“變電站綜合自動化”課程項目化教學探索

曾毅

【摘 要】本文基于崗位工作過程及職業(yè)能力要求，以工作任務(wù)為載體，對“變電站綜合自動化”課程實施項目化教學實踐。教師深入研討課程教材、分解重構(gòu)教學內(nèi)容、將實際崗位中技能性強的內(nèi)容進行項目化工作任務(wù)設(shè)計，最終形成“變電站綜合自動化”課程的教學模塊及典型工作任務(wù)，并以“變壓器非電量保護開入、功能壓板、出口壓板等開關(guān)量測試”項目任務(wù)為例進行實踐探索。

【關(guān)鍵詞】變電站綜合自動化 項目化教學 項目化課程設(shè)計

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2017）04C-0158-02

變電站是電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，也是電力生產(chǎn)過程中的重要環(huán)節(jié)?！白冸娬揪C合自動化”是電力高職院校電力專業(yè)的一門重要專業(yè)課程，技術(shù)性強，課程內(nèi)容涉及電氣設(shè)備、繼電保護及自動裝置、電氣運行、電氣識圖等學科知識，要求知識面廣。該課程與電力生產(chǎn)實際密切關(guān)聯(lián)，變電站綜合自動化技術(shù)已在電力生產(chǎn)過程中廣泛應(yīng)用。在“變電站綜合自動化”課程教學中，若采用單一的純理論教學，對變電站自動化系統(tǒng)現(xiàn)場設(shè)備還很陌生的大部分學生來說，講授的內(nèi)容抽象空洞、理論課堂沒有活力，因此課程內(nèi)容學習應(yīng)在真實的變電站綜合自動化系統(tǒng)設(shè)備場景中開展才有吸引力，學生的職業(yè)能力只有通過與崗位職業(yè)能力要求相適應(yīng)的項目化課程訓(xùn)練才能得到提升。對此，廣西電力職業(yè)技術(shù)學院按110KV中小型變電站規(guī)模建成了變電站綜合自動化實訓(xùn)室，建成的實訓(xùn)室設(shè)備包括主變保護測控屏柜、線路保護測控屏柜、高頻直流電源系統(tǒng)屏柜、變電站綜合自動化電力監(jiān)控軟件及監(jiān)控機等設(shè)備；同時，依托廣西電力職業(yè)技術(shù)學院電力實訓(xùn)基地原有的高低壓開關(guān)室、變壓器等一次設(shè)備，構(gòu)成了一個功能較完善、能滿足項目化教學實施的真實變電站綜合自動化系統(tǒng)實訓(xùn)場所。

為了有效地提升學生的職業(yè)能力，筆者針對“變電站綜合自動化”課程內(nèi)容進行了課程開發(fā)，而設(shè)計項目化的工作任務(wù)并實施是課程項目化改革的一項重要工作內(nèi)容。

一、項目化課程設(shè)計思路

在“變電站綜合自動化”課程項目化設(shè)計中，遵循學生職業(yè)能力培養(yǎng)規(guī)律，將課程內(nèi)容按層次、由易到難，按遞進關(guān)系劃成7個模塊、12個子項目任務(wù)，通過項目任務(wù)設(shè)計，將基礎(chǔ)理論、技能訓(xùn)練、能力提升融入項目任務(wù)實施過程中，7個模塊組合形成較為系統(tǒng)、連貫的課程體系。具體設(shè)計如下：

1.課程團隊到電力企業(yè)、行業(yè)與電力工程技術(shù)人員、現(xiàn)場專家研討，確定進行變電站綜合自動化系統(tǒng)安裝、調(diào)試、運行、維護工作所應(yīng)具備的崗位能力，通過分析崗位的能力需求及典型工作任務(wù)，使教學內(nèi)容設(shè)計貼近生產(chǎn)實際。

2.課程團隊按調(diào)研收集到的電力企業(yè)對變電站綜合自動化系統(tǒng)安裝調(diào)試、運行維護人員所應(yīng)具備的崗位能力要求，選取、整合教學內(nèi)容，并將教學內(nèi)容按認知規(guī)律由易到難做好排序，設(shè)計與崗位工作內(nèi)容相對應(yīng)的項目化訓(xùn)練任務(wù)。

3.選取并按由易到難排序以下教學內(nèi)容：變電站綜合自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與配置、微機保護裝置原理及接線、遙測、遙信、遙控、遙調(diào)功能的實現(xiàn)、高頻直流供電系統(tǒng)、系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建、變電站運行監(jiān)控與操作、系統(tǒng)常見故障分析處理。

4.課程團隊對排好序的教學模塊進行子項目任務(wù)設(shè)計，結(jié)合變電站綜合自動化生產(chǎn)實際設(shè)置了13個典型工作任務(wù)，理論知識的選取圍繞工作任務(wù)的開展與完成，工作任務(wù)的設(shè)計又突出對學生職業(yè)能力的訓(xùn)練，通過學習、決策、計劃、實施、檢查、評價，將理論知識、技能訓(xùn)練、職業(yè)能力提升融入工作任務(wù)的實施過程中，通過項目任務(wù)實施，發(fā)揮高職學生動手能力強的優(yōu)勢，激發(fā)學生學習積極性，提高教學效率，提高學生在人才市場的核心競爭力。

二、課程教學目標設(shè)置

高職院校以培養(yǎng)應(yīng)用型技能人才為根本任務(wù)，以培養(yǎng)技能應(yīng)用能力為主線，為此，“變電站綜合自動化”課程項目化教學應(yīng)突出技能訓(xùn)練，課程教學目標設(shè)置如下。

1.課程知識目標：（1）熟悉變電站綜合自動化系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)、安裝方式；（2）了解保護測控裝置硬件構(gòu)成，工作原理及接線方式；（3）掌握變電站綜合自動化“四遙”功能實現(xiàn)的原理，理解變電站綜合自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與處理原理；（4）掌握開關(guān)量輸入輸出原理、斷路器控制原理及在工程中的應(yīng)用。

2.課程能力目標：（1）能完成變電站綜合自動化單元層設(shè)備的裝配與接線；（2）能讀懂保護測量、控制回路等二次工程圖紙，并能依據(jù)工程圖紙應(yīng)用相對編號法核查二次接線的正確性；（3）能按規(guī)范要求用監(jiān)控系統(tǒng)完成變電站的運行監(jiān)控、倒閘操作等任務(wù)；（4）能依據(jù)工程圖紙對變電站常見異常情況進行分析判斷、具備排查與處理簡單故障的能力。

3.素質(zhì)目標：（1）培養(yǎng)良好的工程質(zhì)量與安全意識；（2）培養(yǎng)細致嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L；（3）培養(yǎng)團隊協(xié)作與溝通能力。

三、項目化任務(wù)的設(shè)計與實踐

課程團隊專業(yè)教師深入研討“變電站綜合自動化”課程教材、分解重構(gòu)教學內(nèi)容、將實際崗位中技能性強的內(nèi)容進行項目化工作任務(wù)設(shè)計，最終形成變電站綜合自動化的教學模塊及典型工作任務(wù)，教學模塊包括7個部分：（1）變電站綜合自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與配置；（2）線路保護屏柜安裝與測試；（3）變壓器保護屏柜安裝與測試；（4）直流系統(tǒng)安裝與測試；（5）系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信安裝；（6）變電站綜合自動化系統(tǒng)監(jiān)控運行與操作；（7）變電站綜合自動化系統(tǒng)常見故障分析與處理。對應(yīng)教學模塊共設(shè)計了13個典型工作任務(wù)，具體教學模塊及典型工作任務(wù)見表1。

以下用模塊3“變壓器保護屏柜安裝與測試”中的“變壓器非電量保護開入、功能壓板、出口壓板等開關(guān)量測試”項目任務(wù)進行工作任務(wù)實施介紹。

裝置硬開入量檢查是裝置常規(guī)檢測項目之一，其目的是檢驗裝置對各開入量反應(yīng)的正確性，進行“變壓器非電量保護開入測試”前，學生需了解開關(guān)量的定義及開關(guān)量輸入原理，之后能依據(jù)主變開入量工程原理圖，查找出變壓器非電量保護的類型、查找出各非電量開入在屏柜后端子排上的編號，并能用如下兩種方法對非電量開入進行測試檢查：第一，模擬接通主變保護屏端子排上各非電量輸入接點，檢查開入量的對應(yīng)情況；第二，通過短接主變本體上壓力釋放器接點、瓦斯繼電器接點、溫度計接點等接點端子，檢查開入量的對應(yīng)情況。學生正確完成變壓器非電量開入測試需要具備開關(guān)量理論知識、識讀電氣二次圖紙的能力、辨識非電量保護設(shè)備的能力、正確使用萬用表等儀表工器具測量檢查的能力，在實施項目工作任務(wù)的同時還培養(yǎng)了團隊協(xié)作與溝通能力。

項目工作任務(wù)實施均按下達工作任務(wù)→知識鏈接→制訂工作計劃→任務(wù)實施→檢查評價進行，任務(wù)實施過程融入技能訓(xùn)練與技能拓展，在掌握理論知識的同時，訓(xùn)練崗位應(yīng)用技能，真正在學中做、做中學，提升職業(yè)能力。

四、項目化課程的考核方式及項目化教學實施效果

“變電站綜合自動化”課程考核由三部分成績組成，素質(zhì)成績占20%，過程考核成績占60%，結(jié)課理論及實操考核成績占20%，以工作過程能力作為考核的重點，主旨是強調(diào)實踐能力的重要性。

“變電站綜合自動化”課程項目化改造并應(yīng)用于教學實踐后，每年面向廣西電力職業(yè)技術(shù)學院發(fā)電廠及電力系統(tǒng)專業(yè)、電力系統(tǒng)自動化技術(shù)專業(yè)、供用電專業(yè)約700名學生開放，學生課堂的參與度和積極性高，對課程的評價度也高。

總之，工學結(jié)合的課程項目化教學體現(xiàn)了職業(yè)教育的特點，“變電站綜合自動化”課程以工作過程為導(dǎo)向進行了項目化教學改革與實踐，通過項目工作任務(wù)完成學習。實踐表明，開展項目化教學有效地提高了學生的職業(yè)技能，培養(yǎng)學生的團隊精神及協(xié)作能力。為使項目化教學更好地發(fā)揮作用，結(jié)合當前教育信息化發(fā)展的要求，“變電站綜合自動化”課程在開展混合式線上線下教學方面還需作更進一步的探索與實踐。

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[3]高愛云.“變電站綜合自動化”課程實踐項目開發(fā)研究[J].中國電力教育，2014（12）

【基金項目】2013年度廣西高等教育教學改革工程一般項目B類“《變電站綜合自動化》課程項目化教學改革的研究與實踐”（2013JGB390）的研究成果

【作者簡介】曾 毅（1972— ），女，廣西扶綏人，廣西電力職業(yè)技術(shù)學院電力工程系高級工程師，研究方向：電力系統(tǒng)及其自動化。

（責編 黎 原）