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摘要：“电力系统继电保护”是电气工程及其自动化专业一门重要的专业课，针对当前教学中存在的问题从激发学生学习兴趣、引入任务驱动法、增加课堂考核机制、采用小班化或个性化教学、开展课外学习第二课堂等方面进行分析，以提高课堂的教学质量，提升学生的综合素质。
关键词：继电保护；教学现状；能力培养
中图分类号：G642.45 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）35-0081-01
“电力系统继电保护”是电气工程及其自动化专业一门重要的专业课，该课程理论性与实践性都很强，内容多，故障分析很抽象且难于理解，整定计算繁琐，教师教学基本上“教师讲，学生听”，学生学习也感到难度较大。三峡大学电气与新能源学院（以下简称“我校”）电力系统继电保护除了理论课还开设了实验与实践环节，学生们在实验与实践的过程中更好地理解和掌握电力系统继电保护原理，提高实际动手能力。
一、课程背景
我校电力系统继电保护课程分为四部分：理论教学、课代实验、继电保护综合设计及继电保护综合实验。大学三年级下学期学习继电保护理论教学和课代实验，大四上学期完成继电保护综合设计，大四下学期学完继电保护综合实验。本课程教学涉及三个学期，理论学习和实践的锻炼都应该有充足的时间来消化吸收，但从学生们那里反馈的情况来看，取得的效果不是很好。
二、课程内容设置
1.基础理论教学
电力系统继电保护总是先以故障特征分析开始，寻找不同运行状态间的差异，引入某种差异构成的保护原理，其它的差异留给学生们去思考和挖掘新的可能原理，引导开放式的思维。[1]比如第二章到第五章非常详细的介绍输电线路及电网的保护，主要讲解保护工作原理、整定计算与校验、元件的构成及各保护之间的相互配合。第七章发电机保护部分偏重于保护原理，整定计算与校验、各保护之间的相互配合分析得很粗略。实践过程中，发电机定子绕组单相接地保护中遇到整定计算时就不知所措了，缺乏延展性、思路不开阔，不能达到举一反三的效果。
2.课程元件实验
课代实验与理论教学同时开课，主要是以电磁型继电器为对象，涉及时间继电器、电流电压继电器、重合闸继电器及差动继电器，包含电磁型继电器三种不同结构类型，通过实验学生能直观了解继电器结构、组成及工作原理，初步认识继电器常开、常闭触点在二次回路中所起的作用。尝试自己设计继电器动作时间的二次回路，加深了继电器工作原理及二次回路的理解和掌握。根据教学进度安排实验时间，及时消化吸收，不脱节，有助于学生理解和掌握理论课本的知识。
3.综合设计
电力系统分析综合程序（PSASP）主要用于电力系统规划设计人员确定经济合理、技术可行的规划设计方案，运行调度人员确定系统运行方式、分析系统事故、寻求反事故措施。高等院校引入该软件用于教学与研究，面向电力系统实际，寻找理论和实际应用技术的最佳结合方式，改革和建设继电保护实践教学体系，来增强学生的工程能力和创新意识。我校增设了为时两周的继电保护综合课程设计环节，从具体的电力系统网络出发，首先学会使用本软件数据录入及网络图的绘制，然后对电力网络进行有关潮流计算、短路计算、继电保护配置及整定计算，熟练掌握电力系统分析中相关概念，熟悉电力系统故障特征分析，把电力系统分析和继电保护两门课程结合在一起，理论知识和实践真正融入专业知识链，做到融会贯通，学以致用。
4.综合实验
电力系统继电保护综合实验包括发电机、变压器、母线、线路及配网五个部分的内容，实验平台采用南瑞公司生产的保护装置，可实现微机保护软件设计和微机保护屏体实验。在软件设计实验中，学生可以完成以下的实验内容：1）编制保护软件主程序。一般包含3个基本模块：初始化和自检循环模块、保护逻辑判断模块和跳闸处理模块；2）设计数字滤波器；3）微机保护算法实验。[2]微机保护屏体实验包括以下的实验内容：1）熟悉保护控制系统、保护配置及工程图纸；2）数据采集系统实验。包括零点漂移检查，电流、电压精度检查，电流、电压变换器线性范围检查；3）保护定值校验及动作特性实验；4）开关量输入软件及硬件回路定义设计；5）开出量输出、跳闸回路及软/硬压板的投/退检查；6）模拟各种保护动作，形象直观的观察保护动作情况，打印并分析故障报告。
三、实践教学中的体会
在教学过程中发现一部分学生非常重视保护工作原理及理论计算，实验实践环节不当回事，几个同学一组做实验总是有那么一些同学不愿意动手操作。仔细了解情况，一类同学认为实验简单，不屑一顾，眼高手低；另一类同学不敢动手，操作能力差。根据以上两种情况给学生提出几点要求：第一，实验回路图会画、会接线。第二，回路中各元件的作用会说。第三，模拟故障，实验数据会分析。任务分配到位，目标要求明确，老师必要时加以引导，鼓励每个同学都要参与到实验中来，这样克服了部分同学畏电情绪，培养了动手能力，又给部分同学提出更高要求。学生的积极性和互动性明显提高，教学效果得到改善。[3]
理论教学中同样可以引入“任务驱动法”，[4]根据班级人数分成几个学习小组并指定小组长，把难懂的原理与工程实际结合在一起，给出具体的模型，分解出若干任务布置给各个学习小组，教师通过启发、引导学生对任务进行分析，找出解决问题的突破口，通过查阅资料、同学之间交流，教师随机进行提问检查完成情况，学生学习目标明确，激发学生自主学习的热情。很好的掌握了课本知识，知识面也得到了拓展，课堂气氛活跃，学习效果得到了提高。
实践教学不同于理论教学，没有最后试卷考试，学生认为实验做了就可以了，这是学生不重视实验教学另一个因素。以往实验考核的标准：平时动手操作成绩占30%，完成报告成绩占70%。存在的问题是上交的报告千篇一律，连实验数据都一样，老师给学生判定成绩有很大不确定性。根据这种情况修改了教学大纲，平时和报告成绩各占50%，增加了课堂考核机制，随机进行考核，比如回答问题、现场完成某个实验、分析实验结果等等。随堂考核可以促进学生认真做实验，及时反馈学生对知识的掌握情况，也是检验教师教学效果的主要途径。学生们普遍反应良好，有压力就有动力，有动力就有学习的积极性，遇到问题会及时求助或查找资料，不再是行动上的消极等待。 根据工程实际和社会需求， 我校全面强化实验教学环节，对实验教学内容进行全面整合和优化。紧密结合工程实际和电力行业需求，大四下学期设置了以下专业综合实验：微机继电保护综合实验、综合自动化实验、水电仿真实验以及电气设备检测实验。课程结束后在学生中做了调研，普遍反映专业实验课有助于加深对理论知识的理解，分析问题和解决问题的能力得到了提高，但仍然存在一些问题，学生们希望增加实验课时间，采用小班化教学或者个性化教学，比如建立学生课外学习的第二课堂，这都是非常宝贵的建议。
为了加强学生创新和实践能力的培养，个性化教学势在必行，我校2013年入学的每一位新生指定一名导师，首先导师需做好对学生的入门指导，学生可以快速度过从高中到大学迷茫期。然后在导师的指导下进入实验室学习和参加导师的科研实践，提前了解所学专业，包括国内外现状及发展趋势，制定人生职业规划。同时课外学习第二课堂“以导师为引导，学生为主体”的互动式教学模式，导师以项目课题为媒介引导学生查阅相关参考文献，拓宽学生的知识面以及激发学生对专业知识的热情。通过此方式教学，学生自主学习的能力得到了培养，学习氛围也明显增强，取得了良好的效果。
四、结束语
从2011年卓越工程师教育培养计划获批以来，我校进行了一系列教学与实贱改革，改变了传统“教师讲，学生听”的教学模式，引入“任务驱动法”、增加课堂考核机制、采用小班化或个性化教学、开展课外学习第二课堂等“以老师为引导，学生为主体”的互动教学模式。从目前企业反馈的情况来看，我校的毕业生以较强的动手能力、出色的适应能力、融洽的团队协作精神及勤奋的工作态度获得良好的口碑。这也充分体现了卓越工程师教育培养计划下教学与实践改革的成效。
参考文献：
[1]张保会，尹项根.电力系统继电保护[M].第二版.北京：中国电力出版社，2010.
[2]高亮.电力系统微机继电保护[M].第二版.北京：中国电力出版社，2007.
[3]郭超，吴茜琼，卢秉娟.“EDA技术”教学的改革探索[J].中国电力教育，2012，（11）：45-46.
[4]徐琼.“任务驱动法”在课内实验课的实践[J].教育与职业，2011，（3）：167-168.
（责任编辑：刘翠枝）
关键词：继电保护；教学现状；能力培养
中图分类号：G642.45 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）35-0081-01
“电力系统继电保护”是电气工程及其自动化专业一门重要的专业课，该课程理论性与实践性都很强，内容多，故障分析很抽象且难于理解，整定计算繁琐，教师教学基本上“教师讲，学生听”，学生学习也感到难度较大。三峡大学电气与新能源学院（以下简称“我校”）电力系统继电保护除了理论课还开设了实验与实践环节，学生们在实验与实践的过程中更好地理解和掌握电力系统继电保护原理，提高实际动手能力。
一、课程背景
我校电力系统继电保护课程分为四部分：理论教学、课代实验、继电保护综合设计及继电保护综合实验。大学三年级下学期学习继电保护理论教学和课代实验，大四上学期完成继电保护综合设计，大四下学期学完继电保护综合实验。本课程教学涉及三个学期，理论学习和实践的锻炼都应该有充足的时间来消化吸收，但从学生们那里反馈的情况来看，取得的效果不是很好。
二、课程内容设置
1.基础理论教学
电力系统继电保护总是先以故障特征分析开始，寻找不同运行状态间的差异，引入某种差异构成的保护原理，其它的差异留给学生们去思考和挖掘新的可能原理，引导开放式的思维。[1]比如第二章到第五章非常详细的介绍输电线路及电网的保护，主要讲解保护工作原理、整定计算与校验、元件的构成及各保护之间的相互配合。第七章发电机保护部分偏重于保护原理，整定计算与校验、各保护之间的相互配合分析得很粗略。实践过程中，发电机定子绕组单相接地保护中遇到整定计算时就不知所措了，缺乏延展性、思路不开阔，不能达到举一反三的效果。
2.课程元件实验
课代实验与理论教学同时开课，主要是以电磁型继电器为对象，涉及时间继电器、电流电压继电器、重合闸继电器及差动继电器，包含电磁型继电器三种不同结构类型，通过实验学生能直观了解继电器结构、组成及工作原理，初步认识继电器常开、常闭触点在二次回路中所起的作用。尝试自己设计继电器动作时间的二次回路，加深了继电器工作原理及二次回路的理解和掌握。根据教学进度安排实验时间，及时消化吸收，不脱节，有助于学生理解和掌握理论课本的知识。
3.综合设计
电力系统分析综合程序（PSASP）主要用于电力系统规划设计人员确定经济合理、技术可行的规划设计方案，运行调度人员确定系统运行方式、分析系统事故、寻求反事故措施。高等院校引入该软件用于教学与研究，面向电力系统实际，寻找理论和实际应用技术的最佳结合方式，改革和建设继电保护实践教学体系，来增强学生的工程能力和创新意识。我校增设了为时两周的继电保护综合课程设计环节，从具体的电力系统网络出发，首先学会使用本软件数据录入及网络图的绘制，然后对电力网络进行有关潮流计算、短路计算、继电保护配置及整定计算，熟练掌握电力系统分析中相关概念，熟悉电力系统故障特征分析，把电力系统分析和继电保护两门课程结合在一起，理论知识和实践真正融入专业知识链，做到融会贯通，学以致用。
4.综合实验
电力系统继电保护综合实验包括发电机、变压器、母线、线路及配网五个部分的内容，实验平台采用南瑞公司生产的保护装置，可实现微机保护软件设计和微机保护屏体实验。在软件设计实验中，学生可以完成以下的实验内容：1）编制保护软件主程序。一般包含3个基本模块：初始化和自检循环模块、保护逻辑判断模块和跳闸处理模块；2）设计数字滤波器；3）微机保护算法实验。[2]微机保护屏体实验包括以下的实验内容：1）熟悉保护控制系统、保护配置及工程图纸；2）数据采集系统实验。包括零点漂移检查，电流、电压精度检查，电流、电压变换器线性范围检查；3）保护定值校验及动作特性实验；4）开关量输入软件及硬件回路定义设计；5）开出量输出、跳闸回路及软/硬压板的投/退检查；6）模拟各种保护动作，形象直观的观察保护动作情况，打印并分析故障报告。
三、实践教学中的体会
在教学过程中发现一部分学生非常重视保护工作原理及理论计算，实验实践环节不当回事，几个同学一组做实验总是有那么一些同学不愿意动手操作。仔细了解情况，一类同学认为实验简单，不屑一顾，眼高手低；另一类同学不敢动手，操作能力差。根据以上两种情况给学生提出几点要求：第一，实验回路图会画、会接线。第二，回路中各元件的作用会说。第三，模拟故障，实验数据会分析。任务分配到位，目标要求明确，老师必要时加以引导，鼓励每个同学都要参与到实验中来，这样克服了部分同学畏电情绪，培养了动手能力，又给部分同学提出更高要求。学生的积极性和互动性明显提高，教学效果得到改善。[3]
理论教学中同样可以引入“任务驱动法”，[4]根据班级人数分成几个学习小组并指定小组长，把难懂的原理与工程实际结合在一起，给出具体的模型，分解出若干任务布置给各个学习小组，教师通过启发、引导学生对任务进行分析，找出解决问题的突破口，通过查阅资料、同学之间交流，教师随机进行提问检查完成情况，学生学习目标明确，激发学生自主学习的热情。很好的掌握了课本知识，知识面也得到了拓展，课堂气氛活跃，学习效果得到了提高。
实践教学不同于理论教学，没有最后试卷考试，学生认为实验做了就可以了，这是学生不重视实验教学另一个因素。以往实验考核的标准：平时动手操作成绩占30%，完成报告成绩占70%。存在的问题是上交的报告千篇一律，连实验数据都一样，老师给学生判定成绩有很大不确定性。根据这种情况修改了教学大纲，平时和报告成绩各占50%，增加了课堂考核机制，随机进行考核，比如回答问题、现场完成某个实验、分析实验结果等等。随堂考核可以促进学生认真做实验，及时反馈学生对知识的掌握情况，也是检验教师教学效果的主要途径。学生们普遍反应良好，有压力就有动力，有动力就有学习的积极性，遇到问题会及时求助或查找资料，不再是行动上的消极等待。 根据工程实际和社会需求， 我校全面强化实验教学环节，对实验教学内容进行全面整合和优化。紧密结合工程实际和电力行业需求，大四下学期设置了以下专业综合实验：微机继电保护综合实验、综合自动化实验、水电仿真实验以及电气设备检测实验。课程结束后在学生中做了调研，普遍反映专业实验课有助于加深对理论知识的理解，分析问题和解决问题的能力得到了提高，但仍然存在一些问题，学生们希望增加实验课时间，采用小班化教学或者个性化教学，比如建立学生课外学习的第二课堂，这都是非常宝贵的建议。
为了加强学生创新和实践能力的培养，个性化教学势在必行，我校2013年入学的每一位新生指定一名导师，首先导师需做好对学生的入门指导，学生可以快速度过从高中到大学迷茫期。然后在导师的指导下进入实验室学习和参加导师的科研实践，提前了解所学专业，包括国内外现状及发展趋势，制定人生职业规划。同时课外学习第二课堂“以导师为引导，学生为主体”的互动式教学模式，导师以项目课题为媒介引导学生查阅相关参考文献，拓宽学生的知识面以及激发学生对专业知识的热情。通过此方式教学，学生自主学习的能力得到了培养，学习氛围也明显增强，取得了良好的效果。
四、结束语
从2011年卓越工程师教育培养计划获批以来，我校进行了一系列教学与实贱改革，改变了传统“教师讲，学生听”的教学模式，引入“任务驱动法”、增加课堂考核机制、采用小班化或个性化教学、开展课外学习第二课堂等“以老师为引导，学生为主体”的互动教学模式。从目前企业反馈的情况来看，我校的毕业生以较强的动手能力、出色的适应能力、融洽的团队协作精神及勤奋的工作态度获得良好的口碑。这也充分体现了卓越工程师教育培养计划下教学与实践改革的成效。
参考文献：
[1]张保会，尹项根.电力系统继电保护[M].第二版.北京：中国电力出版社，2010.
[2]高亮.电力系统微机继电保护[M].第二版.北京：中国电力出版社，2007.
[3]郭超，吴茜琼，卢秉娟.“EDA技术”教学的改革探索[J].中国电力教育，2012，（11）：45-46.
[4]徐琼.“任务驱动法”在课内实验课的实践[J].教育与职业，2011，（3）：167-168.
（责任编辑：刘翠枝）