楊波　吳畏

【摘 要】本文針對城市軌道交通繼電保護課程涉及的基礎(chǔ)專業(yè)比較多、綜合性比較強的特點，提出要在教學內(nèi)容安排、教學方法和教學方式方面進行創(chuàng)新。教學內(nèi)容方面，通過現(xiàn)場參考歸納總結(jié)出崗位所要求的理論知識、基本技能和職業(yè)素養(yǎng)；教學方法方面，利用網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)、仿真軟件、實訓設(shè)備等給予學生直觀的認識；教學方式方面，通過實習崗位讓學生強化繼電保護的知識點，鍛煉學生的職業(yè)素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】城市軌道交通繼電保護 教學內(nèi)容 教學方法 教學改革

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2017）08C-0072-02

隨著城鎮(zhèn)化進程的推進，越來越多的人聚集在城市生活，城市交通的壓力也越來越大。為了緩解交通壓力，很多城市都在大力發(fā)展公共交通，地鐵就是其中一種。由于它不占用道路并且高效快捷，深受老百姓的喜歡。南寧是廣西的首府，隨著地鐵1號線投入運行，南寧公共交通翻開了嶄新的一頁，同時也對城市軌道交通供用電專業(yè)人才的數(shù)量和質(zhì)量提出了很高的要求。為了能滿足軌道交通的正常運行，2014年，城市軌道交通集團與廣西電力職業(yè)技術(shù)學院達成訂單式培養(yǎng)供用電人才的協(xié)議。由于廣西電力職業(yè)技術(shù)學院的優(yōu)勢是為電力系統(tǒng)培養(yǎng)專業(yè)人才，介于城軌供用電這個專業(yè)與電力系統(tǒng)的供用電專業(yè)在繼電保護有許多不同之處，為了滿足用人單位的要求，也為了提高學生學習的質(zhì)量和效率，本文對城市軌道交通繼電保護課程教學改革進行探索。

一、課程內(nèi)容改革

近年來，雖然軌道交通得到了快速發(fā)展，但許多高職院校還沒正式設(shè)置地鐵供用電專業(yè)，因此地鐵里的供用電專業(yè)的人才主要來自電氣化鐵路供電、電氣工程等相關(guān)專業(yè)。為了能滿足地鐵對人才的日益需求，廣西電力職業(yè)技術(shù)學院與軌道公司合作進行了訂單式教學，在軌道交通供用電的人才培養(yǎng)計劃中，城市軌道交通繼電保護是一門專業(yè)核心課程。為了把城市軌道交通繼電保護課程上好，教學團隊老師參觀了城市軌道交通集團屯里車輛管理所，并請來工程師對他們經(jīng)常接觸的設(shè)備和遇到的問題進行深入交流。通過這些交流，我們大概總結(jié)出供用電人才所要具備的理論知識、基本技能和職業(yè)素養(yǎng)。在基本技能和職業(yè)素養(yǎng)方面，與學校培養(yǎng)電力系統(tǒng)人才的要求存在很大的相似性，但是在一些理論知識方面會有較大區(qū)別，對于軌道交通繼電保護與電力系統(tǒng)繼電保護的區(qū)別就在于軌道機車所使用的電是直流電，直流電使用的保護和交流電使用的保護是這門課的關(guān)鍵點，也是最大的區(qū)別點。由于城軌供電系統(tǒng)的電是從城區(qū)供電局就近的變電站引入，經(jīng)過整流變壓器和二極管整流后，送上接觸網(wǎng)，變成了軌道運行機車所使用的1500V的直流電，對于城軌直流電所涉及的主要保護大致有這幾種：大電流脫扣保護、DDL保護（電流變化率和電流增量保護）、框架泄露保護和軌道電位限制保護和雙邊聯(lián)跳，這些保護與電力系統(tǒng)的保護有很大的不同。為了能讓學生更好地理解這些原理，也為了彌補本專業(yè)在直流保護方面的教材和老師經(jīng)驗的不足，專業(yè)帶頭人專門從軌道公司車輛管理段找來南寧地鐵1號線典型牽引變電站的主接線圖和保護配置圖，并找來與此有關(guān)的保護資料，通過崗位的具體要求和職責，筆者提煉出崗位所要求的理論知識，對學生進行有對針對性的講解，把他們從枯燥的知識點給解脫出來，通過具體變電站具體配置的講解、典型事故的分析，加上項目式教學，筆者把這門課的知識點打造得有血有肉。有了城市軌道交通公司的大力協(xié)助，城市軌道繼電保護的素材更多，學生的積極性也調(diào)動了起來，通過生產(chǎn)一線的理論知識的講解和分析，改變了以前一味求大求全的思維，縮短了學生入職后的適應(yīng)時間。

二、教學方法改革

城市軌道交通繼電保護是一門新課程，為了讓學生能更快地掌握軌道交通繼電保護的相關(guān)知識，筆者多次下企業(yè)考察，和企業(yè)高級工程師進行深入交流，歸納出他們繼電保護人才所要掌握的基本知識，結(jié)合學校電力特色鮮明的特點，對這門課程的教學方法進行了適當?shù)母倪M，充分調(diào)動學生對新事物好奇的特點，激發(fā)他們的積極性，讓他們從被動接受知識轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W習知識，達到事半功倍的效果。

（一）充分采用各種教學媒體。多媒體教學具有很強的直觀性，一張圖片和一段視頻就能把所要表達的內(nèi)容形象地展現(xiàn)給學生。為了獲得更多的多媒體素材，使學生畢業(yè)后順利上崗掌握相關(guān)的設(shè)備，筆者在軌道交通公司屯里車輛段收集了大量的圖片和視頻，把軌道交通常見的供配電設(shè)備、整流變壓器、整流二極管、SVG無功補償裝置、接觸網(wǎng)、繼電保護屏柜以及中控室等通過多媒體形式呈現(xiàn)給學生。同時，筆者還在這些設(shè)備旁備注它們基本的功能和常見的故障狀態(tài)，方便學生課后自覺學習。通過這樣的方法，學生對以后從事崗位的設(shè)備有一個初步的認識，為后續(xù)的繼電保護原理的講解作鋪墊。為了觸類旁通，筆者還把電力系統(tǒng)的設(shè)備和繼電保護原理對學生進行比較分析。現(xiàn)在手機已在學生中大量普及，筆者把自己上課用的課件放微信群里，讓學生有空的時候多去下載，并在微信群里設(shè)置一些工作中常見的問題，讓學生課后作答，并呈交上他們的答案。通過這些多媒體，很多書本枯燥乏味的知識點變成了看得到，摸得著的東西，使學生的積極性得到了大幅度的提高。

（二）充分利用仿真軟件。城市軌道交通繼電保護課程是一門核心理論課，通過這門課程的學習可以使學生對設(shè)備的保護原理有個基本的認識，為日后在工作崗位上遇到設(shè)備故障時能提供理論支撐。由于這門課涉及前期的很多課程，包括電路、電子技術(shù)、電力電子等，因此學生要有很強的邏輯性，光靠多媒體還不能讓學生很好地掌握軌道交通繼電保護的原理，再加上軌道交通繼電保護的實訓設(shè)備相對比較欠缺，為了彌補這方面的不足，筆者通過仿真軟件來進行輔助教學。對于軌道交通繼電保護的整流部分，筆者用的是PSCAD軟件，這個軟件的電子設(shè)備比較多，可以很好地搭建起整流變壓器的24脈沖整流模型，通過示波器能讓學生很直觀地了解整流的電流是什么形狀，通過仿真軟件的分析還能讓學生了解到24脈沖的波形與三相橋式整流的波形在效率方面和諧波含量方面的優(yōu)勢。對于交流電的繼電保護，筆者采用的是電力系統(tǒng)的另一套仿真軟件Digsilent，它相對PSACD仿真來說，系統(tǒng)模型搭建和故障設(shè)置都相對簡單，通過這個軟件很容易就能看出故障后的波形、故障切除的時間以及給保護設(shè)定的整定值是否合理。通過這些仿真軟件的演示，學生理解了保護是如何動作的，同時也加深了保護整定值的算法和公式的理解。對于直流的保護，筆者采用更多的還是PSCAD軟件進行仿真，由于直流部分的保護原理有些復雜，不好整體搭建模型。例如DDL保護，筆者采用的是化整為零的方法，先搭建起電流變化率的保護模型，接著在搭建電流增量的模型，然后讓這兩個模型分開運行，根據(jù)它們的電流圖形講解它們的特點，最后根據(jù)它們的特點和優(yōu)勢進行總結(jié)歸納。仿真軟件可以彌補實訓設(shè)備不足，大大提高學生的積極性，讓枯燥的理論知識更加生動直觀。

（三）充分利用實訓設(shè)備。為了能按照軌道交通集團的要求完成訂單班學生的培養(yǎng)，學校投入資金訂購牽引變電站仿真實訓設(shè)備。這套設(shè)備的主要用途在于牽引變電站的運行培訓，但是加以改進，還是能對城市軌道交通繼電保護課程有很大的用途，比如雙邊聯(lián)跳，學生很難理解具體的動作原理，如果教師把學生帶到牽引變電站實訓室對著牽引變主接線圖來講解雙邊聯(lián)跳的原理，學生就很容易掌握雙邊聯(lián)跳的啟動方式和動作原理，再通過旋轉(zhuǎn)法，學生對學生進行復述，學生會加深理解雙邊聯(lián)跳的原理。筆者還把這個教學方法運用在框架泄露保護和軌道電位限制保護中，通過實訓室里學生的參與，既讓學生輕易地掌握軌道交通直流部分的動作原理，又增強了學生的動手能力，實現(xiàn)“做中學、學中做”，達到一舉兩得的效果。

三、教學方式改革

高職教育的定位是培養(yǎng)合格的一線技術(shù)工人，為了使學生更能勝任以后的工作崗位，對于城市軌道交通繼電保護課程光靠課堂講解和實訓室練習是遠遠不夠的。根據(jù)培養(yǎng)計劃的要求，學生還需要具備一定的職業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)技能，并在秋屋變電牽引站進行跟班實習，進行真實場景的一體化模式教學。軌道交通集團公司為學生配備了跟班實習老師，把真實的場景搬到教學中來，對于工作中遇到的保護問題，學生可以向?qū)嵙暲蠋熯M行求助，也可以通過微信和電話的手段向老師尋求幫助，實習老師會根據(jù)崗位的要求對學生進行必要的理論知識的解讀和職業(yè)素養(yǎng)的培訓及規(guī)范。真實場景的實習，不僅鍛煉了學生的學習能力、交流能力，還提高了學生分析故障的能力和協(xié)作能力。同時，在此過程中，任課老師不斷地進行知識更新，并積累現(xiàn)場解決問題的經(jīng)驗，達到雙向互動、一起進步的效果。實習結(jié)束后，老師和實習老師對學生進行實習考核，根據(jù)實習過程的表現(xiàn)和實習考核進行打分，完成這門課的最終考核?，F(xiàn)在第一屆訂單班的學生已經(jīng)在南寧軌道公司供電段開始頂崗實習，通過用人單位的回訪，他們對學校培養(yǎng)出來的學生給予了高度的評價，認為學生專業(yè)知識扎實，職業(yè)素養(yǎng)很強，只要再經(jīng)過半年的現(xiàn)場跟班實習，就可以變成正式員工，獨立完成工作。隨著職業(yè)教育的深入，這樣真實場景的一體化教學必然是大勢所趨，因為其既符合學生職業(yè)能力培養(yǎng)的基本規(guī)律，又符合學生的認知規(guī)律。

綜上，在城市軌道交通繼電保護課程教學改革中，必須對內(nèi)容安排、教學方法和方式進行創(chuàng)新，利用網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)給予學生直觀的認識，通過仿真軟件把現(xiàn)場看不見的原理演示出來，讓大家理解繼電保護的原理過程；通過實習崗位，讓學生強化繼電保護的知識點，鍛煉學生的職業(yè)素養(yǎng)，把學校學到的東西合二為一，在實習結(jié)束后通過考核，完成這門課程的培養(yǎng)計劃，通過頂崗實習，成為合格的人才。

【參考文獻】

[1]史志平，董健.城市軌道交通供電職業(yè)人才培養(yǎng)與實踐[J].中國電力教育，2014（35）

[2]吳蕾.城市軌道交通供電專業(yè)實踐教學課程體系構(gòu)建與實施[J].黑龍江科技信息，2015（16）

[3]余鋼.城市軌道交通人才訂單式培養(yǎng)模式探討[J].城市軌道交通研究，2009（7）

[4]陳海軍.地鐵供用電專業(yè)人才培養(yǎng)的現(xiàn)狀及對策[J].職業(yè)教育，2006（4）

【作者簡介】楊 波（1977— ），男，廣西南寧人，碩士，廣西電力職業(yè)技術(shù)學院電力工程系講師；吳 畏（1966— ），男，碩士，廣西南寧人，廣西電力職業(yè)技術(shù)學院電力工程系講師。

（責編 王 一）