摘要：“输电线路运行与检修”是输电线路工程专业核心课程之一，工程实践性很强，应用案例教学方法可以在有限的学时内达到理想的教学效果。从课程在专业知识结构中的重要地位和教学内容着手，分析了案例教学的优势，给出了该课程案例教学环节设计以及案例教学的具体实施方法。提出了保证案例教学效果的一些条件和要求。
关键词：输电线路；案例教学；教学设计
作者简介：罗朝祥（1962-），男，湖北钟祥人，三峡大学电气与新能源学院，副教授；唐波（1978-），男，湖北安陆人，三峡大学电气与新能源学院，副教授。（湖北 宜昌 443000）
基金项目：本文系三峡大学教学研究项目（项目编号：J2012054）的研究成果。
中图分类号：G642.41 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）23-0049-02
输电线路工程专业作为国家高等教育专业目录外的多学科交叉的高等工程教育专业，涉及的学科知识领域包括工程测量、水文与地质、土木工程、电气工程、机械工程及气象六大学科。经过二十多年的专业办学探索，逐步形成了由通识教育课程、基础课程、核心课程和完备课程四个模块构成的课程体系。
由于该专业涉及知识领域广，教学课程多，在大学四年总学分控制下，专业课程的教学时数相对较少，因此，课堂教学效果尤为重要，它是保证教学质量的关键，特别是工程实践性很强的课程教学质量。而案例教学可以将有限的课内教学延伸到学生课外的自主学习，达到好的教学效果。
一、案例教学的基本特征
所谓案例教学，是根据教学目的和培养目标的要求，以教学案例为基本教学素材，将学习者引入教育实践的情景中分析问题和解决问题，培养学习者反思能力，挖掘其教育机智的一种教学方式的综合。案例教学通过对事件情景逼真的记录与描述，引导学生运用所学的理论和实践知识对案例加以分析，以提高发现问题、分析问题与解决问题的能力。[1]
二、“输电线路运行与检修”课程案例教学法
1.“输电线路运行与检修”的课程地位
输电线路工程专业是根据国家电网建设用人需求而创办的新兴专业，输电线路工程专业的知识结构涉及多个一级学科，结合行业需求和大学本科人才培养定位，要实现所有知识、能力和素质的一体化体现是非常困难的，必须对涉及的学科内容有所取舍。为此确立了输电线路线路的设计、施工、运行维护为本专业的三大核心教学内容，专业知识的教学环节和教学内容都围绕着核心内容进行，按模块建设课程体系，其中“输电线路运行与检修”是输电线路工程专业的重要专业必修课。
为了保证输电线路工程人才培养方案的顺利实施，围绕着输电线路线路设计、施工、运行维护三个研究方向，每个方向配备3～5名专业教师完成方向核心课程和基础课程的教学，具备一定工程实践背景的教师是保证案例教学效果的关键。
2.“输电线路运行与检修”应用案例教学法的优势
“输电线路运行与检修”是以运行中的架空输电线路为研究对象，具体涉及到线路的各主要组成元件。研究内容包括两大部分。
一是运行部分，介绍保证线路正常运行的措施及方法，教学内容包括：线路运行的基本概念、保证线路正常运行的条件及要求等，主要针对架空线路的运行环境，从设计、施工、维护等角度对线路的各组成元件及整体提出一些具体的要求；保证线路正常运行的措施，重点介绍运行中的巡视、测试项目、方法及要求等；运行中的常见故障及预防措施，主要介绍线路在运行过程中发生的常见故障，原因、现象、形成机理、常规解决办法及预防措施等；线路运行中的管理工作，简要介绍目前保证线路正常运行的管理规章制度及技术管理、缺陷管理和设备评级等。
二是检修部分，介绍正常维护、事故检修及抢修的方法及措施等。教学内容包括：架空输电线路的常规检修项目及检修标准等；停电检修的方法、安全措施和组织措施等；带电作业的基本原理、方法及安全技术等。
从上述教学内容可以看出，该课程是一门工程实践性很强的课程。课程教学内容具有连贯性，一个线路故障案例可以贯穿整个教学过程，实施案例教学具有明显的优势。
三、案例的收集与教学设计
案例选择是否恰当关系到整个案例教学的成败。工科课程案例教学选择的案例必须是真实的工程案例，要与教学目标、内容相吻合。选择的案例须具有一定的代表性。具有针对性和代表性的案例容易使学生产生认同感，激发学生的学习兴趣、学习主动性和积极性。[2]
案例准备就是收集和设计案例教学集。案例来自实际工程，有足够的原始数据和真实性；案例所围绕的问题必须满足课程多个知识点；案例分析要体现理论知识的应用能力。
“输电线路运行与检修”课程涉及输电线路的基本要求、输电线路的故障、输电线路正常运行保障、输电线路的检修四个教学专题。本课程案例选取输电线路故障（事故）案例作为教学案例，全部案例来自于电网公司的实际工程，具有完整的工程现场背景，每个工程案例通过案例教学设计都可以贯穿于课程所涉及的全部专题教学内容：故障现场—故障机理分析—故障预防措施分析—故障检测方法及技术分析—故障检修手段分析。学生在案例教学中起主导角色，案例分析的每一个环节都设计有提问，学生在每个环节根据提问来完成思考、分析，总结归纳结论。
1.架空线路的故障案例教学设计
来自于现场的故障（事故）案例需要通过资料收集、整合及教学环节设计，给出教学案例题目和案例分析的任务书。题目设计要考虑围绕故障（事故）的现场资料及背景资料，如线路发生故障后的现象、痕迹，发生事故时的气象条件，事故点区域的资料，包括污秽等级、雷电等级区域、地势状况、地质条件、杆塔接地状况、线路参数、历史故障资料等作为案例分析的背景资料。在后面的分析环节里，学生不断去思考、讨论和回答问题。
2.案例分析
以6-10人左右进行案例的专题分析，学生将置身于案例现场中，根据案例现场和背景资料分析事故原因。因为架空线路输电线路的故障影响因素很多，事故现象判断可能出现多种事故原因，因此学生必须进行深入的故障机理分析才有可能得到正确的分析结果。
3.故障的预防分析
学生通过案例分析，找到引发线路故障的原因，探讨如何预防故障的发生。这里涉及到输电线路的基本技术要求、检测和故障预防措施分析研究以及日常的维护方法，甚至新技术、新工艺的应用分析。
4.故障的检修
输电线路由于设计、施工和维护原因，特殊恶劣气象，环境因素或外力破坏都可能引起线路跳闸，造成输电线路永久性故障或瞬时故障。永久故障造成线路停电，是我们不愿意看到的，瞬时故障引起的线路跳闸是可以重合的。输电线路的检修分停电检修和带电检修作业，停电检修减少了线路电能输送，因而线路瞬时故障尽可能采取带电检修作业。在这个专题讨论中学生要进行安全技术的分析、安全规程要求分析，检修作业方式的分析，作业人员、作业工具、作业步骤及注意事项分析。
具体的流程图如图1所示。
四、案例教学的实施模式
1.教学准备工作
教学准备工作包括案例准备、教学时数的合理分配和教学安排。“输电线路运行与检修”前段教学的知识点主要集中在基本概念、规定规程、各项技术理论。后段案例教学则用工程案例（本课程主要是故障案例）重新进行教学设计，使得案例分析将整个课程教学内容串联起来，达到提升教学质量和效果的目的。因此合理划分二者的教学时数是很重要的。
“输电线路运行与检修”为专业核心课程，按照人才培养计划课程教学安排在大四上学期完成。前期已经完成了输电线路设计、线路金具、线路CAD及力学和电类相关的知识学习，与“输电线路运行与检修”并行教学的课程还有输电线路施工、杆塔与基础设计、施工管理等，可以说学生具备了专业基础知识。在本课程教学初开课时将案例集发放给学生，让学生有充足的时间来了解案例的内容和要求，学生会带着问题来进行课程学习，这样使其目的性更强，学习更积极主动。
2.分析讨论案例
案例教学过程就是提出问题—分析问题—解决问题。案例的问题分析是案例教学的重要环节，学生根据工程案例和任务书分组讨论，按照给出的案例题目及背景资料，如图1设计的教学专题顺序进行讨论；根据案例现场进行故障现场背景资料及条件分析，故障原因及影响因素分析，故障预防分析及提出预防措施，故障检修技术分析及检修方法的确定。比如故障预防措施的分析环节，学生必须分析掌握了故障形成机理以及影响因素后，才能更好地分析如何防范该故障的发生。这里设计了很多的提问：形成故障机理是什么？导致这类故障影响因素有哪些？如何预防？目前成熟的预防措施有哪些？措施的针对性和适用范围是什么？案例中有没有故障预防措施？为什么没能防止故障的发生？如何改进？新措施实施的可行性如何？学生在回答完上述问题之后才能进行下个环节的分析讨论。
3.案例分析点评及归纳
学生按照任务书的要求完成教学专题的讨论分析，并进行归纳总结。案例分析点评分学生点评和教师点评。每个教学专题在讨论后各小组要总结，由组长在课堂上集中汇报，同学对各组的分析进行点评。最后是教师点评并总结归纳，作出书面报告。
五、总结
借助案例教学法提高了学生自主学习能力，使得学生提升了综合应用基础理论知识解决工程技术问题的能力，有利于卓越工程师计划的进行。与此同时，案例教学对教师队伍和教学条件要求更高，案例教学的效果取决于教师的教学观念和教学水平，教师必须具备更多的实践知识，双师型教师的优势更为明显，教师要参与案例教学中学生的讨论，在新思路、新设计的思想交流中，不断地完善和探索新的教学方法。还可以聘请企业的工程技术人员来进行专题案例教学。案例教学也对教学条件提出更高的要求，一是教学班的人数不能太多，最好控制在60人以内，二是教学面积要大，便于分组讨论。
参考文献：
[1]唐红艳.大学工科专业课程的案例教学法探讨[J].中国校外教育，2010，（8）：108-109.
[2]张永华.应用案例教学法提高工科大学生工程素质的探讨[J].云南农业大学学报，2012，6（1）：106-109.
（责任编辑：刘辉）