问题——工科“硬课”难教难学,科研与教学“两张皮”仍待破解。 电气工程领域,《电力系统继电保护原理》因概念抽象、公式繁复、工程场景高风险等特点,被不少师生视为典型“硬课”。一上,学生容易陷入“会做题但不懂现场”的困境,知识停留符号与推导;另一上,电网安全与新型电力系统建设对人才能力提出更高要求——要求毕业生不仅懂原理——更要能在复杂工况下完成诊断、定位与处置。同时,一些高校长期存在教学与科研相互割裂的现象:科研成果难以转化为课堂资源,课堂案例又难以反哺科研选题,影响人才培养质量与创新效率。 原因——抽象理论与真实场景存在鸿沟,实践条件受限放大教学难度。 继电保护涉及系统建模、故障机理、保护整定与配合等多环节,知识链条长且高度依赖工程经验。由于高压电网难以直接进入现场进行教学实验,传统课堂往往以板书推导和题目训练为主,学生对故障波形、保护动作逻辑等关键环节缺乏直观认识,学习动机容易被消耗。新型电力系统加快建设后,配电网结构更复杂、分布式电源接入更频繁,故障形态更加多样,继续抬高了课程理解门槛与工程实践门槛。如何在安全可控条件下把“现场”搬进课堂,成为提升工科课堂质量的一道必答题。 影响——课堂改革与科研落地形成合力,既提升育人质量,也服务电网安全。 围绕教学痛点,邓丰在课程中引入真实工程案例,将案例按章节拆解为“任务单”,引导学生课前研判、课堂分组推演、课中仿真验证,形成“理论—案例—仿真—再验证”的闭环学习路径。她还依托1:1真型试验场与虚拟仿真平台,让学生在可控条件下搭建保护逻辑、复现电网运行工况,通过“一人一题、一题一方案”的设计型作业,推动学生从被动记忆转向主动建构。特殊时期,她持续在线答疑,保持教学“不断线”,在更大范围内稳定学习节奏与质量。 教学改革的另一端,是科研成果的工程化应用。在配电网安全领域,高阻故障隐蔽性强、危害性大,传统方法对部分故障识别与定位存在局限。邓丰团队围绕高阻故障检测与精确定位开展长期攻关,提出基于行波全景波形的检测与定位思路,推动有关技术从实验室走向示范工程应用。据介绍,相关技术在示范运行中实现较高精度的故障定位能力,为降低山火、触电等风险提供了新路径。教学侧培养的“能看懂波形、能解释动作、能还原现场”的能力结构,也为科研持续迭代提供人才与方法支撑。 对策——以竞赛促教学、以工程促科研,构建“课堂—实验—现场”贯通体系。 以全国高校青年教师教学竞赛为契机,邓丰用长期“磨课”推动课堂标准化与表达体系升级。针对竞赛现场随机抽题、限时备课的特点,她提前对多个教学节段形成成体系方案,强化内容组织、板书设计与互动节奏,并在学校支持下引入跨学科指导,提升思政融入、前沿技术呈现与课堂组织能力。更重要的是,她将竞赛经验反哺日常教学,持续完善课程资源库与案例库,使课堂既能讲清原理,也能对接行业需求。 在科研端,她坚持以工程问题为导向,围绕配电网故障检测与定位等关键环节开展联合攻关,通过现场试验、装置验证、示范运行等链条推进成果落地。在高温等复杂条件下进行试验验证,表明了电力科研对安全性、可靠性和可重复性的高要求,也凸显“把论文写在现场”的价值取向。通过项目牵引与平台支撑,她的团队在基金项目、论文成果、技术奖项等实现积累,为持续服务行业需求夯实基础。 前景——以产教融合回应新型电力系统需求,青年教师将成为创新型人才培养的关键力量。 当前,新型电力系统建设持续推进,电网运行从“单一电源、单向潮流”转向“多源协同、双向互动”,对继电保护、故障诊断、智能运维等提出更高要求。面向此趋势,高校工科课程改革将更强调真实问题牵引、数据与仿真融合、实验与工程贯通。以邓丰的探索为样本可以看到:当课堂不再停留在公式推导,而是延伸到工程案例、试验平台和示范应用,学生更容易形成“能解释、能判断、能设计、能验证”的能力链条;当科研不再停留在指标与论文,而是落到装置、系统与运行场景,创新成果更容易产生社会价值。 此外,青年教师成长路径也在发生变化:既要站稳讲台,又要面向国家需求开展科研攻关,还要在管理与服务中提升组织能力。只有把人才培养、科技创新与社会服务三者纳入同一目标体系,才能让高校在关键领域形成可持续竞争力。
工科教育需要将理论讲透、把实践做实。邓丰的探索证明,真正的教学竞争力在于培养学生解决实际问题的能力,以及将科研成果转化为实际应用的本领。当更多教师坚持问题导向、实践验证和协同育人的路径,必将为培养更多高素质工程人才,为国家战略需求提供有力支撑。