面向工程教育认证的“电力系统继电保护”实践教学改革

面向工程教育认证的“电力系统继电保护”实践教学改革曹靖，周京华，关丛荣，张贵辰（北方工业大学电气与控制工程学院，北京100144）

［摘

要］实践教学是实现工程教育创新能力培养的关键环节，面向工程教育认证设计的实践教学体系对工程人才的培养具有一定的

现实意义。从教学内容与形式、评价体系等方面探讨“电力系统继电保护”的实践教学改革，系统培养学生工程意识和解决问题的能力。［关键词］工程教育；教学改革；继电保护

［基金项目］2019年度北方工业大学校内教改项目（108051360019XN141/026）［作者简介］曹

靖（1979—），女（回族），河北廊坊人，工学博士，北方工业大学讲师，主要从事实验室教学研究；关丛荣（1971—），女，北

京人，工学博士后，北方工业大学副教授，主要从事实验室教学与管理研究。

［中图分类号］G2.0

［文献标识码］A

［文章编号］1674-9324（2020）34-01-03

［收稿日期］2019-10-08

工程教育认证是国际通行的工程教育质量保证强调以学习成果为准则，系统化学习知识。而实践教制度，也是实现工程教育国际互认和工程师资格国际学正是整合课程知识、综合应用的关键环节。然而，传互认的重要基础，其以学生为中心、成果导向、反向设统的实践教学只是强调每个知识点的掌握和理解，明计和持续改进等核心教育理念，给我国的工程教育带确对某一个特定实验目的而展开，这样虽然牢固了基来革新性的发展。实践教学是实现工程教育创新能力础知识的掌握，但弱化了各个知识点之间的联系及综培养的关键环节，也逐渐成为考查学生毕业要求达成合应用。以“电力系统继电保护”实验为例，实验项目度的重要依据之一。考虑如何面向工程认证标准设计的开展主要以明确某一元件保护进行验证性或设计实践教学过程，使工程人才的培养适应工业界发展的性实验，学生在实验过程中没有关联到电力系统的其需求，具有一定的现实意义。他元件，无法对比各种保护间的差异。“电力系统继电保护”是电气专业核心课程，是从从继电保护的作用实质来看，主要是对于电力系事电力行业必备入门课程之一，同时，它也是一门理统中不正常状态和故障状态采取切除、隔离或报警等论性和实践性都很强的课程。然而，基于电力工程的措施，缩小停电的范围，强调保护具有可靠性、选择特殊性和理论的复杂性，学生很难通过课堂教学把握性、速动性、灵敏性的要求。因此，工程师应具备的能保护基本原理的精髓，实践课程只针对某一元件保护力是如何甄别出元件不同类型的故障，并设计相应的原理实现简单验证和设计，并没有完全贯彻继电保护保护方案，进而进行相应保护的整定计算。从这一知的基本思想，也没有体现创新思维的培养。同时，当前识能力反向设计，重新规划了实践教学内容，提出新我国大部分高校继电保护实验室的教学内容落后，与的实验要求。设计的实验内容不再以固定的问题答案继电保护工程的应用技术相差很多，学生在短时间内为目标，而是提出开放性的工程问题。以工程问题为找不到学习的目标和思路，极大影响了学生的学习兴导向，引导学生实践。改革方案前期收集电网公司近趣，更无法为学生提供学生进入工程环境前预备知识几年的工程实例和系统故障，并进行简化分析，让学储备。随着工程认证教育理念的深入推进，实践教学生通过某一故障类别进行保护设计，利用项目驱动模应最大化地发挥其作用，不仅辅助课堂理论教学，更式，调动学生学习热情，以专题形式查阅资料巩固自应进一步指导理论学习。针对现有实践教学存在问己的知识储备，解决相应的工程问题。同样是“三段式题，面向工程教育认证，本文从以下几个方面进行教电流保护”，在传统的实践教学中，学生只能被动地接改探讨。受知识，进行模式化学习，最终达到学会整定计算的一、实践教学内容改革目的，而改革方案中，采用情景模式下的工程问题的工程教育认证采用成果导向教育（Out-探究，学生先要弄清楚故障的类型和特征，熟悉主体come-BasedEducation，OBE）理念，已经形成比较完备模型，选择合理的保护形式，在保护配置中逐步体会的理论体系，被认为是追求卓越教育的正确方向。它系统的概念，最后比较各种保护的实效性并不断优化-1-

.com.cn. All Rights Reserved.2020年8月教育教学论坛Aug2020第34期EDUCATIONTEACHINGFORUMNo.34保护配置。这里，保护的整定计算和方法只作为知识在保护配置及方案的调整中。由于该软件是广泛使用结构的一部分融入工程问题的系统方案中，实践内容的工业级软件，学生在体验交互式情景化教学的同时对学生的要求是多层次，多角度的，学生由此建立得到了工程技能培养。的知识结构是系统化的，由此形成的思维是创新性三、评价体系的构建的思维。基于OBE理念，良好的评价体系是保证教学效继电保护的核心思想就是一个开放性课题，凡是果、督促持续改进的重要措施。实践教学所关注的不能组成甄别电力系统故障及不正常运行状态的保护应仅仅是知识的贯通，而是以知识为载体的工程素养方式都可以成为新的继电保护形式。因此，实践教学培育，教学评价应以每位学生都能精熟内容为前提。内容中设置“展望环节”，拓展学生的思路，使其能在因此，一套合理的评价体系至关重要。将来未知的条件下，科技进步的环境中，依然能开发以继电保护实验为例，实践过程包括课前设计、出符合核心思想和要求的学习成果。实验操作、撰写报告、质疑答辩四个阶段；学习成果则二、工程应用软件的引入包括知识储备、工程技能、工程素养三个领域。当然，有效的工具应用对于教学的辅助作用非常明显。在一个实验中体现多种能力的培养是不现实的，选择为做好学生的预备学习，缩短学生毕业后适应工作需关键的培养目标并进行权重配比是有效的方法。各个求的过渡期，我校在继电保护课程实验中引入了工业阶段所占比例如下：实验操作和撰写报告环节是整个界常用电力分析软件ETAP。这是一款电力系统运行实践教学的主体，应占60%；课前设计体现学生系统化分析的专业软件，同时具备强大的图形化编辑器，可思维解决问题的能力，占比重为20%；质疑答辩环节是进行快速准确的电力系统分析。最终方案展示阶段，综合了工程素养的成果展现，占针对继电保护与配合部分，ETAP可以方便准确比重为20%。另外，评价体系中不仅包含通用目标的的输出TCC（Time-Current-Characteristics，TCC）曲线，实现，如工程技能及素养，而且包含个性化的指标，如该曲线清晰地展示了各个继电保护之间的配合动作，个人进步评价，方便学生找到自身的差距进行持续改同时在主线路中逐一展示动作的先后顺序，极大简化进。实践教学评价体系构成如下表所示。了继电保护的整定和校验工作，让学生的着眼点关注继电保护实践教学评价体系

四、教学组织模式的改革行推送，方便学生充分利用碎片时间。值得注意的是，OBE理念强调以学生为中心的学习模式，在教学利用碎片时间学习不等于学习碎片化，学生知识结构组织模式的改革中结合现代学生学习的特征，将所有的形成依赖于实验前期的项目内容的驱动，以及后续实践教学目标、内容、评价等信息以多媒体等形式进评价系统的反馈。实践教学中几个过程的节点，如课-190-

.com.cn. All Rights Reserved.2020年8月教育教学论坛Aug.2020第34期EDUCATIONTEACHINGFORUMNo.34前设计验收、实践操作考核、实践报告上交都将由教参考文献师介入辅助，依据评价结果，适时修改、调整学生的学［1］中国工程教育专业认证协会.工程教育认证工作指南习进程，让学生的实践过程中有目标、有计划、有策(2018版［)M］.北京:中国工程教育专业认证协会,2018:1.

略、设计并创新实践方法。同时，以小组模式展开讨［2］刘燕,秦维勇,孙亚平,任.基于工程化与创新性的继电论，辅助答辩、质疑、验收等环节，切实保障学生学习保护实验室建设［J］.实验室研究与探索,2015(34):247-251.效果。［3］余天佐,刘少雪.工程教育学生通用学习成果鉴别:基于工五、结语业界视角［J］.高等工程教育研究,2018(2):60-66.实践教学的培养是工程教育的根本，以工程认证［4］河海大学2016本科生培养方案［Z］.2016.

理念为基础的教育给工程教育带来革新性的发展。为［5］张和平,金琴,李益兵.基于工程教育认证的机械工程专业了提高教学质量，培养更具创新性的人才，本文从“电课程体系［J］.教育教学论坛,2018(22):65-66.

［6］李志义.对我国工程教育专业认证十年的回顾与反思之力系统继电保护”的实践教学改革出发，探讨实践教一:我们应该坚持和强化什么［J］.中国大学教学,2016(11):10-学中的教学内容、教学组织模式、评价体系等改革方案，为工程教育的实践教学培养提出一种新的思路。16.

PracticalTeachingReformof\"PowerSystemRelayProtection\"forEngineeringEducationCertificationCAOJing,ZHOUJing-hua,GUANCong-rong,ZHANGGui-chen(SchoolofElectricalandControlEngineering,NorthChinaUniversityofTechnology,Beijing100144,China)Abstract:Practicalteachingisthekeylinktorealizetheinnovationabilityofengineeringeducation.Thepracticalteachingsystemdesignedforengineeringeducationcertificationhascertainpracticalsignificanceforthecultivationofengineeringtalents.ThispaperdiscussesthepracticalteachingreformofPowerSystemRelayProtectionfromtheaspectsofteachingcontentandform,evaluationsystemandsoon,andsystematicallytrainsstudents'engineeringconsciousnessandabilitytosolveproblems.

Keywords:engineeringeducation;teachingreform;relayprotection

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