工程应用背景下电力系统继电保护课程多元化育人模式探索与实践.pdf

2022年第12期(总第300期)应用能源技术1doi:10.3969/j.issn.1009-3230.2022.12.001工程应用背景下电力系统继电保护课程 多元化育人模式探索与实践魏金花，张 凤，张 微，黄 炎(银川科技学院，银川750000)摘要:尽管在新工科背景下社会急需符合新时代发展要求且具备创新意识的高素质技术 人才，但是扎根一线的优秀工程技术人才依然缺口很大。本文提出从电气专业岗位群对专业课 程的基本要求出发，以就业、能力、成果为导向，找准课程定位，以“一主线三有三维度”的育人 模式，充分挖掘把要掌握的知识和技能与企业工程实际问题相联系的知识元素。文章从我校人 才培养目标、服务地方经济发展的角度，以电气工程及其自动化专业核心课程电力系统继电保 护为例，探讨所提出的多元育人模式的可行性和有效性。关键词：工程应用；电类课程;有机融合;评价体系中图分类号:TM77 文献标志码:A 文章编号:1009-3230(2022)12-0001-05Exploration and Practice of Diversified Education Mode of Power System Relay Protection Course Under the Background of Engineering ApplicationWEI Jin-hua,ZHANG Feng,ZHANG Wei,HUANG Yan(Yinchuan Institute of Science and Technology,Yinchuan 750000,China)Abstract:Although under the background of new engineering,the society is in urgent need of high-quality technical talents who meet the development requirements of the new era and have innovative consciousness,but there is still a big gap of excellent engineering and technical talents rooted in the front line.This paper puts forward from the basic requirements of electrical professional post group for professional courses,with employment,ability,achievement-oriented,find the right course positioning,with one main line,three dimensions,three dimensions”education mode,fully explore the knowledge elements linking the knowledge and skills to master with the practical problems of enterprise engineering.From the perspective of talent training objectives and serving the local economic development of our school,the feasibility and effectiveness of electrical engineering and automation as an example to discuss the feasibility and effectiveness of the multiple education model.Key words：engineering application；electrical courses；organic integration；evaluation system0引言电力系统继电保护课程在大三第二学期开设,这一学期在就业驱动下,学生的学习动机明确，就收稿日期：收稿日期：2022-10-11 修订日期：修订日期：2022-11-04基金项目：电力系统继电保护原理校级课程思政示范课程 作者简介：魏金花(1990-),女，硕士，讲师，研究方向为综 合能源系统优化运行分析，智能电网。业去向整体分为考研和直接就业两大方向,而这两 个方向对专业核心课程的掌握程度要求很高,尤其 是在各大发电企业招聘笔试和面试环节。继电保 护技术对于从业者的国家意识、社会责任与职业规 范要求是第一位的，在课堂的理论教学还是实验 室的实际操作都要时刻树牢责任感和职业规范,使 之在每个学生心中扎根。课程团队以录制工程案 2应用能源技术2022年第12期（总第300期）例微课、赴企业录制岗位技能规范操作视频，如监 护人操作人操作规范、手指口述操作规范、安全员 工作交底、现场调试安全交底等实录视频,以这种 方式向学生在第一课堂展示企业一线的工作现况,使学生初步具有社会责任感，严格职业规范。课堂 教学过程中,积极对接地方产业发展需求,以企业 工程问题为导向,介绍与地区供电系统、特高压密 切相关的继电保护工程案例,引导学生主动分析与 解决复杂工程问题。教师主动将科研成果融入到 教学内容，并将前沿技术与国家政策紧密联系讲 解,使学生主动靠近前沿，自觉关注国家政策，比如 在生活中树立“节约能源,保护环境”的意识。如何将理想情怀与专业技能有机融合，并产 出成效？在当前国内外发展形势下，塑造理工科 学生的“国家意识”是新时代理工科课程教育教 学改革的关键环节。文献3在新工科背景 下，“滴灌”式革新新工科学生的认知思维、文化 素养等。新时代的优秀工程人才,应该能够把握 时代发展机遇,在新一轮科技革命与产业变革到 来之际，提高工程技术科研成果的市场转化率，自 觉将工程技术的发展成果应用于中国经济发展方 式转型升级之中。文献4深度剖析了新时代工 匠精神的内涵,一方面要传承中华传统，另一方面 要在新的历史条件下，有创新精神，执着精神，热爱 自己的事业，精益求精、精雕细琢的卓越精神。文 献5 将高校课程思政评价进行了理论建模尝试,提出“大学生专业精神”的概念，并在此基础上构 建“两阶段六维度”的专业精神动态测评模型。基于此，“电力系统继电保护”课程组，在对 标人才培养目标、课程定位、岗位需求的基础上,在教学实践中探索基于工程应用背景下对电类专 业课程进行课程改革实践,构建“一主线三有三 维度”课程育人体系，“345”互动式育人模式，以 期有效支撑工程应用背景下培养卓越一线电力工 程技术人才的目标,并为其他电类专业课程建设 提供借鉴和思考。1“电力系统继电保护”课程的工程 背景电力系统继电保护课程主要讲授对输电线 路、变压器、大容量发电机、母线等供电系统元件 的故障分析及保护配置,这些元件在继电保护角 度称为保护对象,以及各类保护基本原理、整定计 算、保护方案配置、微机保护等。电力系统继电保 护被称为供电系统的“安全卫士”，是电力系统安 全稳定运行的重要屏障。考虑其在工程应用背景 下课程多元化育人模式探索与实践有以下几点理 由:一是由于电力系统继电保护的专业性强、技术 含量高、技术难度大，在供电企业、发电厂、大型厂 矿企业都设有专门的继电保护工种，方案设计、现 场调试紧缺继电保护专业人才。二是所有从事电 力系统工种的专业人员，分析和处理电力系统故 障都需要掌握一定的继电保护知识，才能胜任电 力系统的工作。三是电力系统继电保护是一门直 接与电力工程技术密切相关的课程，是电气工程 及其自动化专业的核心专业必修课程,也作为所 有发电集团、电网公司、大型厂矿及电气设备制造 企业的入职考试科目。在“碳达峰、碳中和”目标的引领下,我国电 力系统已经进入了构建以新能源为主体的新型 电力系统的发展阶段，但依然面临一系列新问 题、新挑战。在我国电力行业的高速发展的时期 迫切需要新型工科人才的支撑,特别是培养具有 工程伦理、职业规范、工匠精神、价值塑造等方面 素质能力的工程科技人才至关重要,对于培养服 务基层、扎根一线的高素质专业技术人才也同样 至关重要。因此，基于工程应用背景下对电类核心课程 进行建设,这在专业教学、一流专业建设和培养高 质量电力人才计划中有举足轻重的作用，同时，也 期望对大多数工科专业课程建设提供参考价值和 借鉴意义。2“一主线三有三维度”的育人融合 模式“一主线”地方高校承担服务社会的使命,本 着对接地区产业和行业发展需求,服务地方经济 社会发展，培养高素质工程一线应用型人才的培 养目标，教学团队共同研讨、分工合作,紧密联系 企业,结合电力系统继电保护课程的教学内容和 特点,紧抓教学痛点,以“就业、能力、成果”为导 向,将本专业的“中国故事”“地区文化”“企业精 2022年第12期（总第300期）应用能源技术3神”“行业楷模”等及时有机地渗透到教学环节。本着贯彻“胸怀祖国、服务社会”的精神，做有“工 匠之能、工匠之心、工匠之魂”的一线高质量电力 人才的培养目标。“三有”在实际的教学过程中，以满足学生成 长需求和期待的角度，使学生掌握电力系统故障 排查、继电保护方案设计、调试等基本技能的同 时,了解党和国家在电力行业方面的政策主张，让 学生明白其学习的最终目的是要“服务于社会”O 在整个教学过程中，即下文所提到的“三个维 度”，从专业核心课的角度,做到有知识点、有育 人主题、有育人契合点，简为“三有”原则O“三维度”根据专业核心课程的教学实际和 特点，将学生个人的综合素质提升、职业发展与我 表1“三有”原则在“三维度中的教学设计部分样例胸怀祖国服务社会三维度三有知识点/着重点育人主题育人契合点课前我国电力系统继电保护技术发展技术是生命线创新意识第一维度课堂继电保护“四性”要求辩证统_实事求是课后就业规划，简历制作就业导向就业竞争力第二维度理论微机保护原理文化自信中国电力实践微机保护测试仪调试职业素养工匠精神第三维度校内为人为学品学兼优学习模范校外学以致用贡献精神服务社会工匠之能 工匠之心工匠之魂”3工程应用背景下多元互动式育人 举措3.1围绕“学以致用，重在育人”，落实立德树人 根本任务“师者，所以传道授业解惑也”，专业课教师 需要把专业课程的知识传递、能力培养与价值塑 造通过课前、课堂、课后三环节点滴融入。如图1 所示，依据大学生群体心理特性和思维规律,把胸 怀祖国,服务社会的育人主线融入培养目标，修订 并完善电力系统继电保护课程的教学大纲、实 验大纲、实训大纲,将讲义、课件、教案等固化为可 推广的典范。工科专业课程教育回应新时代政策 导向,就业导向,成果导向,把知识和技能在五结 国双碳目标下电力系统高质量发展，爱国情、服务 意识、职业素养的整体要求紧密结合。坚持“三 维度”实施原则，即第一维度:课前、课堂、课后；第二维度:理论教学、实践教学;第三维度:校内培 养、校外检验。电力系统继电保护课程“三有”原则在“三 维度”中教学设计部分样例。坚守好教书育人的“术”与“道”，是一门长期潜修的“艺术”，在一堂 课中，逻辑清晰、字迹工整的板书在一些情况下和“苦口婆心”“人生鸡汤”有异曲同工的作用。表 格所示看似条件硬化,指标量化，但育人的过程如“盐溶于水”，教师通过教学方法的创新,高效传 授知识，同时培养学生能力，塑造学生正确的价值 取向，见表1。合中推进，培养学生德行一致的的世界观、人生观 和价值观，职业技能与专业精神相匹配的个人素 养。同时在促就业导向下，课程团队精心设计教 学内容，一是职业操守培养，在课中通过引入电网 保电,事故处理等典型案例,让学生深刻体会,作 为一名合格电力的应该具备哪些职业素养。二是 就业能力培养，在课前课后加入简历PK,面试官 问答等环节，课中有优秀校友的典型事迹,让学生 明白榜样就在身边。向学生传递正确的价值观、就业观，热爱自己的职业,干一行爱一行,努力工 作，像继电保护做供电系统“无声卫士”一样坚守 不可放弃的职责,更应该向“无声卫士”一样为社 会服务，为国家发展做贡献。4应用能源技术2022年第12期（总第300期）课前推送资源 分布住券 传递目标 掌握学情课堂引导启发 互动讨论 精进总结 思政教学课后（答疑解惑 组织互评,批阅评价I 反思改进 丿y|借助虚拟-实验实践|O!理论探究-竞赛引领j自主学习-互相评价 i软件仿真-硬件实操!线上学习-线下检测五结合促教与学三环节教与学互动立德树人 图1教书与育人的结合3.2厘清教师学生社会多主体辩证关系在整个教学活动中,教师和学生是最主要的 两个主体。作为理工科核心课程教师，其主要职 责是通过知识传授和技能培养的教学活动,来实 现对学生的价值塑造，既教书又育人。根据岗位 需求、毕业要求反向设计课程教学全过程，学生 在学习过程中，既需要解决专业学问的知识，还 需要旁搜博览其他学科交叉知识,注重知识的应 用，如图2教学主体关系框图。作为新时代青年 应该树立远大理想，练就过硬本领,锤炼品德修 为。将爱国情怀、敬业精神、工匠精神的本质落 到服务社会上。图2教学主体关系框图3.3“花式课堂”，提升课堂效率坚守课堂教学育人主阵地,用好课堂教学主 渠道。课程团队经过精心教学设计，以企业工程 问题为导向，介绍与大系统、特高压密切相关的继 电保护工程案例，引导学生主动分析与解决复杂 工程问题,提升工程与创新复合能力。坚持传统教学方法的同时,借助信息技术,积极运用启发式教学方法,激发学生课堂参与热 情,培养学生的问题意识，启发学生得出结论，课 堂留白内化答疑。提出并实践应用“八步法”闭 环教学模式，如图3所示。在知识回顾环节，利 用雨课堂弹幕-生成词云投屏、X-mind思维导 图、知识树等方式勾勒出逻辑框架。在巩固测试 环节,通过盲盒互动测、雨课堂随堂测、二维码测 等花样测试，再次引起学生注意，提起兴趣,拉回 课堂,也让学生有种主观能动意识而不是被动“灌 输”o重难点内容讲解环节,通过现场演示+企业 视频+动画展示+虚拟仿真+自制微视频等方式 进行内容讲解。实验、实训中采用“任务型方式”设计继电保护实验，实训内容强调对知识的理解、实践及在工程上的应用，按照电网施工验收的流 程，老师提供相关的图纸资料，学生几人一组，按 照任务要求,进行保护的参数计算、调试，对保护 出现的问题进行分析，完成设备的调试。八步法 旨在打造有温度,有美感，有启迪,有碰撞的“四 有”课堂，使理论课堂从“听”向“说-问-讲”，实 验、实训课堂从“照着做”向“自主做、合作做、比赛 做”转变。2022年第12期(总第300期)应用能源技术5图3课堂“八步法”闭环教学过程4评价体系的构建新工科建设，对于工科学生专业素养、工程意 识、工程伦理的要求越来越高，单纯的“成绩单”已然不能作为评判一个工科学生是否优秀的指 标。合理的成绩评定方式，可以很大程度上引导 了学生的学习行为，长远来看，关系到学生的自我 发展,也关系到学科建设和发展，应该引起专业课 任课老师的高度重视。考虑到电力系统继电保 护课程作为电气工程及其自动化专业核心课 程,对于学生掌握专业技能有举足轻重的作用。课程组将评价体系向多元化、过程化、更细化 设计并实施,尊重学生“重成绩”的现实需求,在提 高成绩的基础上学会技能，树立正确价值观。任课 教师评价和小组成员评价是学生成绩的重要构成 部分，随其他成绩评定材料装入试卷袋存档，形成 学生成绩档案册。单凭成绩单的“数字”是不能充 分反映学生的学生情况，所以在专业课程中很注重 任课老师对学生的评价。学生平时与任课老师的 交流互动,老师根据学生的多方面表现，在期末给 学生的多角度评语,一是使学生感受到被重视,对 专业课程的获得感，也会自主反省总结这一学期的 学习情况;二是任课老师也能够及时发现学生技能 掌握情况以及兴趣点,给予学生就业指导。5结束语开展专业课程育人体系建设,一方面,教师需 要转变观念，从育人育才共同体的高度看待课程，精心设计与学生的互动，筑牢立德树人操守；另一 方面,在满足企业需求与学生的获得感的同时，让 学生真正成为课程改革的受益者,这才是检验课 程育人成效关键之处。在学校以电气工程及其自 动化为代表的工科专业，以电力系统继电保护 课程为代表的专业核心课程,是整个学校课程改 革建设最典型的群体,从一定意义来说,如果这类 典型的专业和课程的育人模式取得了成效，那在 其他专业和课程上也会有很好的辐射作用。参考文献1 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