高職電力系統繼電保護課程教材改革探討的論文
關鍵詞：高職教育 課程體系改革 教材重構 勝任力
摘要：電力系統繼電保護是電力系統安全執行的保障。繼電保護裝置與發電廠和變電站綜合自動化系統、電網排程自動化系統等密切關聯。繼電保護課程教學質量的好壞直接影響到後續其他專業課和選修課的教學。當前，該課程現行教材已不能滿足高職教育的需要，表現在：理論教學內容偏多，缺少對各種電力裝置保護配置和實際執行與檢修方面技術的內容。因此，電力系統繼電保護課程教材改革已迫在眉睫。在此對繼電保護課程教材改革進行探討，提出解決的設想和具體措施。
在高職院校中，電氣工程及其自動化、電力系統自動化技術等專業都開設了“電力系統繼電保護”課程，從目前全國發行的電力系統繼電保護教材看，其教學大綱和教材都有一個共同點，都是圍繞保護原理、動作整定來提出要求和進行教材編寫，往往忽略了對各種電氣裝置進行繼電保護配置，忽略了對繼電保護執行、維護和檢修技術的介紹。當學生畢業後，面對電廠、變電所中各種電氣裝置的繼電保護時，不知配置有哪一種保護，感到茫然，體現出教材和教師教學偏離職業教育課程教學目標的需要。學生普遍認為課堂講授的內容很難與實際的結合起來，短時間內很難進入工作角色。擺在電專業課教師面前的工作就是要全面分析和解決這些問題，給出令人滿意的答案，讓學生一走入工作單位就能勝任相應的工作崗位。在此對電力系統繼電保護課程教材改革進行探索，並提出一些解決方法，更希望獲得拋磚引玉的功效。
一、高職培養目標和現行繼電保護教材分析
由於人的認知和觀念上的慣性，社會上普遍認為高職院校學生是比普高院校低一個層次的學生，這種看法還將持續一段時間，還會在高職教育中充分表現，並將持續較長時間，具體表現在教材的編寫和教師的教學全過程中。雖然許多從事職業教育研究的專家做了大量的研究工作，提出了與層次不同的觀點，比如姜大源先生提出的“基於多元智慧的人才觀”，闡明從人才觀的角度看職業院校與普通院校的教育的根本差別不是水平高低的差別，而是型別的不同。而且，他還進一步提出了非常重要的一個涉及職業教育與普通教育分野的基本問題：是在“層次下談型別”還是“在型別中談層次”？他指出：“在談到教育層次與教育型別之間的關係時，是以層次下的型別為基礎，還是以型別中的層次為基礎，涉及到兩類大相徑庭的教育觀。”基於層次的型別觀與基於型別的層次觀將成為高等職業教育定位的一個重要的選擇標準、一種重要的理論基礎。基於型別的層次觀給予了各種型別教育自身發展的空間。
顯然，針對人才和教育的層次觀而提出的型別觀體現了“以人為本”和“以學生為中心”的教育思想，為高職學生學習生涯的發展以及高職教育發展空間的拓展提供了有力的理論依據，具有空前的建設性。但是，這種人才型別觀和教育型別觀對於闡明我國確定的“以服務為宗旨、以就業為導向”的職業教育辦學方針來說只是提出了清晰的原則，遠沒有明確和具體地闡明高職學生要成為能有效服務於社會、具有就業競爭力的人才，最根本之點是什麼？也沒有清楚地勾畫出高職院校為了貫徹“以服務為宗旨、以就業為導向”的辦學方針，其具體實施過程中需要什麼樣的條件？教學過程怎樣實施？在這樣的情況下，從事高職教育的教師只能是八仙過海、各顯神通。那麼，有沒有規範統一的要求來規範職業教育活動呢？這還需要進一步加以探索，形成全國從事職業教育專業課教師的共同認識和規範教學行為，形成能夠托起我國現代化建設高技能勞動大軍的合力。
從人力資源的視點來看，高職院校學生要成為能有效服務於社會、具有就業競爭力的人才，最根本點是要具備社會所需要的勝任力。具體地說，就是要具備企業所需要的人才所必備的勝任力，基於勝任力模型的人才觀也為高職院校貫徹落實“以服務為宗旨、以就業為導向”的辦學方針，為有效地拓展高職教育的發展空間提供了堅實的觀念基礎。在這個基礎之上，高職教育可以把“以服務為宗旨、以就業為導向”的辦學方針具體化為：培養企業（組織）所需要的符合相應勝任力模型要求的、具有較強就業競爭力的人才，這正是高職教育的目標。
另外，一個亟待解決的問題是要廓清課程與教材的關係，即弄清教材為本，還是課程為本。否則就會本末倒置，將嚴重地影響教育和教學改革的主攻方向。現代意義的教材是以不同的承載媒體、不同的使用主體與不同的`裝幀形式出現的教學資源的集合。教材的多樣化正是教材特色化的過程，服務於職業教育特色的所有教學資源以及教室與企業生產現場相結合的開放的教學資源都應反映到教材中來。
目前，全國高職院校採用的電力系統繼電保護教材都有一個共同特點，那就是：首先提出繼電保護的四個要求，即可靠性、選擇性、速動性、靈敏性，其次提出基本電路（各種濾過器）和繼電器元件圖形符號；最後，按保護物件分別對各種電壓輸配電線路保護、變壓器保護、母線保護、發電機和電動機的保護，並在各章插入微機保護。即使是精品課程教材，也難以突破這一教材編寫模式，都還屬於精英教育型選用教材，若老師按這樣的教材去實施高職電力系統繼電保護課程教學，學生是否具有勝任力，可想而知。對學生而言，他們應該知道：面對各種電氣裝置時，該設定哪些保護；每一種保護的電路佈置；每一種保護在執行和動作時訊號顯示情況以及根據這些訊號對其進行維護；微機保護的實現形式以及動作原理（不用程式流程圖）。因此，當前的高職電力系統繼電保護教材不能適應職業教育的需要，必須進行教材改革。高職電力系統繼電保護課程目標的達成需要有一套合適的教材、一批具有實踐工作經驗的教師和良好的實驗實習設施，缺哪一樣都會導致學生勝任力打折扣。這裡僅對電力系統繼電保護課程教材改革作一些探討。
二、電力系統繼電保護課程教材體系重構和教師實踐能力培訓
基於對當前廣泛採用的電力系統繼電保護教材存在問題的分析，並結合職業教育專業目標和課程教學目標的要求，結合大多數學生的實際基礎和現實學習能力，結合實訓試驗條件和教師的實際經驗，提出對繼電保護課程體系進行重構，具體考慮如下：
1.教材重構
教材是教師實施教學並達到教學目的的指南，簡潔實用的教材是職業教育必不可少的。從職業教育的目標和課程目標出發去實現學生職業勝任力。因此，必須對現用教材進行拆分、瘦身、新增和重構教材體系，以便於專業課教師有效地進行教學活動。
（1）教材拆分。首先，將各種電壓輸配電線路保護、變壓器保護、母線保護、發電機和電動機保護以及微機保護的原理和整定的體系進行拆分，把各種保護的原理從各章節中拆分出來單列一章，專門介紹反應故障保護的大值動作原理、小值動作原理（電壓保護、阻抗保護）、氣體動作保護原理。在各種故障情況下，故障物理量的檢測電路中的檢測裝置或原件（ta、tv以及電流繼電器、電壓繼電器、氣體繼電器、阻抗繼電器）及其保護動作原理和訊號顯示要求。並在這一章節中增加兩天去發電廠和變電所認識ta、tv、電流繼電器、電壓繼電器、氣體繼電器、阻抗繼電器等的安裝位置以及繼電保護執行訊號顯示情況。安排兩次實驗完成繼電器的動作值整定實驗。其次，拆分出動作值整定，只介紹整定的原則，不作複雜的理論分析計算，讓高職學生從複雜、難懂的窘境中解脫出來，而把主要求精力放在繼電保護的實用技術上。最後，拆分出各章節中的微機保護，並單列一章，重點介紹微機保護的實現（從故障分量的檢測→模數轉換→計算機程式實現的故障判斷、指令形成，再到計算機發出控制跳閘指令→到現場控制裝置執行跳閘的過程）。
（2）瘦身。去掉複雜裝置或元器件原理的介紹、整定計算及整定計算例項。教材篇幅減至原來的一半。
（3）新增。增加各種電氣裝置的繼電保護配置、保護的原理圖和展開圖，增加去發電廠、變電所的生產現場認識實習和學校內的實驗，增加對各種事故的案例分析（繼電保護執行、維護和檢修技術）。
（4）教材體系重構。把電力系統繼電保護重構成下列幾個部分。一是電力系統繼電保護基礎知識，重點介紹電力系統執行及繼電保護的概念、主後備保護概念、保護要求、基本元件文字元號認識、保護的實現原理（反應故障保護的大值動作原理、小值動作原理、氣體動作保護原理和差動保護原理。在各種故障情況下，故障物理量檢測電路中的檢測裝置或原件：ta、tv以及電流繼電器、電壓繼電器、氣體繼電器、阻抗繼電器，保護動作原理和訊號顯示要求）。二是電氣裝置的繼電保護配置，主要介紹電氣裝置繼電保護的配置、保護的原理圖和展開圖識讀。三是繼電保護動作值整定：電流動作值整定（短路動作電流、過電流）、動作時間整定、動作阻抗值整定、差動保護動作電流值整定等。四是微機自適應保護：從故障分量的檢測→模數轉換→計算機程式實現的故障判斷、指令形成，再到計算機發出控制跳閘指令→到現場控制裝置執行跳閘的過程。五是繼電保護執行、維護和檢修技術，收集編制案例，用案例教學方式實現學生對執行和維護技術的學習。六是實驗實習實訓，編制去發電廠和變電所認識實習的專案、目的，在校內試驗的專案和目的。
2.加強教師在電力企業的實際工作經驗
校企結合是職業技術教育培養學生的重要舉措，也是加強專業教師的理論與實際結合、提高教師的教學能力的重要手段。透過學院的規劃，分期分批讓電專業課教師深入企業去工作一段時間，以增強教師的實踐能力，增長教師對專業課教學過程的把控能力，以達到良好的教學效果。為取得可檢驗的實際效果，學院要求各系專業教研室擬出各批次教師的實習專案、目的和要求等，實習結束後由各教研室統一進行檢驗。電專業教研室針對繼電保護課程教師提出具體目標：
（1）必須熟悉電力系統各個環節電氣執行管理規程與維護、檢修的基本技術。
（2）必須熟悉發電廠、變電所一、二次系統設計，熟悉一、二次系統的執行管理、維護與檢修技術。
（3）必須熟悉一、二次裝置選擇、裝置的佈置等。
並作出相應的安排和要求如下：
（1）每年7月18日至8月18日分兩組分別去發電廠和變電所實習，同執行人員同吃住，同上班；虛心請教相關專業技術人員，時刻牢記自己的實習目標。
（2）學院為每名電專業教師配置電氣工程相關標準彙編一套。
（3）要求實習教師瞭解發電廠或變電所的電氣執行情況、繪製電氣主接線圖、各種電氣裝置繼電保護配置圖，重點了解實習廠、所繼電保護裝置執行情況，並寫出評價報告。
（4）瞭解發電廠、變電所使用新技術、新裝置以及執行情況，作出書面記錄。
（5）實習結束時要求教師請發電廠變電所的技術人員出來座談和交流。
實習教師回到學校後，由教研室主任對實習教師的實習資料進行一一檢查，簽署意見，由系主任核實後，交資料室存檔，作為教研室全體教師交流學習材料。
電專業教師到電力企業，把現代企業中的新知識、新技術、新裝置和實用技能學回來，更好地與課堂教學相結合，使電專業教師向著“雙師型”師資隊伍方向快步前進。
三、效果
經過一年的試驗和探索，這種重構後的教材對高職學生學習具有明顯的好處，他們感覺學習電力系統繼電保護不是太難的事，保護原理清楚、電路原理圖和展開圖透過課堂教學和在企業的認識實習也容易掌握，特別是各種裝置的保護配置也基本清楚；透過案例教學使學生對繼電保護執行維護技術有了初步認識。在崗前實習中，現在的學生沒有往屆學生那種茫然感覺。另外，組織教師去電力企業工作實習，增強了教師的實踐能力，大大增強了教師在課堂和實驗室以及實訓試驗中把控能力。學生對教師更有信任感，教師對學生更有感染力、示範力。由於教師能力增強，課堂教學把握得當，幽默感頓生，語言語氣感染力增強，教學效果大大提高。但不足方面在於：教材中還有許多內容需要改進，對繼電保護執行和維護的實踐案例還不夠豐富，這些方面還有很多工作要做。
四、總結
繼電保護課程教材改革不是一件容易的事，需要從事電力系統繼電保護的相關教師和實驗實習教師積極參與才會更深入、到位。希望有更多有志者參與這項工作中來，使繼電保護課程更完善。
參考文獻：
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