配电自动化专业竞赛式教学模式的探索与实现

高洪雨+赵衍恒+宋卫平+高天成

摘要：本文针对供电企业对配电自动化专业人才的需求，提出了在企业大学开展创新性竞赛式教学模式的必要性。实践证明，该模式的应用效果明显，能有效激发学生学习的主动性，培养创新精神和知识迁移能力，提高工程实践能力，保证专业培养目标的实现，提高实验教学质量和效率。

关键词：配电自动化；专业竞赛式；教学模式

一、引言

企业大学面向企业的新入职员工及在职职工，培养在工程一线从事生产、经营、销售等专业管理人才，包括技能型、技术型、智能型及复合型专业技术技能人才。多年来，我国的工科高等教育大多采用传统的教学模式，侧重于知识的系统性传播塑造，对技术或者技能限于实验验证，培养的人才难以跟上技术发展的步伐，与相关行业的实际需求相脱节。因此，迫切需要进行教育教学改革。企业大学作为高等教育与特定的行业专业的桥梁，其功能之一就是研究实现有效培养行业和对应特有岗位急需人才的教学模式。

二、高校有关专业实践教学模式现状分析

通过考试考核、调查问卷等方式，笔者综合分析了高校专业教育与配电自动化专业岗位需求的矛盾。

1.学生在教师主导型实验中的作用与工程实际的差异

经过调研发现，各个高校强电、弱电实验分离，以及自动控制与电网网架分离，鲜有紧跟工程实际的配电自动化系统投入运行。在各个实践教学活动中，保证安全的组织措施、技术措施一般由教师完成，学生只是按照教师编制的《项目指导书》完成规定动作，难以模拟工程实际中个体操作与某公司的安全、技术、管理、系统、质量、效益的高度关联，削弱了实战价值。

2.学生分离的学科知识与配电自动化系统知识体系难以融合

配电自动化技术是电气、通信、控制等多种现代技术的有机结合。传统的学科理论及实验，如电工及电子技术、继电保护、通信原理与系统、物联网技术、控制系统等，大多都局限于相对独立的学科体系内，难以体现与配电自动化的关联，不利于学生电气、机械、通信、控制一体化整体概念的形成，难以获得一次系统网架辨识、二次系统维护试验、通信系统组装调试、自动化系统运维等专业核心技能。

3.训练平台及实验项目建设滞后

一是配电自动化技术的应用程度与区域经济水平有关。目前，我国正处于配电自动化技术应用提升阶段，人才的需求是渐增的，各个高校的专业设置和培养目标调整尚未跟上；二是“教学做一体化”教学模式广泛推广，学生学习的主动性得到调动，训练效果显著。但是普遍缺乏配电自动化综合训练系统，难以培养对应职业（岗位）的关键能力。

三、竞赛式教学模式

在企业大学探索实施竞赛式教学模式，主要是基于以下因素：

第一，学生学历层次的丰富性。区别于普通高校，参加配电自动化专业学习的学生，来自电力系统及其自动化、计算机技术、物联网技术、通信技术等专业，学历层次贯穿专科、本科、硕士、博士，经过大学阶段的学习，逻辑思维高度发达，独立性、自主性、自信心等趋向成熟。一般的教学方法注重由教师直接控制的知识传递，很难全面激发不同层次的学生达到最佳的感受状态。

第二，学生专业能力的互补性。学生的专业分布广泛，各有所长。与其花费大量的课时，对各个专业的学生进行补课，不如调整教学双方在整个体系中的比重、位置，由简单的传授、灌输知识，转变为教师从工程中提取项目，引领学生通过讨论、质疑、互助、实验、竞赛共同提高，摒弃依赖心理，增强探索欲望。该方式能调动教学气氛，使学生具有个性特点的才智得到最大限度的发挥，在研究性教学模式基础上进行拓展。

第三，专业及岗位对安全操作的严格要求。配网自动化运维岗位的理论与技能要求越来越高，不再局限于信息采集与传输通道的运维，而是要求一、二次系统及信息通信系统的综合运维。学生既要熟练运用测试仪器及分析软件监测通道系统，还要擅长将电力系统事故分析与遥信、遥测、遥控等功能结合，实施分析、判断、排查、决策等综合处理。另外，该专业岗位的工程操作关联0.4kV—10kV配电网络，保障人身、設备安全对应的风险点多，保证安全的组织措施、技术措施不能缺失。所以，要具备全面的业务技术与技能，牢固树立安全第一的意识。

四、竞赛式教学模式的实施

竞赛式教学模式适用于学生学习培训的中后期，集中在综合提高阶段，可以划分为竞赛项目库设计、竞赛筹备实施、评价总结等三个环节。其中三个方面的探索与实施论述如下：

1.项目库建设

根据国家电网公司2012年12月发布的《供电企业岗位分类标准》，技能（大类）中的城区配电（中类）岗位负责配电设备、线路、电缆及附属设施、配电站巡视、维护、检修工作，细分为配电线路及设备运检、配电电缆运检与配网自动化运维三个小类。其中配网自动化运维岗位负责配网自动化、配变终端等信息采集设备、配网继电保护设备的运行维护及检修，以及配网GIS（地理信息系统）、配网PMS（能源管理系统）等的图形和数据维护。经过调研，多家供电公司总结提炼出了配电网图形维护、基于EPON通信的馈线自动化系统搭建与调试、基于GPRS通信的馈线自动化系统搭建与调试等三个配网自动化运维岗位关键技能项目。在工程化实训平台的基础上，借鉴通信及其自动化技术发展成果，为适应国家电网公司配电自动化工程试点与应用示范进展，开发了小微型馈线自动化实训系统，既可以进行基于“EPON+GPRS”通信的接入网搭建与调试，又可以链接监控主站、终端及配电网架，进行完整的自动化系统联调与排查故障。EPON通信系统由OLT（Optical Line Terminal，光线路终端）、ODN（Optical Distribution Network，光分配网络）、ONU（Optical Network Unit，光网络单元）等组成，与监控终端FTU（Feeder Terminal Unit，馈线终端）形成联系。每次竞赛，抽取一个项目，根据项目内容，可以设计为单人项目或者分组项目（每组2～4人），竞赛时间一般为30分钟。endprint

2.操作评价表的制订

实训操作测验是当前企业大学实践操作训练考核的主要方式，属于表现性评价。格朗兰德将表现性评价的特征归纳为更真实的评价作业、更复杂的评价任务，需要更多的评量时间，评分中需要更多的应用专业判断。评价表是等级量表的一种综合和发展，是衡量和评价知识迁移成果的具体依据与尺度，能够增强评价的客观性，提高评价的科学性。评价表是专业培训价值观的具体体现，是对培训质量的规定和对实训活动的要求，其制订过程实质上是企业工程师、企业大学培训师对专业与工程标准的价值趋同过程。设计基于EPON的馈线自动化系统搭建与调试操作评价表，为了使每项指标发挥作用，表中各个分解项目被赋予了不同的权重，其中“操作准备”占10分；“系统搭建与调试项目”占60分，占比最高，是整个操作项目的核心；“测试结果分析”占20分；“测试报告”占10分。评价表中设有“安全文明操作”权重项，分别对应操作违规、损坏仪器设备、出现重大误操作等。在类化处理“操作内容”权值时，制订了详细的评价标准，由强度和频率、标号、标度等要素构成，以衡量学生达到指标要求的程度，一般以综合评价结果优、良、中、差四个层级分配对应操作权重。

3.示范观摩

竞赛结束，除了统计每个学生的总分外，还要详细统计五个分解项目的得分，并按照五个单项和总分分别进行排名，以便掌握学生的能力差异动态状况，制订改进措施。通过紧张、激烈的竞赛，引导学生重视自我的心智磨炼以及团队的激励共赢。在学生之间形成了量化的能力差异后，通过转换问题情境，使每个学生个体对优胜操作者在复盘中的操作能力进行类化，与自身的操作处理进行比较，是实现知识迁移的有效途径。一是交流对操作项目标准的理解与把握；二是观察优胜者的“绝招”，树立学习标杆；三是寻找优胜者操作中的瑕疵甚至失误，共享失败带来的“挫折感”，总结复盘案例中有价值的工程观念、操作思路、处理方法，内化为自己所学知识。

五、结语

竞赛式教学模式发挥了活动体验法、实验探究法、案例教学法等研究性教学方法的优点，具有鲜明的实践性、主体性、现场性。基于自主开发的实训平台的竞赛，保证了教学模式的综合性、协同性，实施多个关键技能操作项目竞赛，增强了教学培训内容的系统性。实践证明，该教学模式在配电自动化专业教学培训中的应用，巩固了学生的主体地位，营造了竞争性环境氛围，实现了教学相长，取得了良好的教学效果。

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