基于IBP模式的输电线路巡检工程实践教学研究

马 辉 周沫函 魏业文 卢 云 王 灿

（三峡大学电气与新能源学院 湖北·宜昌 443002）

0 前言

传统教育模式多以理论培养，忽略了学生实践与创新能力的发展，因此无法针对行业的具体需求，为行业输送更加专业的人才。而基于创新成果转化导向（Inovationbased-on-Practic,IBP）工程教育模式则采用逆向设计原则，规定高校要结合实际，根据国家政策及行业的要求确定培养目标、学生专业素质与评价体系[1]。IBP工程教育模式坚持理论实践相结合的理念，利用“互联网+”实验设备及平台、实验室管理理念和示范模式等创新手段，不断强化学生对基础理论知识的领悟、反复训练学生对知识验证的熟练度、积极引导学生开展工程实践，从而引导学生提高其综合能力素质，更好的发掘学生潜力，适应未来社会的人才需求。

1 输电线路工程专业概况与输电线路巡检

1.1 输电线路工程专业概况

我国土地辽阔，为保证全国用电的可靠性，需要建设较多的输电线路，而输电线路因其特殊性与其他电力设备不同，并没有十足的保护，其周围的环境变化极为恶劣、复杂，所以对它的运行维护也是一个难以逾越的难题，因此电力行业对于高质量，高素质的输电行业人才需求量与日俱增。

在1990年之前，中专、技校是培养输电线路专业也就是当时的输配电的人才的主力军；而在1991年与1996年这六年间，因为社会对输电线路的人才的要求变化，电力部在三峡大学与东北电力大学设立了输电线路工程的相关专科，同时通过多所职工大学对当时的在职职工进行了专业培训，以达到当时对人才的需求。到了1997年，三峡大学为了向电力行业输送更多高素质人才，率先设立了输电线路工程的本科，随后几所高校也相继设立相关本科专业，输电线路专业从此有了更加完善的教育方式[2]。

1.2 输电线路巡检工程

输电线路巡检是维持输电线路正常运行的重要方式，且其作业强度大，巡检周期长、过程危险等原因，对于人才的专业素养、自主性与创新能力都有极高的要求，所以培养与选用高品质的学生是未来电力行业的发展重中之重。而培养高品质的学生则需要从创新成果出发，培养学生独立自主能力。如图1所示为本文构建的全感知智能输电线杆塔在线监测系统科研项目实践体系，其是以我院输电线路工程国家级实验教学示范中心、省级重点学科电气工程及其自动化学科建设、电气类卓越工程师建设等项目为基础，结合输电线路工程专业线路巡检项目的实际情况，对线路巡检项目工程实践以及科研项目开展情况进行深入分析而得到的。

图1：全感知智能输电线路杆塔检测系统科研项目实践体系

整个系统的感知系统主要分为应用端的主站层、具备“AI智能芯”的感知层设备、网络层设备。主站层主要包括面向运检人员的输电线路设备状态监测平台，和方便运检人员及时查看线路运行状态的移动端设备，实现对采集数据进行处理、分析、查询、存储等功能，向运检人员提供直观、实时的输电线路设备运行状态信息。网络层主要功能是建立传感器与主站层之间的信息交互通道。包括数据传输基站等网络通信设备，用于传感器数据汇聚转发，采用4G/5G加密专网传输传感器数据至主站层的用户端平台。感知层主要由安装于输电线路设备的状态数据采集传感器设备组成。针对上述输电线路项目，需要的传感器设备有：耐张塔接头测温传感器、导线本体测温传感器、微气象监测传感器（温湿度、风力）、风偏测量传感器、导线本体测温传感器、导线张力传感器与杆塔倾斜传感器；而所用的可视化在线监控设备则有：通道可视化枪机、带云台喊话装置的球机、带红外防外破枪机。该层将采集所用的设备状态与周边环境等信息，与网络层实行交互的操作，进而实现对整个系统的监测。其中需要数据反馈的信息有：导线、杆塔、线路环境微气象、线路经过区域（湿地公园广场）的场景信息。全感知智能输电线杆塔在线监测系统科研项目实践体系作为一个创新性的成果体系，可根据IBP工程教育模式制定计划后，将其广泛应用于学生实践项目中，切换不同场景，锻炼学生应对不同环境下的应对能力，加强学生将理论应用于实践的能力。

2 基于IBP模式的输电巡检工程实践教学体系

2.1 IBP工程教育模式

现有的综合素质评价体系大致分为两种设计思路：顺向设计与逆向设计。顺向设计是根据现有的教育方式确定学生可以达到怎样的毕业要求，再确定其培养目标，最后才会考虑行业对于人才的需求情况。而IBP工程教育模式则完全相反，它采用逆向设计原则，要求先根据输电行业内与社会各界对人才需求的方向，确定经过培养后需要拥有的专业素养、再根据生源情况与指定的培养目标规定毕业生应达到的要求，之后再决定如何开展教育环节使学生能更好的完成所定的毕业生标准，最后确定评价体系，从而引导学生提高其综合能力素质，更好的发掘学生潜力，适应社会需求。

IBP工程教育模式需要考虑社会对行业的人才需求，所以在制定评估系统时，国家电网，南方电网和电力行业等企业对输电线路专业大学生能力素质的要求就格外的重要，对于这些积极的社会因素应当适当的予以关注，但在构建评估体系时，输电线路专业大学生的发展仍然是主要因素，学生的主体性及潜能能否得到最大程度的发掘也是评估体系需要考虑的因素。优化输电线路专业综合素质评价体系时，各项因素都应进行实际测定且要有具体的量化标准，进而得到明确的结论，或是实际的分值。要确保评价结果的全面与准确，还应从多层面进行测评，并根据各个因素在综合素质测评中的地位与作用，通过科学的应用统计学原理，合理确定权值，全面的反映出学生的综合品质。

在完善输电线路巡检实践教学多种评价机制、支持实践项目持续改进和发挥IBP模式导向作用时，IBP理论要求从“言”“行”“据”三项出发，确保评估过程公正、完整、准确。“行”即实行，以创新成果为导向，对输电线路巡检项目的实践过程进行跟踪与评估。“据”即要能提供相关材料，证明学习成果的有效性；对于竞赛类或可明显量化的活动可采用结果评价，但必须保留相关证明材料，确保其行动的有效性。在“行”方面基于IBP工程教育还强调不断优化改进：即为培养目标进行定期评价，与毕业生建立有效的反馈通道通过毕业生反馈及时调整评估机制中的不足，并加入除高等教育系统以外的社会评价机制对所有毕业和未毕业学生进行实时评价，也就是评估产出[3]，也是IBP工程模式中形成教育闭环的重要环节。而不同群体的差异性也是评估机制应该考虑的东西，即针对不同年级学生不同个性特点、发展目标和差异化专业素养，制定相对应的评估机制，即应分阶段、分类别、分层次的进行指导与建议，引导大学生再丰富自我的同时达到制定的目标。

2.2 基于IBP模式的输电巡检工程实践教学体系

若要充分发挥IBP评价体系的创新导向作用，则需在评价目标、评价内容、评价方式等方面进行细致且完备的规划，引导学生通过参与各项实践活动，增强自己的专业素养以提高其评价目标，达到预期的评价效果。IBP工程教育模式将提高学生各项能力素质与综合能力协调发展作为长久目标，开放输电线路巡检实践教学的创新性与全面性，在教学内容时间和空间上需要有可拓展性，换句话说就是需要将课程与课堂内外紧密结合起来，实现人才素质的全面发展。

3 结束语

具有高度自主与创新能力的人才是现如今所有企业甚至整个社会都迫切需要的，所以对高校培养的学生就需要有更加严苛和明确的要求。而IBP工程教育模式更加重视输电线路专业大学生的创新精神和实践能力的培养，且评价体系根据电力行业企业的需求不断发展和更新，使得学校更加适应电力行业需求高素质的全面发展，并培养出适应电力行业高素质与高标准的学生。如若持续坚持基于IBP模式的教学方法改革，学校将会在专业课程、实践内容及实践平台基地等方面得到全面的发展，进而形成专业规范发展和持续改进的良性循环，为我国输电线路行业乃至整个电网建设做出贡献。