《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》課程雙語教學(xué)探討

鄒必昌

（長江大學(xué)電子信息學(xué)院，湖北 荊州 434023）

電力是當(dāng)今世界使用最廣最方便、地位最重要、看似取之不盡用之不竭的能源，電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)國民經(jīng)濟(jì)、人民生活乃至社會(huì)穩(wěn)定都有著極為重大的影響［1］。電力系統(tǒng)由各種電氣元件按照一定方式構(gòu)成一個(gè)整體，它包括發(fā)電、輸電、配電和消費(fèi)等不同環(huán)節(jié)［2］，由于自然環(huán)境，制造質(zhì)量，運(yùn)行維護(hù)水平，負(fù)荷變化等諸多因素的影響，電力系統(tǒng)的各種元件不可能一直保持正常狀態(tài)，因此需要有專門的技術(shù)為電力系統(tǒng)建立一個(gè)安全的保障體系，其中最重要的技術(shù)之一就是繼電保護(hù)技術(shù)。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本作用就是在全系統(tǒng)范圍內(nèi)，按保護(hù)的范圍實(shí)時(shí)檢測(cè)各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，并快速及時(shí)地采取措施隔離故障或告警，以求最大限度地維持系統(tǒng)的穩(wěn)定，保持非故障區(qū)供電的連續(xù)性，保障人身安全，防止或減輕設(shè)備的損壞［3－4］?！峨娏ο到y(tǒng)繼電保護(hù)》課程涉及多門學(xué)科，如電機(jī)學(xué)、電路理論、電力系統(tǒng)分析、電力電子技術(shù)、模擬電路、數(shù)字電路和微機(jī)原理等，加上電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的有些理論還在進(jìn)一步完善中，而新的技術(shù)又不斷被應(yīng)用，所以學(xué)生學(xué)習(xí)起來普遍感覺有相當(dāng)大的難度，而該課程的雙語教學(xué)目前在國內(nèi)的高校中還不太常見，因此探索一條符合該課程教學(xué)和學(xué)習(xí)方法，尤其是雙語教學(xué)方法，以便更好地促進(jìn)該課程的教學(xué)與發(fā)展，具有很重要的實(shí)際意義。

1 教材的選取與課件制作

雙語教學(xué)之難，主要有2點(diǎn):①教材的選取。應(yīng)盡可能選用外文教材，以達(dá)到一舉兩得的目的——既讓學(xué)生學(xué)得專門知識(shí)，又能進(jìn)一步學(xué)到地道的科技英語。筆者在網(wǎng)上查閱了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)方面的英文教材，發(fā)現(xiàn)只有一本較新的教材 《Power System Relaying》［5］。該教材內(nèi)容較為新穎，語言流暢優(yōu)美，較多的介紹了當(dāng)今電力系統(tǒng)繼電保護(hù)發(fā)展的新技術(shù)，新方法，但對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中最典型的內(nèi)容，如電網(wǎng)的電流保護(hù)、距離保護(hù)、輸電線路縱聯(lián)保護(hù)和自動(dòng)重合閘講的較為粗略，尤其是在保護(hù)的整定方面不夠詳盡，而對(duì)發(fā)電機(jī)保護(hù)和變壓器保護(hù)，母線保護(hù)和電抗器及電容器則內(nèi)容更充實(shí)一些。該教材不太適合我國國情，因此在課件制作時(shí)，筆者特意按照中文教材的內(nèi)容增加了對(duì)電流保護(hù)、距離保護(hù)、輸電線路縱聯(lián)保護(hù)和自動(dòng)重合閘方面的講解，同時(shí)便于學(xué)生參閱相應(yīng)的中文教材，以便學(xué)生畢業(yè)之后能盡快勝任這方面的工作。②語言難。我國學(xué)生普遍閱讀能力強(qiáng)，聽力較弱，如何恰當(dāng)充分融匯中英文語言，讓學(xué)生聽懂就成為關(guān)鍵。當(dāng)前，我國的特高壓輸電，尤其是高壓直流輸電發(fā)展迅猛，而高壓直流輸電中的繼電保護(hù)名目繁多且多是采用國外進(jìn)口設(shè)備，如德國西門子、瑞典的ABB等公司，其技術(shù)說明書等幾乎都是英文，因此，對(duì)電氣專業(yè)的畢業(yè)生而言，《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》雙語教學(xué)對(duì)今后從事相關(guān)工作就顯得尤為重要。因此在制作課件時(shí)主要做了如下幾點(diǎn):

1）在每一章的開頭列出該章的專業(yè)詞匯，讓學(xué)生多讀多練習(xí)并記住，這樣便于后續(xù)課程的講解，以免經(jīng)常因?yàn)樵谥v課過程中解釋專業(yè)詞匯而浪費(fèi)太多時(shí)間，當(dāng)然不能一下子把所有的專業(yè)詞匯都列出來，那樣會(huì)嚇到學(xué)生，只有循序漸進(jìn)，才能提高學(xué)生的興趣和積極性，而這也是教好該課程的關(guān)鍵。

2）教學(xué)過程中盡量采用英語教學(xué)，考慮學(xué)生的英語水平，PPT課件要同時(shí)盡可能多的以英文字母顯示出所講內(nèi)容的主要內(nèi)容，畢竟學(xué)生聽力水平還有待提高，這也符合我國國情。

3）對(duì)英文詞匯的解釋也用英文解釋，必要時(shí)可將漢語意思標(biāo)在旁邊，這樣可進(jìn)一步提高學(xué)生的口語水平及學(xué)會(huì)用英文思考問題。

4）圖片的應(yīng)用。恰當(dāng)?shù)牟鍒D能讓學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)有直觀的認(rèn)識(shí)，便于提高學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。

2 根據(jù)學(xué)生的英語基礎(chǔ)分層教學(xué)

教師的工作對(duì)象是學(xué)生，學(xué)生既是受教育的客體，更重要的也是具有獨(dú)立思考能力的主體。只有充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，才能活躍課堂氣氛，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，激發(fā)他們的探索性和創(chuàng)造性。另外也要充分調(diào)查學(xué)生的英語基礎(chǔ)，建議將英語成績好的和愿意考研的學(xué)生采用英語教學(xué)，部分英語基礎(chǔ)差的學(xué)生采用漢語教學(xué)，這樣可以相互補(bǔ)充，使學(xué)生真正學(xué)好這門課程，這也是教學(xué)改革的一個(gè)方向。從前幾屆考研學(xué)生反饋的信息來看，都提出要加強(qiáng)對(duì) 《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》的教學(xué)，因?yàn)樵撜n程是電氣專業(yè)考研復(fù)試階段的必考課，因此有必要將這門課程改為電氣自動(dòng)化選修課中的必選課。

3 增加教學(xué)學(xué)時(shí)

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的設(shè)置是否合理對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有決定性意義，要讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到繼電保護(hù)工作的重要性，稍有差錯(cuò)，可能會(huì)給國民經(jīng)濟(jì)和人民生活帶來巨大損失，這樣才能讓學(xué)生意識(shí)到對(duì)將來從事這項(xiàng)工作時(shí)肩上承擔(dān)的責(zé)任。學(xué)院對(duì)該門課程的重視主要體現(xiàn)在管理上，老師和學(xué)院都要加強(qiáng)對(duì)這門課程的考核，同時(shí)由于采用雙語教學(xué)后極大地延緩了教學(xué)進(jìn)度，因此有必要略微增加教學(xué)學(xué)時(shí)，否則難以完成核心章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容。

4 綜合運(yùn)用多種教學(xué)方法

教學(xué)方法是教師完成教學(xué)任務(wù)的手段，傳統(tǒng)的教學(xué)方法是 “教師講，學(xué)生聽”，采用的是填鴨式的教學(xué)方式，課堂氣氛沉悶，加上教學(xué)內(nèi)容枯燥無味，嚴(yán)重壓制了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，主動(dòng)性，教學(xué)效果差，因此，有必要改革。

4.1 引人入勝法

引人入勝法強(qiáng)調(diào)在正式開始講授每一種保護(hù)方法之前，先用一個(gè)保護(hù)繼電保護(hù)失效而引發(fā)的事故短片將學(xué)生的注意力牢牢地吸引住，對(duì)學(xué)生起到強(qiáng)烈震撼作用，然后開始正式的教學(xué)，這樣學(xué)生才會(huì)意識(shí)到這類繼電保護(hù)設(shè)定時(shí)的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)，也更容易起到過目不忘的效果。另外，教學(xué)形式可以不拘一格，學(xué)生可以現(xiàn)場提問，甚至讓知道的學(xué)生自己回答，互動(dòng)性強(qiáng)，有利于激發(fā)學(xué)生的思維性和創(chuàng)造性，同時(shí)也可以克服中國學(xué)生的羞怯心理，培養(yǎng)他們勇敢的表達(dá)自己觀點(diǎn)的能力，尤其是要求學(xué)生用英語回答問題時(shí)，更能使他們得到鍛煉，這一點(diǎn)正是目前學(xué)生所缺乏的。當(dāng)然培養(yǎng)學(xué)生用英語回答問題要循序漸進(jìn)，從最簡單的做起，難一點(diǎn)的問題老師可用誘導(dǎo)、提醒的方式解決。

4.2 案例分析法

《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》中的理論大多枯燥無味，學(xué)生對(duì)理論部分的學(xué)習(xí)相對(duì)來說興趣也差，利用案例分析來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣進(jìn)而掌握理論，則可以讓枯燥的理論教學(xué)生動(dòng)形象，還能將教學(xué)、研究和工程實(shí)際緊密連接接起來，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理》中很多知識(shí)點(diǎn)的講授都可以應(yīng)用案例分析法［6］，如電網(wǎng)的電流保護(hù)中的三段式過電流保護(hù)，就可以具體選擇一條10kV的線路作為一個(gè)案例進(jìn)行分析，如圖1所示。圖1中R1，R2，R3表示斷路器，當(dāng)D3點(diǎn)短路時(shí)，根據(jù)保護(hù)的選擇性要求，應(yīng)由斷路器R3的速斷保護(hù)動(dòng)作，切斷故障，R1、R2處分別配置有各自的電流速斷保護(hù)，限時(shí)電流速斷和定時(shí)限過電流保護(hù)三段式保護(hù)，對(duì)于各自的電流整定值以及相互之間的保護(hù)的配合，就可以通過具體數(shù)值來講解，如果D3出現(xiàn)短路故障時(shí)，R2先于R3動(dòng)作，則保護(hù)就出現(xiàn)不正常，由此可以引導(dǎo)學(xué)生自己討論，尋找原因，當(dāng)然還有其他的一些保護(hù)不正常的情況，最后由老師總結(jié)，這樣提高互動(dòng)性，增強(qiáng)課堂效果。

圖1 10kV線路三段式電流保護(hù)

4.3 現(xiàn)場仿真法

隨著MATLAB仿真軟件的普及和多媒體教學(xué)的廣泛應(yīng)用，加上筆者以前參與了湖北省電力公司“具有三維交互功能的配電仿真培訓(xùn)系統(tǒng)”項(xiàng)目的研究，因此可以將這些研究成果應(yīng)用在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的教學(xué)中。這種培訓(xùn)軟件真實(shí)性強(qiáng)，可以配合MATLAB對(duì)不同的保護(hù)進(jìn)行設(shè)定并仿真，以判斷其保護(hù)效果，并且便于隨時(shí)修改。只要掌握方法學(xué)生可以自己動(dòng)手做，這樣也可以培養(yǎng)學(xué)生的成就感，積極性就高。當(dāng)然，由于教室里的電腦運(yùn)行速度等原因，課堂上不可能經(jīng)常做這種現(xiàn)場仿真，因此可以采用網(wǎng)格教學(xué)法解決。

4.4 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)法

每個(gè)學(xué)院都建有網(wǎng)站，可以借助這個(gè)平臺(tái)，將該課程的課件及作業(yè)要求等內(nèi)容放在網(wǎng)站上，建立開方式教學(xué)，一方面便于學(xué)生自學(xué)，另外也可以反饋學(xué)生的信息，便于老師掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)向。同時(shí)將“具有三維交互功能的配電仿真培訓(xùn)系統(tǒng)”的軟件嵌入到教學(xué)平臺(tái)上。學(xué)生有時(shí)間可以自己隨機(jī)選題進(jìn)行自我考核，檢查學(xué)習(xí)的效果。教師與學(xué)生可在線交流，解答學(xué)生的疑問，探討共同關(guān)心的問題，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)和其他方面的動(dòng)態(tài)，及時(shí)調(diào)整教學(xué)方法和進(jìn)度。

5 教學(xué)內(nèi)容的選擇

國內(nèi)外不同的教材，不同的高校所采用的教材多有差異，繼電保護(hù)課程的內(nèi)容多而復(fù)雜，但作為雙語教學(xué)，由于學(xué)時(shí)限制，加上教學(xué)進(jìn)度相對(duì)較慢，不可能做到面面俱到，在課堂中講授所有的知識(shí)點(diǎn)。因此對(duì)教學(xué)內(nèi)容必須精心選擇，必須涵蓋繼電保護(hù)的核心內(nèi)容，主要包括電網(wǎng)的電流保護(hù)、電網(wǎng)的距離保護(hù)、輸電線路的縱聯(lián)保護(hù)、自動(dòng)重合閘和電力變壓器的保護(hù)［3］，這是學(xué)生必須掌握的，要求會(huì)設(shè)計(jì)、會(huì)計(jì)算、會(huì)看懂二次線路圖，因此要重點(diǎn)講；其他的擴(kuò)充視野的內(nèi)容如母線保護(hù)、發(fā)電機(jī)保護(hù)、電容器保護(hù)以及微機(jī)繼電保護(hù)［7］等則要求學(xué)生大致了解，可以給學(xué)生推薦一些比較好的課外補(bǔ)充教材，便于有興趣的同學(xué)自學(xué)。

6 考核方法多樣化

考核是教學(xué)管理的重要環(huán)節(jié)，對(duì)整個(gè)教學(xué)過程和學(xué)生的學(xué)習(xí)過程具有導(dǎo)向作用，以前的考核方法比較簡單，由于是選修課程，很多同學(xué)只是為了拿個(gè)學(xué)分，因此選課之后經(jīng)常缺課，老師主要以考勤和印象給分，不利于提高學(xué)生的積極性，為了鼓勵(lì)學(xué)生多出勤，還可采用多種考核方法。

6.1 傳統(tǒng)的出勤率作為考核的必要手段

對(duì)于雙語教學(xué)學(xué)生必須盡量參與，畢竟機(jī)會(huì)難得，英語作為一種國際化的語言，每個(gè)大學(xué)生都應(yīng)該掌握并能熟練應(yīng)用，如果學(xué)生連上課都不愿意參加，何談自學(xué)，當(dāng)然有部分學(xué)生具有惰性，這種手段還是必須的。

6.2 作業(yè)效果作為第2種考核的手段

強(qiáng)調(diào)作業(yè)的重要性是不言而喻的，雙語課的作業(yè)是英文的，通過做作業(yè)一方面可以進(jìn)一步加深對(duì)理論知識(shí)的理解，另一方面培養(yǎng)學(xué)生的寫作能力，一舉兩得。

6.3 課堂表現(xiàn)考核

為了進(jìn)一步敦促學(xué)生學(xué)英語，上課用3～5min聽寫一些專業(yè)詞匯，將結(jié)果納入考核范圍，同時(shí)課堂回答問題活躍的學(xué)生也可加分，考核排名靠前的甚至可以采取某種獎(jiǎng)勵(lì)，有些考核甚至可以讓學(xué)生們自己評(píng)分，互相監(jiān)督。因?yàn)槔蠋煵豢赡苊抗?jié)課都點(diǎn)名，學(xué)生們則很清楚本班同學(xué)的表現(xiàn)，這樣可大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，改善師生之間的關(guān)系，形成良性互動(dòng)，做到考核的成績能全面反映學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況及存在的問題。

6.4 課余表現(xiàn)考核

主要通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行。在這個(gè)平臺(tái)中可以設(shè)置管理員和學(xué)生的不同權(quán)限，對(duì)主動(dòng)進(jìn)入課程平臺(tái)學(xué)習(xí)的同學(xué)進(jìn)行登記，同時(shí)通過 “具有三維交互功能的配電仿真培訓(xùn)系統(tǒng)”的軟件將學(xué)生的測(cè)試成績記錄在案，作為考核的依據(jù)。

7 結(jié)語

《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》是一門難度較高、覆蓋面較廣的課程，而雙語教學(xué)也是適應(yīng)教育改革國際化一種探索，還有很多需要研究和學(xué)習(xí)的地方。我國的高等教育也正處于一個(gè)大變革的時(shí)代，如何使改革更加有利于培養(yǎng)創(chuàng)新性人才，是每個(gè)教師應(yīng)盡的職責(zé)。在教學(xué)的過程中應(yīng)不斷地調(diào)整和改進(jìn)，努力改進(jìn)教學(xué)方法以提高教學(xué)質(zhì)量，更好地為社會(huì)培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面廣、實(shí)踐能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高、適應(yīng)國際化需要的具有創(chuàng)新精神的電氣自動(dòng)化類專業(yè)人才。

［1］尹項(xiàng)根，曾克娥 .電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理與應(yīng)用 ［M］.武漢:華中科技大學(xué)出版社，2004.

［2］何仰贊，溫增銀 .電力系統(tǒng)分析 ［M］.武漢:華中科技大學(xué)出版社，2012.

［3］張保會(huì)，尹項(xiàng)根 .電力系統(tǒng)繼電保護(hù) ［M］.北京:中國電力出版社，2008.

［4］尹項(xiàng)根，曾克娥 .電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理與應(yīng)用 （上冊(cè)）［M］.武漢:華中科技大學(xué)出版社，2001.

［5］Horowitz，S H.Power System Relaying ［M］.3rdedition.John Wiley ＆Sons Ltd，2008.

［6］劉曉軍，肖白，崔楊 .“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理”教學(xué)改革探討 ［J］.電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2013，35（6）:20－22.

［7］陳德樹，張哲，尹項(xiàng)根 .微機(jī)繼電保護(hù) ［J］.北京:中國電力出版社，2000.