项目式教学在“供电技术”课程中的应用探索

钱叶册，时国平

（池州学院 机电工程学院，安徽 池州 247000）

近些年来，国家提倡各地方高校应融入和服务于当地经济、社会和科技的发展，特别是新工科理念的提出，更加强调高校深化实践教育改革，培养学生主动参与课程的理论和实践教学过程，注重学生的实际动手能力和实践创新能力培养和考核。伴随着供配电工程技术进一步发展和国内相关产业的升级，各用人单位对电类高校毕业生的要求也随之提高[1-3]。

在此背景下，对“供电技术”课程现有的教学方法提出改进措施是非常有必要的。本文提出将项目式教学方法引入“供电技术”课程教学中，项目小组成员依据项目内容自主学习和讨论，共同协作完成整体项目。在项目实施过程中，更加强化学生主动学习的重要性，突出学生动手实践能力和主动创新的意识，提出更能体现学生实际解决问题能力的评价模式。

1 “供电技术”课程教学现状

“供电技术”课程主要培养学生具有阅读电力相关图纸、收集和处理电力系统运行的各种数据和信息的能力，培养学生具有供电系统运行维护及供电安全所必需的基本技能，对电力系统运行的状况作出及时判断，具有对突发性事故进行处理和协调的能力。

“供电技术”课程教学目前有如下不足：（1）实践环节所占比例偏低。由于“供电技术”课本概念、公式较多，而教师所强调的以教师的教为主，这样就占用大量课堂理论教学课时，实践课时就被压缩很多。学生对各种供电技术方面的知识只局限于书本上的理论认知，课程学完了也不懂供电方面的一些基本应用，对实际的电气图纸也是似懂非懂。（2）实验环节缺少探究性实验。现在的高校本科生实验室里的设备多以实验台为主，实验项目以验证性实验为主，由于受试验台的限制，学生很少有机会根据自己的想法，做一些创新型的实验项目。学生的实践创新能力很难得到提高。（3）综合性实验项目偏少。实验项目多以各个章节或知识点为单位来设置项目内容和要求，容易造成知识点的分散、割裂和局部性，缺少知识点间的联系和整体应用。而供电技术的实际工程多以供配电系统整体配置和运行来要求的[4]。

2 项目式教学特点

项目式教学法以情景认知、社会建构主义和实用主义教育观等为理论基础，强调学生的自主学习、小组合作，要求学生基于现实生活情境对真实问题进行探究，激发学生对实践中的挑战性问题进行解决的热情，创造性地重构知识、解决问题，形成富有创意的成果，有利于学生创新能力的形成和发展[5]。

而项目式教学强调对学生实践能力和项目实施能力的培养。

具有以下特点：（1）项目的设计尽量与实际工程相接近。项目设计要尽量模拟供电现场情景，结合现有实验室所能提供的设备，设计项目内容，让学生有实际工程现场的感觉。（2）项目式教学为提高学生实践动手能力和项目实施能力提供实践过程。学生在整个项目实施过程中，完全按照实际项目的步骤和要求来完成。首先根据项目要求制定项目任务书，根据项目组成员情况分配任务，小组成员通过相关市场网络等渠道进行前期调研，资料收集并和方案制定；依据工程设计标准规范进行检测和验收。每个小组一般项目成员，既分工又协作，共同完成整个项目任务[6]。

3 项目式教学在“供电技术”课程中应用

结合项目式教学和“供电技术”课程各自特点，将项目式教学应用到“供电技术”课程教学中，很好地解决了“供电技术”课程目前教学所面临的困境。

3.1 整合和优化课程内容

“供电技术”作为一门专业课程，涉及电力方面的理论、标准和公式，需要进一步进行整合和优化，以便设置课程项目。在设定课程项目时，基本可按照章节的顺序来划分，同时合理取舍教学内容，力求简洁清晰，再将一些内容整合起来，以项目形式呈现，尽量向实际工程项目靠近，让学生有在从事实际工程项目的感觉，避免课程知识与实际工程或产品相脱节。

“供电技术”课本内容主要包括变电所电气接线和值班技能、变电所电气设备选型和校验、电力系统运行的继电保护、供电系统的电能质量和变电所综合自动化操作等，在设定项目时可按这些内容来确定。

3.2 确定项目方案

按照“供电技术”课程各章节内容，基本可设置五个项目，具体内容如下。

项目一：变电所供电电气接线图的认知和变电所值班技能培训。让学生熟悉高低压开关、供配电线路和测量保护设备等变电所中的主要电气设备的图纸符号，学习各种类型的变电所的主接线、二次接线和馈出线接线方式，熟悉不同母线制中的线路—变压器组接线和交、直流操作电源接线方式。熟悉变电所内设备检修整个程序和相关内容，学习变电所日常运行常见的简单故障检修，学习变电所送电、断电、部分线路投入或切除等倒闸操作。熟悉变电所内设备运行日常数据的记录和整理，以便为今后的检修提供数据依据。

项目二：变电所主要电气设备的选型和校验。首先依据变电所设计的容量以及所连接的负荷，参照相关电力设计规范，对所需的电气设备的品种容量型号数量进行初步配置。再对初步配置的电力系统进行不同节点进行短路电流计算，然后依据系统各个节点的短路容量和冲击电流计算结果对先前选定的电气设备进行校验，确定各电气设备最终参数，再参照电气设备选用手册对所需要的电气设备型号进行确定。

项目三：变电所继电保护方案确定与调试。供电系统继电保护方案主要包括线路、变压器和电机的继电保护，可选其中一项来实施即可。学生熟悉各种基本类型继电保护方案适用范围和将几种基本类型继电保护方案进行组合设计。学生依据项目提供的相关数据来确定相应继电保护方案，再对变电所中需要进行继电保护的变压器、线路或发电机的动作整定值进行理论计算，根据实验室现有的继电保护设备相关配置，搭建所设计的继电保护相关线路系统，对搭建继电保护系统运行并观测运行记录，反复修正相关设定的参数，使之最终达到期望的效果。

项目四：变电所接地装置的设计与测量。学生熟悉电力系统中性点接地保护不同类型原理和内在联系，了解供配电系统和电气设备之间如何对中性线与保护线进行组合确定整体漏电保护系统，熟悉防止人体接触电力设备漏电部位触电的各种保护措施的原理和适用范围。在进行变电所接地装置设计时，每个小组各选取一种或两种接地装置的方式进行设计和安装，依据现有实验室开关柜进行模拟。

项目五：变电所电能质量控制系统自动调节与设计。学生熟悉变电所供电自动化开关柜的操作，熟悉系统界面的操作，了解遥测列表数据上位机系统的进线电能情况和低压母线侧的各个量的数值含意。熟悉将电压、电流的瞬时值和有效值以及无功、有功、畸变率等实施检测的数据接入相关计算机软件系统，进行数据整理和分析，及时掌握系统各个节点运行状况，对故障点进行及时锁定和详细故障排除。再进行趋势图绘制，来进行故障或电能质量预测，提前进行技术干预。

3.3 协作完成项目内容

首先，在“供电技术”项目式教学改革项目实施过程中，教师和学生要对各自在传统课堂教学中所呈现的教与学的角色作一定的调整，学生在项目式教学中扮演主体角色，教师则承担配角和服务的角色，教师主要任务是对学生设置的项目方案进行把关，对学生的项目实施进行监督和考核。

其次，学生组建项目小组团队。班委对班级学生按平时成绩高低进行搭配，将班级学生分成若干小组，每组成员约5-8人，每个小组有自己的项目任务。项目小组负责人组织小组成员对项目任务进行细化。学生对自己所在项目的内容进行自主学习，可借助课本、图书馆、网络等手段进行资料收集，也可到相关企业和市场进行调研。前期工作完成后，学生依据项目的开发流程以及自己所承担的任务，正式进入项目实施阶段。在项目实施过程中，小组成员及独立有相互协作，对所遇到的问题可以相互协商，也可以向其他项目组成员或老师进行咨询，并作好项目实施过程的相关记录。

最后，准备项目结题验收。在项目实施过程中，对每次的方案确定、电力开关设备的选型和配套、参数调整、系统调试结果都要进行记录、备案，对每次项目小组的会议记录进行整理。对项目运行结果与预期效果进行对比，提出后续工作的设想，完成项目资料整理和结题报告的书写和打印，作好项目验收准备。

3.4 项目验收和成绩评定

完成项目后分析，向授课老师提出项目结项申请，老师组织项目评定小组对该项目的相关资料进行验收，首先查看项目结题报告书，判定设计方案是否合理，与任务书要求是否一致。其次，各小组分别讲解所设计系统的结构和创新点。并回答老师或其他同学提出的相关问题或疑惑。最后对所遇到的问题进行讨论和总结，为以后的教学改革提供依据。

成绩评定首先查看项目报告书写是否规范，内容是否详实合理，实验结果是否与实际相吻合。其次，注重项目实施过程的考核，包括项目组每位学生的参与程度、考勤、担当角色等。最后，每位学生还要与老师进行一对一答辩，如有实验部分，还需进行实验操作，查看是否能熟练完成实践部分。评定小组依据以上三个方面给出相应分数，作为各个项目成员的最终得分。

4 项目式教学实施效果

以池州学院电气专业为例，2016级和2017级各有一个班，人数都近55人，笔者在2017级电气专业“供电技术”课程采用项目式教学，在2016级电气专业“供电技术”课程采用传统式教学方法。通过两个班级在“供电技术”课程结束后的表现对比如下。

期末考试：以供电技术课程期末考试为例，两个年级的期末考试题目难度相当，经历过项目式教学班级平均分76.8分，传统式教学班平均分73.4分，从考试卷面看出，在基础题和简答题方面得分两个班级接近，主要差异是在综合应用题目得分方面。

学科竞赛：该校电气专业的学生主要参加全国大学生智能车大赛和安徽省单片机设计大赛，2017级电气的学生成绩明显优于2016级电气班级学生，获得全国大学生智能车大赛总决赛二等奖和省级一等奖各1项，省级二等奖2项；获得安徽省单片机设计大赛省级一等奖和二等奖各1项，省级三等奖3项。

5 结语

本文依据“供电技术”课程内容的特点，探索了在“供电技术”课程中引入项目式教学方法，提高了实践环节在整体课程中的比例，增强了学生的学习主动性，注重过程评价在学生考核中所占比例。既有利于解决“供电技术”课程所面临的综合性和工程应用性需求，又满足“新工科”人才培养的需要。