继电保护工程案例，引导学生主动分析与解决复杂工程问题，提升工程与创新复合能力。

坚持传统教学方法的同时，借助信息技术，积极运用启发式教学方法，激发学生课堂参与热情，培养学生的问题意识，启发学生得出结论，课堂留白内化答疑。提出并实践应用“八步法”闭环教学模式，如图3所示。在知识回顾环节，利用雨课堂弹幕-生成词云投屏、X-mind思维导图、知识树等方式勾勒出逻辑框架。在巩固测试环节，通过盲盒互动测、雨课堂随堂测、二维码测等花样测试，再次引起学生注意，提起兴趣，拉回课堂，也让学生有种主观能动意识而不是被动 “灌输”。重难点内容讲解环节，通过现场演示+企业视频+动画展示+虚拟仿真+自制微视频等方式进行内容讲解。实验、实训中采用“任务型方式”设计继电保护实验，实训内容强调对知识的理解、实践及在工程上的应用，按照电网施工验收的流程，老师提供相关的图纸资料，学生几人一组，按照任务要求，进行保护的参数计算、调试，对保护出现的问题进行分析，完成设备的调试。八步法旨在打造有温度，有美感，有启迪，有碰撞的“四有”课堂，使理论课堂从“听”向“说-问-讲”，实验、实训课堂从“照着做”向“自主做、合作做、比赛做” 转变。

4 评价体系的构建

新工科建设，对于工科学生专业素养、工程意识、工程伦理的要求越来越高，单纯的“成绩单”已然不能作为评判一个工科学生是否优秀的指标。合理的成绩评定方式，可以很大程度上引导了学生的学习行为，长远来看，关系到学生的自我发展，也关系到学科建设和发展，应该引起专业课任课老师的高度重视。考虑到《电力系统继电保护》课程作为电气工程及其自动化专业核心课程，对于学生掌握专业技能有举足轻重的作用。

课程组将评价体系向多元化、过程化、更细化设计并实施，尊重学生“重成绩”的现实需求，在提高成绩的基础上学会技能，树立正确价值观。任课教师评价和小组成员评价是学生成绩的重要构成部分，随其他成绩评定材料装入试卷袋存档，形成学生成绩档案册。单凭成绩单的“数字”是不能充分反映学生的学生情况，所以在专业课程中很注重任课老师对学生的评价。学生平时与任课老师的交流互动，老师根据学生的多方面表现，在期末给学生的多角度评语，一是使学生感受到被重视，对专业课程的获得感，也会自主反省总结这一学期的学习情况；二是任课老师也能够及时发现学生技能掌握情况以及兴趣点，给予学生就业指导。

5 结束语

开展专业课程育人体系建设，一方面，教师需要转变观念，从育人育才共同体的高度看待课程，精心设计与学生的互动，筑牢立德树人操守；另一方面，在满足企业需求与学生的获得感的同时，让学生真正成为课程改革的受益者，这才是检验课程育人成效关键之处。在学校以电气工程及其自动化为代表的工科专业，以《电力系统继电保护》课程为代表的专业核心课程，是整个学校课程改革建设最典型的群体，从一定意义来说，如果这类典型的专业和课程的育人模式取得了成效，那在其他专业和课程上也会有很好的辐射作用。