工程應(yīng)用背景下電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程多元化育人模式探索與實(shí)踐

魏金花，張 鳳，張 微，黃 炎

(銀川科技學(xué)院，銀川 750000)

0 引 言

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程在大三第二學(xué)期開設(shè)，這一學(xué)期在就業(yè)驅(qū)動(dòng)下，學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)明確，就業(yè)去向整體分為考研和直接就業(yè)兩大方向，而這兩個(gè)方向?qū)I(yè)核心課程的掌握程度要求很高，尤其是在各大發(fā)電企業(yè)招聘筆試和面試環(huán)節(jié)。繼電保護(hù)技術(shù)對(duì)于從業(yè)者的國家意識(shí)、社會(huì)責(zé)任與職業(yè)規(guī)范要求是第一位的[1]，在課堂的理論教學(xué)還是實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際操作都要時(shí)刻樹牢責(zé)任感和職業(yè)規(guī)范，使之在每個(gè)學(xué)生心中扎根。課程團(tuán)隊(duì)以錄制工程案例微課、赴企業(yè)錄制崗位技能規(guī)范操作視頻，如監(jiān)護(hù)人操作人操作規(guī)范、手指口述操作規(guī)范、安全員工作交底、現(xiàn)場調(diào)試安全交底等實(shí)錄視頻，以這種方式向?qū)W生在第一課堂展示企業(yè)一線的工作現(xiàn)況，使學(xué)生初步具有社會(huì)責(zé)任感，嚴(yán)格職業(yè)規(guī)范。課堂教學(xué)過程中，積極對(duì)接地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，以企業(yè)工程問題為導(dǎo)向，介紹與地區(qū)供電系統(tǒng)、特高壓密切相關(guān)的繼電保護(hù)工程案例，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)分析與解決復(fù)雜工程問題。教師主動(dòng)將科研成果融入到教學(xué)內(nèi)容，并將前沿技術(shù)與國家政策緊密聯(lián)系講解，使學(xué)生主動(dòng)靠近前沿，自覺關(guān)注國家政策，比如在生活中樹立“節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境”的意識(shí)。

如何將理想情懷與專業(yè)技能有機(jī)融合，并產(chǎn)出成效？在當(dāng)前國內(nèi)外發(fā)展形勢下，塑造理工科學(xué)生的“國家意識(shí)”是新時(shí)代理工科課程教育教學(xué)改革的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[2]。文獻(xiàn)[3]在新工科背景下，“滴灌”式革新新工科學(xué)生的認(rèn)知思維、文化素養(yǎng)等。新時(shí)代的優(yōu)秀工程人才，應(yīng)該能夠把握時(shí)代發(fā)展機(jī)遇，在新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革到來之際，提高工程技術(shù)科研成果的市場轉(zhuǎn)化率，自覺將工程技術(shù)的發(fā)展成果應(yīng)用于中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)型升級(jí)之中。文獻(xiàn)[4]深度剖析了新時(shí)代工匠精神的內(nèi)涵，一方面要傳承中華傳統(tǒng)，另一方面要在新的歷史條件下，有創(chuàng)新精神，執(zhí)著精神，熱愛自己的事業(yè)，精益求精、精雕細(xì)琢的卓越精神。文獻(xiàn)[5]將高校課程思政評(píng)價(jià)進(jìn)行了理論建模嘗試，提出“大學(xué)生專業(yè)精神”的概念，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建“兩階段六維度”的專業(yè)精神動(dòng)態(tài)測評(píng)模型。

基于此，“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)”課程組，在對(duì)標(biāo)人才培養(yǎng)目標(biāo)、課程定位、崗位需求的基礎(chǔ)上，在教學(xué)實(shí)踐中探索基于工程應(yīng)用背景下對(duì)電類專業(yè)課程進(jìn)行課程改革實(shí)踐，構(gòu)建“一主線三有三維度”課程育人體系，“345”互動(dòng)式育人模式，以期有效支撐工程應(yīng)用背景下培養(yǎng)卓越一線電力工程技術(shù)人才的目標(biāo)，并為其他電類專業(yè)課程建設(shè)提供借鑒和思考。

1 “電力系統(tǒng)繼電保護(hù)”課程的工程背景

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程主要講授對(duì)輸電線路、變壓器、大容量發(fā)電機(jī)、母線等供電系統(tǒng)元件的故障分析及保護(hù)配置，這些元件在繼電保護(hù)角度稱為保護(hù)對(duì)象，以及各類保護(hù)基本原理、整定計(jì)算、保護(hù)方案配置、微機(jī)保護(hù)等。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)被稱為供電系統(tǒng)的“安全衛(wèi)士”，是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要屏障。考慮其在工程應(yīng)用背景下課程多元化育人模式探索與實(shí)踐有以下幾點(diǎn)理由：一是由于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的專業(yè)性強(qiáng)、技術(shù)含量高、技術(shù)難度大，在供電企業(yè)、發(fā)電廠、大型廠礦企業(yè)都設(shè)有專門的繼電保護(hù)工種，方案設(shè)計(jì)、現(xiàn)場調(diào)試緊缺繼電保護(hù)專業(yè)人才。二是所有從事電力系統(tǒng)工種的專業(yè)人員，分析和處理電力系統(tǒng)故障都需要掌握一定的繼電保護(hù)知識(shí)，才能勝任電力系統(tǒng)的工作。三是電力系統(tǒng)繼電保護(hù)是一門直接與電力工程技術(shù)密切相關(guān)的課程，是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的核心專業(yè)必修課程，也作為所有發(fā)電集團(tuán)、電網(wǎng)公司、大型廠礦及電氣設(shè)備制造企業(yè)的入職考試科目。

在“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)的引領(lǐng)下，我國電力系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)入了構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的發(fā)展階段，但依然面臨一系列新問題、新挑戰(zhàn)。在我國電力行業(yè)的高速發(fā)展的時(shí)期迫切需要新型工科人才的支撐，特別是培養(yǎng)具有工程倫理、職業(yè)規(guī)范、工匠精神、價(jià)值塑造等方面素質(zhì)能力的工程科技人才至關(guān)重要，對(duì)于培養(yǎng)服務(wù)基層、扎根一線的高素質(zhì)專業(yè)技術(shù)人才也同樣至關(guān)重要。

因此，基于工程應(yīng)用背景下對(duì)電類核心課程進(jìn)行建設(shè)，這在專業(yè)教學(xué)、一流專業(yè)建設(shè)和培養(yǎng)高質(zhì)量電力人才計(jì)劃中有舉足輕重的作用，同時(shí)，也期望對(duì)大多數(shù)工科專業(yè)課程建設(shè)提供參考價(jià)值和借鑒意義。

2 “一主線三有三維度”的育人融合模式

“一主線”地方高校承擔(dān)服務(wù)社會(huì)的使命，本著對(duì)接地區(qū)產(chǎn)業(yè)和行業(yè)發(fā)展需求，服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，培養(yǎng)高素質(zhì)工程一線應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，教學(xué)團(tuán)隊(duì)共同研討、分工合作，緊密聯(lián)系企業(yè)，結(jié)合電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程的教學(xué)內(nèi)容和特點(diǎn)，緊抓教學(xué)痛點(diǎn)，以“就業(yè)、能力、成果”為導(dǎo)向，將本專業(yè)的“中國故事”“地區(qū)文化”“企業(yè)精神”“行業(yè)楷?！钡燃皶r(shí)有機(jī)地滲透到教學(xué)環(huán)節(jié)。本著貫徹“胸懷祖國、服務(wù)社會(huì)”的精神，做有“工匠之能、工匠之心、工匠之魂”的一線高質(zhì)量電力人才的培養(yǎng)目標(biāo)。

“三有”在實(shí)際的教學(xué)過程中，以滿足學(xué)生成長需求和期待的角度，使學(xué)生掌握電力系統(tǒng)故障排查、繼電保護(hù)方案設(shè)計(jì)、調(diào)試等基本技能的同時(shí)，了解黨和國家在電力行業(yè)方面的政策主張，讓學(xué)生明白其學(xué)習(xí)的最終目的是要“服務(wù)于社會(huì)”。在整個(gè)教學(xué)過程中，即下文所提到的“三個(gè)維度”，從專業(yè)核心課的角度，做到有知識(shí)點(diǎn)、有育人主題、有育人契合點(diǎn)，簡為“三有”原則。

“三維度”根據(jù)專業(yè)核心課程的教學(xué)實(shí)際和特點(diǎn)，將學(xué)生個(gè)人的綜合素質(zhì)提升、職業(yè)發(fā)展與我國雙碳目標(biāo)下電力系統(tǒng)高質(zhì)量發(fā)展，愛國情、服務(wù)意識(shí)、職業(yè)素養(yǎng)的整體要求緊密結(jié)合。堅(jiān)持“三維度”實(shí)施原則，即第一維度：課前、課堂、課后；第二維度：理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)；第三維度：校內(nèi)培養(yǎng)、校外檢驗(yàn)。

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程“三有”原則在 “三維度”中教學(xué)設(shè)計(jì)部分樣例。堅(jiān)守好教書育人的“術(shù)”與“道”，是一門長期潛修的“藝術(shù)”，在一堂課中，邏輯清晰、字跡工整的板書在一些情況下和“苦口婆心”“人生雞湯”有異曲同工的作用。表格所示看似條件硬化，指標(biāo)量化，但育人的過程如“鹽溶于水”，教師通過教學(xué)方法的創(chuàng)新，高效傳授知識(shí)，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生能力，塑造學(xué)生正確的價(jià)值取向，見表1。

表1 “三有”原則在 “三維度”中的教學(xué)設(shè)計(jì)部分樣例

3 工程應(yīng)用背景下多元互動(dòng)式育人舉措

3.1 圍繞“學(xué)以致用，重在育人”，落實(shí)立德樹人根本任務(wù)

“師者，所以傳道授業(yè)解惑也”，專業(yè)課教師需要把專業(yè)課程的知識(shí)傳遞、能力培養(yǎng)與價(jià)值塑造通過課前、課堂、課后三環(huán)節(jié)點(diǎn)滴融入。如圖1所示，依據(jù)大學(xué)生群體心理特性和思維規(guī)律，把胸懷祖國，服務(wù)社會(huì)的育人主線融入培養(yǎng)目標(biāo)，修訂并完善《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》課程的教學(xué)大綱、實(shí)驗(yàn)大綱、實(shí)訓(xùn)大綱，將講義、課件、教案等固化為可推廣的典范。工科專業(yè)課程教育回應(yīng)新時(shí)代政策導(dǎo)向，就業(yè)導(dǎo)向，成果導(dǎo)向，把知識(shí)和技能在五結(jié)合中推進(jìn)，培養(yǎng)學(xué)生德行一致的的世界觀、人生觀和價(jià)值觀，職業(yè)技能與專業(yè)精神相匹配的個(gè)人素養(yǎng)。同時(shí)在促就業(yè)導(dǎo)向下，課程團(tuán)隊(duì)精心設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，一是職業(yè)操守培養(yǎng)，在課中通過引入電網(wǎng)保電，事故處理等典型案例，讓學(xué)生深刻體會(huì)，作為一名合格電力的應(yīng)該具備哪些職業(yè)素養(yǎng)。二是就業(yè)能力培養(yǎng)，在課前課后加入簡歷PK，面試官問答等環(huán)節(jié)，課中有優(yōu)秀校友的典型事跡，讓學(xué)生明白榜樣就在身邊。向?qū)W生傳遞正確的價(jià)值觀、就業(yè)觀，熱愛自己的職業(yè)，干一行愛一行，努力工作，像繼電保護(hù)做供電系統(tǒng)“無聲衛(wèi)士”一樣堅(jiān)守不可放棄的職責(zé)，更應(yīng)該向“無聲衛(wèi)士”一樣為社會(huì)服務(wù)，為國家發(fā)展做貢獻(xiàn)。

圖1 教書與育人的結(jié)合

3.2 厘清教師學(xué)生社會(huì)多主體辯證關(guān)系

在整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中，教師和學(xué)生是最主要的兩個(gè)主體。作為理工科核心課程教師，其主要職責(zé)是通過知識(shí)傳授和技能培養(yǎng)的教學(xué)活動(dòng)，來實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的價(jià)值塑造，既教書又育人。根據(jù)崗位需求、畢業(yè)要求反向設(shè)計(jì)課程教學(xué)全過程，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，既需要解決專業(yè)學(xué)問的知識(shí)，還需要旁搜博覽其他學(xué)科交叉知識(shí)，注重知識(shí)的應(yīng)用，如圖2教學(xué)主體關(guān)系框圖。作為新時(shí)代青年應(yīng)該樹立遠(yuǎn)大理想，練就過硬本領(lǐng)，錘煉品德修為。將愛國情懷、敬業(yè)精神、工匠精神的本質(zhì)落到服務(wù)社會(huì)上。

圖2 教學(xué)主體關(guān)系框圖

3.3 “花式課堂”，提升課堂效率

堅(jiān)守課堂教學(xué)育人主陣地，用好課堂教學(xué)主渠道。課程團(tuán)隊(duì)經(jīng)過精心教學(xué)設(shè)計(jì)，以企業(yè)工程問題為導(dǎo)向，介紹與大系統(tǒng)、特高壓密切相關(guān)的繼電保護(hù)工程案例，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)分析與解決復(fù)雜工程問題，提升工程與創(chuàng)新復(fù)合能力。

堅(jiān)持傳統(tǒng)教學(xué)方法的同時(shí)，借助信息技術(shù)，積極運(yùn)用啟發(fā)式教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生課堂參與熱情，培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí)，啟發(fā)學(xué)生得出結(jié)論，課堂留白內(nèi)化答疑。提出并實(shí)踐應(yīng)用“八步法”閉環(huán)教學(xué)模式，如圖3所示。在知識(shí)回顧環(huán)節(jié)，利用雨課堂彈幕-生成詞云投屏、X-mind思維導(dǎo)圖、知識(shí)樹等方式勾勒出邏輯框架。在鞏固測試環(huán)節(jié)，通過盲盒互動(dòng)測、雨課堂隨堂測、二維碼測等花樣測試，再次引起學(xué)生注意，提起興趣，拉回課堂，也讓學(xué)生有種主觀能動(dòng)意識(shí)而不是被動(dòng) “灌輸”。重難點(diǎn)內(nèi)容講解環(huán)節(jié)，通過現(xiàn)場演示+企業(yè)視頻+動(dòng)畫展示+虛擬仿真+自制微視頻等方式進(jìn)行內(nèi)容講解。實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)中采用“任務(wù)型方式”設(shè)計(jì)繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)，實(shí)訓(xùn)內(nèi)容強(qiáng)調(diào)對(duì)知識(shí)的理解、實(shí)踐及在工程上的應(yīng)用，按照電網(wǎng)施工驗(yàn)收的流程，老師提供相關(guān)的圖紙資料，學(xué)生幾人一組，按照任務(wù)要求，進(jìn)行保護(hù)的參數(shù)計(jì)算、調(diào)試，對(duì)保護(hù)出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，完成設(shè)備的調(diào)試。八步法旨在打造有溫度，有美感，有啟迪，有碰撞的“四有”課堂，使理論課堂從“聽”向“說-問-講”，實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)課堂從“照著做”向“自主做、合作做、比賽做” 轉(zhuǎn)變。

4 評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建

新工科建設(shè)，對(duì)于工科學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)、工程意識(shí)、工程倫理的要求越來越高，單純的“成績單”已然不能作為評(píng)判一個(gè)工科學(xué)生是否優(yōu)秀的指標(biāo)。合理的成績?cè)u(píng)定方式，可以很大程度上引導(dǎo)了學(xué)生的學(xué)習(xí)行為，長遠(yuǎn)來看，關(guān)系到學(xué)生的自我發(fā)展，也關(guān)系到學(xué)科建設(shè)和發(fā)展，應(yīng)該引起專業(yè)課任課老師的高度重視。考慮到《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》課程作為電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)核心課程，對(duì)于學(xué)生掌握專業(yè)技能有舉足輕重的作用。

課程組將評(píng)價(jià)體系向多元化、過程化、更細(xì)化設(shè)計(jì)并實(shí)施，尊重學(xué)生“重成績”的現(xiàn)實(shí)需求，在提高成績的基礎(chǔ)上學(xué)會(huì)技能，樹立正確價(jià)值觀。任課教師評(píng)價(jià)和小組成員評(píng)價(jià)是學(xué)生成績的重要構(gòu)成部分，隨其他成績?cè)u(píng)定材料裝入試卷袋存檔，形成學(xué)生成績檔案冊(cè)。單憑成績單的“數(shù)字”是不能充分反映學(xué)生的學(xué)生情況，所以在專業(yè)課程中很注重任課老師對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)。學(xué)生平時(shí)與任課老師的交流互動(dòng)，老師根據(jù)學(xué)生的多方面表現(xiàn)，在期末給學(xué)生的多角度評(píng)語，一是使學(xué)生感受到被重視，對(duì)專業(yè)課程的獲得感，也會(huì)自主反省總結(jié)這一學(xué)期的學(xué)習(xí)情況；二是任課老師也能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生技能掌握情況以及興趣點(diǎn)，給予學(xué)生就業(yè)指導(dǎo)。

5 結(jié)束語

開展專業(yè)課程育人體系建設(shè)，一方面，教師需要轉(zhuǎn)變觀念，從育人育才共同體的高度看待課程，精心設(shè)計(jì)與學(xué)生的互動(dòng)，筑牢立德樹人操守；另一方面，在滿足企業(yè)需求與學(xué)生的獲得感的同時(shí)，讓學(xué)生真正成為課程改革的受益者，這才是檢驗(yàn)課程育人成效關(guān)鍵之處。在學(xué)校以電氣工程及其自動(dòng)化為代表的工科專業(yè)，以《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》課程為代表的專業(yè)核心課程，是整個(gè)學(xué)校課程改革建設(shè)最典型的群體，從一定意義來說，如果這類典型的專業(yè)和課程的育人模式取得了成效，那在其他專業(yè)和課程上也會(huì)有很好的輻射作用。