电力系统继电保护课程教学改革探索

来源 :中国电力教育 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lhihxk
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘要:在以智能电网及新能源技术为代表的电力相关产业升级和发展新兴战略产业背景下,立足学校电气工程及其自动化专业的培养目标,对电力系统继电保护课程的教学进行改革,主要从教学内容、教学手段和教学方法、实验室建设和考核评价体系等方面进行实施。调动了学生学习的主动性,增强了学生的实践能力和创新精神,毕业生获得社会认可,改革效果良好。
  关键词:继电保护;课程;教学改革
  中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)32-0081-02
  实现学生到员工、学校到企业的零距离对接是国家对高校人才培养的迫切需要,是高校教学改革的努力方向。在以智能电网及新能源技术为代表的电力相关产业升级和发展新兴战略产业背景下,“电力系统继电保护”课程的教学内容、教学模式与教学方法有必要继续改革、创新和实践。电力系统继电保护是本科高校电气工程及其自动化专业的主要专业课程之一,其应用性、实践性的特点非常突出。继电保护课程的教学长期以来都是按照传统的学科体系实施教学,即先实施理论教学,然后期末考试,再组织课程设计及专业实习,授课教师在此基础上讲解保护原理及保护装置的结构和性能。在传统教学模式下,教师感觉费时费力,学生觉得枯燥乏味,教学效果不理想。本次教改项目从电力系统继电保护课程的教学内容、教学手段和教学方法、实验开发和考核评价体系等几个方面探讨课程的教学改革,注重工程实践,体现“工”、“学”结合思想,来实现提高教学效果、增强学生的专业素质和动手实践能力的目的。
  一、课程教学现状分析
  目前,各高校都加强了电力系统继电保护课程的教学工作,但仍然存在一些问题。在我校,主要表现在以下几个方面:
  1.教学大纲和教材内容落后于生产实际需要。许多教材仍然侧重讲授以电磁型保护装置为基础的保护技术,涉及的装置还停留在80年代的产品上,而现在电力系统中已广泛采用微机型继电保护装置。这就造成有些教材内容已偏离了现实应用,滞后于工程实践,以至于学习的理论知识脱离现场实际,上课的教学内容不适应社会需求。
  2.教学过程中只是以教师本身为主体,教学手段和教学方法单一。传统的继电保护课程的教学方法是以教师为主体,学生为客体,现在多数仍然采用这种教学模式。授课教师只顾完成教学任务,单向地向学生传授理论知识,教学手段及方法比较单一,学生的学习活动比较被动,甚至有些学生只求及格。作为知识接受者的学生,由于缺乏学习的积极性和主动性,没有学习乐趣,对于知识的理解和掌握比较肤浅,缺乏活学活用的能力,长此以往导致学习兴趣更加降低。这种教学模式束缚了学生的创新思维,不利于积极性和主动性的提升,造成学生很难把理论知识与现场实际情况结合起来,不能解决实际应用问题。
  3.实验室建设不足,不利于实践能力的培养。电力系统继电保护课程的实践性非常强,要想从根本上掌握各种保护的理论,就必须经过一系列的实践操作。但是由于前期学校资金投入不足,实验室建设滞后,导致微机型继电保护实验一直都没有开设,这对学生掌握理论知识、适应社会需求、以及提高动手能力都极其不利。
  4.单一的考核评价体系,制约了学生的创新能力,不能客观公正的评价学生的综合能力。考试制度是应试教育下以分数作为衡量教育成果的唯一标准的制度。其中,对学生实践能力、动手操作能力的考核不足。这样,在考试这个“指挥棒”的引导下,学生也不注重操作能力的提高,学生考试成绩的多少并不能全面、客观地反映学生的综合能力。成绩高的学生,其实际动手能力并不一定强,甚至出现高分低能的现象。
  针对目前教学的实际情况,国内外的教育工作者提出一些改革方法。如基于CDIO的课程教学改革方法,该方法在课程中引入CDIO工程教育理念,以项目驱动为导向,进行了以“教师引导、学生主体、CDIO过程、专业综合能力培养”为基本特征的新型教学方法;有学者提出基于PSASP的改革方法,该方案以电网的短路电流计算和继电保护的整定为核心,附加了电网的潮流计算和暂态稳定性分析等内容,构建大电网理论。这些改革方法的提出丰富了电力系统继电保护课程的教学模式,但还处于探索实践阶段,教学改革的效果有待于检验。
  二、工学结合模式的教学改革
  本教改项目注重工程实践,体现“工”、“学”结合思想,从电力系统继电保护课程的讲授内容、教学模式与教学方法、实验室建设及实验开发、考核评价体系的建立这几个方面探讨课程的教学改革。基于工程实际,整合教学内容,通过运用多種形式的教学手段,如视频资料、多媒体课件、实验教学等,让学生在接近实际的情境中去学习各种保护的整定计算方法、构成、工作原理和运行特点等。在教学过程中让变电站、发电厂的情境贯穿于学生整个学习过程,从而树立工程意识,更加明确工程概念。改革考核评价体系,激发学生平时学习的主动性和积极性,以期达到改善教学效果、提高学生的实践能力和创新精神。
  具体改革内容包括:
  1.整合教学内容
  针对目前继电保护课程实践学时较少的现状,在教学内容和教学过程中注重实践能力的培养,做出以下几点改革:
  (1)对继电保护教学内容进行调整。以社会对电气工程及其自动化专业的人才需求为指导,通过到电力企业调研,分析有可能的专业就业岗位,考虑职业岗位需求,整合继电保护课程的教学内容。在参考现有教材的基础上,整合课程教学内容为继电保护基础知识、输电线路全线速动保护、输电线路阶段式保护、元件保护技术与应用四个知识模块,把实践环节拆分穿插在各模块单元中。
  (2)教学过程强化实践能力培养。教学过程中,以工程实践能力的培养为侧重点,对许多理论公式,注重的是其工程应用方法而非繁琐的推导过程,在明晰各种保护基本原理的前提下,删除一些公式的推导过程。同时,尽可能多的增加一些能够提高动手能力的教学模块,比如各种实验项目和实训项目。通过实践教学,可以使学生熟悉电力企业的生产、运行过程及管理,更好地掌握所学理论知识,积累一定的实践经验,为实现学生到员工、学校到企业的零距离对接的就业模式创造有利条件。   (3)注重教学内容与工程实际的结合。电力系统继电保护技术已完全进入微机型继电保护的时代,在实际电力系统中应用保护装置广泛采用微机继电保护装置。因此,在授课过程中,尽量降低传统继电器保护相关内容的比例,加大电力系统中广泛应用的微机继电保护装置内容的学时,充分体现课堂教学内容的先进性和时效性,保证课堂教学内容和工程实践紧密结合。
  2.丰富教学方法和教学手段
  教学方法和教学手段应用的是否合理与丰富,对调动学生学习的积极性和主动性是非常重要的。要激发学生的学习兴趣,就必须改变传统的灌输式教学方法,尽可能的设计问题启发学生进行思考,多采用研究式、反问讨论式、啟发式的教学模式。教育活动是“教”与“学”双向交流的过程,既要强调老师“教”的主导作用,也要突出学生“学”的主体地位,达到双向互动。电力系统继电保护课程内容多,知识关联性强,学生一旦对前部分内容不理解,就严重影响后续章节的学习,从而丧失学习兴趣。要充分调动学生的学习兴趣,激发学生学习的主动性和积极性,就必须丰富教学手段和教学方法。
  (1)采用多媒体教学。多媒体集声音、文字、图像、动态与静态效果于一身,具有多种媒体、超文本、超链接的功能,是教育手段发展的先进方向。根据课程的内容和特点,采用多媒体教学,可以增加课时的信息量,从而提高课堂的利用率;还可以让学生从听觉、视觉等多种感官来接受知识,便于理解,印象深刻,生动不枯燥。因此,课题组成员开发了多媒体教学课件在授课中使用,极大地提高了教学效果。另外,鉴于继电保护课程的工程实践性,课题组成员利用在企业进行实践、到电厂进行实习、到变电站进行参观等机会,录制与现场实际背景相关内容的教学视频资料,在理论授课时辅助使用,让学生直观地理解继电保护装置的实际应用,在集声音、图像于一体的多媒体环境中深化理论知识的理解和掌握。多媒体教学手段的使用,让老师教起来感觉轻松,让学生学起来易于理解。
  (2)采用启发式教学方法。在讲课过程中注重引导,以设问的方式给予学生思考的提示,注重与学生交流,适当提出问题,引导学生的思路,改变过去教学中常采用的以教师“教”为中心的灌输式教学模式,采用启发式教学方法。在课后,给学生留有拓展的课题,启发学生在各种情况下可能出现的情况,使学生按这个方向去思考,培养活学活用的能力。
  (3)采用理论联系实践教学法。授课过程中,把在企业实践中获得的实际应用信息同理论知识的讲解有机的结合起来,这样就避免了照本宣科式的空洞与枯燥。通过这种教学,加深了学生对理论知识的理解,提高实际能力,最终达到学以致用的目的。
  (4)采用讨论教学法。针对课程的内容设定一些议题,采用分组讨论的教学方法进行授课,使学生广泛参与,拓展思维。这种教学方法有利于学生积极思考,展开讨论,突出学生的主体地位,调动了学生的积极性和主动性,教学效果非常好。
  (5)采用案例分析法。把我们自身到企业实践、带领学生去现场实习以及通过多种媒介查找的继电保护在电力生产现场的应用典型案例引入到课程教学中,通过实例使学生深刻领会到电力系统继电保护装置在电力生产过程中的重要性及合理配置。引导学生分析动作原因,提出改善预防措施,提升了学生分析问题和解决问题的能力。
  3.加强实验室建设及实验方案的开发
  实验设备结合工厂的实际运行情况,以真实直观的教学形式展现给学生,能够加深对继电保护理论知识的理解。在实验中,既可以熟悉具体的保护装置,又可以根据不同的保护元件设计实现多种保护功能,为以后从事工程设计提供基础。通过实验教学,提高了学生动手能力和分析、解决问题能力。
  我校原有的继电保护实验室只能完成传统的继电保护实验,主要是使学生掌握基本的实验规范和方法,培养基本的实验操作能力。课题组经过反复论证和考察建立现代电力系统继电保护实验室,现已进入实施阶段。总投资达到160多万元的新建电力系统继电保护实验室,既可以完成单个元件的多种保护实验,也可以完成大系统的一系列的综合设计性实验。在新建实验室硬件支撑的基础上,完成更多创新性、综合性实验方案的开发,提升学生创新实践能力。
  4.推进考试方法改革,完善考核评价体系
  考核方法与教学方式相辅相成,教学方式和手段的多样必然要求考核方法的灵活性,需要建立科学的评判体系。拓展考核方式不是玩花样,巧立名目,而是通过拓展考核方法带动教学方法的改革,增强考评的科学性,激发学生的学习兴趣。改革考试方法不是说传统的考试方法都不好,而是要根据培养对象的特点和社会对人才的需求目标,对考核方式进行调整,使之能够对学生的综合能力和素质进行客观公正地评定。
  在现行考试的基础上,继续推进考试方法改革,做好试卷命题的科学性、合理性、全面性;在教学内容及其教学手段改革的推进下,建立与之适应的考核评价方式,如“期末考试+平时考核”模式,平时考核可以包括课堂表现、出席情况、平时作业、小组讨论、实验、论文报告、课程设计、测验等多项内容。
  三、教学改革的效果
  “电力系统继电保护课程教学模式改革与实践”不仅是单纯的作为一门课程的改革,而已成为电气工程及其自动化专业的教学质量系统工程的一部分。最终的教学改革效果应该体现在学生的学习质量、学生的就业率以及将来学生为社会所能创造的价值上。
  目前本课程在我校电力系统及其自动化、供用电技术、新能源发电等专业开设,经过两年的教学改革与实践,学生、教师和社会三方面均反映良好。通过课程教学改革的实施与实践,强化学生的工程意识,提升工程实践和分析解决工程实际问题的能力,由于激发了学生的积极性和主动性,使得学生的创新精神和实践能力得到了很好的培养。该专业近两年的大部分毕业生深入到电力部门、工矿企业等就业,获得社会认可。
  四、结束语
  本文在以智能电网及新能源技术为代表的电力相关产业升级和发展新兴战略产业背景下,结合我校电力系统继电保护课程的教学实际,对课程的教学内容、教学手段和方法、实验室建设利用、考核评价体系等几个方面探讨电力系统继电保护课程的教学改革。经过两年的教学实践,教学改革效果明显。
  参考文献:
  [1]宋丽群,韩笑,杨志超.“电力系统继电保护”课程教学改革探讨[J].中国电力教育,2012,(24):44-45.
  [2]高广玲,张沛云.“电力系统继电保护”工学结合特色课程的建设[J].电气电子教学学报,2011,33(1):130-133.
  [3]王洪梅,郑晓丹,彭学虎,等.基于CDIO的电力系统继电保护课程课堂教学改革[J].教育新理念,2013,(7):177-178.
  [4]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.
  (责任编辑:刘翠枝)
其他文献
摘要:“电机与拖动基础”课程是电气工程及其自动化专业的技术基础课程之一,涉及基本概念多,相互关系复杂。根据课程少学时的前提下提出传统课堂教学与网络教学相结合的教学方法,课堂教学重视课程理论基础的详细讲述,网络教学强调学生的自学和工程应用能力的培养。经两个教学周期的教学实践表明,改进的教学方法效果与之前的填鸭式课堂教学有明显改善。  关键词:电机与拖动;网络平台;教学实践  中图分类号:G642.0
期刊
摘要:基于电力负荷特性分析,电力公司能够为用户提供更好的服务。以前的分析不能很好地表达用户的用电负荷特性,因此,采用SOM神经网络聚类方法来解决这个问题。先对获取的数据进行归一化处理,然后采用MATLAB仿真输出可视化聚类结果,最后得到了一个详细的分析结果。根据SOM神经网络显示的结果,不同类型公变用户的用电行为是有差异的,因此有一个很好的聚类效果。  关键词:SOM神经网络;负荷特性曲线;聚类分
期刊
随着智能电网的快速发展,智能变电站作为其发电、输电、变电、配电、用电、调度六大环节中的核心一环,至今已有4年的发展历程,技术也在日趋完善。但对智能变电站的认知、管理或维护,广大学生以及多数电力从业人员依然处于模糊状态。作为一个电力高职院校,同时又是湖北省电力公司的技术培训中心,武汉电力职业技术学院对于智能变电站知识的普及和提高具有不可推卸的责任。考虑到职前教育普遍存在的理实脱节、学而不能为所用等现
期刊
【部委动态】9月2日,国家能源局下发《关于进一步落实分布式光伏发电有关政策的通知》。旨在破解分布式光伏发电应用的关键制约,大力推进光伏发电多元化发展,加快扩大光伏发电市场规模。通知提出要加强分布式光伏发电应用规划工作;鼓励开展多种形式的分布式光伏发电应用;完善分布式光伏发电工程标准和质量管理;建立简便高效规范的项目备案管理工作机制;完善分布式光伏发电发展模式;进一步创新分布式光伏发电应用示范区建设
期刊
【天津大学】9月2日,“APEC可持续能源中心”揭牌成立。该中心由天津大学牵头,将着力促进各经济体间在可持续发展领域的政策交流、信息共享、能力建设、联合研发、技术合作等,成为推动亚太可持续发展的重要力量。国务院副总理张高丽提出:“我们将共同见证亚太经合组织可持续能源中心的成立,将做好亚太可持续能源中心的建设和保障工作,为推动亚太能源可持续发展做出自己的贡献。”国家能源局局长吴新雄希望新成立的APE
期刊
1988年4月,原国家教委发出《关于加强普通高等学校本科教育工作的意见》。《意见》提出了加强普通高等学校本科教学工作的10条措施,明确1989年召开全国高等学校教学工作奖励大会,以后每4年进行一次。普通高等学校国家级教学成果奖励制度自此建立。2013年该制度扩展为国家级教学成果奖,包含基础教育(含幼儿教育与特殊教育)、职业教育(含高等职业教育)、高等教育(含成人高等教育)。奖励分为特等奖、一等奖、
期刊
【海南电网公司】9月26日,海南电网公司召开任职干部宣布会议,宣布南方电网公司党组关于李欢及郭可青同志任免的决定。南方电网公司纪检组长孙晓毅出席会议并作重要讲话。会上,南方电网公司人事部副主任梁传国宣读了干部任免文件:郭可青任海南电网公司董事、党组成员、纪检组长,免去李欢海南电网公司董事、党组成员、纪检组长职务,另有任用。
期刊
【中国葛洲坝集团公司】9月10日,中国葛洲坝集团公司第二期中层干部培训班开班,来自集团总部各职能部门与二级单位的48名学员参加此次培训。培训内容分为企业家的战略思维、企业家的管理能力和企业家的领导艺术与人格魅力3个模块。培训邀请清华大学等知名院校的专家、教授和集团股份公司领导以及相关职能部门负责人为学员授课。培训采取课堂讲授、案例分析、研讨交流、每课一得、课后分享、一周课程精华聚焦与实践指导等多种
期刊
2014年国家级教学成果经网上初评、会议终审以及异议处理日前揭晓,共计1320项成果获得2014年国家级教学成果奖。值得关注的是,今年国家级教学成果奖首次扩展至基础教育(包括学前教育、义务教育、普通高中教育)和职业教育(包括中等和高等职业教育)。这项被誉为我国教育领域意义最重大、影响最深远,与国家科技三大奖同级别的国家级奖励,代表着教育教学工作的最高水平,其建立、颁布和推广对促进学校教学和科研工作
期刊
行动学习于20世纪90年代引入国内,在一些政府部门、企业得到应用,收到了良好的效果。  国网天津电力于2013年下半年开始引入行动学习的理念。培训中心在中层干部、班组长等重点培训项目中横向推进行动学习,让学员体验“GROW模型”(解决目标性问题)、“十步法”(解决差异性问题)等过程方法开展问题分析和行动方案制订,收到了良好的效果。  行动学习横向推进情况及阶段成果  按照公司开展行动学习工作的部署
期刊