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基于OBE理念的电力系统继电保护的教学方法探究

2024-11-06 100 上传者：管理员

摘要：本文从明确教学目标、选择适当的教学策略、建立有效的评价机制出发，通过案例分析、实践演练和互动式教学等方式，对如何提高学生的学习兴趣和学习效果进行思考，希望基于OBE理念的教学方法能进一步增强学生的学习积极性和自主学习能力，能够进一步提升教学质量以及为教学改进提供参考依据。

关键词：
OBE理念
教学方法
智能化程度
电力系统继电保护
自主学习能力
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当前，电力系统不断升级发展，智能化程度也逐步提升，社会对电力系统继电保护技术的需求更是明显增加，如何有效传授和学习这一专业知识成为当前电力工程教育领域的重要问题之一。基于学生的学习成果为中心的OBE理念已成为当前教育改革的重要方向之一，在电力系统继电保护领域，如何结合OBE理念设计和实施教学方法，培养学生的实际能力和解决问题的能力成为迫切需要解决的问题。基于此，本文旨在探究基于OBE理念的电力系统继电保护的教学方法，以期能为电力工程教育的改革和发展提供新的思路和方法。

1、理论基础

1.1 OBE理念概述

Outcome-Based Education(OBE）的核心理念是把学生的学习成果当作中心，注重对学生的能力、技能和素养进行培养，不再是传统的机械地阐述相关理论。它倡导教育要把学生在完成学习过程后，能达到明确的、可观测的学习成果，注重学生在学习过程中是否能掌握相关知识和技能，是否能有良好积极的态度和正确的价值观，以此来促进学生全面发展和自主学习能力的培养。

1.2 电力系统继电保护基础知识

电力系统继电保护是一项重要的技术措施，它通常是对电力系统中的异常情况进行检测，如果出现问题，需要立即采取相应措施切断故障电路，保护设备不受破坏，保证电网的稳定性和可靠性。常见的继电保护装置包括电流互感器、电压互感器、继电器等，通常是根据电力系统的特点和需求进行选择和配置，一般由各种继电保护装置、测量和控制设备以及保护逻辑组成，通过监测电流、电压和其他电力参数的变化来识别电力系统中的故障情况，并根据预先设定的保护逻辑采取相应的保护动作。

1.3 OBE理念与教学方法的关系

OBE理念与教学方法的关系密不可分。在OBE理念中，新的教学策略需要帮助学生激发出他们自己的学习兴趣，提升他们的学习能力以及培养他们解决问题的能力。基于此，老师们可以更多地选择和使用多元化的教学方法，如案例教学、问题解决式学习、实验教学等，因地制宜，结合学生们自身的实际情况来展开教学，进一步帮助学生找到学习的积极性和能动性。特别是，与传统的以教师为中心的教学模式相比，OBE理念则把学生的学习体验和自主学习能力放在首位，非常注重学生们在教学过程中的实际参与，注重和学生们建立良好的互动。因此，在电力系统继电保护的教学中，可以通过组织小组讨论、实验操作、项目设计等方式，促进学生之间的合作与交流，激发他们的学习热情，提高学习效果。

2、课程设计与目标制定

2.1 教学目标的明确化

明确教学目标，能确保学生在学习过程中达到预期的学习成果。需要从多个方面考虑和拟定，帮助学生在每堂课完结时能够熟练掌握到关键知识、技能和能力。需确保可观测性和可度量性，能通过具体的评价方式来衡量学生是否已经达到预期效果，例如，针对电力系统继电保护课程，老师可采用考试、实验报告、项目设计等方式测评学生对课程的实际理解程度。同时，老师还需根据学生的实际情况和学业理解水平去设置相匹配的目标，并将目标一一分解为具体的容易理解的学习任务和学习活动，以此来指导教学实践，帮助学生逐步实现目标，促进其主动学习和深层次理解。例如，在教学目标包括掌握继电保护装置的工作原理和功能时，老师可布置一些学习任务，如实验操作和案例分析等，帮助学生进一步理解和掌握所学理论。

2.2 课程内容设计

在基于OBE理念的电力系统继电保护课程设计中，课程内容的设计应当充分考虑学生的学习需求和实际应用场景，确保内容具有针对性和实用性。课程内容应该围绕核心学习目标展开，覆盖电力系统继电保护的基本原理、常见的保护装置和保护策略等方面的内容，要求学生不仅要掌握理论知识，还需要注重与实际工程应用的结合，让学生能够理解知识的实际意义和应用方法。

在确定课程内容时，需要考虑内容的层次结构和逻辑关系，确保学生能够逐步深入理解和掌握知识。例如，可以将课程内容分为基础知识介绍、继电保护装置的分类和原理、故障诊断与保护动作设计等模块，通过逐步拓展的方式，让学生从浅入深地理解继电保护的相关知识。同时，课程内容的设计以学生的学习兴趣为前提，以多样化的教学资源和教学方法为实施重点，帮助他们找到适合的学习方法。再者，还可以引入最新的技术和发展趋势，让学生了解电力系统继电保护领域的最新动态，激发他们的学习兴趣和探索欲望。

2.3 教学资源准备

在基于OBE理念的电力系统继电保护课程设计中，教学资源的准备至关重要，它们对于学生的学习效果和教学质量起着至关重要的作用。教学资源的准备应当包括教材、参考书籍、教学视频、模拟软件等多种形式的学习资料，及时满足学生不同的学习需求和学习方式：教材应当具有权威性和全面性，涵盖电力系统继电保护的基础知识和前沿技术，为学生提供系统化的学习内容和学习路径；参考书籍和教学视频则可以为学生提供更加深入和全面的学习资料，帮助他们巩固和拓展所学知识；教学资源的准备包括实验设备、实物模型、仿真软件等实践教学工具，促进学生的实践能力和动手能力的培养。通过实验操作和仿真模拟等方式，加深他们对理论知识的理解和掌握。借助实物模型和仿真软件，模拟电力系统的故障和保护动作，让学生通过模拟实践来提高应对实际问题的能力。

为保证教学效果和教学质量，教学场所应具备良好的教学环境和设备，满足教学活动的需要。例如，可选择配备先进的多媒体教室和实验室，支持多种形式的教学活动和实践操作。同时，还可积极利用网络资源和在线学习平台，帮助学生便捷学习、查询资料，培养他们主动学习的动力。

3、教学活动设计

3.1 教学策略选择

首先，老师可通过引入真实案例，引导学生们积极参与讨论，鼓励同学们各抒己见，大胆说出自己的解决方案，像这样将理论知识与实际问题相结合，不仅能够帮助学生们深入理解理论知识，而且还能够增强学生们对问题的解决能力，加深学习兴趣。其次，老师可采用实践操作的教学方法，比如，运用实验室实践和模拟仿真等方式，进一步增强学生们的实际体验感和触感，更加直观地了解到装置的工作原理和操作方法。再者，还可采用互动式的教学策略，通过小组讨论、问题解答、角色扮演等方式，进一步引导同学们参与互动，不断头脑风暴，不断碰撞思维，共同找到有效的解决方案，加深大家的班级凝聚力，激发他们的学习积极性和主动性，提高学习效果和教学质量。

3.2 案例分析与实践演练

在电力系统继电保护课程的教学活动设计中，通过案例分析，可以帮助学生从实际问题出发，深入探讨继电保护技术的应用和解决方案，培养他们的分析和解决问题的能力。特别是，在整个案例分析的过程中，老师可通过引导学生分析电力系统中的典型故障案例，理解故障原因和保护措施，去进一步提高学生的实际应用能力和问题解决能力。其次，实践演练也是教学活动设计中的重要环节。通过实验室实践和模拟仿真等方式，学生可以亲自操作继电保护装置，模拟电力系统的故障情况，了解继电保护装置的工作原理和操作方法，加深学生对理论知识的理解和掌握，提高他们的动手能力和实践能力，促进理论与实践的结合，如图1所示。

3.3 互动式教学环节设计

在电力系统继电保护课程的教学活动设计中，老师通常采用小组讨论、问题解答、角色扮演等互动式教学方法，引导学生积极参与到课堂教学的过程中，一起讨论解决问题，帮助学生在学习中得到更多的互动和交流，如图2所示。如在互动式教学环节，教师可设立各种问题和情景，引导学生进行思考和讨论，促进他们的思维碰撞和观点交流。同时，还可组织角色扮演和案例分析等，引导学生扮演不同角色，模拟不同的实际工程情境，这样能有效激发学生的学习兴趣和主动性，提高学习效果和教学质量。

图1 继电保护装置的实践演练

4、学习成果评价

4.1 评价指标与方法选择

针对基于OBE理念的课程设计，评价指标应当直接与教学目标相对应，能客观反映学生在学习过程中所达到的成果。对于电力系统继电保护课程而言，评价指标通常包括知识理解程度、问题解决能力、实践操作能力。例如，老师可通过考试、作业、实验报告、项目设计、小组讨论等形式，从各方面了解到学生的学习情况以及是否真的熟练掌握。在选择评价方法时，老师更应该考虑到其方法是否可操作、是否客观、是否能够满足教学目标和课程设计的要求。例如，通过闭卷考试和开卷考试的形式，全面地评价学生对理论知识的掌握程度，同时，通过实验报告和项目设计等，也能看出学生的实践能力和问题的解决能力。

4.2 学习成果的测量与分析

学习成果的测量与分析是评价过程的重要环节，它能为教师和学生提供重要的反馈信息，指导教学实践和学习改进。在测量学习成果时，应当充分考虑评价指标的有效性和可靠性，确保评价结果能够客观准确地反映学生的学习水平和能力水平。同时，还应当注重对学习成果进行综合分析，探究学生的学习特点和问题，为进一步的教学改进提供参考依据。学习成果包括：（1）定性分析，可通过观察学生的学习表现和听取学生的反馈意见，分析学生在学习过程中的主要问题和困难，探究造成问题的原因和影响因素；（2）定量分析，可通过统计学习成绩和评价结果，分析学生的学习情况和学习趋势，比较不同学生和不同群体之间的差异，为教学改进提供客观依据。

图2 互动式教学环节结构图

4.3 反馈机制的建立

基于OBE理念的课程设计，只有学生及时有效的反馈，老师才能第一时间发现和解决教学中存在的问题，提高教学质量和效果。在继电保护课程中，通过多种形式的反馈机制，如学生评价、教师评价、同行评价等方式，为教学实践提供反馈信息。例如，建立开放式的沟通渠道，鼓励学生和教师间进行积极的互动交流，及时反映学生的学习感受和教学问题；建立定期的评价机制，定期收集和分析学生的评价意见和教师的教学反馈，及时调整教学策略和教学方法；建立持续改进的文化氛围，鼓励教师不断反思和改进教学实践，提高教学质量和效果。

5、结语

综述所述，基于OBE理念的电力系统继电保护教学方法探究，旨在以学生的学习成果为最终目标，在课程设计中，通过明确教学的目标、多样化的教学策略和有效的评价机制，可促进学生的全面发展和能力培养。因此，该教学方法旨在构建以学生为中心的教学模式，期望能帮助学生的学习得到进一步发展，同时也能进一步提高教师的教学质量和教学效果。

参考文献:

[1]柳影,郑述芳,陈星宇.OBE理念下高校电气工程及其自动化专业课程思政教学改革的有效措施——以“电力系统继电保护”课程为例[J].西部素质教育,2022,8(01):53-55.

[2]王晓菲,徐亮,王康元.基于OBE理念的数字式继电保护实验教学改革[J].中国现代教育装备,2021(17):90-92.

[3]严柏平,洪俊杰,李惜玉.基于OBE的“电力系统继电保护”课程教学改革探索[J].中国电力教育,2020(10):58-59.

基金资助:2023年度泰山科技学院教育教学改革研究项目“基于OBE理念的‘国之重器’——电力系统继电保护教育教学改革研究”(项目编号:2023zd020);

文章来源:刘辉.基于OBE理念的电力系统继电保护的教学方法探究[J].家电维修,2024,(11):38-40.