摘要：作為鐵道供電類專業(yè)的核心課程之一，“牽引供電系統(tǒng)繼電保護(hù)運(yùn)行與檢修”具有理論性和實(shí)踐性強(qiáng)、知識(shí)內(nèi)容難度大的特點(diǎn)。為了將該課程與高職電氣化鐵道供電技術(shù)專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)相結(jié)合，本文討論了該課程的教學(xué)設(shè)計(jì)方案。以電氣化鐵道技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案設(shè)計(jì)為主要依據(jù)，并以理實(shí)一體化教改模式為指引，探索通過(guò)教學(xué)情境的劃分和教學(xué)任務(wù)的設(shè)計(jì)教改方案，為高職電氣化鐵道供電技術(shù)專業(yè)課程教改奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：職業(yè)教育；鐵道供電；繼電保護(hù)；課程教學(xué)改革

Abstract：Asoneofthecorecoursesofrailwaypowersupplymajors，"OperationandMaintenanceofRelayProtectioninTractionPowerSupplySystem"possessesthecharacteristicsofstrongtheoreticalandpracticalsignificance.Inordertocombinethiscoursewiththetrainingobjectivesofvocationalstudentsmajoringinelectrifiedrailwaypowersupplytechnology，thisarticlediscussestheteachingdesignplanofthiscourse.Basedonthedesignofthetalenttrainingprogramfortheelectrifiedrailwaytechnologymajor，andguidedbytheintegratedtheoryandpracticeteachingreformmodel，thisstudyexploresthedivisionofteachingscenariosandthedesignofteachingtaskstolaythefoundationfortheteachingreformoftheelectrifiedrailwaypowersupplytechnologymajorinvocationalcolleges.

Keywords：Vocationaleducation；Railwaypowersupply；Relayprotection；Curriculumandteachingreform

“牽引供電系統(tǒng)繼電保護(hù)運(yùn)行與檢修”課程是鐵道供電類專業(yè)的核心課程之一［1］。作為一門理論性和實(shí)踐性都非常強(qiáng)的學(xué)科，研究具有針對(duì)性的課程教學(xué)改革，對(duì)鐵道供電專業(yè)的學(xué)生培養(yǎng)、教師成長(zhǎng)和職教水平的提升都具有重要的意義［23］。

1課程設(shè)計(jì)思路

本課程主要面向高職電氣化鐵道供電技術(shù)專業(yè)學(xué)生，并依據(jù)電氣化鐵道技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案設(shè)計(jì)［34］。課程內(nèi)容主要包括繼電保護(hù)的基本知識(shí)、繼電保護(hù)的基本元件和測(cè)試儀器、電網(wǎng)相間短路保護(hù)、電網(wǎng)接地保護(hù)、電網(wǎng)距離保護(hù)、自動(dòng)重合閘、變壓器保護(hù)、母線保護(hù)及斷路器失靈保護(hù)等。

通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以從知識(shí)和能力兩個(gè)層面達(dá)到相應(yīng)目標(biāo)［5］，掌握和具備繼電保護(hù)運(yùn)行與檢修崗位工作的知識(shí)和技能。

1.1知識(shí)目標(biāo)

通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握繼電保護(hù)的基本理論、概念，理解繼電保護(hù)運(yùn)行特征的分析方法，掌握各種繼電保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)，掌握牽引供電系統(tǒng)繼電保護(hù)的運(yùn)行維護(hù)和檢修調(diào)試操作要點(diǎn)，學(xué)會(huì)繼電保護(hù)基本的計(jì)算和分析方法，學(xué)會(huì)繼電保護(hù)裝置故障的分析處理的一般方法。

1.2能力目標(biāo)

能力培養(yǎng)方面，主要包括社會(huì)能力、學(xué)習(xí)方法能力和專業(yè)能力三個(gè)方面。

1.2.1社會(huì)能力

通過(guò)課程的學(xué)習(xí)和鍛煉，能夠具備獨(dú)立思考、獨(dú)立工作的能力，具備清晰表達(dá)、良好的人際交往的能力，具備溝通協(xié)調(diào)、團(tuán)隊(duì)合作的能力，具備較強(qiáng)的吃苦耐勞的能力，具備艱苦創(chuàng)業(yè)的職業(yè)道德的能力，具備一定的學(xué)習(xí)能力、自我發(fā)展能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力。

1.2.2方法能力

通過(guò)課程的學(xué)習(xí)和鍛煉，具備通過(guò)不同途徑獲取電氣化新知識(shí)的能力，具備分析繼電保護(hù)運(yùn)行特征的能力，具備檢修繼電保護(hù)設(shè)備的方法能力，具備資訊、計(jì)劃、決策、實(shí)施、檢查、評(píng)價(jià)的工作、學(xué)習(xí)能力。

1.2.3專業(yè)能力

通過(guò)課程的學(xué)習(xí)和鍛煉，學(xué)生能夠掌握變電站繼電保護(hù)裝置運(yùn)行維護(hù)的基本操作，能夠進(jìn)行繼電保護(hù)裝置常規(guī)缺陷及異常的處理，能夠進(jìn)行繼電保護(hù)裝置及二次回路上的常規(guī)作業(yè)，能夠分析處理常見(jiàn)的牽引供電系統(tǒng)故障，能夠使用和維護(hù)繼電保護(hù)常用的檢修維護(hù)工具和儀器。

2學(xué)習(xí)情境及教學(xué)任務(wù)設(shè)計(jì)

根據(jù)“牽引供電系統(tǒng)繼電保護(hù)運(yùn)行與檢修”課程設(shè)計(jì)思路和課程主要內(nèi)容，劃分教學(xué)情境［67］，設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)［8］，進(jìn)行課程教學(xué)改革和實(shí)踐。本課程分為繼電保護(hù)基本元件和測(cè)試儀器認(rèn)知、線路保護(hù)調(diào)試與檢修、變壓器保護(hù)調(diào)試與檢修和母線保護(hù)調(diào)試與檢修四個(gè)學(xué)習(xí)情境。

2.1繼電保護(hù)基本元件和測(cè)試儀器認(rèn)知

本情景旨在通過(guò)學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握不同類型的繼電器功能、劃分，能夠?qū)Σ煌吞?hào)的繼電器進(jìn)行調(diào)試實(shí)驗(yàn)，主要針對(duì)繼電保護(hù)基本元件和測(cè)試儀器的學(xué)習(xí)展開(kāi)，分為兩個(gè)基本任務(wù)。

2.1.1任務(wù)1

繼電保護(hù)基本元件的認(rèn)知。該任務(wù)主要采用案例教學(xué)和小組討論的方法，介紹繼電保護(hù)的發(fā)展和在電力系統(tǒng)中的作用，對(duì)照實(shí)物講解常用繼電保護(hù)裝置的組成和工作原理，準(zhǔn)備不同的繼電器讓學(xué)生辨識(shí)回答，并對(duì)任務(wù)內(nèi)容進(jìn)行小結(jié)。

2.1.2任務(wù)2

繼電保護(hù)測(cè)試儀器的認(rèn)知。該任務(wù)主要采用案例教學(xué)、小組討論和實(shí)踐操作的方法，介紹實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、要求，?zhǔn)備項(xiàng)目任務(wù)書等材料，講授原理和調(diào)試要求，讓學(xué)生學(xué)習(xí)使用繼電保護(hù)測(cè)試儀，掌握儀器接線和設(shè)置的基本操作。

2.2線路保護(hù)調(diào)試與檢修

本情景旨在使學(xué)生學(xué)會(huì)單側(cè)電源輸電線路相間短路的電流保護(hù)調(diào)試檢修要求和技術(shù)要領(lǐng)；雙側(cè)電源輸電線路相間短路的方向電流保護(hù)調(diào)試檢修要求和技術(shù)要領(lǐng)；輸電線路的接地故障保護(hù)調(diào)試檢修要求和技術(shù)要領(lǐng)；輸電線路的距離保護(hù)調(diào)試檢修要求和技術(shù)要領(lǐng)；輸電線路的自動(dòng)重合閘調(diào)試檢修要求和技術(shù)要領(lǐng)。該情景主要針對(duì)牽引網(wǎng)線路保護(hù)的調(diào)試與檢修展開(kāi)，分為兩個(gè)基本任務(wù)。

2.2.1任務(wù)1

線路相間短路的電流繼電保護(hù)。該任務(wù)主要采用案例教學(xué)和小組討論的方法，講授單側(cè)、雙側(cè)電源輸電線路相間短路的電流三段式保護(hù)配置、接線方式；整定計(jì)算及靈敏度校驗(yàn)；雙側(cè)電源輸電線路相間短路的電流保護(hù)調(diào)試檢修；功率方向繼電器的工作原理及接線方式。小組討論線路相間電流保護(hù)的基本原理和調(diào)試操作要點(diǎn)，在教學(xué)過(guò)程中與學(xué)生及時(shí)交流并對(duì)任務(wù)中的難點(diǎn)進(jìn)行解答。

2.2.2任務(wù)2

線路的接地故障、距離保護(hù)、自動(dòng)重合閘繼電保護(hù)。該任務(wù)主要采用案例教學(xué)和小組討論的方法，講授牽引網(wǎng)線路的接地故障、距離保護(hù)、自動(dòng)重合閘內(nèi)容，小組討論線路接地保護(hù)、距離保護(hù)和自動(dòng)重合閘的基本原理和調(diào)試操作要點(diǎn)。在教學(xué)過(guò)程中與學(xué)生及時(shí)交VXsnNkGHfIGqWoH/dHgxsReEKcs3LFV5ORQ8x39YDMw=流并對(duì)任務(wù)中的難點(diǎn)進(jìn)行解答。

2.3變壓器保護(hù)調(diào)試與檢修

本情景旨在使學(xué)生學(xué)會(huì)變壓器的瓦斯保護(hù)調(diào)試檢修要求和技術(shù)要領(lǐng)；變壓器的電流保護(hù)和復(fù)合電壓過(guò)電流保護(hù)調(diào)試檢修要求和技術(shù)要領(lǐng)；變壓器的縱差動(dòng)保護(hù)調(diào)試檢修要求和技術(shù)要領(lǐng)；變壓器相間短路后備保護(hù)調(diào)試檢修要求和技術(shù)要領(lǐng)；變壓器的接地保護(hù)調(diào)試檢修要求和技術(shù)要領(lǐng)。該情景主要針對(duì)變壓器保護(hù)的調(diào)試與檢修展開(kāi)，分為三個(gè)基本任務(wù)。

2.3.1任務(wù)1

變壓器的瓦斯保護(hù)調(diào)試。該任務(wù)主要采用案例教學(xué)和小組討論的方法，介紹變壓器的故障類型及保護(hù)措施、變壓器非電量保護(hù)和瓦斯保護(hù)基本原理與實(shí)現(xiàn)方法，學(xué)生分組討論、思考啟發(fā)性問(wèn)題并對(duì)任務(wù)點(diǎn)知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行反思與總結(jié)。

2.3.2任務(wù)2

牽引變壓器的縱差動(dòng)保護(hù)調(diào)試。該任務(wù)主要采用案例教學(xué)和小組討論的方法，講授牽引變壓器的縱差動(dòng)保護(hù)內(nèi)容，小組討論牽引變壓器主保護(hù)和后備保護(hù)的基本原理、牽引變壓器縱差保護(hù)的實(shí)現(xiàn)方法，學(xué)生分組討論、思考啟發(fā)性問(wèn)題并對(duì)任務(wù)點(diǎn)知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行反思與總結(jié)。

2.3.3任務(wù)3

牽引變壓器后備保護(hù)。該任務(wù)主要采用案例教學(xué)和小組討論的方法，講授牽引變壓器的后備保護(hù)內(nèi)容。牽引變壓器后備保護(hù)主要指變壓器過(guò)流保護(hù)和變壓器復(fù)合電壓過(guò)電流保護(hù)。小組討論牽引變壓器主保護(hù)和后備保護(hù)的基本原理、牽引變壓器縱差保護(hù)的實(shí)現(xiàn)方法，學(xué)生分組討論、思考啟發(fā)性問(wèn)題并對(duì)任務(wù)點(diǎn)知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行反思與總結(jié)。

2.4母線保護(hù)調(diào)試與檢修

本情景旨在使學(xué)生學(xué)會(huì)母線差動(dòng)保護(hù)調(diào)試檢修要求和技術(shù)要領(lǐng)。該情景主要針對(duì)牽引網(wǎng)母線保護(hù)的調(diào)試與檢修展開(kāi)，主要包含的任務(wù)是母線保護(hù)調(diào)試，該任務(wù)主要采用案例教學(xué)和小組討論的方法，講授母線差動(dòng)保護(hù)的工作原理和實(shí)現(xiàn)方法，小組討論提高母線保護(hù)動(dòng)作可靠性的措施，并學(xué)習(xí)理解斷路器失靈保護(hù)。

3課程考核評(píng)價(jià)

課程考核評(píng)價(jià)一方面可以幫助教師更好地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略，提高教學(xué)效果；另一方面它也可以幫助學(xué)生更好地了解自己的學(xué)習(xí)情況，及時(shí)調(diào)整學(xué)習(xí)方法，提高學(xué)習(xí)效果，對(duì)于教育教學(xué)的改進(jìn)和提高具有重要的意義。

為評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)“牽引供電系統(tǒng)繼電保護(hù)運(yùn)行與檢修”課程的掌握情況，需要制訂該課程的考核評(píng)價(jià)方案。方案設(shè)定四個(gè)方面的評(píng)價(jià)內(nèi)容。

3.1繼電器認(rèn)知

考核標(biāo)準(zhǔn)為掌握繼電器（電流互感器、交換器、對(duì)稱分量濾過(guò)器、電磁型繼電器）組成結(jié)構(gòu)；繼電器動(dòng)作過(guò)程；繼電器工作原理；掌握電磁型電流繼電器調(diào)試；電磁型電壓繼電器調(diào)試；電磁型中間繼電器調(diào)試方法。

3.2輸電線路保護(hù)與調(diào)試檢修

考核標(biāo)準(zhǔn)為掌握單側(cè)、雙側(cè)電源輸電線路相間短路的電流三段式保護(hù)配置、接線方式；整定計(jì)算及靈敏度校驗(yàn)；雙側(cè)電源輸電線路相間短路的電流保護(hù)調(diào)試檢修；功率方向繼電器的工作原理及接線方式；掌握輸電線路的接地故障調(diào)試檢修、輸電線路的距離保護(hù)調(diào)試檢修、輸電線路的自動(dòng)重合閘調(diào)試檢修的注意事項(xiàng)和作業(yè)內(nèi)容。

3.3變壓器保護(hù)調(diào)試檢修

考核標(biāo)準(zhǔn)為掌握牽引變壓器的瓦斯保護(hù)、牽引變壓器接地保護(hù)、牽引變壓器過(guò)流保護(hù)、牽引變壓器復(fù)壓過(guò)流保護(hù)和牽引變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的基本原理，理解牽引變壓器主后備保護(hù)之間的關(guān)系；掌握牽引變壓器瓦斯保護(hù)、接地保護(hù)、過(guò)流保護(hù)復(fù)壓過(guò)流保護(hù)和縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)二次回路接線和調(diào)試的方法。

3.4母線保護(hù)調(diào)試檢修

考核標(biāo)準(zhǔn)為掌握母線保護(hù)原理，理解母線保護(hù)定值整定計(jì)算的方法，掌握母線差動(dòng)保護(hù)基本的接線和調(diào)試方法。

采用閉卷考試的方式考核學(xué)生對(duì)“牽引供電系統(tǒng)繼電保護(hù)運(yùn)行與檢修”課程理論知識(shí)的掌握情況。試卷題型包括識(shí)圖題、設(shè)備識(shí)讀題、簡(jiǎn)答題、選擇題以及填空題，覆蓋了繼電保護(hù)裝置的組成、繼電保護(hù)的基本要求、單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù)、阻抗繼電器和距離保護(hù)、母線保護(hù)、自動(dòng)重合閘等內(nèi)容，知識(shí)面較全，試題量適中，有一定的試題難度。

通過(guò)考試結(jié)果分析，多數(shù)學(xué)生對(duì)繼電保護(hù)裝置的組成和要求、單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù)等內(nèi)容掌握扎實(shí)，畫圖題、選擇題做得較好。但是部分學(xué)生對(duì)阻抗繼電器和距離保護(hù)、母線保護(hù)、自動(dòng)重合閘等內(nèi)容理解不夠深入，對(duì)簡(jiǎn)答題、填空題做得較差。

為進(jìn)一步優(yōu)化教學(xué)效果、提升教學(xué)質(zhì)量，后續(xù)教學(xué)要加強(qiáng)課堂教學(xué)和學(xué)生對(duì)阻抗繼電器和距離保護(hù)、母線保護(hù)、自動(dòng)重合閘等較難理解內(nèi)容的掌握，培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，積極思考，充實(shí)課堂教學(xué)，使學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)。另一方面繼續(xù)加強(qiáng)進(jìn)行課內(nèi)實(shí)訓(xùn)的教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)，加強(qiáng)課堂教學(xué)和學(xué)生對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備應(yīng)用的掌握。

4教學(xué)實(shí)踐

由于繼電保護(hù)運(yùn)行與檢修課程的理論性和實(shí)踐性都非常強(qiáng)［9］，且本課程主要面向高職電氣化鐵道供電技術(shù)專業(yè)學(xué)生，所以在教學(xué)過(guò)程中增加實(shí)踐學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)非常重要［1011］。首先，學(xué)生要學(xué)習(xí)使用繼電保護(hù)測(cè)試儀的接線和設(shè)置方法；其次，熟悉繼電保護(hù)及二次回路接線的基本原理的方法；最后，在掌握以上兩點(diǎn)的基礎(chǔ)上能對(duì)不同設(shè)備的繼電保護(hù)進(jìn)行檢修與維護(hù)的基本操作。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)“牽引供電系統(tǒng)繼電保護(hù)運(yùn)行與檢修”課程的教學(xué)改革，將綜合性強(qiáng)、理解難度大的專業(yè)課程內(nèi)容與高職院校學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)相結(jié)合。通過(guò)教學(xué)情境的劃分和教學(xué)任務(wù)的設(shè)計(jì)，實(shí)施“理實(shí)一體化”的教改模式。在提高學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量的同時(shí)進(jìn)一步提升高職教師的業(yè)務(wù)能力，為高職電氣化鐵道供電技術(shù)專業(yè)課程教改奠定基礎(chǔ)。

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基金項(xiàng)目：陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院教育教學(xué)研究項(xiàng)目（2021JG22）

作者簡(jiǎn)介：王德明（1989—），男，漢族，甘肅永昌人，碩士，講師，研究方向：鐵道供電技術(shù)、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)。