以学生产出为导向的继电保护毕业设计改革与实践初探

刘铖 崔杨

（东北电力大学电气工程学院 吉林·吉林 132012）

《电力系统规划与继电保护毕业设计》是东北电力大学（以下简称“我校”）电气工程及其自动化专业的重要环节，其在课程体系中具有举足轻重的地位。工程认证背景下，以学生产出为导向，即毕业生具备什么能力等，12条要素中涉及工程知识，工程能力。现有毕设内容侧重保护原理设计，部分内容冗余，实践环节设置还不足，不利于理论与实践结合。如何能使毕设内容符合工程认证，以学生产出为导向具有重要意义，因此，继电保护毕业设计改革势在必行。

工程认证背景下以学生产出为导向的继电保护毕业设计对学生的创新能力、主动学习能力等提出新要求。因此，本文在广泛研究各类文献的基础上，首先分析以产出为导向的教学要求和目标，其次分析传统教学方式的局限性，最后在传统继电保护毕业设计中结合线上线下教学模式使学生从理论-模拟-实验多角度进行毕业设计，以保护实验室为依托，致力于对学生工程与科学素养价值观培养，形成工程思维模式：让学生从单纯知识习得转为能力锻炼，从继承性学习转为创新性学习。

1 以产出为导向的教学要求和目标

1.1 以产出为导向的教学要求

面向工程认证背景的电力系统继电保护毕业设计，教学应具有以下要求：将“以学生为中心”作为教学内容的核心理念，“以产出为导向”作为教学内容的改进方向，坚持“持续改进”。强化课上教学手段和课外培养，偏向工程实际，有助于学生理解现场工程应用，使电力系统继电保护的内容能够更直观的被学生了解以及掌握，增强学生的自主学习能力，提升学生的综合实力。

1.2 以产出为导向的教学目标

（1）使学生理解继电保护与实际工程关系及保护用处。（2）以学生能力为导向，充分开发学生的自主学习能力。（3）依托保护实验室，通过搭建模型和实验过程提高学生自主学习能力和团队协作能力。

2 传统教学方式的局限性

结合课程分析，传统继电保护毕业设计的不足在于：（1）学生对继电保护的知识还停留在认识阶段，对工程实际中继电保护装置发挥的作用没有系统的概念。（2）传统毕业设计的学生差异性大，部分学生学习基础薄弱积极性不高，自主学习能力不强。（3）传统毕业设计由于指导时间不同于其他课程，指导时间有限，需要学生自学，定期教师指导，属于答疑式，但是效果难以约束和保证。（4）传统毕业设计指导方式单一，传递信息量小，一些细节无法详细展示和讲解。

本文研究工程认证背景下的继电保护毕业设计的内容与形式改革；以学生产出为导向，增加继电保护实践环节，将毕业设计和实验验证结合在一起，实现“理论设计-仿真模拟-实验校验”一体化的方法，实现理论分析与实验校验相结合，培养动手能力和工程意识。

3 混合教学模式的设计过程和效果

3.1 混合教学模式的教学思路

考虑对原有继电保护毕业设计进行改革，增加继电保护实验环节的新路线。根据电力系统最新发展动态，充实设计内容，使学生通过毕业设计增强实践能力产出，符合工程认证改革。

3.2 混合教学模式的方法和内容

3.2.1 混合教学模式的方法

目前在教学过程中应用的教学方法主要有文献研究法：通过文献研究，奠定理论基础。行动研究法：制定相应对策，在研究实践中运用。调查研究法：通过调查研究制定最优方案，制定措施。实验法：搭建实验算例进行验证。此外，应采用理论与教学视频结合，结合实际场景和新特点，采用理论-仿真-实验三位一体方式，面向生产实际的混合教学模式方法。

3.2.2 混合教学模式的内容和实施

（1）电网故障理论分析与故障真实场景的结合。研究工程认证背景下继电保护毕业设计题目。试题设计中将毕设内容和真实场景进行整合。由于原有保护毕设侧重于保护理论部分，可增加保护原理部分的实验验证，总体工作量基本不变，但加强了保护的实践环节。学生学到的不仅有理论知识，更具备解决实际问题能力。强化继电保护内容，增加继电保护理论的实验环节以验证结果。

（2）保护原理与线上、线下讲授方法结合。利用线上和线下讲授等手段进行保护原理的学习。保护原理是现场应用的主流形式，而理论课程中对其讲解不多，可通过多媒体等线上形式，结合i东电课堂签到，可设置周讨论，录制答疑小视频等，同时，定期线下讲授方式进行保护和实验的相关知识贮备，培养学生自学能力，如图1所示。

图1 微信APP界面图

（3）结合工程实际的电力系统保护设计和保护的实验仿真。利用保护实验室构建实验验证专题设计。对线路或主设备保护，通过设计相关保护实验，要求学生自主进行继电保护装置的建模和仿真，使学生对继电保护有更深的理解和认识，同时培养了学生们的动手能力和工程实践能力。

实施步骤：首先，针对自己所指导的毕业生进行试点，开展继保毕设并实验验证，其次，理论分析与实际场景相结合，培养自主学习能力，使学生感受到继电保护毕业设计实用价值，最后，经过毕业生试点情况良好后，对电气工程专业全面实施。

3.2.3 教学评价和持续改进

通过最后的毕业设计答辩通过率和成绩评价，对毕业设计达成度进行评价，实施全过程管理，包括：开题报告，外文翻译，中期报告，平时考核，成品检查，答辩考核，成绩统计，达成度计算，课程评价报告。同时进行达成度分析计算，形成达成度分析报告，查找不足，进行持续改进。通过继电保护毕业设计，可以帮助学生了解工程实际中出现的新特性和新特征，提前了解并拓展工程思维，同时也可为后续进入工作岗位提供知识储备，本课程也可为学生提供面向工程实际的思维，同时还可提高学生科研能力。

4 结语

面向工程认证背景下以学生产出为导向，电力系统继电保护毕业设计不能仅停留在对学生的理论教学，还要结合理论、仿真环节和实验，结合工程实际新特点。本文分析了面向工程认证背景继电保护毕业设计的教学要求和目标，研究在传统教学模式基础上，采用线上线下相结合方式，设计理论教学、仿真模拟和实验教学，提高学生的主观能动性，验证传统理论和新特性，可以夯实教材中难以理解的原理，有利于帮助学生了解实际工程环境，与时俱进，使学生通过毕设环节在掌握理论知识的同时，形成学生工程思维模式，丰富优化了教学过程，有效提高学生自学能力。