基于一流專業(yè)建設(shè)的繼電保護(hù)實驗教學(xué)體系改革

[摘 要] 為達(dá)到一流專業(yè)建設(shè)的要求，提出對繼電保護(hù)實驗教學(xué)體系進(jìn)行改革，通過引入繼電保護(hù)新技術(shù)、改變實驗?zāi)Ｊ健?yōu)化實驗內(nèi)容和改變考核方式等，構(gòu)建新的實驗教學(xué)體系，大大提高了學(xué)生做實驗的積極性，激發(fā)了學(xué)生的設(shè)計和創(chuàng)新能力，提高了繼電保護(hù)實驗教學(xué)質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞] 一流專業(yè)建設(shè);電力系統(tǒng)繼電保護(hù);實驗教學(xué);改革

[作者簡介] 楊琳霞（1977—），女，碩士，講師，主要從事電氣工程及其自動化的教學(xué)與研究。

[中圖分類號] G642.0? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2020）31-0389-02? ? [收稿日期] 2019-12-31

一、引言

為了加快建設(shè)高水平本科教育，全面提高人才培養(yǎng)能力，教育部提出在全國高校中建設(shè)1萬個國家級一流專業(yè)和1萬個省級一流專業(yè)。我校電氣工程專業(yè)是省一流建設(shè)專業(yè)，要想提升專業(yè)整體水平，需從教學(xué)的各個環(huán)節(jié)入手。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程是電氣工程專業(yè)一門重要的專業(yè)核心課程，該課程的實驗教學(xué)應(yīng)隨著電力工業(yè)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展而不斷改革創(chuàng)新，以符合一流專業(yè)建設(shè)的要求。

二、目前繼電保護(hù)實驗教學(xué)體系存在的問題

一流專業(yè)建設(shè)要求該專業(yè)能面向未來、適應(yīng)需求、引領(lǐng)發(fā)展、理念先進(jìn)、保障有力，而我校繼電保護(hù)實驗教學(xué)體系還存在很多問題，與一流專業(yè)的要求還存在很大差距。

1.實驗室設(shè)備落后。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程具有科技含量高、技術(shù)更新快等特點，目前在以智能電網(wǎng)及新能源技術(shù)為代表的背景下，繼電保護(hù)技術(shù)不斷地升級和發(fā)展，微機化、智能化已成為繼電保護(hù)裝置的特點。而我校的繼電保護(hù)實驗室設(shè)備落后，遠(yuǎn)不能達(dá)到現(xiàn)代電力工業(yè)繼電保護(hù)裝置水平。

2.實驗?zāi)Ｊ讲荒芗ぐl(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。目前我校的繼電保護(hù)實驗教學(xué)模式是做實驗前教師把實驗指導(dǎo)書發(fā)給學(xué)生，做實驗時學(xué)生只要按照實驗指導(dǎo)書的步驟進(jìn)行操作，這種實驗?zāi)Ｊ讲焕谂囵B(yǎng)學(xué)生積極思考及創(chuàng)新探索能力[1]。

3.實驗考核方式不能體現(xiàn)學(xué)生的設(shè)計創(chuàng)新及綜合應(yīng)用能力。過去的實驗考核方式是學(xué)生的實驗操作與實驗報告各占實驗總成績的50%，這種考核方式重視的是學(xué)生的實驗操作能力和實驗結(jié)果，只要學(xué)生有較強的動手能力，就會得到較高的實驗操作分，只要按照實驗指導(dǎo)書進(jìn)行接線、測試，就會得到合理的實驗數(shù)據(jù)，采用這種考核方式不能體現(xiàn)學(xué)生對所學(xué)理論知識的應(yīng)用掌握能力及實驗項目的設(shè)計創(chuàng)新能力。

三、繼電保護(hù)實驗教學(xué)體系改革措施

1.引入微機、智能、網(wǎng)絡(luò)及動態(tài)模擬等新技術(shù)。目前我國已進(jìn)入智能電網(wǎng)時代，即在通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，利用先進(jìn)的微機技術(shù)、測量技術(shù)、智能設(shè)備以及先進(jìn)的控制方法等，實現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效運行。我校繼電保護(hù)實驗室應(yīng)緊隨電網(wǎng)的發(fā)展而發(fā)展，引入微機、智能、網(wǎng)絡(luò)等新技術(shù)與設(shè)備。微機保護(hù)具有可靠性高、靈活性大、易于獲得擴充功能、改善保護(hù)性能、維護(hù)調(diào)試方便等優(yōu)點，引入微機保護(hù)可大大改善實驗室的硬件條件，豐富實驗項目。智能電氣設(shè)備如電子式互感器、智能斷路器等，不僅能提高測量精度，更有利于實現(xiàn)繼電保護(hù)的數(shù)字化與網(wǎng)絡(luò)化。動態(tài)模擬實驗是利用實際的發(fā)電機、變壓器、輸電線路、負(fù)載、測量設(shè)備、微機保護(hù)等模擬實際電力系統(tǒng)的各種運行工況及故障狀態(tài)，學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)報文分析儀可快速獲取電網(wǎng)的全景信息，及時發(fā)現(xiàn)、預(yù)見可能發(fā)生的故障[2]。引入這些新技術(shù)后，不僅使繼電保護(hù)實驗裝置功能增多、保護(hù)性能得到改善，而且學(xué)生在做實驗的過程中可以更好地利用和掌握繼電保護(hù)新技術(shù)，以達(dá)到先進(jìn)理念、面向未來的要求。

引入新技術(shù)并不代表完全拋棄傳統(tǒng)的繼電保護(hù)實驗設(shè)備。微機保護(hù)雖然有很多優(yōu)點，能實現(xiàn)傳統(tǒng)繼電保護(hù)不能實現(xiàn)的原理性實驗及綜合性實驗，但微機保護(hù)的計算、邏輯判斷都是由軟件來實現(xiàn)的，整個保護(hù)動作的過程在外部是看不到的，不利于學(xué)生了解和掌握繼電保護(hù)的原理。而傳統(tǒng)的模擬式保護(hù)實驗是利用多個繼電器連線構(gòu)成保護(hù)裝置，學(xué)生可通過各個繼電器依次動作的現(xiàn)象清晰直觀地觀察保護(hù)裝置的動作過程。

2.改革實驗?zāi)Ｊ?。傳統(tǒng)的實驗?zāi)Ｊ绞菍W(xué)生對照著實驗指導(dǎo)書進(jìn)行操作，這種實驗?zāi)Ｊ街饕菍λ鶎W(xué)理論知識進(jìn)行驗證，以及鍛煉提高學(xué)生的實驗操作能力，不利于學(xué)生課前積極準(zhǔn)備及思考，導(dǎo)致學(xué)生對整個實驗過程理解不夠透徹，實驗效果不佳。而且這種實驗?zāi)Ｊ讲焕谡{(diào)動每個學(xué)生的積極性，一個小組主要由動手能力強的學(xué)生來完成實驗，其他學(xué)生參與程度不高。

本次實驗改革提出將傳統(tǒng)的實驗?zāi)Ｊ礁臑槿蝿?wù)性實驗?zāi)Ｊ絒3]。這種實驗?zāi)Ｊ绞敲恳淮螌嶒炃敖處煱褜嶒炄蝿?wù)與要求發(fā)給學(xué)生，學(xué)生要在實驗前根據(jù)實驗任務(wù)，策劃實驗方案，積極準(zhǔn)備實驗，根據(jù)方案寫出實驗內(nèi)容、繪制實驗接線圖，最后學(xué)生在老師指導(dǎo)下進(jìn)行實驗操作，學(xué)生可以通過實驗過程中的實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)果不斷修正自己的實驗方案，直到方案合理。實驗結(jié)束后學(xué)生要在實驗報告中寫出實驗的具體情況，分析實驗過程中出現(xiàn)問題的原因以及最后的實驗結(jié)果。這種實驗?zāi)Ｊ酱偈姑總€學(xué)生都能積極參與到整個實驗任務(wù)中，對每一次實驗內(nèi)容以及與實驗任務(wù)有關(guān)的課程內(nèi)容都能有更深入的理解和思考，有利于提高學(xué)生的獨立思考能力與工程應(yīng)用能力。

3.優(yōu)化實驗內(nèi)容。實驗內(nèi)容應(yīng)由簡到難，由淺入深，循序漸進(jìn)，因此把實驗內(nèi)容分為基礎(chǔ)實驗性實驗、單一保護(hù)設(shè)計性實驗和綜合保護(hù)設(shè)計性實驗?；A(chǔ)性實驗如各種常規(guī)繼電器特性實驗，單一保護(hù)設(shè)計性實驗如輸電線路三段式電流保護(hù)實驗、三段式距離保護(hù)實驗等，綜合保護(hù)設(shè)計性實驗如線路過電流保護(hù)與自動重合閘裝置配合實驗、電力變壓器保護(hù)實驗等。實驗項目從基本實驗到加強實驗，再到提升實驗依次遞進(jìn)，逐步培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和綜合能力，

4.改革考核方式。改革后的繼電保護(hù)實驗考核方式將按照考勤10%，實驗方案40%（包括創(chuàng)新10%），實驗過程40%，實驗總結(jié)10%的方式進(jìn)行考核[4]。考勤部分主要考核學(xué)生的出勤、團(tuán)隊協(xié)作等方面;實驗方案部分主要考核學(xué)生在做實驗前對實驗任務(wù)的思考、設(shè)計以及創(chuàng)新能力等，包括實驗方案的確立、實驗原理圖、實驗接線圖的繪制等;實驗過程部分主要考核學(xué)生接線、檢測、調(diào)試的操作能力以及解決問題的工程應(yīng)用能力;實驗總結(jié)部分主要考核學(xué)生在實驗中的收獲，而不是只檢查實驗的結(jié)果是否正確。采用這樣的考核方式，學(xué)生不再拘泥于實驗結(jié)果的正確性，而更加重視實驗方案的確立及創(chuàng)新，有利于鍛煉及提高學(xué)生的思考及創(chuàng)新能力。

四、實驗教學(xué)改革效果

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)實驗教學(xué)改革經(jīng)過兩年的教學(xué)實踐與探索，教學(xué)質(zhì)量有了明顯的提高。通過引入微機、智能、網(wǎng)絡(luò)、動態(tài)模擬等新技術(shù)、新設(shè)備，不僅大大增加了實驗項目，也大大提高了學(xué)生對實驗的興趣，有利于學(xué)生更好地了解電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的新技術(shù)以及先進(jìn)理念。新的實驗?zāi)Ｊ绞沟妹總€學(xué)生都必須積極主動地參與到實驗項目中，激發(fā)了學(xué)生做實驗的興趣。學(xué)生在做實驗前先做實驗項目方案的設(shè)計工作，有利于提高學(xué)生的設(shè)計和創(chuàng)新能力;在實驗過程中會出現(xiàn)各種問題，學(xué)生必須學(xué)會分析問題以及解決問題，這就使得學(xué)生具有了工程實踐能力和分析解決問題的能力。新的考核方式增加了方案設(shè)計、創(chuàng)新及團(tuán)隊協(xié)作等方面的考核，而減少了實驗結(jié)果的考核分?jǐn)?shù)，大大提高了學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計能力以及團(tuán)隊協(xié)作能力。

五、結(jié)論

本次實驗教學(xué)改革構(gòu)建了新的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)實驗教學(xué)體系，經(jīng)過教學(xué)實踐，證明新的實驗教學(xué)體系大大提高了繼電保護(hù)課程的教學(xué)效果，激發(fā)了學(xué)生的參與積極性，提高了學(xué)生獨立思考、創(chuàng)新、工程應(yīng)用能力以及團(tuán)隊協(xié)作能力等，對我校電氣工程一流專業(yè)的建設(shè)起到了促進(jìn)的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]劉燕，秦維勇等.基于工程化與創(chuàng)新性的繼電保護(hù)實驗室建設(shè)[J].實驗室研究與探索，2015（09）.

[2]楊軍，龔慶武等.智能電網(wǎng)背景下繼電保護(hù)實驗課程體系[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2014（01）.

[3]趙辛欣，姜璇.專業(yè)認(rèn)證背景下“繼電保護(hù)”課程的教學(xué)改革[J].新課程研究，2017（10）.

[4]張江林，梅許文等.基于“卓越工程師”目標(biāo)下的繼電保護(hù)課程教學(xué)改革[J].中國電力教育，2014（09）.