時(shí)間:2022-06-18 09:18:06
導(dǎo)言:作為寫作愛(ài)好者,不可錯(cuò)過(guò)為您精心挑選的10篇實(shí)訓(xùn)電阻總結(jié),它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
建構(gòu)主義認(rèn)為,知識(shí)學(xué)習(xí)是學(xué)生在教師指導(dǎo)下能動(dòng)地建構(gòu)現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律的過(guò)程。在電工實(shí)訓(xùn)教學(xué)過(guò)程中,教師可采取讓學(xué)生自主閱讀的教學(xué)方式,通過(guò)教師組織和引導(dǎo)使學(xué)生自行摸索出認(rèn)知規(guī)律,實(shí)現(xiàn)感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)的飛躍,最終有效實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)前所學(xué)知識(shí)的意義建構(gòu)。
如在講授電阻的識(shí)別與測(cè)量時(shí),我發(fā)給學(xué)生從幾歐姆到幾兆歐姆阻值不等的許多色環(huán)電阻,讓他們通過(guò)自主閱讀色標(biāo)法的相關(guān)內(nèi)容對(duì)所發(fā)的電阻加以識(shí)讀與區(qū)分,通過(guò)多次觀察和讀數(shù),加深了學(xué)生對(duì)色環(huán)電阻的感性認(rèn)識(shí),在領(lǐng)悟色標(biāo)讀數(shù)基本規(guī)律的同時(shí),大大激發(fā)了識(shí)別電阻的熱情。在他們感受了色標(biāo)法的魅力之后,我又讓他們仔細(xì)閱讀萬(wàn)用表的說(shuō)明書和訓(xùn)練講義中萬(wàn)用表歐姆擋測(cè)電阻的基本內(nèi)容,讓他們用萬(wàn)用表歐姆擋來(lái)測(cè)量剛剛讀過(guò)的色環(huán)電阻,檢測(cè)自己色標(biāo)讀數(shù)的理論值是否正確。這進(jìn)一步調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情,為后面知識(shí)的學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。
二 自主探究
現(xiàn)代學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào),知識(shí)的獲得固然重要,獲得知識(shí)的過(guò)程更為重要。在電工實(shí)訓(xùn)教學(xué)中,教師可讓學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行自主探究,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)教學(xué)目標(biāo)自主學(xué)習(xí),在親身實(shí)踐中獲得感悟與技巧。
在學(xué)習(xí)電子裝配電路時(shí),我讓學(xué)生先根據(jù)所要裝配的電路進(jìn)行電子元件的篩選,將裝配電路所需的電阻、電容、二極管、三極管等電子元件進(jìn)行分類檢測(cè),然后再進(jìn)行元件的安裝與電路的焊接、調(diào)試。又如,在進(jìn)行電力拖動(dòng)訓(xùn)練時(shí),在學(xué)生接線之前我讓他們對(duì)照電路圖進(jìn)行元件的選擇及走線圖的繪制,然后再讓他們接線。在完成線路連接之后,讓他們進(jìn)一步對(duì)照電路工作原理進(jìn)行電路的檢測(cè)操作,自行根據(jù)現(xiàn)象來(lái)分析、判斷接線是否正確。實(shí)踐證明,這有助于提高學(xué)生對(duì)電路的分析、理解及動(dòng)手操作的能力,引導(dǎo)學(xué)生全員參與自主探究學(xué)習(xí),體驗(yàn)感知知識(shí)獲取的過(guò)程及艱辛,使他們?cè)谙硎軐W(xué)習(xí)成功的同時(shí),真正變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”。
三 自由討論
新課程標(biāo)準(zhǔn)要求我們?cè)趥魇趯W(xué)生知識(shí)、技能的同時(shí),更應(yīng)注重過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀,積極倡導(dǎo)合作、討論、探究等學(xué)習(xí)方式。在電工實(shí)訓(xùn)過(guò)程中,由于學(xué)生之間差異較大,眾多學(xué)生在自主學(xué)習(xí)中會(huì)遇到許多問(wèn)題,僅靠1~2位實(shí)訓(xùn)教師逐個(gè)指導(dǎo)顯然不夠。這時(shí)可讓學(xué)生自由組合成小組開(kāi)展討論,使他們從對(duì)方獲得解決問(wèn)題的思路與靈感。對(duì)學(xué)生在討論交流中不能解決或存在的共性問(wèn)題,教師只要適當(dāng)點(diǎn)撥即可。這樣,在緩解教師教學(xué)壓力的同時(shí),也可使學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性得到較大提高。
對(duì)于電子元件三極管管腳的判別檢測(cè),許多學(xué)生在教師講解后仍不清楚。這時(shí),我讓學(xué)生自由組合成合作小組,開(kāi)展討論學(xué)習(xí)。這樣做極大地發(fā)揮了學(xué)生的主體能動(dòng)性,學(xué)生討論踴躍,積極討論對(duì)管腳如何檢測(cè),通過(guò)相互示范對(duì)如何檢測(cè)有了較深的理解。對(duì)于學(xué)生討論中實(shí)在不能解決的問(wèn)題,我有針對(duì)性地進(jìn)行個(gè)別輔導(dǎo)。實(shí)踐表明,這一做法為不同層次的學(xué)生提供了相應(yīng)的發(fā)展空間。在自由討論過(guò)程中,學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)發(fā)生了根本性變化,原來(lái)教師要學(xué)生進(jìn)行操作的他律要求已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生自己要做的自律需要。學(xué)生變得樂(lè)于探究,加之合作小組學(xué)生之間融洽的關(guān)系,極大地激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)潛能和求知欲,使他們將這種學(xué)習(xí)需要內(nèi)化為自覺(jué)的實(shí)踐行動(dòng),有力地促進(jìn)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí),為和諧課堂的構(gòu)建打下了良好的基礎(chǔ),與學(xué)生各自自主學(xué)習(xí)相比,真正實(shí)現(xiàn)了“1+1>2”的效果。
四 自主合作
托爾斯泰曾說(shuō):“成功的教學(xué)所需要的不是強(qiáng)制,而是激發(fā)學(xué)生的欲望?!碑?dāng)今的社會(huì)是合作的社會(huì),新課標(biāo)也要求我們培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí)。在電工實(shí)訓(xùn)教學(xué)中,教師可創(chuàng)設(shè)學(xué)生自由合作式學(xué)習(xí),創(chuàng)設(shè)討論的情境來(lái)挖掘?qū)W生的“最近發(fā)展區(qū)”,通過(guò)讓學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)中出現(xiàn)的問(wèn)題開(kāi)展積極討論,使學(xué)生樹(shù)立合作意識(shí),培養(yǎng)他們相互幫助、團(tuán)結(jié)協(xié)作的合作精神等。
在維修電工技能實(shí)訓(xùn)中,當(dāng)學(xué)生按照電路圖接好某一電路時(shí),都要先進(jìn)行電路檢查,以判別所接電路的正確性,然后進(jìn)行通電試驗(yàn)。通電試驗(yàn),是檢驗(yàn)學(xué)生勞動(dòng)成果成功與否的必要步驟,是對(duì)學(xué)生勞動(dòng)成果的肯定,是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情的必不可少的重要環(huán)節(jié)。通電前如果不進(jìn)行電路檢查,通電試驗(yàn)時(shí)有可能不成功,嚴(yán)重的會(huì)產(chǎn)生短路故障,所以電路檢查就顯得尤為重要。如何快速有效地進(jìn)行電路檢查,就需要我們實(shí)訓(xùn)教師平時(shí)多積累多思考,對(duì)所接電路的工作原理爛熟于心。本文現(xiàn)將本人的一些工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)歸納如下,供廣大同仁參考學(xué)習(xí)。
一、目測(cè)檢查
學(xué)生按電路圖接好線后,實(shí)訓(xùn)老師可以通過(guò)目測(cè)來(lái)檢查學(xué)生所接電路的大致情況:熔體的進(jìn)出線是否正確;是否接熱繼電器的主觸頭;電動(dòng)機(jī)的六根出線是否連接到端子排;導(dǎo)線的連接是否規(guī)范,是否露銅過(guò)長(zhǎng),是否壓絕緣層等等。
二、萬(wàn)用表檢查
檢查前,先選擇萬(wàn)用表合適的電阻檔。
1.主電路檢查
三、注意事項(xiàng)
(1)用旋具按下接觸器動(dòng)觸頭時(shí),應(yīng)按下中間的橋式動(dòng)觸頭,否則會(huì)產(chǎn)生動(dòng)靜觸頭接觸不良。由于接觸器觸頭的磨損,有時(shí)需往復(fù)多按幾下。
(2)用萬(wàn)用表檢查時(shí),應(yīng)首先選擇合適的檔位,并進(jìn)行調(diào)零。特別是檢查控制電路時(shí),應(yīng)選擇R×100檔。
作者簡(jiǎn)介:徐光舉(1961-),男,江蘇連云港人,江蘇省電力公司職業(yè)技能訓(xùn)練基地,工程師;張長(zhǎng)營(yíng)(1968-),男,江蘇宿遷人,江蘇省電力公司職業(yè)技能訓(xùn)練基地,高級(jí)工程師。(江蘇 連云港 222069)
中圖分類號(hào):TM4?????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A?????文章編號(hào):1007-0079(2012)36-0138-03
電力變壓器是一個(gè)重要的電氣設(shè)備,不同電壓等級(jí)的電力線路要依靠不同型式的電力變壓器將其連接起來(lái),組成一個(gè)強(qiáng)大的電力系統(tǒng),而處于電力系統(tǒng)末端的配電網(wǎng)中大量的配電變壓器更是發(fā)揮著重要的作用,它直接為電力用戶提供電能,一旦配電變壓器出現(xiàn)故障將會(huì)影響電力用戶的生產(chǎn)和生活用電,因此能否準(zhǔn)確、快速地判別配電變壓器故障進(jìn)而排除故障,在盡可能短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)配電變壓器運(yùn)行不僅事關(guān)電力優(yōu)質(zhì)服務(wù)質(zhì)量,而且考驗(yàn)著電力運(yùn)行和檢修人員的技能水平。因此,對(duì)電力變壓器運(yùn)行和檢修人員進(jìn)行變壓器基礎(chǔ)知識(shí)和相關(guān)技能培訓(xùn),使他們掌握相應(yīng)的變壓器運(yùn)行和檢修知識(shí)、技能尤為重要。
基于配電變壓器故障模擬的智能實(shí)訓(xùn)裝置研究與開(kāi)發(fā),將通過(guò)模擬配電變壓器在運(yùn)行中常見(jiàn)的故障現(xiàn)象,讓學(xué)員在實(shí)訓(xùn)中通過(guò)故障現(xiàn)象準(zhǔn)確地對(duì)故障類型進(jìn)行判別,同時(shí)通過(guò)相應(yīng)的儀器儀表測(cè)量對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行確定,進(jìn)而提出排除故障的方法,對(duì)于提高配電變壓器運(yùn)行與檢修人員的技能水平將起到事半功倍的效果。
一、國(guó)內(nèi)外研究水平綜述
經(jīng)查證,國(guó)內(nèi)外對(duì)變壓器相關(guān)技能的教學(xué)與培訓(xùn)方法,目前僅限于對(duì)變壓器原理的講解和對(duì)某一類型變壓器進(jìn)行解剖觀察,還不能對(duì)變壓器運(yùn)行中可能發(fā)生的故障現(xiàn)象進(jìn)行再現(xiàn),同時(shí)由于培訓(xùn)用的變壓器一旦選定,在變壓器相關(guān)性能測(cè)試和試驗(yàn)中,只要變壓器本身電氣特性沒(méi)有變化,測(cè)試數(shù)據(jù)具有唯一性,無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)多位學(xué)員進(jìn)行個(gè)性化測(cè)試考核,這種培訓(xùn)方式不利于學(xué)員的理解和學(xué)習(xí),在教學(xué)實(shí)踐中詬病頗多。因此,提高員工實(shí)際操作技能以及維護(hù)、檢修和測(cè)試技術(shù)水平,進(jìn)行配電變壓器智能仿真實(shí)訓(xùn)裝置的研發(fā)和設(shè)計(jì),改進(jìn)現(xiàn)有教學(xué)與培訓(xùn)方式勢(shì)在必行。
據(jù)了解,現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)尚未出現(xiàn)類似的理論研究和產(chǎn)品研發(fā),本實(shí)訓(xùn)裝置的研發(fā)結(jié)合變壓器實(shí)際運(yùn)行環(huán)境,模擬變壓器發(fā)生故障時(shí)的參數(shù)變化,揭示不同故障時(shí)變壓器參數(shù)變化的規(guī)律性,屬國(guó)內(nèi)外技術(shù)首創(chuàng)。
二、裝置研發(fā)的理論和實(shí)踐依據(jù)
1.原理簡(jiǎn)述
配電變壓器在出廠試驗(yàn)和正常運(yùn)行以及故障發(fā)生時(shí)的電氣參數(shù)檢測(cè)中需要進(jìn)行絕緣耐壓試驗(yàn)、絕緣電阻試驗(yàn)、直流電阻測(cè)試、容量測(cè)試、變比及連接組別等測(cè)試試驗(yàn),該類試驗(yàn)如耐壓試驗(yàn)在實(shí)際進(jìn)行時(shí)危險(xiǎn)性較大,技術(shù)要求也較高,一般在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下均不進(jìn)行該類試驗(yàn);絕緣電阻試驗(yàn)在實(shí)際試驗(yàn)中,無(wú)法模擬多種絕緣特性,使用真實(shí)變壓器作為試驗(yàn)對(duì)象,測(cè)試數(shù)據(jù)單一,變壓器故障發(fā)生時(shí)的參數(shù)變化無(wú)法模擬;直流電阻和變壓器容量參數(shù)在不同變壓器上體現(xiàn)不同的測(cè)試電阻值,電阻值從mΩ到幾十Ω不易模擬;變比及連接組別無(wú)法加載實(shí)際電壓實(shí)現(xiàn)變比測(cè)試。針對(duì)以上變壓器試驗(yàn)存在的問(wèn)題,對(duì)現(xiàn)有變壓器進(jìn)行模擬實(shí)訓(xùn)具有一定的現(xiàn)實(shí)必要性。
現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)中,通常是將實(shí)際應(yīng)用的某一型號(hào)配電變壓器搬到實(shí)訓(xùn)室,讓學(xué)員進(jìn)行測(cè)試實(shí)訓(xùn),實(shí)訓(xùn)變壓器到位后,各類參數(shù)均恒定不變,學(xué)員很難從變壓器參數(shù)的變化中判別故障狀態(tài)和故障類型,非常不利于教學(xué)及考核。因此,為了便于教學(xué)與考核,減少操作時(shí)的危險(xiǎn)性,需要對(duì)現(xiàn)有變壓器實(shí)訓(xùn)裝置進(jìn)行改進(jìn)?;谂潆娮儔浩鞴收夏M的實(shí)訓(xùn)裝置將應(yīng)用模擬技術(shù)通過(guò)改進(jìn)10kV油浸電力變壓器內(nèi)部的原理結(jié)構(gòu),將原配電變壓器內(nèi)部鐵心及線圈去掉,在變壓器內(nèi)部安裝直流電阻模擬部件、容量測(cè)量模擬部件、絕緣耐壓部件、變比設(shè)定模擬部件等需要進(jìn)行變壓器模擬實(shí)訓(xùn)的部件,同時(shí)保持實(shí)訓(xùn)裝置外觀、實(shí)訓(xùn)用的測(cè)試設(shè)備與真實(shí)測(cè)試設(shè)備完全一致,并通過(guò)軟件控制設(shè)定實(shí)現(xiàn)變壓器不同容量參數(shù)的設(shè)定和模擬,測(cè)試變壓器通過(guò)無(wú)線方式與計(jì)算機(jī)控制主機(jī)通訊,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸無(wú)線化、參數(shù)設(shè)定智能化、數(shù)據(jù)模擬多樣化的設(shè)計(jì),實(shí)訓(xùn)人員操作測(cè)試設(shè)備和使用真實(shí)測(cè)試設(shè)備的方法和步驟一樣,實(shí)現(xiàn)各類配電變壓器的電氣參數(shù)的測(cè)試和分析,從而解決了配電變壓器電氣參數(shù)檢測(cè)實(shí)訓(xùn)中試驗(yàn)安全性和試驗(yàn)多樣性的技術(shù)難題,同時(shí)也為模擬配電變壓器不同狀態(tài)下的電氣參數(shù)量提供了可能。
2.研發(fā)依據(jù)
通過(guò)對(duì)現(xiàn)有變壓器技術(shù)規(guī)范及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的研究,總結(jié)現(xiàn)有變壓器需要進(jìn)行的試驗(yàn)及檢定項(xiàng)目,根據(jù)GB-50150-2006《電氣裝置安裝工程-電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》的技術(shù)要求,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行環(huán)境,油浸電力變壓器需要進(jìn)行的交接試驗(yàn)及滿足標(biāo)準(zhǔn)如下:
(1)測(cè)量繞組連同套管的直流電阻,應(yīng)符合下列規(guī)定:
1)測(cè)量應(yīng)在各分接頭的所有位置上進(jìn)行。
2)1600kVA及以下電壓等級(jí)三相變壓器,各相測(cè)得值的相互差值應(yīng)小于平均值的4%,線間測(cè)得值的相互差值應(yīng)小于平均值的2%;1600kVA以上三相變壓器,各相測(cè)得值的相互差值應(yīng)小于平均值的2%;線間測(cè)得值的相互差值應(yīng)小于平均值的1%。
3)變壓器的直流電阻與同溫下產(chǎn)品出廠的實(shí)測(cè)數(shù)值進(jìn)行比較,相應(yīng)變化不應(yīng)大于2%;不同溫度下電阻值按照下式換算:
R2=R1(T+t2)/(T+t1)
式中R1、R2分別為溫度在t1、t2時(shí)的電阻值;T為計(jì)算用常數(shù),銅導(dǎo)線取235,鋁導(dǎo)線取225。
(2)檢查所有分接頭的電壓比,與制造廠銘牌數(shù)據(jù)相比應(yīng)無(wú)明顯差別,且應(yīng)符合電壓比的規(guī)律。
(3)檢查變壓器的三相接線組別和單相變壓器引出線的極性;必須與設(shè)計(jì)要求及銘牌上的標(biāo)記和外殼上的符號(hào)相符。
(4)測(cè)量與鐵芯絕緣的各緊固件(連片可拆開(kāi)者)及鐵芯(有外引接地線的)絕緣電阻,應(yīng)符合下列規(guī)定:
1)進(jìn)行器身檢查的變壓器,應(yīng)測(cè)量可接觸到的穿心螺栓、軛鐵夾件及綁扎鋼帶對(duì)鐵軛、鐵心、油箱及繞組壓環(huán)的絕緣電阻。當(dāng)軛鐵梁及穿心螺栓一端與鐵心連接時(shí),應(yīng)將連接片斷開(kāi)后進(jìn)行試驗(yàn)。
2)不進(jìn)行器身檢查的變壓器或進(jìn)行器身檢查的變壓器,所有安裝工作結(jié)束后應(yīng)進(jìn)行鐵心和夾件(有外引接地線的)的絕緣電阻測(cè)量。
3)鐵心必須為一點(diǎn)接地;對(duì)變壓器上專用的鐵心接地線引出套管時(shí),應(yīng)在注油前測(cè)量其對(duì)外殼的絕緣電阻。
4)采用2500V兆歐表測(cè)量,持續(xù)時(shí)間為1min,應(yīng)無(wú)閃絡(luò)及擊穿現(xiàn)象。
(5)測(cè)量繞組連同套管的絕緣電阻、吸收比或極化指數(shù),應(yīng)符合下列規(guī)定:
1)絕緣電阻值不低于產(chǎn)品出廠試驗(yàn)值的70%。
2)當(dāng)測(cè)量溫度與產(chǎn)品出廠試驗(yàn)時(shí)的溫度不符合時(shí),可按表1換算到同一溫度時(shí)的數(shù)值進(jìn)行比較。
注:表中K為實(shí)測(cè)溫度減去20℃的絕對(duì)值;測(cè)量溫度以上層油溫為準(zhǔn)。
當(dāng)測(cè)量絕緣電阻的溫度差不是表1中所列數(shù)值時(shí),其換算系數(shù)A可用線性插入法確定,也可按下述公式計(jì)算:
A=1.5K/10
校正到20℃時(shí)的絕緣電阻值可用下述公式計(jì)算:
當(dāng)實(shí)測(cè)溫度為20℃以上時(shí):
R20=ARt
當(dāng)實(shí)測(cè)溫度為20℃以下時(shí):
R20=Rt/A
式中R20為校正到20℃時(shí)的絕緣電阻值(MΩ);Rt是在測(cè)量溫度下的絕緣電阻值(MΩ)。
(6)繞組連同套管的交流耐壓試驗(yàn),應(yīng)符合表2規(guī)定。
針對(duì)以上變壓器交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求,根據(jù)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行的試驗(yàn)項(xiàng)目,特設(shè)計(jì)模擬變壓器及模擬測(cè)試設(shè)備進(jìn)行要求的試驗(yàn)項(xiàng)目,試驗(yàn)項(xiàng)目測(cè)試滿足以上技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。
3.關(guān)鍵技術(shù)及難點(diǎn)
裝置研發(fā)的主要內(nèi)容是對(duì)配電變壓器的模擬,根據(jù)實(shí)際應(yīng)用測(cè)試設(shè)備的步驟及方法,裝置根據(jù)設(shè)定項(xiàng)目制定的相應(yīng)測(cè)試分析項(xiàng)。
(1)本項(xiàng)目的關(guān)鍵技術(shù)一是解決了實(shí)際耐壓試驗(yàn)危險(xiǎn)性較高的問(wèn)題。二是解決了直流電阻按照變壓器容量的不同從毫歐級(jí)到歐姆級(jí)線性變化等多種量級(jí)模擬的問(wèn)題。三是解決了變比測(cè)試無(wú)法加載真實(shí)電壓的問(wèn)題。四是解決了多狀態(tài)變壓器特性的模擬。
(2)技術(shù)難點(diǎn):配電變壓器內(nèi)部的改進(jìn)以及變壓器參數(shù)設(shè)定智能化、多樣化的實(shí)現(xiàn)路徑是裝置研發(fā)與設(shè)計(jì)的主要技術(shù)難點(diǎn)。
三、裝置研究?jī)?nèi)容和實(shí)施方案
1.研究?jī)?nèi)容
(1)需求研究。主要研究配電變壓器檢修、試驗(yàn)培訓(xùn)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì),國(guó)家和行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)有裝置的技術(shù)與性能特點(diǎn),以確定裝置研發(fā)的差異化方向,最后編制需求分析報(bào)告和裝置功能性能規(guī)格書。
(2)硬件平臺(tái)方案研究。根據(jù)需求分析報(bào)告和裝置功能性能規(guī)格書的要求,設(shè)計(jì)滿足上述報(bào)告和功能性能要求的硬件平臺(tái)技術(shù)方案,包括技術(shù)方案、機(jī)械結(jié)構(gòu)、主要器件選擇等。
(3)軟件平臺(tái)方案研究。根據(jù)需求分析報(bào)告和裝置功能、性能規(guī)格書的要求,設(shè)計(jì)滿足上述報(bào)告和功能性能要求的軟件平臺(tái)技術(shù)方案,包括軟件架構(gòu)、操作系統(tǒng)選擇、編程工具選擇、功能模塊劃分等。
(4)模擬變壓器測(cè)試儀器配置和測(cè)量算法方案研究。研究我國(guó)配電變壓器交接試驗(yàn)的應(yīng)用需求,并根據(jù)該需求確定裝置設(shè)計(jì)的測(cè)試應(yīng)用方案,以及對(duì)應(yīng)的模擬變壓器的技術(shù)參數(shù)和測(cè)試數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)模擬變壓器測(cè)試項(xiàng)目功能模塊,制定各個(gè)測(cè)試項(xiàng)目的技術(shù)參數(shù)要求。在上述工作的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)整體軟件實(shí)現(xiàn)方案,包括邏輯圖與流程圖。
2.技術(shù)實(shí)施方案
(1)總體方案。通過(guò)對(duì)配電變壓器交接試驗(yàn)項(xiàng)目需求和技術(shù)條件研究,確定裝置的總體方案及原則如下:
1)變壓器外形設(shè)計(jì)方案。采用標(biāo)準(zhǔn)10kV配電變壓器外殼,去掉鐵芯及線圈,保留高低壓接線柱、調(diào)壓分接開(kāi)關(guān)、油位指示器等變壓器部件,在變壓器一側(cè)對(duì)變壓器外殼進(jìn)行改進(jìn),改進(jìn)后的外殼采用開(kāi)門式設(shè)計(jì),方便測(cè)試部件的安裝及維護(hù)工作。
2)測(cè)試儀器外觀設(shè)計(jì)方案。根據(jù)配電變壓器交接試驗(yàn)項(xiàng)目需要用到的測(cè)試項(xiàng)目對(duì)變壓器裝置進(jìn)行改進(jìn),在配電變壓器內(nèi)部增加各測(cè)試功能模塊,配置必要的測(cè)試電路,以實(shí)現(xiàn)原測(cè)試儀器應(yīng)實(shí)現(xiàn)的測(cè)量功能。
3)采用高速工業(yè)CPU設(shè)計(jì)。為提高性能和可靠性,所有測(cè)試儀器及模擬變壓器裝置均需采用高速CPU設(shè)計(jì)。模擬變壓器各功能部件采用高可靠性通用元器件設(shè)計(jì),以提高管理性能以及兼容性與擴(kuò)展性。
4)裝置抗干擾設(shè)計(jì)。裝置結(jié)構(gòu)采用全密封設(shè)計(jì);印刷電路板設(shè)計(jì)選用靜電放電保護(hù)(ESD)的芯片以及快速瞬變電壓抑制器件,采用表面安裝技術(shù)(SMT)及多層印制板,全部選用工業(yè)級(jí)芯片,以滿足裝置體積、可靠性以及電磁兼容能力等要求。
(2)硬件方案。組成系統(tǒng)裝置的主要設(shè)備有:模擬變壓器裝置、搖表、直流電阻測(cè)試儀、容量測(cè)試儀、耐壓儀、變比測(cè)試儀等設(shè)備。
模擬變壓器設(shè)計(jì):模擬變壓器采用真實(shí)10kV配電變壓器外殼,內(nèi)部去掉變壓器鐵芯及線圈,針對(duì)變壓器測(cè)試試驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)不同模擬功能部件,如安裝絕緣耐壓模擬部件、吸收比及極化指數(shù)模擬部件、直流電阻模擬部件、容量測(cè)試模擬部件等,模擬部件輸入信號(hào)分別接到變壓器A、B、C三相高壓接線端子和a、b、c、n低壓接線端子及地線上,各模擬部件間通過(guò)繼電器控制斷開(kāi)和接入到各接線端子。
1)絕緣耐壓模擬部件。配電變壓器故障模擬智能實(shí)訓(xùn)裝置絕緣模擬部件,通過(guò)軟件設(shè)定改進(jìn)變壓器高低壓接線端子之間以及與變壓器接地線之間的電阻值,實(shí)現(xiàn)配電變壓器絕緣電阻故障的設(shè)定和模擬,模擬絕緣電阻在0Ω到500MΩ之間,模擬絕緣電阻設(shè)定細(xì)度為20MΩ,并能模擬變壓器斷線功能,即變壓器接線端子間絕緣電阻為∞。
配電變壓器耐壓模擬:通過(guò)改進(jìn)耐壓測(cè)試儀器及模擬變壓器實(shí)現(xiàn),模擬耐壓儀可以按照正常方式進(jìn)行接線、升壓,但是加載到變壓器上的電壓并不是實(shí)際輸出的幾千伏高壓,而是30V低壓,同時(shí)通過(guò)計(jì)算機(jī)設(shè)定實(shí)現(xiàn)變壓器放電聲音模擬,以達(dá)到真實(shí)的試驗(yàn)效果。
2)吸收比及極化指數(shù)模擬部件。根據(jù)電容具備充放電的特性,在絕緣實(shí)驗(yàn)電阻回路中串入耐壓及容量大的電容器,通過(guò)電容器充放電的曲線特性,模擬不同時(shí)間點(diǎn)的絕緣電阻值,即實(shí)現(xiàn)吸收比及極化指數(shù)的模擬功能。
3)直流電阻模擬部件。直流電阻模擬通過(guò)在變壓器一次側(cè)接入0~30Ω不同組合形式的電阻值,模擬一次側(cè)直流電阻,在變壓器低壓側(cè)(二次側(cè))接入0~0.021Ω不同組合方式的電阻值,模擬二次側(cè)直流電阻,各電阻檔位設(shè)定及控制通過(guò)計(jì)算機(jī)控制實(shí)現(xiàn),并能模擬故障狀態(tài)下組合電阻值。
4)容量測(cè)試模擬部件。配電變壓器容量測(cè)試模擬部件通過(guò)計(jì)算機(jī)控制在一次側(cè)接入7~80Ω不同組合電阻值,并能模擬不平衡條件下的各項(xiàng)電阻值。
5)變比測(cè)試模擬部件。配電變壓器變比模擬根據(jù)變比測(cè)試儀的特性,模擬部件通過(guò)測(cè)試一次側(cè)接入的電壓值及相位過(guò)零點(diǎn),在二次側(cè)產(chǎn)生設(shè)定比例的電壓及相位角,模擬變比功能,模擬部件通過(guò)檢測(cè)勵(lì)磁調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)的接入點(diǎn)位置,產(chǎn)生不同變比條件下的二次電壓值。
(3)軟件方案。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì),主控制計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)總體控制和設(shè)定,主控制計(jì)算機(jī)通過(guò)無(wú)線通訊方式實(shí)現(xiàn)與模擬變壓器的數(shù)據(jù)交換。
模擬變壓器各模擬功能模塊需根據(jù)接收到的計(jì)算機(jī)設(shè)定命令,做出判斷,確定工作模塊內(nèi)容及設(shè)定項(xiàng)目,供學(xué)員通過(guò)測(cè)試儀器進(jìn)行實(shí)際測(cè)量。
通過(guò)主控制計(jì)算機(jī)可以實(shí)現(xiàn)各模擬模塊項(xiàng)目的設(shè)定,可以根據(jù)測(cè)試的需要設(shè)定不同的變壓器故障。
(4)通信方案。根據(jù)方案設(shè)計(jì)的可靠性及現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行環(huán)境的需要,同時(shí)由于真實(shí)現(xiàn)場(chǎng)接線只有電源線和測(cè)試線,沒(méi)有獨(dú)立的變壓器與模擬模塊的通訊線,為了和真實(shí)現(xiàn)場(chǎng)保持一致,特選擇無(wú)線通訊方式,為了實(shí)現(xiàn)多設(shè)備間的互通,需采用無(wú)線組網(wǎng)方式實(shí)現(xiàn)。
3.裝置研究步驟及開(kāi)發(fā)方法
裝置的研究與開(kāi)發(fā)需要進(jìn)行計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)、硬件電路設(shè)計(jì)和單片機(jī)控制程序設(shè)計(jì),同時(shí)裝置研發(fā)需采用理論分析和試驗(yàn)驗(yàn)證法進(jìn)行設(shè)計(jì):
(1)前期先進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)研與分析,論證項(xiàng)目設(shè)計(jì)的可行性和必要性。
(2)與相關(guān)電力培訓(xùn)機(jī)構(gòu)專家和電力生產(chǎn)一線技術(shù)人員進(jìn)行溝通,進(jìn)行實(shí)訓(xùn)內(nèi)容及可行性研究,確定裝置研發(fā)實(shí)施方案,重點(diǎn)解決技術(shù)難點(diǎn)問(wèn)題。
(3)對(duì)設(shè)計(jì)功能模塊進(jìn)行相應(yīng)試驗(yàn)驗(yàn)證,對(duì)各模擬模塊方案進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)證。
(4)設(shè)計(jì)產(chǎn)品軟硬件;并試制樣機(jī)。
(5)對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)品進(jìn)行功能調(diào)試,確定測(cè)試指標(biāo)。
(6)進(jìn)行指標(biāo)檢定和功能檢定。
裝置研發(fā)技術(shù)路線框圖如圖1所示。
四、預(yù)期目標(biāo)和成果形式及創(chuàng)新點(diǎn)
通過(guò)裝置的研究與開(kāi)發(fā)工作,系統(tǒng)分析了實(shí)現(xiàn)配電變壓器預(yù)防性和特性試驗(yàn)的模擬測(cè)試以及對(duì)應(yīng)的技能培訓(xùn),創(chuàng)新性地引入了多型號(hào)配電變壓器電氣特性和電氣參數(shù)的模擬技術(shù),研究了現(xiàn)有試驗(yàn)條件下根據(jù)不同型號(hào)配電變壓器及測(cè)試試驗(yàn)設(shè)備的操作,加強(qiáng)對(duì)相關(guān)配電變壓器運(yùn)行和檢修人員的技術(shù)技能培訓(xùn)。裝置的主要技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)為配電變壓器試驗(yàn)數(shù)據(jù)傳輸無(wú)線化、參數(shù)設(shè)定智能化、數(shù)據(jù)模擬多樣化的設(shè)計(jì)。
參考文獻(xiàn):
[1]國(guó)家電網(wǎng)公司生產(chǎn)技能人員職業(yè)能力培訓(xùn)專用教材[M].北京:中國(guó)電力出版社,2011.
作者簡(jiǎn)介:王曉剛(1970-),男,重慶人,重慶化工職業(yè)學(xué)院自動(dòng)化工程系,講師;夏洪永(1963-),男,重慶人,重慶化工職業(yè)學(xué)院自動(dòng)化工程系系副主任,副教授。(重慶 400020)
基金項(xiàng)目:本文系2011年度重慶化工職業(yè)學(xué)院校級(jí)科研課題“電工技術(shù)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)施建設(shè)的研究”(項(xiàng)目編號(hào):2011-KT08)的研究成果之一。
中圖分類號(hào):G642.423?????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A?????文章編號(hào):1007-0079(2012)33-0067-02
目前,高等職業(yè)教育面臨大量的深層次問(wèn)題,學(xué)生在校時(shí)間通常只有兩年多,理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的矛盾較本科院校更為突出。部分院校為了解決這個(gè)矛盾,只有大量壓縮基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課的時(shí)間,如電類專業(yè)“電工技術(shù)”課程的實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)。筆者認(rèn)為“電工技術(shù)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)”是電類學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)、掌握專業(yè)基本技能的一個(gè)不可缺少的重要環(huán)節(jié),也是學(xué)生進(jìn)一步學(xué)好專業(yè)知識(shí)和掌握專業(yè)技能的一個(gè)重要橋梁。重慶化工職業(yè)學(xué)院(以下簡(jiǎn)稱“我院”)自動(dòng)化工程系從2007年開(kāi)始,大力推行“電工技術(shù)”課程教學(xué)模式改革,其中核心內(nèi)容之一就是電工技術(shù)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)裝置的研究和開(kāi)發(fā),在此筆者有幾點(diǎn)感想,以期能與同行進(jìn)行交流。
一、構(gòu)建思路
我們認(rèn)為電工技術(shù)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)操作模式應(yīng)該是“知識(shí)學(xué)習(xí)應(yīng)用于實(shí)踐、技能培養(yǎng)一體化”的實(shí)踐教學(xué)理念。即一方面該課程可為后續(xù)課程的基本能力提供服務(wù),同時(shí)又要展現(xiàn)“電工技術(shù)”課程本身的應(yīng)用實(shí)踐能力。根據(jù)這種設(shè)想,電工技術(shù)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)裝置的設(shè)計(jì)也要圍繞這個(gè)主題開(kāi)展。目前,教學(xué)儀器公司的實(shí)驗(yàn)裝置水平發(fā)展很快,自動(dòng)化程度很高,學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)通常只需要連幾根線、按下開(kāi)關(guān)、讀出儀表數(shù)據(jù)就可以,得不到具體的鍛煉。我們希望通過(guò)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)裝置,使學(xué)生能由了解什么、熟悉什么、掌握什么轉(zhuǎn)變成為會(huì)做什么、能做什么、為什么要這樣做。以我院自動(dòng)化系生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)主干課程“檢測(cè)儀表”、“過(guò)程控制儀表及系統(tǒng)”為例,這兩門課程許多知識(shí)和技能都與電工技術(shù)有“千絲萬(wàn)縷”的關(guān)系。2012年我院自動(dòng)化系又新開(kāi)設(shè)了三個(gè)高職專業(yè)(工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感與檢測(cè)技術(shù)、工業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)),電工技術(shù)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)裝置也會(huì)在這些專業(yè)的學(xué)習(xí)中起到積極的橋梁和紐帶作用。
二、裝置總體設(shè)計(jì)構(gòu)建
為了讓學(xué)生在訓(xùn)練時(shí)能全員參與,以及要放置測(cè)試儀器、設(shè)備和電腦,我們將裝置設(shè)計(jì)為工作臺(tái)的樣式,即要有足夠的空間。掛板式分層型模塊化結(jié)構(gòu)共五類,分別是電源模塊、信號(hào)源模塊、電路板模塊、測(cè)量?jī)x表模塊、保護(hù)裝置模塊。該裝置應(yīng)具有功能齊全、操作方便、安全靈活、運(yùn)行可靠、管理科學(xué)(實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作量的簡(jiǎn)化)等特點(diǎn)。
三、裝置結(jié)構(gòu)體系構(gòu)建
根據(jù)我院自編的“電工技術(shù)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)”講義,現(xiàn)對(duì)電工技術(shù)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)裝置的構(gòu)建框架進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。
1.掛板的初步設(shè)計(jì)及要求
(1)電源模塊——應(yīng)具有交流和直流兩種類型。交流電源為380V和220V。直流電源的可調(diào)范圍為0~30V,多路并且?guī)ж?fù)載能力要強(qiáng),安全性能可靠。
(2)信號(hào)源模塊——能提供正弦、方波、三角波函數(shù)信號(hào),信號(hào)源穩(wěn)定、可靠。例如我院自編實(shí)驗(yàn)講義“電容和電感特性研究”實(shí)驗(yàn),如圖1、圖2所示,其中一個(gè)內(nèi)容就是討論“電容通高頻阻低頻,電感通低頻阻高頻”,需要交流的信號(hào)源性能可靠、穩(wěn)定,否則實(shí)驗(yàn)效果會(huì)非常不理想。
(3)測(cè)量?jī)x表模塊——儀表塊數(shù)要多,主要是電流表和電壓表,又分交流和直流兩種類型,且以數(shù)字式為主(具有多檔位轉(zhuǎn)換功能),指針式為輔。并配有高靈敏度檢流計(jì)。例如我院實(shí)驗(yàn)講義“指定電流的分配”,需要4塊直流電流表,如圖3所示。
(4)電路板模塊——有兩種想法。一種想法是將各類元器件固定在模塊電路板上,要求元器件種類多、規(guī)格齊全(如一般電阻除阻值,不同功率的電阻也應(yīng)多配置),器件按照工藝要求進(jìn)行排列,比如器件應(yīng)排列均勻、橫平豎直、同種類型集中在一起,可調(diào)元器件的布局應(yīng)充分考慮調(diào)節(jié)的方便程度。另一種想法是將所有的器件(除可調(diào)器件外),存放在有許多格子的透明塑料小箱中,根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要學(xué)生可自行選取和選配器件,再根據(jù)工藝要求插在模塊電路板的插孔上。通過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)兩種辦法各有千秋。前者實(shí)驗(yàn)中學(xué)生操作相對(duì)簡(jiǎn)單,節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間,但對(duì)元器件的熟悉程度相對(duì)較弱。后者實(shí)驗(yàn)中學(xué)生操作相對(duì)復(fù)雜(特別是元器件的選?。菀壮鲥e(cuò),實(shí)驗(yàn)時(shí)間較長(zhǎng),器件容易丟失,但學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以對(duì)器件的種類、性能、規(guī)格非常熟悉,也非常清楚如何將實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行和少走彎路,這種辦法更符合我們倡導(dǎo)的電工技術(shù)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)操作模式。
我院自編的講義“驗(yàn)證疊加定理實(shí)驗(yàn)”采用的是T型電阻網(wǎng)絡(luò)電路,如圖4所示。元件是6個(gè)200Ω及3個(gè)100Ω的電阻,并需要4個(gè)邏輯開(kāi)關(guān)。我們要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中,在透明塑料小箱中可選擇不同功率、不同體積、不同樣式的電阻,也就是學(xué)生自己配置。同樣,圖3所示的電路學(xué)生也可自己選擇和配置電阻。通過(guò)這種訓(xùn)練方式,學(xué)生知道了實(shí)驗(yàn)時(shí)該如何做,為什么這樣做,做了有什么收獲。學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力和應(yīng)變能力提高很快。
2.裝置安全措施
電工技術(shù)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)裝置的安全措施尤為重要。學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)時(shí),特別是才開(kāi)始的階段,對(duì)人身及設(shè)施的安全危險(xiǎn)最大。本裝置可調(diào)交流電源輸出處設(shè)有過(guò)流保護(hù)技術(shù),相間、線間過(guò)電流及直接短路均能自動(dòng)保護(hù),面板配有交流三相電壓表,通過(guò)切換開(kāi)關(guān)分別指示三相電網(wǎng)電壓和三相調(diào)壓輸出電壓。裝置具有接地保護(hù)、漏電保護(hù)(電流型和電壓型漏電保護(hù)器、漏電保護(hù)空氣開(kāi)關(guān))功能,安全性符合相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),確保設(shè)備及人身安全。實(shí)驗(yàn)連接線及插孔采用不同的結(jié)構(gòu),使用安全、可靠、防觸電。
3.裝置功能特點(diǎn)
該裝置沒(méi)有過(guò)多的先進(jìn)儀器和設(shè)備,甚至有些“老土”,其主要是用于實(shí)驗(yàn)操作,反映電領(lǐng)域初學(xué)者實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)的學(xué)習(xí)過(guò)程和訓(xùn)練過(guò)程,而非科研院所進(jìn)行科學(xué)研究。當(dāng)然,這不是否認(rèn)高等職業(yè)教育不需要科學(xué)研究,而是電類專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課有自身的特殊性,實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容缺乏整體性和設(shè)計(jì)性,發(fā)揮的空間非常有限。所以該裝置配有大量的元器件(上千個(gè))插孔和測(cè)試儀表,供學(xué)生選擇和使用,一方面培養(yǎng)了學(xué)生對(duì)電的認(rèn)識(shí)和認(rèn)知,另一方面培養(yǎng)了學(xué)生對(duì)電的理解和應(yīng)用把握的能力。
4.裝置實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)講義(部分)
一是能完成“電工基礎(chǔ)”、“電工學(xué)”、“電路分析”中電路連接、參數(shù)測(cè)試、疊加、諧振、選頻、過(guò)渡過(guò)程、單相、三相、日光燈、變壓器等基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。二是基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目見(jiàn)表1。
表1 電工技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容
模塊一 直流電路測(cè)量及應(yīng)用 模塊二 交流電路測(cè)量及應(yīng)用
任務(wù)一?電路的連接及參數(shù)測(cè)試
任務(wù)二?電阻的連接及配置
任務(wù)三?指定電壓和電流的分配
任務(wù)四?電位及電路狀態(tài)討論和應(yīng)用
任務(wù)五?直流電橋電路的應(yīng)用
任務(wù)六?T型電阻網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用 任務(wù)一?交流電的測(cè)量
任務(wù)二?電容和電感特性應(yīng)用
任務(wù)三?RC選頻網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用
任務(wù)四?日光燈電路能量需求最小化
任務(wù)五?三相負(fù)載電路工作狀況討論
任務(wù)六?變壓器的認(rèn)識(shí)及應(yīng)用
任務(wù)七?微分和積分電路的應(yīng)用
四、裝置使用效果
由于受到學(xué)院各方面條件的限制,目前還沒(méi)有成套的電工技術(shù)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)裝置,我們利用學(xué)院自動(dòng)化系現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源,實(shí)驗(yàn)臺(tái)是20多年以前的老實(shí)驗(yàn)臺(tái),電路板使用的是面包板,實(shí)驗(yàn)管理人員實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材,實(shí)驗(yàn)后再收整。在這樣較為落后的條件下,實(shí)驗(yàn)教學(xué)還是達(dá)到了很好的效果。許多學(xué)生反映,原來(lái)的實(shí)驗(yàn)課是以實(shí)驗(yàn)教師為主體,現(xiàn)在的操作方式及裝置是以學(xué)生為中心,實(shí)驗(yàn)中學(xué)生可以認(rèn)真思考,即使元件選錯(cuò)了,也感到是一種“幸?!?,并不計(jì)較設(shè)備的好壞,真正體會(huì)到了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的快樂(lè)和意義。
五、總結(jié)
高等職業(yè)技術(shù)教育的發(fā)展面臨諸多困境和挑戰(zhàn),教學(xué)特別是基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有許多困惑和難點(diǎn)。同時(shí)社會(huì)又需要學(xué)校培養(yǎng)的學(xué)生具有較高的職業(yè)能力和素養(yǎng)。在這種形勢(shì)下,迫使我們進(jìn)行深刻思考:專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課的作用究竟在哪?專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)操作模式應(yīng)該是什么?本文是探索專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課的路徑之一。該裝置的構(gòu)建及思路雖然還不完善,但只要不斷的努力和探索,我們的目標(biāo)定會(huì)早日實(shí)現(xiàn)。
中圖分類號(hào):G4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):16723198(2015)26019101
1引言
現(xiàn)代教育發(fā)展,使得一批普通本科高校向應(yīng)用技術(shù)型高校轉(zhuǎn)型,這是當(dāng)前國(guó)家深化教育改革的一項(xiàng)重要工作,從學(xué)術(shù)型向應(yīng)用型轉(zhuǎn)型發(fā)展中,改革最難的是課程體系,而實(shí)踐教學(xué)體系的改革顯得猶為重要,電工實(shí)習(xí)是電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后接觸到的第一門綜合實(shí)訓(xùn)課,向應(yīng)用技術(shù)型高校轉(zhuǎn)型電工實(shí)習(xí)這門課開(kāi)設(shè)的時(shí)間,內(nèi)容及其作用的研究勢(shì)在必行。
2電工實(shí)習(xí)在電氣自動(dòng)化課程體系中作用的研究
電工實(shí)習(xí)是學(xué)生從高中的應(yīng)試教育轉(zhuǎn)向技能應(yīng)用型學(xué)習(xí)的一個(gè)紐帶,在多年的教學(xué)中,我們發(fā)現(xiàn)大一新生在初次實(shí)驗(yàn)操作時(shí)的機(jī)動(dòng)靈活應(yīng)用能力基本沒(méi)有,例如,假設(shè)實(shí)驗(yàn)室只提供2個(gè)200Ω電阻,而實(shí)驗(yàn)時(shí)需要100Ω電阻,那么學(xué)生就不會(huì)知道用并聯(lián)方法得到,只會(huì)叫老師沒(méi)有100Ω的元件,但是如果你在紙上出這樣一個(gè)題目,學(xué)生都可以用筆做出這題的答案,因此必須有一種訓(xùn)練去改變學(xué)生的觀點(diǎn),讓他們明白大學(xué)學(xué)習(xí)是為了4年后能動(dòng)手解決工程實(shí)踐問(wèn)題,而不是為了考試。電工實(shí)習(xí)正好擔(dān)任了這個(gè)角色。首先,電工實(shí)習(xí)將高中書本理論變成動(dòng)手操作,使其前期所學(xué)中難于理解的知識(shí)迎刃而解。其次,提升知識(shí)層次,將高中學(xué)過(guò)的知識(shí)提升到大學(xué)層次應(yīng)用,以期更接近工程應(yīng)用,例如電氣設(shè)備通常都是電阻、電感和電容共同構(gòu)成,不是高中學(xué)習(xí)中單一的電阻,所以大學(xué)中的歐姆定律中的電阻就是電抗了,也就是全電路歐姆定律更接近我們的生活和生產(chǎn)。最后,電工實(shí)習(xí)讓學(xué)生明白學(xué)習(xí)為了服務(wù)于生活,服務(wù)于生產(chǎn),而不是為了考試。
3應(yīng)用技術(shù)型高校中電工實(shí)習(xí)課程內(nèi)容的研究
電工實(shí)習(xí)內(nèi)容的設(shè)定要體現(xiàn)其作用,在大學(xué)初級(jí)階段,在學(xué)校的現(xiàn)有條件下,從學(xué)生的生活所見(jiàn)中捕捉知識(shí),從服務(wù)于生活提高學(xué)生的興趣,從而為服務(wù)于生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。通過(guò)電工實(shí)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐意識(shí),因此在內(nèi)容設(shè)定上不能只是單純的某個(gè)定律公式的驗(yàn)證,而要采用項(xiàng)目制作訓(xùn)練,鍛煉學(xué)生的工程應(yīng)用能力。家居照明線路的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試和維修這個(gè)項(xiàng)目滿足了電工實(shí)習(xí)的各項(xiàng)要求,給定一套三居室,學(xué)生自行設(shè)計(jì),掌握電能分配,布局,通過(guò)完成自己設(shè)計(jì)方案的安裝,調(diào)試,訓(xùn)練了學(xué)生對(duì)電工的基礎(chǔ)知識(shí)的綜合應(yīng)用,鞏固金工實(shí)習(xí)中各種工具的使用,最后進(jìn)行維修考核,由實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)老師設(shè)置3-5處故障,由學(xué)生來(lái)排除故障,檢驗(yàn)學(xué)生的原理知識(shí)的應(yīng)用,幫助學(xué)生積累維修電工的經(jīng)驗(yàn),為后期考證打下堅(jiān)定的基礎(chǔ)。
4電工實(shí)習(xí)開(kāi)設(shè)時(shí)間的研究
4.1電工實(shí)習(xí)開(kāi)設(shè)的學(xué)期
電工實(shí)習(xí)是高中和大學(xué)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變的聯(lián)系紐帶,所以開(kāi)設(shè)時(shí)期要在第一年。同時(shí)我走訪了多所重點(diǎn)中學(xué),了解到由于備戰(zhàn)高考,基本沒(méi)有做多少實(shí)驗(yàn),考慮學(xué)生剛走入大學(xué),幾乎不會(huì)使用各種工具,因此必須在金工實(shí)習(xí)后,學(xué)生掌握了常用工具和儀表的使用再進(jìn)行電工實(shí)習(xí),所以電工實(shí)習(xí)的開(kāi)設(shè)在第一年的第二學(xué)期。
4.2電工實(shí)習(xí)期間時(shí)間的安排
表1電工實(shí)習(xí)期間時(shí)間的安排
實(shí)習(xí)內(nèi)容第一天上午下發(fā)任務(wù),安全操作知識(shí)培訓(xùn)、領(lǐng)用工具箱下午查詢資料,設(shè)計(jì)方案,畫出設(shè)計(jì)電路圖、第二天上午檢查電路原理圖、分發(fā)器件下午照明線路的設(shè)計(jì)和安裝第三天上午實(shí)際動(dòng)手接好電路下午檢查線路通斷情況及連接情況第四天上午線路安裝調(diào)試考核下午線路維修故障排除第五天上午線路維修故障排除考核下午總結(jié)和書寫實(shí)習(xí)報(bào)告,實(shí)習(xí)成績(jī)?cè)u(píng)定5結(jié)語(yǔ)
電工實(shí)習(xí)改革是民辦高校轉(zhuǎn)型與校企項(xiàng)目結(jié)合的產(chǎn)物,是電氣自動(dòng)化實(shí)踐教學(xué)體系向校企項(xiàng)目結(jié)合的方向發(fā)展邁出了第一步,我們將深化改革,完善電氣自動(dòng)化實(shí)踐教學(xué)體系改革,努力實(shí)現(xiàn)高校應(yīng)用技術(shù)型轉(zhuǎn)型。
中圖分類號(hào):TM1-4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9416(2011)12-0180-02
1、問(wèn)題的提出
高等職業(yè)教育主要的任務(wù)是培養(yǎng)具有高級(jí)技術(shù)的應(yīng)用型人才,各高職院校都在為此進(jìn)行理論與實(shí)踐一體化教學(xué)模式的研究與實(shí)踐。如何建立新型完備的電工電子基礎(chǔ)教學(xué)體系,適時(shí)調(diào)整理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的比例,強(qiáng)化電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)等已成為各高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院研究教學(xué)方法、教學(xué)方式的重要課題。
隨著計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的快速發(fā)展,電路仿真軟件的種類和功能越來(lái)越強(qiáng)大,使實(shí)驗(yàn)室搬進(jìn)課堂成為可能。教師在教學(xué)中通過(guò)軟件設(shè)計(jì)電路,模擬各種電路的功能,并根據(jù)需要實(shí)時(shí)控制,使電路功能可以分層次的展現(xiàn),實(shí)現(xiàn)逐層深入的效果,使教學(xué)模式形象生動(dòng),可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,提高理實(shí)一體化課堂教學(xué)效果。僅以汽車閃光器電路仿真電路應(yīng)用為例介紹Multisim10軟件的操作使用方法。
2、Multisim10簡(jiǎn)介
電子電路仿真軟件Multisim10它可以對(duì)模擬、數(shù)字和模擬/數(shù)字混合電路進(jìn)行仿真,克服了傳統(tǒng)電子線路的設(shè)計(jì)受實(shí)驗(yàn)室客觀條件限制的局限性,用虛擬的元件搭建各種電路,用虛擬儀表進(jìn)行各種參數(shù)和性能指標(biāo)的測(cè)試。除了具有界面直觀、操作方便、元器件庫(kù)豐富、電路分析手段完備等優(yōu)點(diǎn)以外,還增加了3D元件以及安捷倫的萬(wàn)用表、示波器、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器等仿實(shí)物的虛擬儀表,使得虛擬電子工作平臺(tái)更加接近實(shí)際的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),可以應(yīng)用到電工電路、模擬電路、數(shù)字電路、射頻電路、單片機(jī)仿真等方面。分析工具廣泛,幫助設(shè)計(jì)者全面了解電路的性能。對(duì)電路進(jìn)行全面的仿真分析和設(shè)計(jì)。可直接打印輸出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、曲線、原理圖和元件清單等。
3、Multisim11在電子技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用―汽車閃光器電路仿真實(shí)訓(xùn)
模擬電子線路是研究半導(dǎo)體器件的性能、電路及其應(yīng)用的學(xué)科。它主要包括晶體管放大電路、反饋放大電路、集成運(yùn)算放大器、有源濾波電路、信號(hào)產(chǎn)生及變換電路和電源電路。教師按照傳統(tǒng)課堂教學(xué)講解該類知識(shí)點(diǎn)時(shí),需要大量的板書畫圖,課堂效率較低,學(xué)生接受情況不理想,而通過(guò)Multisim10虛擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)可直觀而形象的說(shuō)明電路特點(diǎn),把傳統(tǒng)的理論講解與仿真實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合,將動(dòng)態(tài)分析等難度較高的知識(shí)點(diǎn)有層次的、形象的展現(xiàn)在虛擬電子實(shí)驗(yàn)臺(tái)上,是學(xué)生由感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí),有效提高實(shí)操實(shí)訓(xùn)課堂教學(xué)效果。下面僅以汽車閃光器仿真電路為例了解電路的組成、原理及振蕩電路的工作原理。通過(guò)仿真實(shí)訓(xùn)總結(jié)使學(xué)生明確振蕩電路的頻率影響因素。
3.1 引導(dǎo)學(xué)生搭建仿真電路,分析電路工作原理
首先打開(kāi)軟件,選擇歐式符號(hào)標(biāo)準(zhǔn),調(diào)出相關(guān)元件、修改參數(shù),連接仿真電路,最后連接所需儀器、儀表,進(jìn)行觀察和分析。該電路核心是多諧振蕩器電路,它由完全對(duì)稱的左、右兩部分組成。即2個(gè)三極管VT1和VT2、2個(gè)電解電容器Cl和C2、4個(gè)電阻R1、R2、R3、R4組成。其中每一級(jí)的輸出耦合到另一級(jí)的輸入。各級(jí)交替地導(dǎo)通和截止,每次只有一級(jí)是導(dǎo)通的。盡管在時(shí)間上是交替的,可是這兩級(jí)產(chǎn)生的都是矩形波輸出。所以多諧振蕩器的輸出可取自任何一級(jí)。通過(guò)電容器輪流充、放電作用,使三極管輪流飽和導(dǎo)通與截止,形成多諧振蕩,多諧振蕩器輸出端低、高電平發(fā)生周期性變化,在轉(zhuǎn)向開(kāi)關(guān)閉合后引起轉(zhuǎn)向燈周期性閃爍變化。如圖1所示。
3.2 利用仿真電路,進(jìn)行⑴~⑸仿真操作,注意觀察相應(yīng)波形的變化
(1)開(kāi)啟仿真開(kāi)關(guān),斷開(kāi)負(fù)載,用示波器觀測(cè)多諧振蕩器輸出波形,并計(jì)算振蕩器的波形周期及頻率,并與頻率計(jì)算關(guān)系式所得數(shù)值進(jìn)行比較;(2)開(kāi)啟仿真開(kāi)關(guān),閉合轉(zhuǎn)向燈開(kāi)關(guān),觀察轉(zhuǎn)向燈燈發(fā)光情況,用示波器觀察輸出波形;(3)關(guān)閉仿真開(kāi)關(guān),改變電阻參數(shù)的數(shù)值,閉合轉(zhuǎn)向燈開(kāi)關(guān),重新開(kāi)啟仿真開(kāi)關(guān),觀察轉(zhuǎn)向燈發(fā)光情況,用示波器觀察輸出波形(電容保持不變,同時(shí)增加電阻使R2=R3=10kΩ時(shí),用示波器觀察波形周期變化情況);
(4)關(guān)閉仿真開(kāi)關(guān),改變電容參數(shù)的數(shù)值,閉合轉(zhuǎn)向燈開(kāi)關(guān),開(kāi)啟仿真開(kāi)關(guān),觀察轉(zhuǎn)向燈發(fā)光情況,用示波器觀察輸出波形(電阻保持不變,同時(shí)增加電容使C2=C3=47μF時(shí),用示波器觀察波形周期變化情況);(5)同時(shí)改變電阻、電容的數(shù)值,用示波器觀察波形周期變化情況。
3.3 小結(jié)
實(shí)訓(xùn)室是中職學(xué)校完成實(shí)訓(xùn)教學(xué)任務(wù)的必備場(chǎng)所,實(shí)訓(xùn)教學(xué)是中等職業(yè)學(xué)校落實(shí)素質(zhì)教育的第一課堂,是落實(shí)應(yīng)試教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)軌的主要手段,是完成教學(xué)大綱,優(yōu)化課堂教學(xué)環(huán)節(jié)的主要方法,具有很大的優(yōu)越性。電工實(shí)訓(xùn)教學(xué)是在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生運(yùn)用實(shí)訓(xùn)手段,觀察、探索自然現(xiàn)象的運(yùn)動(dòng)變化,獲得感性知識(shí),從而加深理解和擴(kuò)大知識(shí)領(lǐng)域,加強(qiáng)能力培養(yǎng)的教學(xué)過(guò)程,是提高教學(xué)質(zhì)量的重要手段和方法,是實(shí)施素質(zhì)教育的重要途徑。
一、實(shí)訓(xùn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生能力,促進(jìn)學(xué)生良好心理品質(zhì)的發(fā)展
1.培養(yǎng)實(shí)際操作能力。即分析、測(cè)試、制作、計(jì)算等。如電阻的測(cè)量,可讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)方案,自行操作,包括器材選定、實(shí)驗(yàn)步驟、圖表設(shè)計(jì)等,并分析實(shí)訓(xùn)中的注意事項(xiàng)和產(chǎn)生誤差的原因。在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中,學(xué)生的操作能力得到提高。
2.培養(yǎng)感知和觀察能力。在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中進(jìn)行觀察和實(shí)驗(yàn),要求學(xué)生有精敏銳的感知和觀察能力,及時(shí)捕捉重要現(xiàn)象,這有利于感知和觀察能力的培養(yǎng)。
3.培養(yǎng)抽象的邏輯思維和辯證思維能力。學(xué)生通過(guò)實(shí)訓(xùn)進(jìn)行概括總結(jié),有利于邏輯思維能力和辯證思維能力的培養(yǎng)。
4.培養(yǎng)研究能力。包括設(shè)計(jì)、改革、發(fā)明創(chuàng)造等。如電阻的測(cè)量,可給學(xué)生如下器材:電源、電壓表和電流表各一只、導(dǎo)線、變阻器各一個(gè)、已知電阻R和未知電阻R各一個(gè)、開(kāi)關(guān)一個(gè)讓學(xué)生設(shè)計(jì)測(cè)量RX的不同實(shí)驗(yàn)方法,并完成實(shí)驗(yàn),學(xué)生從設(shè)計(jì)到實(shí)驗(yàn)完成,解決問(wèn)題的能力和發(fā)散思維能力得到提高,積累科學(xué)的研究方法,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
5.培養(yǎng)組織、管理能力。包括計(jì)劃、組織、指揮、協(xié)調(diào)能力等,實(shí)訓(xùn)教學(xué)組織與實(shí)施的有序性、長(zhǎng)期性,實(shí)訓(xùn)教師在實(shí)訓(xùn)中的言傳身教,潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生的組織管理能力,為學(xué)生將來(lái)在企業(yè)就業(yè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
二、實(shí)訓(xùn)能發(fā)展學(xué)生智能,形成良好的個(gè)性,促進(jìn)其他學(xué)科教學(xué)
實(shí)訓(xùn)課教學(xué)豐富了學(xué)生的理論知識(shí),思維和語(yǔ)言是不可分割、聯(lián)系在一起的,語(yǔ)言的訓(xùn)練不能脫離知識(shí)的學(xué)習(xí),實(shí)訓(xùn)教學(xué)是學(xué)生在老師的指導(dǎo)下,通過(guò)觀察和自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn),對(duì)自然事物和現(xiàn)象進(jìn)行研究、探討以學(xué)習(xí)自然知識(shí)。在此過(guò)程中,學(xué)生獲得的都是具體的語(yǔ)言材料,且能清楚地把所研究的過(guò)程和結(jié)論表達(dá)出來(lái),有助于提高學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力,促進(jìn)教學(xué)的開(kāi)展。
三、實(shí)訓(xùn)有利于培養(yǎng)學(xué)生良好的道德素質(zhì)和科學(xué)作風(fēng)
實(shí)訓(xùn)本身是一個(gè)嚴(yán)格的科學(xué)過(guò)程,要獲得成功,必須一絲不茍,來(lái)不得半點(diǎn)虛假,并且必須把各項(xiàng)活動(dòng)安排得井井有條,這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)十分有益。此外,實(shí)訓(xùn)也不是一帆風(fēng)順的,它以很強(qiáng)的吸引力磨煉學(xué)生的意志,這對(duì)學(xué)生科學(xué)世界觀的形成有促進(jìn)作用。從某種意義上說(shuō),實(shí)訓(xùn)課的這種作用較之于學(xué)生掌握一些具體的知識(shí)和技能更重要,對(duì)提高學(xué)生的自身素質(zhì)意義重大,為學(xué)生將來(lái)直接就業(yè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
四、實(shí)訓(xùn)教學(xué)能夠提高教學(xué)質(zhì)量
電工實(shí)訓(xùn)是建立在概念和掌握規(guī)律的基礎(chǔ),是創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)電工基礎(chǔ)的基本手段,上好實(shí)訓(xùn)課,無(wú)疑能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,收到良好的教學(xué)效果,從而提高教學(xué)質(zhì)量。比如在上串聯(lián)、并聯(lián)電路連接這節(jié)課時(shí),讓學(xué)生通過(guò)串聯(lián)、并聯(lián)教具板學(xué)會(huì)生活中的電路連接,從而引申到家用電器等電路的連接,使學(xué)生進(jìn)一步真正體會(huì)物理學(xué)這一基礎(chǔ)學(xué)科的實(shí)用性和現(xiàn)實(shí)生活中物理現(xiàn)象的普遍性。
五、加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革,加快素質(zhì)教育轉(zhuǎn)化步伐
1.實(shí)行抱、導(dǎo)、放三部曲。長(zhǎng)期以來(lái),實(shí)訓(xùn)教學(xué)形成固定模式,教師講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、所需器材、步驟、圖表制作,并事先進(jìn)行誤差分析,然后要求學(xué)生按部就班地操作,當(dāng)學(xué)生掌握一定的方法、技巧和分析能力后,就應(yīng)該導(dǎo)著走,讓學(xué)生根據(jù)要求,自己擬定實(shí)驗(yàn)步驟,并獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn),到高年級(jí)后,實(shí)行放開(kāi)走,教師提供器材,學(xué)生獨(dú)立完成自己想做的某些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),或小制作??啥ㄆ陂_(kāi)展學(xué)生電工技能大賽,以賽促學(xué),激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
一、問(wèn)題的提出
中國(guó)加入WTO后,國(guó)家經(jīng)濟(jì)與世界經(jīng)濟(jì)接軌的步伐正在不斷邁進(jìn),企業(yè)對(duì)現(xiàn)代技術(shù)工人的職業(yè)能力不斷提出新的要求,不僅重視職業(yè)基本能力,而且強(qiáng)調(diào)關(guān)鍵能力――學(xué)生獲得為完成今后不斷發(fā)展變化的工作任務(wù)而應(yīng)獲取的跨專業(yè)、多功能、不受時(shí)間限制的能力和具有不斷地克服知識(shí)老化而終身不斷繼續(xù)學(xué)習(xí)的能力。傳統(tǒng)的教學(xué)方法常常使職業(yè)教育的專業(yè)課教學(xué)中的理論和實(shí)踐操作脫節(jié),不同專業(yè)與不同課程的橫向滲透不夠,我們職業(yè)學(xué)校培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)工人的目標(biāo)已難以實(shí)現(xiàn),只有改革教學(xué)手段、教學(xué)方法和與之相關(guān)的考試方法及教材,才能提高學(xué)生的綜合素質(zhì),以滿足企業(yè)對(duì)人才的需求。
二、理論探究
1.行為導(dǎo)向教學(xué)法的定義及其特征。
行為導(dǎo)向(Handlungsorientierung),又為實(shí)踐導(dǎo)向,或者行動(dòng)導(dǎo)向,是上世紀(jì)80年代以來(lái)世界職業(yè)教育教學(xué)論中出現(xiàn)的一種新的思潮。行為導(dǎo)向教學(xué)法不是一種具體的教學(xué)方法,而是各種以能力為本的教學(xué)方法的統(tǒng)稱。定義為:是以學(xué)生為中心,以培養(yǎng)學(xué)生行為能力為目標(biāo),在教師的行為引導(dǎo)下,通過(guò)多種不定型的活動(dòng)形式,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱忱和興趣,使學(xué)生主動(dòng)地使用腦、心、手進(jìn)行學(xué)習(xí)的教學(xué)方法。行為導(dǎo)向教學(xué)是以學(xué)生為中心,以能力為根本的教學(xué)活動(dòng)模式組織教學(xué);能讓學(xué)生在教師所設(shè)的學(xué)習(xí)環(huán)境中進(jìn)行學(xué)習(xí),使學(xué)生在學(xué)習(xí)環(huán)境中熟悉生活和學(xué)習(xí)技能,而且也能讓學(xué)習(xí)知道它們之間充滿著矛盾,在教學(xué)過(guò)程中不但允許學(xué)生犯錯(cuò)誤,而且允許老師犯錯(cuò)誤,以激發(fā)學(xué)習(xí)的好奇心、新奇感,讓學(xué)生能提出問(wèn)題或感到驚訝,要求學(xué)生用腦、心、手和所有感官全方位地投入學(xué)習(xí)。它是一種以能力為本、以學(xué)生為中心的新的教學(xué)局面,其實(shí)質(zhì)在于有意義的接受式學(xué)習(xí)與有意義的活動(dòng)的有機(jī)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果的最優(yōu)化,其目的在于有效地提高學(xué)生的綜合素質(zhì),特別是能力素質(zhì),使學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、學(xué)會(huì)應(yīng)用、學(xué)會(huì)創(chuàng)新。
2.行為導(dǎo)向教學(xué)法的常用方法。
(1)模擬教學(xué)法(Simulationsme thode)
在一種人造的情境或環(huán)境里學(xué)習(xí)某職業(yè)所需的知識(shí)、技能和能力。技術(shù)類職業(yè)通常在模擬工廠中進(jìn)行。模擬訓(xùn)練給人一種身臨其境的感覺(jué),更重要的是提供了許多重復(fù)的機(jī)會(huì)和隨時(shí)進(jìn)行過(guò)程評(píng)價(jià)的可能性,且成本較低。
(2)案例教學(xué)法(Fallstudiensmethode)
通過(guò)案例分析和研究,達(dá)到為今后職業(yè)作準(zhǔn)備的目的。在分析過(guò)程中,學(xué)生自己提出問(wèn)題,并自己找出解決問(wèn)題的途徑和手段,從而培養(yǎng)獨(dú)立分析問(wèn)題的能力和獨(dú)立處理問(wèn)題的能力。
(3)項(xiàng)目教學(xué)法(Projektmethode)
將一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的項(xiàng)目,交由學(xué)生自己處理。信息的收集,方案的設(shè)計(jì),項(xiàng)目的實(shí)施及最終的評(píng)價(jià),都由學(xué)生自己負(fù)責(zé)。學(xué)生通過(guò)該項(xiàng)目的進(jìn)行,了解并把握整個(gè)過(guò)程及每一環(huán)節(jié)中的基本要求。
三、實(shí)踐應(yīng)用
《電工工藝?電工材料?安全用電》是將《電工工藝學(xué)》、《電工材料》、《安全用電》三門電工專業(yè)課的內(nèi)容進(jìn)行組合,其教學(xué)目的是:通過(guò)教學(xué),使學(xué)生掌握低壓電網(wǎng)的組成,掌握照明電路的組成;掌握照明電路的設(shè)計(jì)、安裝、維修;掌握安全用電等電工專業(yè)知識(shí)和技能。特點(diǎn)是,既有理論知識(shí)要求,又有技能的要求。
1.通過(guò)模擬教學(xué),把學(xué)生融入有意義的任務(wù)完成的過(guò)程中。
(1)具體安排
學(xué)期開(kāi)始進(jìn)行兩周的電工技能實(shí)訓(xùn)。
(2)地點(diǎn)
學(xué)校電工實(shí)驗(yàn)室。
(3)學(xué)習(xí)內(nèi)容
電工常用導(dǎo)線的連接方法,包括單股線芯的直線、T字分支連接。學(xué)會(huì)電工常用各種導(dǎo)線,包括單股線芯、多股軟銅線分別與各種接線端子包括柱形端子、螺釘壓接端子、瓦形端子的連接方法。之后,在教師的指導(dǎo)下,進(jìn)行安裝、維修照明電路的學(xué)習(xí),所選擇的照明電路,是日常生活中常用的日光燈、白熾燈、雙聯(lián)開(kāi)關(guān)電路及兩孔插座、三孔插座。安裝完照明電路以后,在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生以組為單位,通過(guò)討論、分析,畫出教室所處樓層的電路圖。在實(shí)訓(xùn)中,同樣強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)會(huì)電工常用儀器表的使用。包括用萬(wàn)用表測(cè)量交流220V電源、檢查電路正常與否;使用兆歐表檢查所使用元件及電路的絕緣電阻;使用鉗形電流表在不斷開(kāi)電路狀態(tài)下,直接測(cè)量電路的交流電流;使用電度表測(cè)量燈具在一段時(shí)間內(nèi)所有消耗的電能;使用接地電阻測(cè)量?jī)x測(cè)量樓房的接地電阻等。
實(shí)訓(xùn)結(jié)束后,我們根據(jù)學(xué)生對(duì)技能的掌握情況,對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)定。
2.通過(guò)案例教學(xué)法進(jìn)行理論教學(xué),將學(xué)生在實(shí)訓(xùn)得到的實(shí)踐體驗(yàn)融入到理論教學(xué)中來(lái)。
(1)具體安排為
十五周,每周兩節(jié)課時(shí),共30課時(shí)的理論教學(xué)。
(2)地點(diǎn)
校內(nèi)本班教室。
理論教學(xué)課題認(rèn)識(shí)各種導(dǎo)體材料,以鋁、銅為主;認(rèn)識(shí)電工常用的各種導(dǎo)線材料,以室內(nèi)照明常用的單股銅芯線、單股鋁芯線、軟線為主:學(xué)會(huì)如何根據(jù)已知負(fù)荷的參數(shù),計(jì)算導(dǎo)線需要承受的電流,從而學(xué)會(huì)選擇導(dǎo)線;認(rèn)識(shí)電力電能從生產(chǎn)到使用的全過(guò)程,帶領(lǐng)學(xué)生參觀學(xué)校變、配電所;認(rèn)識(shí)安全用電的措施,帶領(lǐng)學(xué)生參觀保護(hù)接零、保護(hù)接地電網(wǎng),用一體化的教學(xué)手段,讓學(xué)生利用學(xué)過(guò)的知識(shí),對(duì)學(xué)校各棟樓房的接地電阻是否合格進(jìn)行評(píng)估;認(rèn)識(shí)人體觸電時(shí),可能出現(xiàn)的對(duì)人體的各種傷害,用一體化的教學(xué)手段,通過(guò)學(xué)生練習(xí),教會(huì)學(xué)生觸電急救的技能。
理論教學(xué)建立在技能學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,主要強(qiáng)調(diào)知識(shí)的深度和廣度。學(xué)完理論課以后,進(jìn)行閉卷考試,對(duì)學(xué)生理論知識(shí)的掌握情況進(jìn)行評(píng)定。
3.通過(guò)項(xiàng)目教學(xué)法,一方面促使學(xué)生把理論知識(shí)與操作技能結(jié)合起來(lái),另一方面通過(guò)項(xiàng)目的完成過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生的各方面能力。
(1)具體安排
在假期給學(xué)生布置實(shí)踐作業(yè)。
(2)地點(diǎn)
各個(gè)同學(xué)自己家所處的電網(wǎng)及自己的家。
(3)作業(yè)
①必做題
Ⅰ.認(rèn)識(shí)自己家所安裝的所有家用電器及燈具;分析電路走向,進(jìn)而畫出電路分布圖。
Ⅱ.評(píng)價(jià)自己家所安裝電路的線頭是否規(guī)范。
Ⅲ.通過(guò)計(jì)算,評(píng)價(jià)與自己家安裝的家用電器及燈具所配套的導(dǎo)線、插座、開(kāi)關(guān)、熔斷器等是否合理。
Ⅳ.認(rèn)識(shí)自己家所的低壓電網(wǎng)情況,畫出電網(wǎng)分布圖;分析判斷該電網(wǎng)是保護(hù)接地電網(wǎng),還是保護(hù)接零電網(wǎng),評(píng)價(jià)接地電阻是否合格。
Ⅴ.評(píng)價(jià)自己家所處的電網(wǎng)是否存在安全隱患,如果有,應(yīng)該如何改善。
②選做題
Ⅰ.如果假期中參與了照明電路的維修,寫出維修總結(jié)。
Ⅱ.如果假期中參與了照明電路的設(shè)計(jì)、選材,寫出設(shè)計(jì)總結(jié)。
Ⅲ.如果假期中參與了觸電事故的救護(hù),寫出救護(hù)總結(jié)。
項(xiàng)目完成以后,教師根據(jù)項(xiàng)目的完成情況,進(jìn)行成績(jī)?cè)u(píng)定。
4.總評(píng)成績(jī)?cè)u(píng)定方法。
按實(shí)訓(xùn)分?jǐn)?shù)占30%、理論分?jǐn)?shù)占30%、評(píng)估項(xiàng)目的必做題占30%、評(píng)估項(xiàng)目的選做題占10%的方法計(jì)算后,確定該門功課的成績(jī)。
四、教學(xué)效果要點(diǎn)
1.激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
采用行為導(dǎo)向教學(xué)法實(shí)際是把三種教學(xué)方法進(jìn)行有機(jī)的組合,把學(xué)生放在“操作技能―理論―更高層次的技能”這樣一條線上進(jìn)行教學(xué)組織。在教學(xué)的全過(guò)程,學(xué)生的注意力一次次被教師緊緊吸引,不斷地處于興奮狀態(tài)。首先,學(xué)生在學(xué)期開(kāi)始,進(jìn)行兩周的技能實(shí)訓(xùn),實(shí)訓(xùn)的項(xiàng)目總是包含激發(fā)學(xué)生興趣的亮點(diǎn),體現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界中學(xué)生關(guān)心的問(wèn)題。導(dǎo)線線頭的處理方法、照明電路的安裝和維修、交流電的測(cè)量、接地電阻的測(cè)量等,這些都是同學(xué)們平時(shí)接觸較多的,他們非常樂(lè)于去掌握,表現(xiàn)出濃厚的興趣。理論教學(xué)建立在實(shí)訓(xùn)的基礎(chǔ)上,一方面,由于學(xué)生有了實(shí)訓(xùn)的經(jīng)歷,在實(shí)訓(xùn)中產(chǎn)生了很多疑問(wèn),使他們的理論學(xué)習(xí)更有目的性。另一方面,在理論教學(xué)中,教師緊扣實(shí)訓(xùn),以實(shí)訓(xùn)的項(xiàng)目為案例,在開(kāi)展各個(gè)理論課題教學(xué)時(shí)緊密地與實(shí)訓(xùn)內(nèi)容相結(jié)合,從實(shí)訓(xùn)如何做入手,講解為什么這樣做使學(xué)生的興奮點(diǎn)再一次得到激發(fā),較好地完成理論教學(xué)。假期安排的項(xiàng)目對(duì)象是自己的家,能夠運(yùn)用學(xué)到的知識(shí),對(duì)自己的家進(jìn)行評(píng)價(jià),這是學(xué)以致用,是一種成就的體現(xiàn),學(xué)生同樣表現(xiàn)出濃厚的興趣,同時(shí),通過(guò)項(xiàng)目研究體會(huì)到學(xué)習(xí)技術(shù)與自己今后成長(zhǎng)具有密切的關(guān)系,從而進(jìn)一步激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣。
2.體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程。
在實(shí)訓(xùn)的過(guò)程中,學(xué)生產(chǎn)生各種各樣的問(wèn)題,如有的學(xué)生問(wèn):為什么單股線芯與螺釘壓端子在連接時(shí),線芯的繞行方向一定要與螺釘扭緊的方向一致?為什么多股軟銅線在連接前必須進(jìn)行絞緊?在三孔插座的安裝中,學(xué)生會(huì)提出:為什么地線一定要與其它兩根電源線相區(qū)別?等等。對(duì)這些問(wèn)題,教師先引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)自主分析,鼓勵(lì)學(xué)生積極思考,然后用答疑、設(shè)問(wèn)、點(diǎn)評(píng)等靈活的教學(xué)手段進(jìn)行輔導(dǎo)。
學(xué)生只操作技能是不夠的,他們還需要加強(qiáng)理論方面的學(xué)習(xí)。比如,在實(shí)訓(xùn)中,學(xué)生使用教師發(fā)給他們的導(dǎo)線,但有的不知道為什么要使用這導(dǎo)線;有的知道三孔插座內(nèi)有一根接地線,但不知道接地線的原理,等等。通過(guò)學(xué)習(xí)理論,可系統(tǒng)學(xué)習(xí)和牢固掌握。
任何學(xué)習(xí)都是為了實(shí)踐服務(wù)的,學(xué)生在具備了操作技能和理論知識(shí)之后,只有把技能和知識(shí)運(yùn)用于實(shí)踐中,才有意義。因此,第三步讓學(xué)生再一次回到了實(shí)踐中,通過(guò)對(duì)自己家所處的電網(wǎng)、自己家的電路進(jìn)行評(píng)價(jià),使學(xué)生對(duì)照明電路的整體有了完整的認(rèn)識(shí),學(xué)生不僅需要具備動(dòng)手能力,而且需要分析能力、應(yīng)變能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力,使《電工工藝?電工材料?安全用電》的學(xué)習(xí)再一次達(dá)到。
3.學(xué)習(xí)過(guò)程中,學(xué)生的多種能力得到了培養(yǎng)。
在實(shí)訓(xùn)的過(guò)程中,學(xué)生培養(yǎng)了動(dòng)手能力,提升了職業(yè)技能;實(shí)訓(xùn)采用分組進(jìn)行,遇到問(wèn)題,小組采用討論的方式,既培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)的能力,又培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)會(huì)尊重他人,善于合作,有責(zé)任心的團(tuán)隊(duì)精神。在進(jìn)行理論學(xué)習(xí)的過(guò)程中學(xué)生養(yǎng)成了勤于實(shí)踐、樂(lè)于探究科學(xué)精神,形成了嚴(yán)謹(jǐn)、務(wù)實(shí),求真的科學(xué)態(tài)度。在完成評(píng)估項(xiàng)目的過(guò)程方面,教師通過(guò)項(xiàng)目教學(xué)活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生收集和處理信息的能力,可以充分發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)造潛能,培養(yǎng)和提高他們的動(dòng)手能力、實(shí)踐能力、應(yīng)變能力、交流能力、分析能力、合作能力和解決實(shí)際問(wèn)題的綜合能力。同時(shí)項(xiàng)目教學(xué)法把理論與實(shí)踐有機(jī)地結(jié)合起來(lái),不僅有利于學(xué)生加深理解和掌握書本的理論知識(shí),而且使他們懂得怎樣靈活應(yīng)用這些知識(shí)。
4.學(xué)生的成績(jī)?cè)u(píng)定跟合理。
該門功課的總評(píng)成績(jī)由四個(gè)小項(xiàng)目(即:實(shí)訓(xùn)分?jǐn)?shù)、理論分?jǐn)?shù)、評(píng)估項(xiàng)目必做題、評(píng)估項(xiàng)目選做題)組成,避免了以往一次理論考試的決定成績(jī)的情況。同時(shí),這樣的評(píng)定辦法促使學(xué)生認(rèn)真地對(duì)待自己的每個(gè)小項(xiàng)目的學(xué)習(xí),評(píng)估項(xiàng)目中的選做題,為學(xué)生積極探索、實(shí)踐新的知識(shí)開(kāi)辟了道路,鼓勵(lì)學(xué)生向更高的領(lǐng)域發(fā)展。
5.教學(xué)成本低、效益高、易操作。
一種教學(xué)方法,如果長(zhǎng)期占用教師、占用實(shí)驗(yàn)室,在目前教學(xué)資源不足的狀況下,必然會(huì)導(dǎo)致辦學(xué)成本過(guò)高,學(xué)校難以承受,是不可取的。利用行為導(dǎo)向教學(xué)法,除了兩周模擬教學(xué)必須使用實(shí)驗(yàn)室外,理論教學(xué)和后面的項(xiàng)目教學(xué)都不再占用實(shí)驗(yàn)室;把項(xiàng)目教學(xué)安排在假期進(jìn)行,一方面學(xué)生和教師有充足的時(shí)間,另一方面充分利用了學(xué)生的家庭資源,學(xué)校只需要派教師,這樣一來(lái),節(jié)約了許多開(kāi)支,從而降低了成本。
某種教學(xué)模式的生命力還在于易操作、效益高。行為導(dǎo)向教學(xué)法后期應(yīng)用項(xiàng)目教學(xué)法,在技能和知識(shí)方面,由于學(xué)生在校期間已經(jīng)進(jìn)行了技能訓(xùn)練和理論學(xué)習(xí),對(duì)于所評(píng)估的項(xiàng)目,實(shí)際上并不需要教師太多的技能和知識(shí)方面的輔導(dǎo),從根本上降低了操作的難度;對(duì)于組隊(duì),可多人一組,也可以單人一組,由學(xué)生根據(jù)家庭住址地的不同、彼此性格的差異等自由進(jìn)行組隊(duì);在教師輔導(dǎo)方面,師生可以采用電子郵件、電話等方式進(jìn)行;在組織和管理方面,則可以放松一些,只要學(xué)生能夠在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成項(xiàng)目,就可以選擇假期內(nèi)的任意時(shí)間來(lái)做,效果更好。
在教學(xué)過(guò)程中,中等職業(yè)學(xué)校的學(xué)生普遍素質(zhì)偏下,首先要使學(xué)生淡忘自身的不良影響,重新鼓起學(xué)習(xí)一技之長(zhǎng)的勇氣和信心,從而發(fā)揮潛在的能力。其次,采取靈活多樣的教育方法,由淺入深,圍繞培養(yǎng)綜合能力的目標(biāo),注重動(dòng)手操作,注重實(shí)踐技能的培養(yǎng),把理論與實(shí)踐緊密結(jié)合。由于中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校學(xué)生心智還沒(méi)完全成熟,知識(shí)水平較低。因此,在教學(xué)中,要因材施教,充分發(fā)揮教師的啟發(fā)、幫助和引導(dǎo)作用,把學(xué)生變成學(xué)習(xí)過(guò)程的主體和中心,讓學(xué)生去主動(dòng)獲取知識(shí)。最后,在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中,教師要關(guān)注每一階段學(xué)生都學(xué)到了什么,掌握到了什么。做到“以學(xué)生為中心”的教學(xué)指導(dǎo)思想,逐步提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。確保學(xué)生畢業(yè)后能充分就業(yè)。
一、現(xiàn)場(chǎng)演示講解、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
電梯是按一定的程序運(yùn)行的,每次運(yùn)行都經(jīng)過(guò)選層,定向,關(guān)門,啟動(dòng),運(yùn)行,換速,平層,開(kāi)門的循環(huán)工作。為了更好地讓學(xué)生理解掌握電梯電氣控制原理,為檢修工作提供理論保障。為此,采用現(xiàn)場(chǎng)演示講解和紙上模擬故障檢修相結(jié)合的方法。
二、在實(shí)施教學(xué)中應(yīng)先易后難、逐步推進(jìn)
對(duì)于電梯所出現(xiàn)的電氣故障要及時(shí)判斷時(shí)修理,首先對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行詢問(wèn),然后用眼看、鼻聞、耳聽(tīng)、手摸的基本方法,對(duì)線路的檢查,例如外電網(wǎng)是否供電,空氣開(kāi)關(guān)、鐵殼極限開(kāi)關(guān)是否掉閘,熔斷絲、快速保險(xiǎn)等是否熔斷,微機(jī)主控板、PLC可編程控制器、變頻器、調(diào)壓調(diào)速器的電源顯示是否有電,功能顯示是否正常,控制柜電器件有無(wú)發(fā)熱燒損,這些比較直觀的故障排除后再對(duì)電梯進(jìn)行有針對(duì)性的檢查和測(cè)量。常用的檢測(cè)方法有以下幾種。
1、程序檢測(cè)法
電梯是按一定程序運(yùn)行的,每次運(yùn)行都要經(jīng)過(guò)選層、定向、關(guān)門、啟動(dòng)、運(yùn)行、換速、平層、開(kāi)門的循環(huán)過(guò)程,其中每一步稱作一個(gè)工作環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)每一個(gè)工作環(huán)節(jié),都有一個(gè)對(duì)應(yīng)的控制電路。程序檢查法就是確認(rèn)故障具體出現(xiàn)在哪個(gè)控制環(huán)節(jié)上,這樣排除故障的方向變明確了,有針對(duì)性對(duì)排除故障很重要。
2、電阻測(cè)量法
靜態(tài)電阻法變是在斷電情況下,用萬(wàn)用表電阻檔測(cè)量電路的阻值是否正常,任何一個(gè)電氣元件也都有一定阻值,連接著電氣元件的線路或開(kāi)關(guān),電阻值不是等于零就是無(wú)窮大,因而測(cè)量他們的電阻值大小是否符合規(guī)定要求變可以判斷好壞。
3、電壓測(cè)量法
這種測(cè)量方法需在線路中有電的情況下使用萬(wàn)用表電壓檔進(jìn)行測(cè)量,測(cè)量直流電壓用直流檔,測(cè)量交流電壓用交流檔,特別注意的是,萬(wàn)用表電壓數(shù)字指示范圍應(yīng)大于所測(cè)對(duì)象線路電壓。測(cè)量開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)接觸是否良好,可把萬(wàn)用表的表筆接觸被測(cè)點(diǎn)的兩端,萬(wàn)用表若無(wú)數(shù)字指示,說(shuō)明該觸點(diǎn)是接通狀態(tài),若有指示則說(shuō)明該觸點(diǎn)沒(méi)有接通,此處就是要尋找的故障點(diǎn)。當(dāng)測(cè)量電子線路時(shí)電流通過(guò)電阻元件會(huì)產(chǎn)生電壓降(電位差),若無(wú)電壓降,說(shuō)明沒(méi)有電流通過(guò)此元件,則此處就是故障點(diǎn)。
4、短接法
控制環(huán)節(jié)電路都是由開(kāi)關(guān)或繼電器、接觸器觸點(diǎn)組合而成的。當(dāng)懷疑某些開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)有故障時(shí),可以用導(dǎo)線把該觸點(diǎn)短接,此時(shí)通電若故障消失,則證明判斷正確,說(shuō)明該電氣元件已壞。但是要牢記,當(dāng)做完故障點(diǎn)試驗(yàn)后應(yīng)立即拆除短接線,不允許用短接線代替開(kāi)關(guān)或觸點(diǎn)。
三、在實(shí)行故障案例分析中傳授檢修方法
電梯的型式結(jié)構(gòu)多種多樣,因此各種電梯故障產(chǎn)生的性質(zhì)原因和排除方法各有不同,為了更好的讓學(xué)生掌握檢修方法,例舉兩例常見(jiàn)故障進(jìn)行講解。
故障現(xiàn)象一:相序繼電器NPR顯示電源正常,其它無(wú)任何顯示,電梯不動(dòng)車。
故障原因分析:根據(jù)實(shí)訓(xùn)電梯控制電源電路圖,圖1所示。正常情況下,當(dāng)電梯的層門、轎廂門關(guān)閉后,按向上或向下指令按鈕,電梯就會(huì)運(yùn)行。當(dāng)安全回路出現(xiàn)故障,造成電壓繼電器JDY不能正常工作時(shí)出現(xiàn)該故障。
電梯運(yùn)行時(shí)的先決條件是安全保護(hù)電路的所有安全開(kāi)關(guān)、繼電器觸點(diǎn)都要處于接通或正常狀態(tài)下,安全回路接觸器JDY才能正常工作(得電吸合)。觀察控制柜內(nèi)電壓繼電器JDY指示燈,如沒(méi)有顯示說(shuō)明電壓繼電器JDY工作不正常,驗(yàn)證安全回路有故障。
圖1 實(shí)訓(xùn)電梯控制電源電路
(一)電位法結(jié)合短接法查找故障點(diǎn)
實(shí)訓(xùn)電梯的安全回路電路,如圖2所示。電梯安全保護(hù)電路是串聯(lián)電路,安全回路上的各安全開(kāi)關(guān)安裝位置比較分散,如果其中之一的安全開(kāi)關(guān)或繼電器觸點(diǎn)意外斷開(kāi)、接觸不良都會(huì)造成安全回路不能工作,使電梯無(wú)法運(yùn)行。因此,要想盡快找出故障所在點(diǎn)比較困難,較好的方法就是采用電位法結(jié)合短接法查找故障點(diǎn)。具體的操作步驟如下:
1、電位法
(1)檢測(cè)時(shí),一般先檢查電源電壓,看是否正常。繼而可檢查開(kāi)關(guān)、元件觸點(diǎn)應(yīng)該接通的兩端,若沒(méi)有AC110V電壓指示,則說(shuō)明該元件或觸點(diǎn)斷路。若線圈兩端的電壓值正常,但繼電器不吸合,則說(shuō)明該線圈斷路或是損壞。
(2)、在機(jī)房電控柜內(nèi)根據(jù)安全保護(hù)回路中的接線端先用電位法檢查:用數(shù)字萬(wàn)用表的AC電壓檔,測(cè)量NF3/2――110VN是否有AC110V電壓。如果有電壓則說(shuō)明電源有電,然后將一支表筆固定在110VN端(安全接觸器JDY的線圈A2端子),另一支表筆放在接線端,“104B”處,如果沒(méi)有AC110V電壓,則說(shuō)明“NF3/2”端到“104B”端的電器元件不正常,故障點(diǎn)應(yīng)該在NF3/2到接線端“104B”范圍內(nèi)尋找。假設(shè)表筆放置于接線端“103”處有AC110V電壓,則繼續(xù)測(cè)量下一個(gè)點(diǎn),將表筆移置于103A處也有AC110V電壓,再繼續(xù)測(cè)量下一個(gè)點(diǎn),再將表筆移至接線端“104”處時(shí),沒(méi)有電壓,則可以初步斷定故障點(diǎn)應(yīng)該在接線端“104”與“103A”之間的盤車開(kāi)關(guān)元件及其線路上,然后用短接線短接“104”,“103A”,如果安全接觸器JDY吸合,則證明故障在限速器開(kāi)關(guān)及其線路上,然后從該元件到線路進(jìn)行檢查及修復(fù),將故障排除。
圖2 實(shí)訓(xùn)電梯安全回路電路
2、短接法
用短接法分別短接安全回路的制柜急停按鈕EST1,限速器開(kāi)關(guān)GOV,盤車輪開(kāi)關(guān)PWS,上極限開(kāi)關(guān),安全鉗開(kāi)關(guān)SFD,底坑斷繩開(kāi)關(guān)GOV1,緩沖器開(kāi)關(guān)BUFS,底坑上急停按鈕EST2A以及下急停按鈕EST2B,當(dāng)電梯恢復(fù)正常工作時(shí),短接處即為故障點(diǎn),然后修復(fù)。
注意:短接法只是用來(lái)檢測(cè)觸點(diǎn)是否正常的一種方法,須謹(jǐn)慎采用。當(dāng)發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)后,應(yīng)立即拆除短接線,不允許用短接線代替開(kāi)關(guān)或開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)的接通。短路法只能尋找電路中串聯(lián)開(kāi)關(guān)或觸點(diǎn)的斷點(diǎn),而不能判斷電器線圈是否損壞(斷路)。
(二)、電阻法查找故障點(diǎn)
將電梯斷電,用萬(wàn)用表電阻檔200歐姆檔分別測(cè)量控制柜急停按鈕EST1,限速器開(kāi)關(guān)GOV,盤車輪開(kāi)關(guān)PWS,上極限開(kāi)關(guān),安全鉗開(kāi)關(guān)SFD,底坑斷繩開(kāi)關(guān)GOV1,緩沖器開(kāi)關(guān)BUFS,底坑上急停按鈕EST2A以及下急停按鈕EST2B,按照這個(gè)方法逐一檢查,如果某一處阻值無(wú)窮大即為故障點(diǎn),修復(fù)后電梯正常工作。
當(dāng)然,也可以采用數(shù)字萬(wàn)用表的二極管蜂鳴檔代替電阻法來(lái)檢查觸點(diǎn)是否斷開(kāi),但必須注意,應(yīng)在電路不帶電的情況下操作。用二極管蜂鳴檔查找安全保護(hù)電路故障的步驟如下:
斷開(kāi)控制電源斷路器NF1,驗(yàn)電,確定NF1/2、NF1/4沒(méi)電。
斷開(kāi)保護(hù)電路電源斷路器NF3。
用萬(wàn)用表的測(cè)量二極管蜂鳴檔檔進(jìn)行測(cè)量,在機(jī)房電氣控制柜的接線端子排中找到編號(hào)為110、104、和103A的接線端,分別測(cè)量110與104端,110與103A端的通斷情況。如前者接通,后者沒(méi)有接通,則故障斷點(diǎn)發(fā)生在盤車開(kāi)關(guān)及其線路上。
故障現(xiàn)象二:電梯門不能關(guān)閉,電梯不能正常運(yùn)行。
故障原因分析:當(dāng)電梯門不能關(guān)閉時(shí),導(dǎo)致門聯(lián)鎖回路門聯(lián)鎖常閉觸頭分?jǐn)?,門鎖繼電器線圈失電,電梯不能正常運(yùn)行。該故障可能有三種情況:
1、手動(dòng)關(guān)門按鈕KCL至可微機(jī)控制器輸入端口L2回路有斷路故障。
2、在微機(jī)控制板輸出端口Y7至門機(jī)控制器回路有斷路故障。
3、在電梯門機(jī)控制器中有故障。
故障檢修:1、觀察控制柜內(nèi)微機(jī)控制器輸入端口L2指示燈,按下手動(dòng)關(guān)門按鈕KCL時(shí),如果L2端口顯示燈亮,說(shuō)明該回路工作正常,反之有故障,然后使用短接法或者電阻法(設(shè)備須在斷電狀態(tài)下)找出故障點(diǎn)進(jìn)行檢修。
2、觀察控制柜內(nèi)微機(jī)控制器輸入端口X18指示燈,如果X18端口顯示燈亮,說(shuō)明關(guān)門到位反饋到微機(jī)控制器的信號(hào)正常,反之有故障,檢查該部分電路??捎枚探臃z查,短接JDY/6和X18,如果X18端口顯示燈亮,說(shuō)明關(guān)門到位反饋到微機(jī)控制器的電路有故障。
3、按下開(kāi)門按鈕KCL,觀察轎頂門機(jī)控制器關(guān)門輸入指示燈是否經(jīng)過(guò)2至3秒后熄滅。如果有此現(xiàn)象則明微機(jī)控制板輸出端口Y7至門機(jī)控制器回路工作正常,否則有故障。
4、當(dāng)通過(guò)故障檢修2的操作后,驗(yàn)證微機(jī)控制板輸出端口Y7至門機(jī)控制器回路工作正常,按下關(guān)門按鈕KCL時(shí),電梯不能關(guān)門,故障在電梯門機(jī)控制器中,檢查門機(jī)控制器。
方法1:(1)用電壓法測(cè)量法,按下關(guān)門按鈕KCL時(shí),測(cè)量控制柜微機(jī)控制板輸出端口Y7的電壓,如果電壓正常,再測(cè)量門機(jī)控制器的輸入端CL1的電壓,電壓不正常,則說(shuō)明控制柜微機(jī)控制板輸出端口Y7到門機(jī)控制器的電路有故障,反之,說(shuō)明門機(jī)控制器有故障。
方法2:也可用電阻法。將電梯斷電,用萬(wàn)用表電阻檔200歐姆檔分別檢測(cè)控制柜微機(jī)控制板輸出Y7至接線端子CL1;控制柜接線端子CL1至轎頂接線盒的端子CL1;轎頂接線盒的端子CL1至門機(jī)控制器輸入端2端;測(cè)控制柜微機(jī)控制板輸出YM1至控制柜接線端子CO1;制柜接線端子CO1至門機(jī)控制器輸入端8端,如果某一處阻值無(wú)窮大即線路存在故障點(diǎn),修復(fù)后電梯正常工作。
四、加強(qiáng)考核測(cè)試、歸納總結(jié)
為了使學(xué)生加深鞏固電梯電氣故障檢修的知識(shí),同時(shí)掌握他們對(duì)知識(shí)理解理解和技能熟練程度,根據(jù)電梯電氣控制的特點(diǎn),在電梯的各個(gè)控制環(huán)節(jié)上設(shè)置幾處有一定難度的故障讓學(xué)生檢修。通過(guò)測(cè)試可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生掌握知識(shí)和技能的薄弱環(huán)節(jié),有針對(duì)性進(jìn)行補(bǔ)救。
結(jié)束語(yǔ)
電梯機(jī)電一體化程度較高,電梯的電氣控制系統(tǒng)故障錯(cuò)綜復(fù)雜,不下苦功,學(xué)生要較好的掌握故障檢修有一定的難度。為了使他們?cè)跈z修水平上有所提高,我們必須采用多種教學(xué)手法,制定相應(yīng)的教學(xué)措施,根據(jù)電梯各個(gè)工作環(huán)節(jié),通過(guò)演示講解,案例分析,講練結(jié)合等方法,使他們檢修水平有一提高。
參考文獻(xiàn):
[1] 何峰峰.電梯基本原理及安裝維修全書[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2009.1
【Abstract】Application of modern teaching means is the breakthrough and the commanding heights secondary vocational teaching reform under the new situation. Teaching simulation software is one of the specific application of modern teaching means. Application of taking a resistance capacitance sensing reading and detection element teaching simulation software in the teaching practice, expounds the understanding of teaching simulation software.
【Key words】Teaching; simulation software; application; understanding
【中圖分類號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2015)09-0198-02
一、教學(xué)仿真軟件的應(yīng)用
《阻容感元件的識(shí)讀與檢測(cè)》教學(xué)仿真軟件是我校電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)教師與計(jì)算機(jī)軟件公司合作研發(fā)的一款具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的教學(xué)仿真軟件。它在第十八屆全國(guó)教育教學(xué)信息化大獎(jiǎng)賽中獲中等職業(yè)教育組教育教學(xué)工具類軟件系統(tǒng)(單機(jī)版)一等獎(jiǎng)。它具有以下特點(diǎn):
1.學(xué)習(xí)內(nèi)容豐富
《阻容感元件的識(shí)讀與檢測(cè)》教學(xué)仿真軟件內(nèi)容豐富。它在內(nèi)容上包含了“電阻器”、“電容器”和“電感器”三個(gè)模塊。在“電阻器”模塊中又涵蓋了固定電阻器、可變電阻器和電位器三個(gè)內(nèi)容。在“電容器”模塊中涵蓋了固定電容器、可變電容器兩個(gè)內(nèi)容。在“電感器”模塊中涉及了(中頻、音頻和電源)變壓器內(nèi)容。在進(jìn)入各學(xué)習(xí)內(nèi)容后,學(xué)習(xí)者可以再進(jìn)一步選擇專業(yè)知識(shí)點(diǎn)(認(rèn)知島)、操作技能點(diǎn)(實(shí)訓(xùn))的學(xué)習(xí)。對(duì)于學(xué)習(xí)有潛力或有興趣的學(xué)習(xí)者還可以選擇加油站,對(duì)專業(yè)知識(shí)進(jìn)行進(jìn)一步充電和完善。
2.學(xué)習(xí)方式生動(dòng)
《阻容感元件的識(shí)讀與檢測(cè)》教學(xué)仿真軟件學(xué)習(xí)形式生動(dòng)。它以面向中職學(xué)校學(xué)生為學(xué)習(xí)主體。根據(jù)中職生的文化基礎(chǔ),軟件頁(yè)面圖文并茂、聲景并存,以仿真模擬為主,包含了學(xué)習(xí)視頻與閱讀電子文檔。根據(jù)中職生的學(xué)習(xí)心理,每一個(gè)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)均從不同的游戲方式入手,如:摘果實(shí)、找茬等。同時(shí),根據(jù)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論,知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)通過(guò)“預(yù)備知識(shí)”由淺入深。為了調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)興趣,對(duì)于學(xué)習(xí)過(guò)關(guān)者,給予鼓掌喝彩或給予加分,激發(fā)他們學(xué)習(xí)主動(dòng)性。
3.學(xué)習(xí)目的明確
《阻容感元件的識(shí)讀與檢測(cè)》教學(xué)仿真軟件研發(fā)的目標(biāo)是幫助學(xué)生掌握電阻器、電容器個(gè)電感器的識(shí)別、檢測(cè)和應(yīng)用能力。根據(jù)中職教育目標(biāo),“為個(gè)人謀生之準(zhǔn)備;為個(gè)人服務(wù)社會(huì)之準(zhǔn)備”。因此,仿真教學(xué)中所呈現(xiàn)的專業(yè)知識(shí)點(diǎn)應(yīng)該貼近生產(chǎn)實(shí)際。如:色環(huán)電阻器阻值識(shí)讀中,軟件是分別根據(jù)國(guó)家電子信息制造行業(yè)E24系列(四色環(huán))和E48系列(五色環(huán))標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計(jì)的。即,當(dāng)?shù)谝簧h(huán)顏色決定后,隨后的第二色環(huán)顏色范圍將被確定。依次類推,當(dāng)?shù)诙h(huán)顏色決定后,隨后的第三色環(huán)顏色范圍也將被確定。它克服了傳統(tǒng)色環(huán)電阻阻值識(shí)讀的弊端。同時(shí),仿真軟件實(shí)踐操作方法應(yīng)該符合職業(yè)習(xí)慣。如:萬(wàn)用表表筆的握姿方法。
4.學(xué)習(xí)平臺(tái)簡(jiǎn)單
《阻容感元件的識(shí)讀與檢測(cè)》教學(xué)仿真軟件采用二維及三維效果展示,采用3D Max作為三維建模及素材渲染工具,F(xiàn)lash作為人機(jī)交互操作功能的開(kāi)發(fā)工具,AS3作為算法開(kāi)發(fā)語(yǔ)言。由于,當(dāng)今PC機(jī)上所安裝的大部分主流瀏覽器都支持Flash播放器插件,因此,作品在大部分PC上均可無(wú)障礙加載運(yùn)行。本作品還提供一個(gè)無(wú)需任何安裝操作的獨(dú)立可執(zhí)行文件(.exe),即便不通過(guò)瀏覽器加載,也可在Windows Xp以上所有版本的Windows操作系統(tǒng)中直接運(yùn)行,且非常穩(wěn)定。在教學(xué)實(shí)際應(yīng)用中,《阻容感元件的識(shí)讀與檢測(cè)》軟件可以在“安卓”操作系統(tǒng)支持的平板電腦上使用。
5.解構(gòu)重構(gòu)方便
《阻容感元件的識(shí)讀與檢測(cè)》教學(xué)仿真軟件包含了“電阻器”、“電容器”和“電感器”三個(gè)學(xué)習(xí)內(nèi)容。教師或?qū)W習(xí)者可以根據(jù)教學(xué)的計(jì)劃與進(jìn)度,結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容,可以自由選擇教學(xué)仿真軟件中對(duì)應(yīng)模塊進(jìn)行使用。因?yàn)?,電阻器、電容器和電感器三個(gè)模塊是相對(duì)獨(dú)立的,軟件的進(jìn)入與退出十分方便。當(dāng)然,教師也可以根據(jù)自己的教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行有關(guān)播放鏈接,使仿真軟件中的有關(guān)內(nèi)容與自己的教學(xué)設(shè)計(jì)有機(jī)融合,形成一個(gè)具有自己特色的教學(xué)案例。
二、教學(xué)仿真軟件的認(rèn)識(shí)
從知識(shí)點(diǎn)傳授層面上說(shuō),教學(xué)仿真軟件的應(yīng)用可以化專業(yè)理論的抽象性。從操作技能實(shí)訓(xùn)層面上說(shuō),實(shí)訓(xùn)仿真軟件的應(yīng)用可以方便實(shí)踐操作與降低實(shí)訓(xùn)耗材。這對(duì)于中職教育的專業(yè)教學(xué)是非常有益的。教學(xué)仿真軟件一般具有如下特點(diǎn):
1.內(nèi)容基礎(chǔ)化
教學(xué)仿真軟件的開(kāi)發(fā)是需要資金投入的。因此,在有限資金的條件下,我們必須選擇對(duì)專業(yè)課程教學(xué)具有舉足輕重的教學(xué)難點(diǎn)或重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行仿真開(kāi)發(fā)。要做到這“四兩撥千斤”效果,我們要組織教師開(kāi)展社會(huì)調(diào)研,分析掌握本專業(yè)最基本的知識(shí)點(diǎn)與技能點(diǎn),使教學(xué)仿真軟件內(nèi)容基礎(chǔ)化。只有這樣我們開(kāi)發(fā)出的教學(xué)仿真軟件才能得到廣泛應(yīng)用,使師生的收益面最大化,性價(jià)比最優(yōu)化。如:電子元器件的識(shí)別與檢測(cè)是電子行業(yè)從業(yè)人員的基礎(chǔ)職業(yè)技能,也是電子技術(shù)應(yīng)用(或相近)專業(yè)的基礎(chǔ)技能。
2.結(jié)構(gòu)模塊化
教學(xué)仿真軟件的使用是依據(jù)教學(xué)活動(dòng)的需求而進(jìn)行的。因此,采用模塊化的結(jié)構(gòu),不僅是有助于教師在教學(xué)活動(dòng)中的取舍,也有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)。由于,它可以靈活組合。因此,它就可以適應(yīng)不同版本的教材和教學(xué)進(jìn)度要求。同時(shí),這也有利于相近專業(yè)教學(xué)過(guò)程中的推廣使用。模塊化結(jié)構(gòu)的另一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是,它可以根據(jù)生產(chǎn)技術(shù)和工藝發(fā)展調(diào)整和補(bǔ)充新的仿真模塊。如:半導(dǎo)體管識(shí)別模塊中,三極管可以采用“TO-220”封裝,也可以采用“TO-03”封裝。它采用何種封裝是由用戶生產(chǎn)需求而決定的。
3.過(guò)程趣味化
教學(xué)仿真軟件在使用過(guò)程應(yīng)該有趣味化或游戲化。通過(guò)趣味或游戲晉級(jí)激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣,并使興趣得到持續(xù)的激發(fā)與維持。這不僅符合人的學(xué)習(xí)心理和心理需求,更適應(yīng)中職學(xué)生的玩電子游戲的心態(tài)。趣味化就是將教學(xué)仿真軟件的操作界面制作成卡通式界面,或文字表述貼近當(dāng)下時(shí)髦用語(yǔ)。如:“速記”、“找茬”、“攻略”等。游戲化則是在教學(xué)仿真軟件操作環(huán)節(jié)中設(shè)置游戲元素。通過(guò)游戲活動(dòng)來(lái)完成專業(yè)知識(shí)或操作技能的學(xué)習(xí)。如:通過(guò)摘水果活動(dòng)完成對(duì)元件的識(shí)別。通過(guò)拍氣球活動(dòng)完成對(duì)顏色與數(shù)碼對(duì)應(yīng)關(guān)系的學(xué)習(xí)。
4.人機(jī)交互化
教學(xué)仿真軟件在使用操作過(guò)程中應(yīng)該具有人機(jī)交互化,而不是單向化的操作。教學(xué)仿真軟件不僅要能夠仿真電子元器件(或電路)、機(jī)械設(shè)備的工作原理,仿真生產(chǎn)過(guò)程和有關(guān)活動(dòng)情境。而關(guān)鍵是要能夠仿真人對(duì)儀器設(shè)備的操控以及操控后可能出現(xiàn)的正常(或不正常的)結(jié)果。根據(jù)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論,相互對(duì)話交流是人完成知識(shí)與技能內(nèi)化的途徑,是人完成知識(shí)與技能自我建構(gòu)的手段。所以,在教學(xué)仿真軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中,必須要考慮人機(jī)交互性。如:半導(dǎo)體管檢測(cè)模塊中,晶體管圖示儀(或半導(dǎo)體管特性圖示儀)的每一個(gè)功能旋鈕所選擇擋位和被檢測(cè)元件電極安裝都可能對(duì)測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生影響。同時(shí),當(dāng)操作者需要幫助時(shí),仿真軟件能夠給予回答或指導(dǎo)。
總之,教學(xué)仿真軟件的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用是教學(xué)方法改革的方向,是教學(xué)活動(dòng)現(xiàn)代化的必然要求。通過(guò)分析與總結(jié)仿真教學(xué)軟件的應(yīng)用和特點(diǎn),使我們開(kāi)發(fā)出的教學(xué)仿真軟件能夠更加符合教學(xué)規(guī)律,更好地服務(wù)于教學(xué)活動(dòng),推動(dòng)中職學(xué)校專業(yè)教學(xué)的信息化,實(shí)現(xiàn)專業(yè)教學(xué)質(zhì)量的提高。
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