時間:2022-04-01 17:23:43
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作者簡介: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;張長營(1968-),男,江蘇宿遷人,江蘇省電力公司職業(yè)技能訓(xùn)練基地,高級工程師。(江蘇 連云港 222069)
中圖分類號:TM4?????文獻標(biāo)識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)36-0138-03
電力變壓器是一個重要的電氣設(shè)備,不同電壓等級的電力線路要依靠不同型式的電力變壓器將其連接起來,組成一個強大的電力系統(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而排除故障,在盡可能短的時間內(nèi)恢復(fù)配電變壓器運行不僅事關(guān)電力優(yōu)質(zhì)服務(wù)質(zhì)量,而且考驗著電力運行和檢修人員的技能水平。因此,對電力變壓器運行和檢修人員進行變壓器基礎(chǔ)知識和相關(guān)技能培訓(xùn),使他們掌握相應(yīng)的變壓器運行和檢修知識、技能尤為重要。
基于配電變壓器故障模擬的智能實訓(xùn)裝置研究與開發(fā),將通過模擬配電變壓器在運行中常見的故障現(xiàn)象,讓學(xué)員在實訓(xùn)中通過故障現(xiàn)象準(zhǔn)確地對故障類型進行判別,同時通過相應(yīng)的儀器儀表測量對故障點進行確定,進而提出排除故障的方法,對于提高配電變壓器運行與檢修人員的技能水平將起到事半功倍的效果。
一、國內(nèi)外研究水平綜述
經(jīng)查證,國內(nèi)外對變壓器相關(guān)技能的教學(xué)與培訓(xùn)方法,目前僅限于對變壓器原理的講解和對某一類型變壓器進行解剖觀察,還不能對變壓器運行中可能發(fā)生的故障現(xiàn)象進行再現(xiàn),同時由于培訓(xùn)用的變壓器一旦選定,在變壓器相關(guān)性能測試和試驗中,只要變壓器本身電氣特性沒有變化,測試數(shù)據(jù)具有唯一性,無法實現(xiàn)對多位學(xué)員進行個性化測試考核,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)實踐中詬病頗多。因此,提高員工實際操作技能以及維護、檢修和測試技術(shù)水平,進行配電變壓器智能仿真實訓(xùn)裝置的研發(fā)和設(shè)計,改進現(xiàn)有教學(xué)與培訓(xùn)方式勢在必行。
據(jù)了解,現(xiàn)階段國內(nèi)外研究機構(gòu)尚未出現(xiàn)類似的理論研究和產(chǎn)品研發(fā),本實訓(xùn)裝置的研發(fā)結(jié)合變壓器實際運行環(huán)境,模擬變壓器發(fā)生故障時的參數(shù)變化,揭示不同故障時變壓器參數(shù)變化的規(guī)律性,屬國內(nèi)外技術(shù)首創(chuàng)。
二、裝置研發(fā)的理論和實踐依據(jù)
1.原理簡述
配電變壓器在出廠試驗和正常運行以及故障發(fā)生時的電氣參數(shù)檢測中需要進行絕緣耐壓試驗、絕緣電阻試驗、直流電阻測試、容量測試、變比及連接組別等測試試驗,該類試驗如耐壓試驗在實際進行時危險性較大,技術(shù)要求也較高,一般在實驗室環(huán)境下均不進行該類試驗;絕緣電阻試驗在實際試驗中,無法模擬多種絕緣特性,使用真實變壓器作為試驗對象,測試數(shù)據(jù)單一,變壓器故障發(fā)生時的參數(shù)變化無法模擬;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;變比及連接組別無法加載實際電壓實現(xiàn)變比測試。針對以上變壓器試驗存在的問題,對現(xiàn)有變壓器進行模擬實訓(xùn)具有一定的現(xiàn)實必要性。
現(xiàn)場教學(xué)中,通常是將實際應(yīng)用的某一型號配電變壓器搬到實訓(xùn)室,讓學(xué)員進行測試實訓(xùn),實訓(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,減少操作時的危險性,需要對現(xiàn)有變壓器實訓(xùn)裝置進行改進?;谂潆娮儔浩鞴收夏M的實訓(xùn)裝置將應(yīng)用模擬技術(shù)通過改進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、容量測量模擬部件、絕緣耐壓部件、變比設(shè)定模擬部件等需要進行變壓器模擬實訓(xùn)的部件,同時保持實訓(xùn)裝置外觀、實訓(xùn)用的測試設(shè)備與真實測試設(shè)備完全一致,并通過軟件控制設(shè)定實現(xiàn)變壓器不同容量參數(shù)的設(shè)定和模擬,測試變壓器通過無線方式與計算機控制主機通訊,實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸無線化、參數(shù)設(shè)定智能化、數(shù)據(jù)模擬多樣化的設(shè)計,實訓(xùn)人員操作測試設(shè)備和使用真實測試設(shè)備的方法和步驟一樣,實現(xiàn)各類配電變壓器的電氣參數(shù)的測試和分析,從而解決了配電變壓器電氣參數(shù)檢測實訓(xùn)中試驗安全性和試驗多樣性的技術(shù)難題,同時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)
通過對現(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)有變壓器需要進行的試驗及檢定項目,根據(jù)GB-50150-2006《電氣裝置安裝工程-電氣設(shè)備交接試驗標(biāo)準(zhǔn)》的技術(shù)要求,結(jié)合現(xiàn)場實際運行環(huán)境,油浸電力變壓器需要進行的交接試驗及滿足標(biāo)準(zhǔn)如下:
(1)測量繞組連同套管的直流電阻,應(yīng)符合下列規(guī)定:
1)測量應(yīng)在各分接頭的所有位置上進行。
2)1600kVA及以下電壓等級三相變壓器,各相測得值的相互差值應(yīng)小于平均值的4%,線間測得值的相互差值應(yīng)小于平均值的2%;1600kVA以上三相變壓器,各相測得值的相互差值應(yīng)小于平均值的2%;線間測得值的相互差值應(yīng)小于平均值的1%。
3)變壓器的直流電阻與同溫下產(chǎn)品出廠的實測數(shù)值進行比較,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時的電阻值;T為計算用常數(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)計要求及銘牌上的標(biāo)記和外殼上的符號相符。
(4)測量與鐵芯絕緣的各緊固件(連片可拆開者)及鐵芯(有外引接地線的)絕緣電阻,應(yīng)符合下列規(guī)定:
1)進行器身檢查的變壓器,應(yīng)測量可接觸到的穿心螺栓、軛鐵夾件及綁扎鋼帶對鐵軛、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,應(yīng)將連接片斷開后進行試驗。
2)不進行器身檢查的變壓器或進行器身檢查的變壓器,所有安裝工作結(jié)束后應(yīng)進行鐵心和夾件(有外引接地線的)的絕緣電阻測量。
3)鐵心必須為一點接地;對變壓器上專用的鐵心接地線引出套管時,應(yīng)在注油前測量其對外殼的絕緣電阻。
4)采用2500V兆歐表測量,持續(xù)時間為1min,應(yīng)無閃絡(luò)及擊穿現(xiàn)象。
(5)測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)品出廠試驗值的70%。
2)當(dāng)測量溫度與產(chǎn)品出廠試驗時的溫度不符合時,可按表1換算到同一溫度時的數(shù)值進行比較。
注:表中K為實測溫度減去20℃的絕對值;測量溫度以上層油溫為準(zhǔn)。
當(dāng)測量絕緣電阻的溫度差不是表1中所列數(shù)值時,其換算系數(shù)A可用線性插入法確定,也可按下述公式計算:
A=1.5K/10
校正到20℃時的絕緣電阻值可用下述公式計算:
當(dāng)實測溫度為20℃以上時:
R20=ARt
當(dāng)實測溫度為20℃以下時:
R20=Rt/A
式中R20為校正到20℃時的絕緣電阻值(MΩ);Rt是在測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,應(yīng)符合表2規(guī)定。
針對以上變壓器交接試驗標(biāo)準(zhǔn)要求,根據(jù)實際應(yīng)用環(huán)境進行的試驗項目,特設(shè)計模擬變壓器及模擬測試設(shè)備進行要求的試驗項目,試驗項目測試滿足以上技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。
3.關(guān)鍵技術(shù)及難點
裝置研發(fā)的主要內(nèi)容是對配電變壓器的模擬,根據(jù)實際應(yīng)用測試設(shè)備的步驟及方法,裝置根據(jù)設(shè)定項目制定的相應(yīng)測試分析項。
(1)本項目的關(guān)鍵技術(shù)一是解決了實際耐壓試驗危險性較高的問題。二是解決了直流電阻按照變壓器容量的不同從毫歐級到歐姆級線性變化等多種量級模擬的問題。三是解決了變比測試無法加載真實電壓的問題。四是解決了多狀態(tài)變壓器特性的模擬。
(2)技術(shù)難點:配電變壓器內(nèi)部的改進以及變壓器參數(shù)設(shè)定智能化、多樣化的實現(xiàn)路徑是裝置研發(fā)與設(shè)計的主要技術(shù)難點。
三、裝置研究內(nèi)容和實施方案
1.研究內(nèi)容
(1)需求研究。主要研究配電變壓器檢修、試驗培訓(xùn)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,國家和行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)有裝置的技術(shù)與性能特點,以確定裝置研發(fā)的差異化方向,最后編制需求分析報告和裝置功能性能規(guī)格書。
(2)硬件平臺方案研究。根據(jù)需求分析報告和裝置功能性能規(guī)格書的要求,設(shè)計滿足上述報告和功能性能要求的硬件平臺技術(shù)方案,包括技術(shù)方案、機械結(jié)構(gòu)、主要器件選擇等。
(3)軟件平臺方案研究。根據(jù)需求分析報告和裝置功能、性能規(guī)格書的要求,設(shè)計滿足上述報告和功能性能要求的軟件平臺技術(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)模擬變壓器測試儀器配置和測量算法方案研究。研究我國配電變壓器交接試驗的應(yīng)用需求,并根據(jù)該需求確定裝置設(shè)計的測試應(yīng)用方案,以及對應(yīng)的模擬變壓器的技術(shù)參數(shù)和測試數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計模擬變壓器測試項目功能模塊,制定各個測試項目的技術(shù)參數(shù)要求。在上述工作的基礎(chǔ)上,設(shè)計整體軟件實現(xiàn)方案,包括邏輯圖與流程圖。
2.技術(shù)實施方案
(1)總體方案。通過對配電變壓器交接試驗項目需求和技術(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)壓分接開關(guān)、油位指示器等變壓器部件,在變壓器一側(cè)對變壓器外殼進行改進,改進后的外殼采用開門式設(shè)計,方便測試部件的安裝及維護工作。
2)測試儀器外觀設(shè)計方案。根據(jù)配電變壓器交接試驗項目需要用到的測試項目對變壓器裝置進行改進,在配電變壓器內(nèi)部增加各測試功能模塊,配置必要的測試電路,以實現(xiàn)原測試儀器應(yīng)實現(xiàn)的測量功能。
3)采用高速工業(yè)CPU設(shè)計。為提高性能和可靠性,所有測試儀器及模擬變壓器裝置均需采用高速CPU設(shè)計。模擬變壓器各功能部件采用高可靠性通用元器件設(shè)計,以提高管理性能以及兼容性與擴展性。
4)裝置抗干擾設(shè)計。裝置結(jié)構(gòu)采用全密封設(shè)計;印刷電路板設(shè)計選用靜電放電保護(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、直流電阻測試儀、容量測試儀、耐壓儀、變比測試儀等設(shè)備。
模擬變壓器設(shè)計:模擬變壓器采用真實10kV配電變壓器外殼,內(nèi)部去掉變壓器鐵芯及線圈,針對變壓器測試試驗項目設(shè)計不同模擬功能部件,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、容量測試模擬部件等,模擬部件輸入信號分別接到變壓器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,各模擬部件間通過繼電器控制斷開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訓(xùn)裝置絕緣模擬部件,通過軟件設(shè)定改進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:通過改進耐壓測試儀器及模擬變壓器實現(xiàn),模擬耐壓儀可以按照正常方式進行接線、升壓,但是加載到變壓器上的電壓并不是實際輸出的幾千伏高壓,而是30V低壓,同時通過計算機設(shè)定實現(xiàn)變壓器放電聲音模擬,以達到真實的試驗效果。
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,在絕緣實驗電阻回路中串入耐壓及容量大的電容器,通過電容器充放電的曲線特性,模擬不同時間點的絕緣電阻值,即實現(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)定及控制通過計算機控制實現(xiàn),并能模擬故障狀態(tài)下組合電阻值。
4)容量測試模擬部件。配電變壓器容量測試模擬部件通過計算機控制在一次側(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電阻值。
5)變比測試模擬部件。配電變壓器變比模擬根據(jù)變比測試儀的特性,模擬部件通過測試一次側(cè)接入的電壓值及相位過零點,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,模擬部件通過檢測勵磁調(diào)節(jié)開關(guān)的接入點位置,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)計采用模塊化設(shè)計,主控制計算機實現(xiàn)總體控制和設(shè)定,主控制計算機通過無線通訊方式實現(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)接收到的計算機設(shè)定命令,做出判斷,確定工作模塊內(nèi)容及設(shè)定項目,供學(xué)員通過測試儀器進行實際測量。
通過主控制計算機可以實現(xiàn)各模擬模塊項目的設(shè)定,可以根據(jù)測試的需要設(shè)定不同的變壓器故障。
(4)通信方案。根據(jù)方案設(shè)計的可靠性及現(xiàn)場運行環(huán)境的需要,同時由于真實現(xiàn)場接線只有電源線和測試線,沒有獨立的變壓器與模擬模塊的通訊線,為了和真實現(xiàn)場保持一致,特選擇無線通訊方式,為了實現(xiàn)多設(shè)備間的互通,需采用無線組網(wǎng)方式實現(xiàn)。
3.裝置研究步驟及開發(fā)方法
裝置的研究與開發(fā)需要進行計算機程序設(shè)計、硬件電路設(shè)計和單片機控制程序設(shè)計,同時裝置研發(fā)需采用理論分析和試驗驗證法進行設(shè)計:
(1)前期先進行市場調(diào)研與分析,論證項目設(shè)計的可行性和必要性。
(2)與相關(guān)電力培訓(xùn)機構(gòu)專家和電力生產(chǎn)一線技術(shù)人員進行溝通,進行實訓(xùn)內(nèi)容及可行性研究,確定裝置研發(fā)實施方案,重點解決技術(shù)難點問題。
(3)對設(shè)計功能模塊進行相應(yīng)試驗驗證,對各模擬模塊方案進行設(shè)計驗證。
(4)設(shè)計產(chǎn)品軟硬件;并試制樣機。
(5)對設(shè)計產(chǎn)品進行功能調(diào)試,確定測試指標(biāo)。
(6)進行指標(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
通過裝置的研究與開發(fā)工作,系統(tǒng)分析了實現(xiàn)配電變壓器預(yù)防性和特性試驗的模擬測試以及對應(yīng)的技能培訓(xùn),創(chuàng)新性地引入了多型號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)有試驗條件下根據(jù)不同型號配電變壓器及測試試驗設(shè)備的操作,加強對相關(guān)配電變壓器運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)新點為配電變壓器試驗數(shù)據(jù)傳輸無線化、參數(shù)設(shè)定智能化、數(shù)據(jù)模擬多樣化的設(shè)計。
參考文獻:
[1]國家電網(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:中國電力出版社,2011.
二、進行教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整
在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,分析現(xiàn)有的實踐教學(xué),我們從培養(yǎng)目標(biāo)制定開始進行實踐教學(xué)內(nèi)容調(diào)整,包括電路、高壓電技術(shù)、電機學(xué)、數(shù)字電子、等實驗課的教學(xué)內(nèi)容,電工工藝、儀表安裝與調(diào)試、斷路器拆裝檢修等實習(xí),增加了生產(chǎn)一線所需要的實踐教學(xué)內(nèi)容。為去變電所工作的學(xué)生動手能力的提高,增加了“變電所運行與維護”的內(nèi)容,包括隔離開和關(guān)斷路器的拆裝檢修;長用測量儀表的安裝與調(diào)試;無功補償和防雷接地系統(tǒng)的安裝與維護等。為去電廠工作的學(xué)生動手能力的提高,加強了“電能輸送系統(tǒng)運行與維護”方面的內(nèi)容,包括電力變壓器的使用和維護、電廠仿真運行實習(xí)、發(fā)電廠防雷接地和電力電容器、測量儀表的安裝調(diào)試和使用。
三、實訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容的落實
增加培訓(xùn)場地和設(shè)備,根據(jù)強化實訓(xùn)的內(nèi)容,對已有的電工工藝實訓(xùn)室、電能計量實訓(xùn)室、PLC實訓(xùn)室、輸電線路工藝實訓(xùn)室進行了評估。根據(jù)需要增添了部分實訓(xùn)設(shè)備,包括高壓隔離開關(guān)、氣體斷路器、電壓互感器、電流互感器和測量儀表等。新建了輸變電控制實訓(xùn)室,購置了10千伏電氣控制系統(tǒng),包括10千伏輸入系統(tǒng)、電力變壓器、低壓輸出系統(tǒng)。在利用學(xué)?,F(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上,我們還與一些單位建立了實習(xí)基地的關(guān)系,組織學(xué)生到生產(chǎn)一線進行頂崗培訓(xùn)。加強指導(dǎo)人員隊伍建設(shè)。選派在理論和實踐上都有較深造詣的教師和經(jīng)驗豐富的師傅指導(dǎo)動手能力的培訓(xùn)。教師負責(zé)理論和實踐的結(jié)合,他們的主要任務(wù)是讓學(xué)生不僅會操作,還要讓學(xué)生弄清楚為什么這樣操作。師傅的指導(dǎo)作用是使學(xué)生熟練掌握操作技能:包括隔離開關(guān)、斷路器的拆裝檢修;防雷接地和無功補償系統(tǒng)的安裝;電力變壓器的使用;各種測量儀表的安裝與調(diào)試;發(fā)電廠防雷接地和電力電容器安裝等方面提高動手能力,達到熟練的程度。時間安排。專業(yè)崗位的訓(xùn)練時間安排采取了如下辦法:一是充分利用實習(xí)時間。二是利用好最后一個學(xué)期的時間,最后一學(xué)期把畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計與崗位培訓(xùn)結(jié)合進行。學(xué)生可以搞畢業(yè)設(shè)計,也可以不搞畢業(yè)設(shè)計,而進行提高動手能力負面的培訓(xùn),培訓(xùn)合格并寫出半年崗位培訓(xùn)的經(jīng)驗總結(jié)即可。三是結(jié)合專業(yè)提高動手能力組織好第二課堂活動,按不同的專業(yè)側(cè)重點,把學(xué)生的第二課堂活動分成相對應(yīng)的小組來進行,這也是提高學(xué)生動手能力的好方法。學(xué)生動手能力的培訓(xùn)在白天進行,也在早、晚和周六、周日休息時間進行。培訓(xùn)制度。為保證提高學(xué)生動手能力培訓(xùn)的質(zhì)量,制定了嚴(yán)格的管理制定。一是對指導(dǎo)人員的要求,包括人員的選擇要求,在培訓(xùn)中的責(zé)任,對學(xué)生的管理要求。二是對受培訓(xùn)學(xué)生的的要求,包括按時參加專業(yè)崗位培訓(xùn),在培訓(xùn)中虛心學(xué)習(xí),認真刻苦。培訓(xùn)制度的制定與實施保證了提高學(xué)生動手能力的質(zhì)量。檢查。按照培訓(xùn)制度,輸變電系對專業(yè)崗位培訓(xùn)進行經(jīng)常性的檢查,學(xué)院進行不定期的檢查。在檢查過程中,對認真進行指導(dǎo)和管理的教學(xué)人員和學(xué)生進行表揚,對教學(xué)人員存在的問題及時解決,對不認真學(xué)習(xí)的學(xué)生進行批評教育。對培訓(xùn)中出現(xiàn)的其他問題,及時解決。結(jié)果。通過強化的“變電所運行與維護”和“電能輸送系統(tǒng)運行與維護”的專業(yè)崗位的訓(xùn)練,使經(jīng)過訓(xùn)練的學(xué)生在斷路器、隔離開關(guān)的拆裝檢修;各種測量儀表的安裝與調(diào)試;防雷接地和無功補償系統(tǒng)的安裝與維護;電廠仿真運行實習(xí);電力變壓器的使用和維護;測量儀表的安裝調(diào)試和使用;發(fā)電廠防雷接地和電力電容器等方面的實際動手能力有了明顯的提高。受提高動手能力培訓(xùn)的學(xué)生普遍感到:通過這樣的培訓(xùn),個人在一個方面的實際動手能力強了許多,畢業(yè)后在該崗位工作,心里有把握多了,這樣的培訓(xùn)好。
中圖分類號:G712;TM711 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-4311(2015)25-0200-04
0 引言
高職電氣自動化技術(shù)專業(yè)的就業(yè)方向之一是在企業(yè)從事供配電系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、運行與維護工作,“供配電技術(shù)”課程旨在為這些職業(yè)活動提供所必需的基本技能和知識,是一門綜合性、實踐性都很強的專業(yè)核心課程[1]。其中“電力系統(tǒng)中性點運行方式”這部分教學(xué)內(nèi)容是一個涉及面很廣的綜合性技術(shù)課題,涉及到供電可靠性、過電壓與絕緣配合、繼電保護、通信干擾、系統(tǒng)穩(wěn)定等方面[2],對于電氣類專業(yè)學(xué)生來說是一個教學(xué)難點,教學(xué)要求以理解與掌握基本概念為主。為提高教學(xué)效果,筆者從中性點概念、運行方式分類、比較教學(xué)法、MATLAB仿真等四個方面進行教學(xué)探索與實踐。
1 中性點概念的理解
GB/T2900.1-2008《電工術(shù)語 基本術(shù)語》中對“中性點(neutral point)”的定義是:多相系統(tǒng)星形聯(lián)結(jié)的公共點,或單相系統(tǒng)的接地中間點。GB/T2900.50-2008《電工術(shù)語 發(fā)電、輸電及配電 通用術(shù)語》中對“多相系統(tǒng)中性點(neutral point in a polyphase system)”的定義是:星形連接的設(shè)備中(例如電力變壓器或接地變壓器)的n繞組公共點。對于這兩個定義,學(xué)生并不難理解。對于星形聯(lián)結(jié)的各類電力設(shè)備,譬如發(fā)電機、變壓器、電動機、調(diào)相機、避雷器、電容器組、電抗器組、用電負載等等,“電力設(shè)備的中性點”是指“電力設(shè)備的星形聯(lián)結(jié)公共點”。
在以往教學(xué)中,一般都籠統(tǒng)認為“電力系統(tǒng)中性點”就是星形聯(lián)結(jié)的發(fā)電機或變壓器的中性點[3]。然而在工程和科研實踐中,筆者深刻感受到,將“發(fā)電機或變壓器的中性點”與“電力系統(tǒng)中性點”區(qū)分開來,視為兩個概念是非常有必要的。在教學(xué)實踐中,筆者通過以下兩個實例來引導(dǎo)學(xué)生理解這兩個基本概念。
實例1:圖1是某0.4kV電力系統(tǒng)簡圖[4],該系統(tǒng)有兩臺變壓器。圖中A點是變壓器1的中性點,B點是變壓器2的中性點,那么系統(tǒng)中性點是哪一點呢?
學(xué)生經(jīng)過討論,有幾種意見:①A點、B點都是系統(tǒng)中性點。②C、D、E、F點都是系統(tǒng)中性點。③D點是系統(tǒng)中性點。④E點是系統(tǒng)中性點。
筆者分析如下:從理想電路拓撲結(jié)構(gòu)的角度來看,A、B、C、D、E、F點沒什么區(qū)別;但是從實際電路與施工運行的角度來看,這些點是有區(qū)別的。A、B點是變壓器二次側(cè)星形繞組的公共點,位于變壓器室;C、D、E、F點則是配電盤PEN母排上的結(jié)點,位于配電室。從D點引出的線作為0.4kV系統(tǒng)的中性線,從E點引出的線作為0.4kV系統(tǒng)的保護線,因此D點才是0.4kV系統(tǒng)的中性點。從A點至D點、從B點至D點之間的這段導(dǎo)線則是變壓器的保護中性線,它必須絕緣。
實例1總結(jié)如下:國際電工委員會標(biāo)準(zhǔn)(簡稱IEC標(biāo)準(zhǔn))為了區(qū)分“發(fā)電機或變壓器的中性點”與“電力系統(tǒng)的中性點”,將星形聯(lián)結(jié)的發(fā)電機或變壓器的公共點稱為星形結(jié)點(star point)[4]。筆者認為,“發(fā)電機或變壓器的星形結(jié)點”名稱更為科學(xué),但由于歷史原因,國內(nèi)習(xí)慣稱作“發(fā)電機或變壓器的中性點”,因此必須明確,“發(fā)電機或變壓器的中性點”與“電力系統(tǒng)的中性點”是既有聯(lián)系又有區(qū)別的兩個概念。對于0.4kV系統(tǒng),不妨這樣來理解:從發(fā)電機或變壓器的中性點引出一根絕緣導(dǎo)線,根據(jù)具體需要,在這根絕緣導(dǎo)線上選擇某點,即可作為系統(tǒng)中性點;若發(fā)電機或變壓器沒有中性點,而系統(tǒng)又需要中性點,則可利用接地變壓器,得到一個系統(tǒng)中性點。
實例2:圖2是某110kV電力系統(tǒng)簡圖[5],該系統(tǒng)有三臺變壓器。圖中A、B、C點分別是三臺變壓器的中性點,三個點之間沒有聯(lián)結(jié)線。那么系統(tǒng)中性點是哪一點呢?
學(xué)生經(jīng)過討論,大部分認為A、B、C三點都是系統(tǒng)中性點。
筆者分析如下:若此110kV系統(tǒng)只有一臺變壓器,則系統(tǒng)中性點當(dāng)然就是這臺變壓器的中性點;若此110kV系統(tǒng)的三臺變壓器的中性點聯(lián)結(jié)在一起,則可根據(jù)具體需要,在這根聯(lián)結(jié)導(dǎo)線上選擇某點,作為系統(tǒng)中性點。但是現(xiàn)在三臺變壓器的中性點沒有聯(lián)結(jié)在一起,因此系統(tǒng)中性點在物理上不會特指哪一臺或哪幾臺變壓器的中性點。
實例2總結(jié)如下:對于110kV及以上系統(tǒng),在分析單相接地故障等實際問題時,可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓撲、網(wǎng)絡(luò)元件參數(shù)得到一個等值電力系統(tǒng)。該等值電力系統(tǒng)就有一個中性點[6]。
2 運行方式的分類
中性點運行方式的分類方法有很多種,由此帶來較多的名詞術(shù)語,學(xué)生在看技術(shù)文檔時,對這些術(shù)語常常覺得模糊不清。筆者在教學(xué)中抓住兩點原則:一是將“電力系統(tǒng)的中性點運行方式”與“電力設(shè)備的中性點運行方式”區(qū)分開來,二是弄清術(shù)語的物理意義。
若討論對象是某臺具體的電力設(shè)備,則設(shè)備中性點運行方式的物理意義很直觀、清晰。譬如變壓器,有以下幾種:
中性點不接地中性點經(jīng)消弧線圈接地中性點經(jīng)高阻抗接地中性點直接接地中性點經(jīng)中阻抗接地中性點經(jīng)低阻抗接地
若討論對象是某個指定范圍與等級的電力系統(tǒng),譬如某鋼鐵廠110kV系統(tǒng),則該系統(tǒng)中性點運行方式的物理意義有時不是很直觀。目前最常用的是按照接地短路時接地電流的大小分為大電流接地系統(tǒng)和小電流接地系統(tǒng)[7]。為了突出物理意義,系統(tǒng)中性點運行方式的分類如下:
中性點有效接地中性點非常有效接地中性點普通有效接地中性點非有效接地中性點不接地中性點諧振接地中性點高阻抗接地中性點低阻抗接地
“中性點非常有效接地系統(tǒng)”在物理上是指系統(tǒng)的所有變壓器都直接接地,也叫“中性點全接地系統(tǒng)”;“中性點普通有效接地系統(tǒng)”在物理上則是指系統(tǒng)的部分變壓器直接接地,至少要有一臺變壓器直接接地。
對于現(xiàn)場電氣技術(shù)人員來說,判別某個系統(tǒng)的中性點運行方式具有實際意義。以圖2為例,該系統(tǒng)有三臺變壓器。若三臺變壓器的中性點運行方式都一樣,則系統(tǒng)中性點運行方式當(dāng)然也就與之一樣。若三臺變壓器的中性點運行方式不一樣,則系統(tǒng)中性點運行方式是怎樣的呢?
美國電機工程師學(xué)會(AIEE)第32號標(biāo)準(zhǔn)對此作出了明確的規(guī)定,該標(biāo)準(zhǔn)沿用至今,在國際上得到廣泛的認同[6]。GB/T50064-2014《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合設(shè)計規(guī)范》中引用了這一標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)可知,無論這三臺變壓器的中性點運行方式怎樣,只要各種條件下系統(tǒng)的零序與正序電抗之比為正值且不大于3,而且零序電阻對正序電抗之比不大于1,則該系統(tǒng)可被認為是中性點有效接地的,否則就是中性點非有效接地系統(tǒng)。
筆者在教學(xué)中,一開始就將“發(fā)電機或變壓器的中性點”與“電力系統(tǒng)的中性點”區(qū)分開來,讓學(xué)生在腦海里建立起兩個概念。相應(yīng)地,將“發(fā)電機或變壓器的中性點運行方式”與“電力系統(tǒng)的中性點運行方式”也區(qū)分開來。實踐表明,這樣做是有效果的,因為概念清晰了,在進行供配電系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、運行與維護等實訓(xùn)時,可做到“知其然,知其所以然”,避免很多操作失誤。
另外在教學(xué)過程中,還有兩個問題要讓學(xué)生弄清楚:
①若某個系統(tǒng)的發(fā)電機中性點直接接地,是否意味著該系統(tǒng)是中性點有效接地系統(tǒng)?
發(fā)電機中性點不能直接接地,這已成定論。至于原因,文獻[6]有詳細分析,教學(xué)中可簡要介紹其中的原因。因此判斷系統(tǒng)是不是中性點有效接地系統(tǒng),不能看發(fā)電機中性點,而應(yīng)該看變壓器中性點,當(dāng)然僅看變壓器中性點是不夠的。
②在中性點有效接地系統(tǒng)中,變壓器中性點能否就地直接接地?
須具體情況具體分析。筆者根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和實踐總結(jié)后認為:
1)在中性點有效接地的低壓系統(tǒng)中,不允許“變壓器中性點就地直接接地”,須從變壓器中性點引出一根導(dǎo)線,根據(jù)具體需要,在這根導(dǎo)線上選擇某點直接接地。GB50065-2011《交流電氣裝置的接地設(shè)計規(guī)范》對此有明文規(guī)定。至于原因,文獻[4]和[8]均有詳細分析,教學(xué)中可簡要介紹其中的原因。
2)在中性點有效接地的高壓系統(tǒng)中,迄今尚有爭議,沒有定論。施工實踐中,有將變壓器中性點就地直接接地的,也有從變壓器中性點引出導(dǎo)線后再選擇某點接地的。
3 比較教學(xué)法的運用
俄國教育家烏申斯基認為“比較是一切理解和思維的基礎(chǔ),我們正是通過比較來了解世界上的一切”。在眾多的教學(xué)法中,筆者對比較教學(xué)法情有獨鐘[9]?!半娏ο到y(tǒng)中性點運行方式”這部分內(nèi)容非常適合采用比較教學(xué)法,將每種運行方式從接線、特點、應(yīng)用范圍等方面進行比較,可以使學(xué)生更好地認識事物的本質(zhì)與特征,獲得的知識與技能更加鮮明、牢固。為此,筆者精心設(shè)計了三張表格:接線比較、特點比較、應(yīng)用范圍比較,在理實一體化課堂用多媒體展示。
對于電氣類專業(yè),該教學(xué)模塊約占4~6個課時,主要為供配電系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、運行與維護等教學(xué)內(nèi)容打基礎(chǔ),因此表格里的內(nèi)容需要精心選擇、組織,以定性分析、實用結(jié)論為主[10]。譬如特點比較,筆者從供電可靠性、過電壓、絕緣、防雷、繼電保護、系統(tǒng)穩(wěn)定、斷路器工作條件、對電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的要求、故障點附近的生命危險等九個方面進行比較[11],見表1。
4 MATLAB/SIMULINK仿真教學(xué)
電氣領(lǐng)域從業(yè)人員的重要工作內(nèi)容之一是在現(xiàn)場進行電氣故障診斷。各種電力系統(tǒng)在發(fā)生各種故障時,三相對地電壓和線電壓、線路零序電流、故障點接地電流的暫態(tài)波形和穩(wěn)態(tài)波形是怎樣的呢?目前在供配電實訓(xùn)裝置或電力系統(tǒng)實訓(xùn)裝置中無法通過實驗觀察得到,學(xué)生得不到直觀、深刻的感性認識。
考慮到這種情況,筆者在教學(xué)中采用MATLAB/SIMULINK仿真,讓學(xué)生在計算機上完成,既有趣又增加了感性認識。圖3是10kV中性點不接地系統(tǒng)仿真模型[12],電源采用“Three-phase source”模塊,輸出電壓為10.5kV,內(nèi)部接線方式為星形聯(lián)結(jié)。四條輸電線路Line1~Line4均采用“Three-phase PI Section Line”模塊,線路長度分別為130km、175km、1km、150km。
在圖3的基礎(chǔ)上,在電源中性點接入一個電感線圈,其他參數(shù)不變,可得到中性點諧振接地系統(tǒng)仿真模型。兩種系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時的波形結(jié)果如圖4、圖5所示。對比分析波形可知,當(dāng)單相接地故障的暫態(tài)過程結(jié)束后,中性點不接地系統(tǒng)的故障點接地電流幅值在29A左右,中性點諧振接地系統(tǒng)則在4A左右,學(xué)生由此可以非常直觀地感受到,消弧線圈的補償效果十分明顯。
另外在圖3模型的基礎(chǔ)上,稍加改進還可以模擬同相兩點接地故障、間歇性單相接地故障等,不贅述。
5 結(jié)語
經(jīng)過幾輪的教學(xué)實踐,取得良好的教學(xué)效果。有學(xué)生畢業(yè)后在企業(yè)從事值班電工工作,反映“電力系統(tǒng)中性點運行方式”的基本知識與技能,給供配電系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、運行與維護等工作打下了扎實基礎(chǔ)。教學(xué)中的幾點心得體會是:
關(guān)鍵詞:
職業(yè)教育;電機與變壓器;一體化;教學(xué)設(shè)計
作為職業(yè)教育者,我們要對自己的工作性質(zhì)有正確的理解。職業(yè)教育區(qū)別于其他各類教育的本質(zhì)特征,就在于其目的是滿足受教育者就業(yè)的需要。眾所周知,當(dāng)今社會是競爭的社會,更是終生學(xué)習(xí)的社會。如何使學(xué)生在就業(yè)方面,在日后的進一步發(fā)展中更具有競爭優(yōu)勢,是我們每一個職業(yè)教育者必須思考的問題。筆者讀了全國職業(yè)教育先進個人蔣乃平先生主編的《“寬基礎(chǔ)、活模塊”的理論與實踐》一書,很受啟發(fā)。他說:“寬基礎(chǔ)”的“寬”不但是面對一個職業(yè)群的“寬”,而且是為受教育者奠定繼續(xù)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的“寬”;“活模塊”的“活”不但是提高就業(yè)能力的“活”,而且是更新學(xué)習(xí)內(nèi)容的“活”。筆者努力把這一觀點用在教學(xué)上,在不斷擴充自己的知識面、關(guān)注本專業(yè)最新發(fā)展情況、了解用人單位對技術(shù)工人要求的同時,注重把這些信息及時傳遞給學(xué)生;在嚴(yán)格要求學(xué)生學(xué)習(xí)基本知識鍛煉基本技能的同時,注重培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和自主創(chuàng)新能力。
一、教材分析
《電機與變壓器》是由勞動和社會保障部教材辦公室組織編寫的全國中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校電工類專業(yè)通用教材。其中變壓器共四個單元的內(nèi)容,分別是:變壓器的分類結(jié)構(gòu)和原理,變壓器繞組的極性測定與連接,變壓器并聯(lián)運行維護和檢修,特殊用途的變壓器。電機包括六個單元的內(nèi)容,分別是:電動機的基礎(chǔ)知識,三相異步電動機的運行,單相異步電動機,直流電動機,三相同步電動機,特種電機。通過學(xué)習(xí),要求掌握變壓器、異步電動機、直流電動機的結(jié)構(gòu)、原理、主要特性、使用和維護知識,并對同步電機和特種電機要有一定的了解。作為一體化改革課程,該課程學(xué)習(xí)中要求能夠理論聯(lián)系實際,注重對電機故障的分析、判斷和檢修能力的培養(yǎng),為解決實際技術(shù)問題奠定理論和技能基礎(chǔ)。
二、教學(xué)設(shè)計
在具體的教學(xué)活動中,筆者認為首先應(yīng)充分了解學(xué)生的學(xué)習(xí)接受能力,正所謂知己知彼。職業(yè)院校的學(xué)生可能文化課差一些,但在技能性、社會性和思維活動及發(fā)散性方面的素質(zhì)有明顯的優(yōu)勢。教師要對自己的學(xué)生有信心,他們的這些優(yōu)勢完全可以通過教育煥發(fā)出來、培養(yǎng)出來。就電機與變壓器這門課程而言,其基礎(chǔ)性、專業(yè)性都很強,并且其理論與操作聯(lián)系相當(dāng)緊密。對于一點基礎(chǔ)都沒有的高中生,直接灌輸大堆理論知識的做法顯然是不可取的。筆者認為,應(yīng)首先培養(yǎng)學(xué)生對這門課程的興趣,使其樹立自信心。從最簡單的兒童玩具到遙控小車,每一個知識點的講解和操作無不令他們歡欣雀躍,讓他們感受到了成功的喜悅并且增強了求知的欲望。有了好的開始,接下來的教學(xué)工作也就會順利地進行下去了。明確教學(xué)目標(biāo),做到有的放矢。認真對待每一個課題,包括教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、教學(xué)用具的課前研究和準(zhǔn)備。不但明確自己的教學(xué)目標(biāo),還要引導(dǎo)學(xué)生制定學(xué)習(xí)目標(biāo),明確學(xué)習(xí)任務(wù)。在學(xué)生操作過程中應(yīng)注意學(xué)生的每一點進步,及時表揚,發(fā)現(xiàn)不足立刻糾正,形成在學(xué)習(xí)和技能方面你追我趕的良好局面。同時要培養(yǎng)他們主動思考、積極動手、自覺總結(jié)經(jīng)驗的習(xí)慣。這樣做充實了課堂內(nèi)容,提高了學(xué)習(xí)效率,并且為學(xué)生今后的進一步學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。
三、教學(xué)方法
為了完成本課的教學(xué)目標(biāo),滿足不同認知水平學(xué)生的學(xué)習(xí)需要,在教法上筆者主要采用了創(chuàng)設(shè)情境法和通過拆裝實物研究結(jié)構(gòu)的分層教學(xué)法,并靈活運用其他輔助教學(xué)方法。
1.創(chuàng)設(shè)情境法(視頻和實物)
充分運用多媒體視頻等現(xiàn)代化的教學(xué)手段,并結(jié)合實物演示,以啟發(fā)引導(dǎo)、設(shè)疑提問等多種形式,來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)本課的積極性,有助于學(xué)生更好地理解本課的知識重、難點。
2.分層教學(xué)法
考慮到學(xué)生的認知情況呈現(xiàn)三層金字塔結(jié)構(gòu),筆者對學(xué)生進行適當(dāng)分組,每組里各層次水平的學(xué)生均勻分布。這樣可以讓小組內(nèi)部掌握較好的學(xué)生幫助相對較弱的同學(xué)來理解知識的重點,同時也能通過小組互助、教師指導(dǎo)而突破難點。結(jié)合學(xué)生的實際特點,本課筆者主要引導(dǎo)學(xué)生通過“小組互助、自主探究、動手實踐、歸納總結(jié)”的學(xué)習(xí)方法來學(xué)習(xí)。
四、教學(xué)過程
在教學(xué)中,筆者本著“由生活走向課堂,再由課堂走向生活”的教學(xué)理念,采用“一樣二用”的授課思路。“一樣”指單相異步電動機的外觀及組成,“二用”分別指單相異步電動機的用途和單相異步電動機如何使用(工作原理和實際電路),以一條教學(xué)主線“單相異步電動機是由哪幾部分組成的,是如何轉(zhuǎn)動的,突然不轉(zhuǎn)怎么辦”貫穿整堂課,并遵循“以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”的教學(xué)思想,逐層深入探究,運用多種教學(xué)方法,使學(xué)生掌握知識重點,突破難點,進而完成授課過程。因此筆者設(shè)計的教學(xué)過程如下:第一,復(fù)習(xí)提問。第二,創(chuàng)設(shè)情境,導(dǎo)入新課。第三,講授新知。第四,解釋應(yīng)用范圍。第五,常見故障檢修。第六,課堂練習(xí)。第七,課堂小結(jié)。第八,課后作業(yè)。
五、一體化教學(xué)日志
每天提前15分鐘到崗。提前10分鐘點名整隊;檢查學(xué)生穿戴情況;點評上次課一體化情況;布置當(dāng)天的學(xué)習(xí)任務(wù)。進入一體化實訓(xùn)車間安排值日;檢查車間詳細情況,填寫接班紀(jì)錄;打開工具箱,取出實習(xí)工具并鎖好工具箱。30分鐘后實習(xí)正式開始,總結(jié)上次課實習(xí)內(nèi)容,分發(fā)當(dāng)天實習(xí)材料,重點講解今天的一體化學(xué)習(xí)任務(wù)和要求,講注意事項書寫于黑板上。合上車間總電源,教師作示范,開始實習(xí)操作。教師作巡回指導(dǎo),找出學(xué)生的公共難點,利用黑板和實訓(xùn)器材在課堂上作具體講解。再次開始實訓(xùn),給個別學(xué)生做重點指導(dǎo)。利用空閑時間準(zhǔn)備好本次實訓(xùn)所需的調(diào)試設(shè)備和器材,盡力幫助解決學(xué)生們的實訓(xùn)工具和材料短缺問題。“重表揚,輕批評”,激勵學(xué)生又快又好地完成實習(xí)任務(wù)。巡回檢查學(xué)生們的操作安全情況,及時排除安全隱患。按順序登記好學(xué)生的實訓(xùn)完成情況,并逐次調(diào)試評分,給出實習(xí)成績。提前45分鐘提示學(xué)生作好實習(xí)收尾工作;提前30分鐘切斷車間總電源;打開工具箱,放好實習(xí)工具;安排值日。詳細檢查車間整體情況,填寫交班紀(jì)錄;點評當(dāng)天的一體化學(xué)習(xí)情況;整點下班。
1.引言
隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展,電視機、手機等電子產(chǎn)品與我們生活息息相關(guān)。本文以電視機為例,分析電子產(chǎn)品常見故障檢修方法,通過案例講解,介紹了電視機常見故障排除方法。
2.電視機常見故障現(xiàn)象
(1)開機后或使用時,聽到“啪啪”的響聲,甚至有臭味,此時如不立即關(guān)機,則有可能損壞元件或使顯像管炸裂。這是電視機高壓部分在打火,使空氣的氧氣在電火花作用下生成少許臭氧。
(2)使用過程中電視機突然冒煙或有焦煙味,嚴(yán)重出現(xiàn)明火應(yīng)立即切斷電源,清除周圍可然物品,用細沙或濕棉被,毛毯等紡織物包住電視機,以隔絕空氣流通,撲滅火苗,同時防止因燃燒而引起顯像管爆炸傷人。但嚴(yán)禁用水滅火,以免顯像管驟冷爆裂。
(3)電視機亮度突然變暗,整幅畫面縮小,這是電源故障所致,要及時關(guān)機,以免故障擴大。
(4)開機后,屏幕上出現(xiàn)不規(guī)則的黑點或黑線,較長時間地跳動,可將頻道選擇鈕撥到空擋觀察,如仍不消失,應(yīng)立即關(guān)機。
3.故障分析步驟
(1)切斷電源,打開電視機后蓋,切勿碰高壓嘴部分,從電源線開始檢查,觀察整體電路,看看有沒有異?,F(xiàn)象,比如電阻燒斷或電路板線條燒斷等現(xiàn)象;
(2)若無明顯外部故障,通電,根據(jù)電視機的光、像、色、聲幾方面的情況,確認故障現(xiàn)象,從故障現(xiàn)象推斷故障所在的范圍;
(3)通過檢查和分析確定故障部位;
(4)運用各種測試手段發(fā)現(xiàn)故障元件;
(5)用合格的元件更換故障元件或進行必要的調(diào)整來排除故障。
圖1-1 故障檢修流程圖
4.故障分析過程注意事項
(1)集成電路(IC)的引腳間距很小,測量時表棒容易發(fā)生短路,造成意外的損壞。在此特別提醒:檢測時,一是建議采用單手操作;二是不宜直接測集成塊引腳本身,而應(yīng)測引腳外延的焊盤;三是表筆不宜過于傾斜,以防止短路;四是嚴(yán)禁帶電測電阻和焊接元件。
(2)在拆除顯像管高壓帽之前,-定要對顯像管的陽極殘留電壓進行放電。放電方法:關(guān)機后將顯像管高壓嘴串一個10k(2W)電阻,對顯像管玻璃外殼進行多次放電。放電時,應(yīng)對顯像管地線放電,切不可在機內(nèi)地線上打火放電,更不能用打火法來試驗有無高壓;否則,會引起集成電路(特別是解碼集成塊)的損壞。
(3)在發(fā)現(xiàn)開機斷保險絲時,未經(jīng)查明原因,不急于換上保險絲通電(特別不能用比原來規(guī)格大的保險絲或金屬絲替代),否則,可能會使尚未損壞的元件(如電源調(diào)整管、行輸出管、基色輸出管等)燒壞。如果不通電無法發(fā)現(xiàn)故障,可用規(guī)格相同的保險絲換上去再試一下,此刻要掌握時機,觀察故障現(xiàn)象。最好先切斷電視機穩(wěn)壓電源的負載,然后檢查穩(wěn)壓電源。
(4)將底板平放在桌面時,要預(yù)先檢查底板下面是否有金屬物,以防止開機時時造成短路。不要帶電移動電路板。
(5)當(dāng)掃描電路不正常,屏幕上呈現(xiàn)一條水平亮線或垂直亮線時,應(yīng)將亮度關(guān)小后再進行檢查,以免燒傷屏幕。
(6)檢修時,不可盲目調(diào)試機內(nèi)可調(diào)元件(如磁心、磁帽、可變電阻、電位器等),否則,會使那些本來無故障的電路工作失常。
(7)在通電檢查時,如發(fā)現(xiàn)冒煙、打火、焦臭味、異常過熱等現(xiàn)象,應(yīng)立即關(guān)機檢查。
5.更換元件注意事項
(1)集成電路的更換
集成電路損壞后,一定要用同型號的更換。更換集成塊時,務(wù)必確定正確的插入方向,切不可將管腳插錯,必須在關(guān)閉電源之后進行,拆裝集成電路時,烙鐵外殼不可帶電以免損壞集成電路。
(2)晶體管的更換
更換晶體管最好用相同型號的管子,或者用晶體管對換表中所列功能相同的管子(但要注意管腳排列是否相同)。對于低頻管,其耐壓和β值應(yīng)符合要求。對于高頻管,其耐壓和fT值應(yīng)符合要求:對于功率管,其耐壓和功耗應(yīng)符合要求;在更換中還要檢查絕緣用的云母薄片有無裂損,替換后再用萬用表檢查絕緣情況。
(3)線圈、變壓器的更換
因為各種電視機所用線圈、變壓器多數(shù)不盡相同,所以更換時應(yīng)用與原機相同規(guī)格的線圈或變壓器。但換上同規(guī)格的線圈、變壓器后,需作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。若無成品更換而需自行制作時,則應(yīng)該用同樣線徑,同樣長度的導(dǎo)線(有時就可用原來的導(dǎo)線),按同樣的工藝?yán)@制和處理,以確保電感量相同,絕緣性能良好。應(yīng)特別注意其引出頭位置應(yīng)與原來相同。
(4)彩色顯像管的更換
彩色電視機通常采用自會聚彩色顯像管,其偏轉(zhuǎn)線圈是由廠家配套供應(yīng)的,并已事先調(diào)整到最佳狀態(tài)。顯像管衰老或損壞了,需用同規(guī)格的顯像管連同偏轉(zhuǎn)線圈一起更換。如果只更換顯像管,則更換后需要進行色純度與會聚的嚴(yán)格校正。
6.檢修實例
(1)無光柵、無伴音、無彩色檢修
此故障一般是電源電路或行輸出電路有故障所致。檢修時,首先應(yīng)檢查機內(nèi)兩只熔斷器是否熔斷(可只觀檢查或用萬用表R1×1Ω擋測量)。0.5A熔斷器串接在電源變壓器的一次(初級)回路中,也可以在不打開電視機外殼的情況下,測出電源變壓器一次回路是否開路。其方法是:將萬用表至于R×10Ω擋,兩只表筆分別接電源插頭的兩端,然后接通電源的開關(guān),正常時能測出幾百歐姆的電阻值,若測得阻值為無窮大,則是0.5A熔斷器熔斷、電源變壓器一次繞組開路、電源線斷線或電源開關(guān)損壞。
若0.5A熔斷器熔斷,則應(yīng)檢查電源變壓器是否燒毀、整流器是否擊穿。若電源變壓器和整流器件正常,則是市電電壓不穩(wěn)定(瞬間偏高)所致。若2A熔斷器熔斷,則是電源穩(wěn)壓調(diào)整電路或負載電路有短路故障,應(yīng)檢查是行輸出管、行輸出變壓器等負載電路短路還是行頻偏移使行掃描工作電流增大。
若熔斷器完好,則應(yīng)測量穩(wěn)壓電源的+12V輸出電壓是否正常。若+12V電壓為0V,則是電源調(diào)整管或復(fù)合放大管開路、復(fù)合放大管基極的偏置電阻器開路、穩(wěn)壓二極管擊穿損壞等。若+12V電壓偏低,僅有3V~5V,則是整流電路或穩(wěn)壓電路中有元器件損壞。
圖1-2 “三無”故障檢修流程圖
(2)有圖像、有伴音、無彩色故障檢修
有圖像、有伴音,表明信號通道中自高頻頭至中放部分是正常的,當(dāng)然電源電路、伴音電路和掃描系統(tǒng)也是正常的。如果圖像質(zhì)量和伴音質(zhì)量都較差,無彩色的故障還有可能在公共通道(如天線接觸不良或通道增益下降等),如果圖像和伴音質(zhì)量均較好,故障范圍可以鎖定在解碼電路或色度控制電路。
圖1-3 有圖像、有伴音、無彩色檢修流程圖
(3)無光柵、無圖像、有伴音故障檢修
圖1-4 無光柵、無圖像、有伴音故障檢修流程圖
有伴音,表明公共通道和電源電路正常。根據(jù)本機開關(guān)電源是采用行逆程脈沖反饋鎖定振蕩頻率的特點,可以基本判定行掃描電路也正常。
7.結(jié)束語
本文是作者長期維修經(jīng)驗總結(jié),僅供初學(xué)者和電子愛好者參考。
參考文獻
[1]趙妮娜主編.電子技能實訓(xùn)[M].北京:機械工業(yè)出版社,2010,11.
[中圖分類號] G642 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437(2013)14-0015-02
目前,我國工程教育的規(guī)模位居世界第一,高等工程教育的本科在校生達到371萬人,研究生47萬人。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,中國現(xiàn)有工程師210萬人,大學(xué)生中有35%學(xué)工科――“現(xiàn)役”和“后備”工程師的數(shù)量目前都排名世界第一。據(jù)《財富》雜志公布的最新數(shù)據(jù),美國“適合全球化要求”的工程師有54萬;中國只有16萬,占不到全國工程師總數(shù)的1/10;而印度符合全球化需求的工程師超過其總數(shù)的70%。為全面提高工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量,促進我國由工程教育大國向工程教育強國邁進,教育部提出了“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”。
上海工程技術(shù)大學(xué)城市軌道交通學(xué)院在教育部啟動“卓越工程師培養(yǎng)計劃”的契機下,根據(jù)已有產(chǎn)才學(xué)合作的特色培養(yǎng)方式,城市軌道交通車輛工程專業(yè)申請為教育部首批卓越工程師教育培養(yǎng)計劃試點專業(yè)。本文在“卓越工程師”背景下,淺談軌道交通通信信號專業(yè)認識實踐實習(xí)。依托上海軌道交通培訓(xùn)中心龍陽路基地,城市軌道交通通信信號專業(yè)學(xué)生通過認識實踐實習(xí),對本專業(yè)涉及的信號系統(tǒng)設(shè)備有更感性的認識,增強了學(xué)習(xí)興趣及學(xué)習(xí)動力,認識實踐彌補了課堂理論教學(xué)的不足,實踐效果明顯。
一、實習(xí)對象
在城市軌道交通學(xué)院設(shè)置的主要專業(yè)中,有利用軌道交通設(shè)備指揮地鐵行車的專業(yè),還有對信號設(shè)備進行維護、保養(yǎng),保證信號設(shè)備良好,保障鐵路行車安全的專業(yè)。本次認識實踐實習(xí)對象為大一城市軌道交通通信信號專業(yè)學(xué)生,安排在第二學(xué)期末。認識實習(xí)是繼課堂教學(xué)之后的一個重要實踐環(huán)節(jié),其目的是使學(xué)生能把在校所學(xué)的城市軌道交通概論基本理論知識與現(xiàn)場生產(chǎn)實踐聯(lián)系起來,獲得對本專業(yè)領(lǐng)域相關(guān)的感性認識和實踐知識,為后續(xù)的專業(yè)課程學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
二、依托基地
為了確保鐵路行車安全正點,以往這些專業(yè)的學(xué)生到現(xiàn)場實習(xí),由于受到實習(xí)場地、實際系統(tǒng)的運行、培訓(xùn)實習(xí)時間等各種因素的制約,只能觀看,不能親手操作,實習(xí)效果不能滿足教學(xué)的需要。本次實習(xí)采取直觀教學(xué),依托上海軌道交通培訓(xùn)中心龍陽路基地,改變以往實習(xí)只能觀看不能動手操作的缺點。
上海軌道交通培訓(xùn)中心龍陽路基地,由“一條實訓(xùn)線路、三個運行平臺、五個專業(yè)系統(tǒng)”和原張江高科地鐵站“三站兩區(qū)間”組成的。在龍陽路基地至2號線原張江車站建有實訓(xùn)線,線路總長1.6公里,采用了國產(chǎn)化的CBTC信號設(shè)備,并安裝新型道岔和轉(zhuǎn)轍機,并由原2號線張江站、龍陽路基地以及一個模擬車站構(gòu)成了“三站兩區(qū)間”的線路形態(tài)。
三、實習(xí)內(nèi)容
鑒于實習(xí)對象的知識結(jié)構(gòu),本次實習(xí)主要是介紹城市軌道交通信號基礎(chǔ)設(shè)備,其中重點講解室外設(shè)備,如:軌道電路、信號機、轉(zhuǎn)轍機、計軸器、應(yīng)答器等。下面以軌道電路、計軸器為例講解認識實習(xí)。
(一)軌道電路的基本原理
軌道電路是以鐵路線路的兩根鋼軌作為導(dǎo)體,兩端加以機械絕緣(或電器絕緣),接上送電和受電設(shè)備構(gòu)成的電路。最簡單的軌道電路如下圖所示。軌道電路由鋼軌、軌道絕緣、軌端接續(xù)線、引接線、送電設(shè)備及受電設(shè)備等主要元件組成。
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圖1 軌道電路示意圖
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圖2 軌道電路現(xiàn)場設(shè)備
(二)25Hz相敏軌道電路設(shè)備構(gòu)成
送電端扼流變壓器(BE25)、送電端電源變壓器(BG25)、送電端限流電阻(RX)、熔斷器(RD1 、RD2)、受端扼流變壓器、受電端中繼變壓器(BG25)、RD3熔斷器、防雷補償器(FB)、防護盒(HF)、軌道繼電器(GJR)、25HZ電源屏。
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圖3 25HZ相敏軌道電路原理圖
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(1)扼流變壓器 (2)限流電阻
圖4 軌道電路軌旁設(shè)備
扼流變壓器作用:溝通牽引電流,同時配合送電端供電變壓器,受電端匹配變壓器和二元二位繼電器等設(shè)備,構(gòu)成25HZ相敏軌道電路系統(tǒng)。
送端限流電阻作用:防止車輛在送端軌面上分路時,分路電流過大燒毀軌道變壓器,提高分路靈敏度。
(三)計軸器
城市軌道交通信號系統(tǒng)中采用計軸器,是今年出現(xiàn)的新景象。當(dāng)列車運行控制系統(tǒng)(Automatic Train Control, ATC)出現(xiàn)故障的情況下,計軸器作為軌道電路的替代品,由其構(gòu)成聯(lián)鎖、閉塞系統(tǒng),以保證列車運行安全。今年以來,城市軌道交通信號系統(tǒng)選用基于通信的列車自動控制系統(tǒng)(Communications Based Train Control ,CBTC),作為CBTC系統(tǒng)的后備模式,普遍也采用“計軸器”替代軌道電路,用“計軸器”檢測軌道區(qū)段有無列車占用。
計軸系統(tǒng),它主要完成檢查區(qū)段狀態(tài)的功能,包含室內(nèi)設(shè)備和室外設(shè)備,室外設(shè)備有傳感器(計軸磁頭)和電子連接箱;室內(nèi)設(shè)備有運算器、UPS電源、繼電器以及由計算機構(gòu)成的計軸器主機系統(tǒng)。室內(nèi)設(shè)備和室外設(shè)備由專用計軸電纜相連。
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圖5 計軸設(shè)備的原理圖
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圖6 計軸磁頭和電子連接箱
四、總結(jié)
體托上海軌道交通培訓(xùn)中心龍陽路基地,城市軌道交通通信信號專業(yè)現(xiàn)場認識實習(xí)采用直觀教學(xué)和最生動的方案,基地里面信號設(shè)備供學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中真刀真槍地演練,深受學(xué)生歡迎。通過認識實踐實習(xí),學(xué)生獲得了對本專業(yè)領(lǐng)域的感性認識和實踐認識,為后續(xù)的專業(yè)課程學(xué)習(xí)打下堅實基礎(chǔ),實踐實習(xí)效果顯著。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 劉麗梅,韓江.卓越工程師人才培養(yǎng)的研究[J].前沿,2012,(12):183-184.
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在中等職業(yè)的《電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能》等同類課程教學(xué)活動中,理論與實際聯(lián)系要求緊密,專業(yè)實訓(xùn)內(nèi)容多,實訓(xùn)環(huán)節(jié)變化大,各校已基本對電工基礎(chǔ)理論與技能實訓(xùn)教學(xué)實行一體化整合,把原來的《電工技術(shù)基礎(chǔ)》與《電工技能與實訓(xùn)》教材實行整合。一體化教學(xué)對場地、設(shè)備要求高,工位充足,學(xué)生就業(yè)上崗技能要求實訓(xùn)模擬環(huán)境與實際工作環(huán)境接近,但目前學(xué)校的基礎(chǔ)設(shè)施和實訓(xùn)室建設(shè)設(shè)計往往無法達不到這類實訓(xùn)課的需要。因此,探索在現(xiàn)有的基礎(chǔ)環(huán)境上改善實訓(xùn)室建設(shè),使其適用面寬、仿真度高,功能靈活多變的電工基礎(chǔ)類實訓(xùn)室,對提高《電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能》一體化教學(xué)質(zhì)量、提高電工專業(yè)實訓(xùn)教學(xué)管理水平具有重要義。
一、中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校采用《電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能》的版本與實訓(xùn)室的現(xiàn)狀
目前《電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能》采用整合度比較高的教材主要分兩類:高等教育出版社版與廣西教育出版社出版的兩個版本。其中高教版的是以傳統(tǒng)的《電工技術(shù)基礎(chǔ)》教材加以改進,主要在課題引入、實物舉例、后以任務(wù)實訓(xùn)加以驗證,其版本有些類似高中物理教學(xué)模式,它的優(yōu)點在于采用實物圖例連接舉例,實驗與實訓(xùn)設(shè)計有很重的高中物理實驗室味道,目前基本配備主流是天煌教儀THETDG-1型電工技術(shù)實訓(xùn)裝置的配備。中職學(xué)生學(xué)習(xí)起來對理論的理解發(fā)費時間較多,而技能實訓(xùn)效果一般,許多中職學(xué)生不能在實訓(xùn)中產(chǎn)生強烈的興趣,更找不到實訓(xùn)現(xiàn)象與對應(yīng)理論的聯(lián)系,是一種比較適合教師教學(xué)而不太適合學(xué)生學(xué)的配備選擇。
另一類是以廣西教育出版社出版的《電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能》為代表,它是一本的在完成工作任務(wù)過程中學(xué)習(xí)電工基礎(chǔ)專業(yè)知識、專業(yè)技能和工作過程的一體化教材,突出“做中學(xué)”的核心特點,它是按照實際操作的工作步驟、安全和技術(shù)要求,引導(dǎo)學(xué)生在做的過程中體驗成功,產(chǎn)生專業(yè)“做中學(xué)”的學(xué)習(xí)興趣,繼而指引學(xué)生明確要求、學(xué)習(xí)工作任務(wù),實施任務(wù)計劃,檢查“工程”進度與“安裝工程”質(zhì)量與修改任務(wù)方案、總結(jié)與評價的任務(wù)完成情況等各個環(huán)節(jié),學(xué)生學(xué)習(xí)與技能訓(xùn)練的效果實踐當(dāng)中較為理想,實訓(xùn)室配備一般是采用通用型電工電子實驗裝置即可。采用這個版本教材與實訓(xùn)配備,比較適合學(xué)生學(xué)習(xí),但對教師的要求非常高,教師必須有很強的實操能力與指導(dǎo)能力,并在實訓(xùn)教學(xué)過程逐漸把相關(guān)理論基礎(chǔ)知識聯(lián)系起來,引導(dǎo)學(xué)生把操作與理論系統(tǒng)整合。當(dāng)前,大多數(shù)職校都在探索這種模式,并且在技能競賽中獲得比較好的成績。
這兩種比較有代表性的模式都存在著以下共同的問題:
(1)各校電工類實訓(xùn)室建設(shè)大都只根據(jù)課程實驗或?qū)嵱?xùn)需要,以成套實訓(xùn)設(shè)備裝備實訓(xùn)室,比較有代表行的型號有DGX-1型 電工技術(shù)試驗裝置 、TH-DD電工電子實驗裝置等。這些實訓(xùn)任務(wù),主要還是進行驗證性教學(xué),沒有能實現(xiàn)實訓(xùn)環(huán)境與實際安裝場景的有機結(jié)合,特別是在電工基礎(chǔ)的基本電路實驗,學(xué)生對原理圖與實物之間的聯(lián)結(jié)理解欠缺,而在主要電氣安裝部分如:日關(guān)燈的安裝、單戶住宅的用電系統(tǒng)的布線、三相配電線路以及電力拖動部分,沒有能強化學(xué)生作為電工職業(yè)的必要技能標(biāo)準(zhǔn),從而缺乏電氣安裝工程實際操作技能。
(2)在電動機實驗部分,缺乏電動機、發(fā)動機相應(yīng)的結(jié)構(gòu)模型,沒有配套的可供拆裝電動機及相應(yīng)工具,而在實踐當(dāng)中,電動機的拆裝很有市場,實驗室在方面缺乏配備無疑是我們忽視了市場的需求。
(3)在基本的電工布線配套設(shè)備方面,成套設(shè)備一般都沒有配備沖擊鉆、電鉆、角磨機、石材切割機等室內(nèi)電工安裝常用工具,使得學(xué)生的基本技能僅僅停留在實訓(xùn)室的操作臺上。
二、通用《電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能》實訓(xùn)室建設(shè)改善思考
實訓(xùn)的目的一般有兩個:一是通過實訓(xùn),掌握電工技能鑒定所需的技能,獲得從業(yè)資格證。二是學(xué)會本行業(yè)中的基本技能,使學(xué)生能獨立完成相關(guān)工作。如果從學(xué)生學(xué)習(xí)技能應(yīng)與實際工作技能接軌的角度思考的話,實訓(xùn)室配套設(shè)備的改革與實訓(xùn)室結(jié)構(gòu)設(shè)計的改善可以采取以下思路:
1.電工基礎(chǔ)實訓(xùn)室分解為以下幾個功能室
基礎(chǔ)電工實訓(xùn)室、布線實訓(xùn)室、電動機維修實訓(xùn)室(含變壓器)、電力拖動實訓(xùn)室。
各功能室功能簡介:
基礎(chǔ)電工實訓(xùn)室:主要是驗證電工基礎(chǔ)中基本電路有關(guān)的實驗,主要包括基本元件(電阻、電容、電感等)、基本電路(歐姆定律、串并聯(lián)、節(jié)點、基爾霍夫定律等)、基本儀表(電壓表、電流表、萬用表、鉗表、示波器、兆歐表等),本實訓(xùn)室可以與通用型的電子電工實訓(xùn)室通用。
布線實訓(xùn)室:以空的房間為主,將一整間大的實訓(xùn)室分割為四至六間小隔間,如同小浴室、廚房,主要功能是讓學(xué)生能在真實的墻上實訓(xùn)布線,裝排插、燈的開關(guān),有機會學(xué)習(xí)使用沖擊鉆、電鉆、角磨機、石材切割機等室內(nèi)電工安裝常用工具,的提高學(xué)生實用電工技能。
電動機維修實訓(xùn)室(含變壓器):主要以電動機、發(fā)電機的拆裝、變壓器的拆裝訓(xùn)練為主,掌握完整的拆裝工藝。
電力拖動實訓(xùn)室:以電力拖動為主要實訓(xùn)內(nèi)容,掌握電動機基本的正反轉(zhuǎn)控制、時間繼電器控制Y-降壓起動控制、掌握交流接觸器等控制器件的連接方法,以及常見開關(guān)類器件的拆裝,學(xué)習(xí)配電箱安裝等。
2.電工基礎(chǔ)實訓(xùn)室配套的元器件應(yīng)作以下調(diào)整
(1)基礎(chǔ)電工實訓(xùn)室:增加實物電源如電池盒、蓄電池;增加普通物理實驗用的開關(guān)、燈珠等電路配件,實踐教學(xué)當(dāng)中可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)入門電路的直觀認知程度,提高對歐姆定律的理解,以及常規(guī)電流、電壓的測量的掌握都起到很好的效果。
(2)布線實訓(xùn)室:以實際室內(nèi)裝修用的線材、開關(guān)、漏電保護器、插座、管線以及相關(guān)安裝用到的配套工具作為配套器材。
(3)電動機維修實訓(xùn)室(含變壓器):以實際的一般三相電動機維修、變壓器維修工作需要配備全套器材。
(4)電力拖動實訓(xùn)室:以目前的基本通用配置增加配電箱的實際安裝,并要求接電驗證。
(5)建議在電工基礎(chǔ)實訓(xùn)室配備多媒體設(shè)備,在每一實訓(xùn)臺配備電腦,裝備[虛擬電子實驗室].NI.Multisim.漢化版,讓學(xué)生可以模擬與實操結(jié)合,這樣能更好的讓學(xué)生理解原理圖與實物之間的聯(lián)結(jié)。
電工基礎(chǔ)與技能實訓(xùn)室建設(shè)的實踐應(yīng)用中我們體會到,只有讓學(xué)生能充分接觸實物實驗、實訓(xùn),才能達到通過實驗、實訓(xùn)幫助學(xué)生理解電工理論知識,掌握電工操作的基本技能,也只有這樣,才能讓學(xué)生在實操的成功體驗過程中逐步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,達到一體化教學(xué)的目的;部分實訓(xùn)室的管理宜由統(tǒng)一的上課管理結(jié)合對學(xué)生開放的課余管理結(jié)合,使學(xué)生能在其感興趣的時候及時動手體驗。電工基礎(chǔ)技能實訓(xùn)室的建設(shè),必須打破一間實訓(xùn)室就能滿足所有技能實訓(xùn)的設(shè)計思路,必須從學(xué)生學(xué)習(xí)的角度思考,達到充分滿足學(xué)生實訓(xùn)需求為目的,當(dāng)然要結(jié)合各校的實際,做出最為實用的方案,才能使《電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能》真正通過一體化教學(xué)實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。
參考文獻:
[1]吳潮.高職電工類綜合實訓(xùn)室建設(shè)探索
電機學(xué)是電氣工程及其自動化專業(yè)的一門關(guān)鍵的專業(yè)基礎(chǔ)課程,是連接公共基礎(chǔ)課與專業(yè)課的紐帶,對后續(xù)專業(yè)課如電機拖動、電力系統(tǒng)分析、電機控制等課程的學(xué)習(xí)起著重要的鋪墊作用[1]。電機學(xué)課程理論性強、涉及學(xué)科門類多,且與實際工程問題結(jié)合緊密,掌握電機學(xué)課程需要理論指導(dǎo)實踐、實踐輔助理論理解的學(xué)習(xí)過程。為了能讓學(xué)生從總體上更好地認識和掌握這門課,達到工程教育專業(yè)認證標(biāo)準(zhǔn)[2],提高學(xué)生分析和解決實際工程問題的能力,更好地提高課程教學(xué)質(zhì)量,本文以教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)實踐為基礎(chǔ),對本課程教學(xué)方法的改進進行了探討,對提高教學(xué)質(zhì)量具有重要的意義。
1現(xiàn)狀分析
電機學(xué)主要內(nèi)容包括電機的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、電磁關(guān)系和運行特性[3]。通過課程學(xué)習(xí),學(xué)生能運用電機的等效電路、基本方程、相量圖、繞組連接規(guī)律等基本理論與基本分析方法,完成電機參數(shù)計算任務(wù)要求,能解決電機運行中存在的實際工程技術(shù)問題。本課程在教學(xué)中常存在以下問題:第一內(nèi)容抽象、公式繁多,課堂教學(xué)仍是以教師的講授為主,師生互動不多,學(xué)生參與度不高,未能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。第二理論與實踐教學(xué)脫節(jié),學(xué)生對電機基本結(jié)構(gòu)不夠清晰,難以將抽象理論與實踐有機地結(jié)合起來。第三僅通過電機課堂和實驗教學(xué),學(xué)生難以具備靈活運用所學(xué)專業(yè)知識的能力,只有讓學(xué)生了解電機最新發(fā)展前沿,參與到實際項目工程中去,才能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。針對以上問題,從以下幾個方面對教學(xué)方法的改進進行探索。
2實習(xí)實訓(xùn)與理論課的有機結(jié)合
電機學(xué)是實踐性非常強的一門課,現(xiàn)有的教學(xué)方法是從理論教學(xué)到實驗驗證的過程,采用實踐引領(lǐng)理論教學(xué)的反轉(zhuǎn)模式,培養(yǎng)學(xué)生通過現(xiàn)象探索本質(zhì)的能力[4]。學(xué)習(xí)電機首先要了解電機的主要結(jié)構(gòu)及作用,學(xué)生在剛開始上這門課時,要先進行一周的認知實習(xí)。校內(nèi)參觀電機科研及教學(xué)實驗室,校外參觀生產(chǎn)現(xiàn)場,學(xué)生通過聽取工人師傅對電機結(jié)構(gòu)、工作原理、生產(chǎn)工藝、日常生活中的應(yīng)用領(lǐng)域及在國民經(jīng)濟中的重要作用的講解,對電機產(chǎn)生直觀的認識,對其結(jié)構(gòu)有初步了解,克服畏懼心理,提高學(xué)習(xí)興趣。當(dāng)課程講解到異步電機章節(jié)時,安排兩周的電機實訓(xùn)實踐環(huán)節(jié),時間為每周的周六周日。由于學(xué)生人數(shù)較多,將學(xué)生進行分組,每組共同完成一臺異步電機的拆裝和組裝任務(wù)。實訓(xùn)主要內(nèi)容包括電機拆裝工具認識、電機拆裝、繞組重繞、繞組嵌線與接線、電機安裝、電機檢測等。通過實訓(xùn)加強課堂教學(xué)與實踐教學(xué)有機結(jié)合,學(xué)生對電機結(jié)構(gòu)和原理進一步理解,由感性認識上升到理性認識,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,提高學(xué)生的動手能力、運用所學(xué)電機理論解決實際問題的能力,同時也鍛煉了學(xué)生分工協(xié)調(diào)、團隊合作的能力。
3教學(xué)方法的改進
3.1引入工程問題,以學(xué)生為主體的討論式教學(xué)方法
在每章開始學(xué)習(xí)之前,首先引入工程問題,使學(xué)生帶著思考進行有針對性的學(xué)習(xí),如電機內(nèi)部電磁關(guān)系比較復(fù)雜,為什么常將電機磁場化成簡單的磁路進行分析?三相交流電機的繞組為什么常采用雙層短距繞組?舉例分析24槽4極三相雙層疊繞組展開圖繪制步驟及規(guī)律?定子漏抗的大小對三相異步電機的性能有何影響?三相異步電機的工作性能指標(biāo)主要有哪些,如何提高其效率?讓學(xué)生學(xué)會應(yīng)用基本理論去分析、解決實際工程問題。在每章學(xué)習(xí)結(jié)束做總結(jié)時,學(xué)生對這些問題進行討論,說出自己的看法,在相互討論過程中發(fā)現(xiàn)自己認識的不足,加深對某一知識點的理解,發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,提高學(xué)生靈活運用知識的能力。
3.2對比結(jié)合推導(dǎo)式教學(xué)方法
各種類型的電機運行時的電磁關(guān)系既有聯(lián)系又有區(qū)別。該部分教學(xué)內(nèi)容較多,學(xué)生很容易混淆各種電機類型之間的電磁分析過程。為此,可以采用對比式教學(xué)方法[5],將關(guān)系屬性相近的知識點聯(lián)系起來,對電機的共性和個性問題進行總結(jié)概括,方便理解記憶。如為了更好地理解磁路的基本定律及各參數(shù)的物理意義,將磁路和電路的基爾霍夫第一、第二定律進行對比,將磁路和電路中相關(guān)參數(shù)及計算公式進行對比;分析變壓器和異步電機基本結(jié)構(gòu)、等效電路、基本方程、相量圖之間的類比關(guān)系;講解直流電機、異步電機和同步電機基本結(jié)構(gòu)、工作原理及定轉(zhuǎn)子磁勢之間的聯(lián)系與區(qū)別;將直流電機的電樞繞組與交流電機繞組的連接方法進行類比;將電動機與發(fā)電機能量傳遞過程進行類比等。采取對比的教學(xué)方法,對電機整體類似內(nèi)容進行歸納總結(jié),讓知識點更系統(tǒng)化,加深學(xué)生對相似內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系和容易混淆問題的認識,有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和教學(xué)質(zhì)量。電機學(xué)中有很多理論推導(dǎo)過程,將對比與理論推導(dǎo)相結(jié)合的教學(xué)方法用于電機的等效電路、電磁參數(shù)計算能達到事半功倍的效果。如為反映變壓器的內(nèi)部空載和負載的電磁關(guān)系,將既有磁路又有電路聯(lián)系的變壓器經(jīng)過繞組歸算,推導(dǎo)出變壓器的T型等效電路,類似于變壓器電磁分析方法,異步電機因定轉(zhuǎn)子頻率不同,需經(jīng)過頻率歸算和繞組歸算推出其T型等效電路。在推導(dǎo)正弦磁場下交流繞組的感應(yīng)電動勢時,步驟為首先分析一根導(dǎo)體中的感應(yīng)電動勢,然后推導(dǎo)一個線圈的感應(yīng)電動勢,再計算一個線圈組的感應(yīng)電動勢,最終推出單相繞組電動勢的計算公式。對比電動勢的分析方法推導(dǎo)正弦電流下單相、三相繞組的磁動勢,先分析整距線圈的磁動勢,然后依次分析整距線圈組、短距線圈組,最終推出單相、三相繞組的磁動勢。課堂教學(xué)中,學(xué)生通過對問題進行對比與公式推導(dǎo)相結(jié)合,目標(biāo)明確,概念和思路清晰,有益于分析問題的能力和學(xué)習(xí)效率的提高。
3.3引入課外興趣小組結(jié)合有限元方法研究
【中圖分類號】G 【文獻標(biāo)識碼】A
【文章編號】0450-9889(2012)04C-0052-02
目前,電工技術(shù)應(yīng)用十分廣泛,發(fā)展非常迅速并且日益滲透到其他學(xué)科。隨著科技的進步和社會的發(fā)展,社會對電工技術(shù)人才的要求越來越高,高職院校工科類的學(xué)生,無論從將來的職業(yè)技能角度考慮,還是從對后續(xù)課程的學(xué)習(xí)角度考慮,學(xué)好電工技術(shù)課程都是很重要的。通過本課程的學(xué)習(xí),可以使學(xué)生獲得電工技術(shù)必要的計算方法、基本理論、基本知識和基本技能,為以后的就業(yè)打下堅實基礎(chǔ)。本文試針對高職學(xué)生的特點,從電工技術(shù)課程的目的和特點出發(fā),提出課程教學(xué)可具體采取的措施。
一、高職學(xué)生的特點
高職院校入學(xué)學(xué)生的主體是高考成績居于中下的考生,他們由于在中學(xué)的學(xué)習(xí)成績較差,得到教師的鼓勵和表揚也就少,漸漸產(chǎn)生自卑感,把學(xué)習(xí)當(dāng)做負擔(dān),不求上進,甘居人后。還有的學(xué)生抱著混文憑的思想,整天無所事事,難以與教師配合。這是部分高職學(xué)生心理上的消極因素。當(dāng)然高職學(xué)生心理上也有一些積極的因數(shù),如:他們有使自己成才的愿望,也有改變落后現(xiàn)狀,要求上進的心理;有強烈的自尊心和好勝心,有時他們表現(xiàn)出毫不在乎的樣子,正是要求尊重而得不到尊重的一種逆反心理;他們追新求異,喜歡動手做實驗,喜歡教學(xué)方法新穎,不贊成滿堂灌式的教學(xué)方法。作為教師應(yīng)充分發(fā)掘和調(diào)動高職學(xué)生的積極因素,如果教師還是用多年形成的教學(xué)方法,只考慮知識本身的“應(yīng)接受性”和“可接受性”,而忽視學(xué)生是否“能接受”和“樂于接受”,就會導(dǎo)致學(xué)生厭學(xué)或?qū)W得費勁,教師也教得艱辛或無奈,教學(xué)效果較差。
二、電工技術(shù)課程的目的和特點
電工技術(shù)是一門集理論、實驗、實訓(xùn)的課程,本課程是培養(yǎng)學(xué)生在理論上:掌握電路的基本概念、基本定律和電路的分析和計算方法,掌握用相量法分析單相正弦交流電路、三相交流電路的方法,并能理解變壓器、三相異步電動機的工作原理和性能,理解常用低壓電器的功能,能讀懂三相異步電動機控制電路的電氣圖;在技能上:掌握電工的工藝和電工技術(shù)的實際操作能力。通過理論學(xué)習(xí)和實際操作的訓(xùn)練來提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力,為今后工作打下堅實基礎(chǔ)。
由于該課程具有概念多、公式與定理多、原理抽象、知識含量大、計算量大、覆蓋面廣等特點,學(xué)生普遍反映理論難懂,公式難記,運算繁瑣,解題困難。多數(shù)學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒,有的甚至出現(xiàn)厭學(xué)現(xiàn)象,致使教學(xué)效果不盡如人意,為了提高教學(xué)效果,筆者從以下方面進行探索。
三、電工技術(shù)課程教學(xué)的展開
針對高職學(xué)生的特點,從電工技術(shù)課程的目的和特點出發(fā),要增強課程教學(xué)的成效,可具體采取以下方面的措施。
(一)培養(yǎng)學(xué)生的自信心
作為教師首先應(yīng)盡力給予學(xué)生正面的、積極的鼓勵,來增強學(xué)生學(xué)習(xí)的信心,同時還要采用良好的啟發(fā)和訓(xùn)練方式才能提升教學(xué)效果,因此在教學(xué)中必須首先考慮學(xué)生的實際接受能力,引導(dǎo)學(xué)生由易到難,循序漸進。教師可以考慮對接受能力強、中、弱的學(xué)生實施分層次的教學(xué):對接受能力較弱的學(xué)生,要適當(dāng)降低理論難度,加強動手能力的培養(yǎng);對接受能力中等的學(xué)生,要適當(dāng)加深部分教學(xué)內(nèi)容,通過動手和實踐讓他們加深對知識的理解,提高興趣;對接受能力較強的學(xué)生,要加強拓展知識的學(xué)習(xí),著重培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。由于學(xué)生之間容易溝通,可以通過“結(jié)對子”和當(dāng)“小老師”等方式,讓能力較強的學(xué)生來幫助能力較弱的學(xué)生,以增強他們的學(xué)習(xí)興趣。
(二)采用多種教法,培養(yǎng)學(xué)生的理解能力
學(xué)生聽、教師講的注入式傳統(tǒng)單一教法,不僅使學(xué)生處于接受灌注的被動地位,而且還使學(xué)生在感知訊息上只依靠“聽”的感性知覺,易于疲勞、注意力容易渙散,興趣急劇下降。因此,在教學(xué)過程應(yīng)針對不同的內(nèi)容,采用不同的教法,進行綜合啟發(fā)式教學(xué),才能有效地激發(fā)學(xué)生認識的興趣,發(fā)揮能動作用。就電工技術(shù)課程教學(xué)而言,其教學(xué)內(nèi)容主要分為四個模塊:電路的計算、變壓器及電動機原理、電動機的控制、照明安全用電等,其中每個模塊的要求都有一些共性,如對電路的計算,不管是直流電路還是交流電路,都是計算單個元件或部分電路的電壓、電流和功率,所以在教學(xué)過程中就要引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)教學(xué)中一些相似或相反的規(guī)律,從而達到識別、理解、運用的效果。例如,電阻、電感、電容是電路的基本元件,理解了三個元件的性能特征,可為學(xué)習(xí)交流電路的計算和電子技術(shù)課程打下基礎(chǔ)。但學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中往往對電阻元件比較容易理解,而對電容和電感的性質(zhì)很難掌握,因此,在教學(xué)中應(yīng)充分運用對比法,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)其中的類比性,可從電阻元件的電阻值,對比講清電感元件的感抗,讓學(xué)生推出電容元件的容抗。當(dāng)然,進行類比時,不應(yīng)局限于找出其相似屬性,而要著重于抓住屬性之間相似的因果關(guān)系或?qū)С鲫P(guān)系,所以講清純電阻、純電感、純電容單一元件的交流電路后,就引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)二個元件串聯(lián)(R-L、R-C電路)及三個元件串聯(lián)(R-L-C)電路的性質(zhì),同時讓學(xué)生自己總結(jié)出單一元件電路和兩個元件串聯(lián)的電路及三個元件串聯(lián)電路的共同特點。又如電動機和變壓器都是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的電機,它們的結(jié)構(gòu)、原理和特性有許多相似的地方,學(xué)生在中學(xué)已經(jīng)學(xué)過變壓器內(nèi)容,比較容易記住變壓器的參數(shù),但對電動機往往分不清定子、轉(zhuǎn)子的參數(shù),就指導(dǎo)學(xué)生觀察,變壓器的一次側(cè)和電動機的定子都是接到電源,所以參數(shù)腳標(biāo)都有1且和電源的參數(shù)有關(guān),而變壓器的二次側(cè)和電動機的轉(zhuǎn)子都是接負載,參數(shù)的腳標(biāo)有2且通過負載來計算,這些對比啟發(fā),學(xué)生就會總結(jié)分析出其相同點來領(lǐng)悟新的內(nèi)容,同時也理解了難點,掌握了重點知識。
(三)設(shè)疑引導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生思維能力
不管在任何章節(jié),都應(yīng)以啟發(fā)為核心,引導(dǎo)學(xué)生探索、思考。如直流電路的計算主要有基爾霍夫定理、支路電流法、疊加定理和戴維南定理,他們屬于電工技術(shù)理論解題占有重要地位,理論考試是??嫉闹R點,理論講授完之后,由于幾個定理解題各有千秋,因此,可以提出問題:讓每位同學(xué)至少找出兩個例題來分別說明采用那個定理解題較好;再如交流電路的計算有代數(shù)法和相量法,講授完后讓學(xué)生自己總結(jié),在什么條件下用相量來計算問題,在什么情況下才能用代數(shù)來計算問題。通過這樣的總結(jié),學(xué)生就明確各定理的應(yīng)用范圍,也培養(yǎng)了閱讀思考能力,達到解題方法能靈活應(yīng)用的目的。
(四)授課教室的遷移
我國高等職業(yè)教育的目標(biāo)是:以能力為本位,以應(yīng)用為目的,理論以必需、夠用為尺度,注重對學(xué)生基本技能的訓(xùn)練和綜合分析能力的培養(yǎng)。而傳統(tǒng)的教材是注重理論知識,且把理論教學(xué)和實驗教學(xué)相分開,這種教學(xué)不可避免、或多或少地使教和學(xué)相互脫節(jié),也限制了學(xué)生主觀能動性和創(chuàng)造力的發(fā)揮。所以有些內(nèi)容我們應(yīng)搬移到實驗室進行講授,改為邊動手邊學(xué)習(xí),它是在老師指導(dǎo)下,讓學(xué)生自己動手、動腦去獲取知識,學(xué)生操作時,教師結(jié)合理論知識講解,并隨時回答學(xué)生提出的問題。當(dāng)然要上好邊學(xué)邊做的內(nèi)容,必須要有充分的準(zhǔn)備,在具體過程中可能出現(xiàn)的情況也比較多(如損壞元件、實際效果不理想等),因此,教師必須認真準(zhǔn)備:首先選擇某一教學(xué)主題來整合課本若干章節(jié)的內(nèi)容;然后再思索怎樣引入內(nèi)容,如何組織學(xué)生操作,如何引導(dǎo)學(xué)生觀察分析,歸納總結(jié)等。例如,在學(xué)習(xí)電器控制線路(原理)時,必須先了解其中各個低壓電器的控制作用,為此,就讓學(xué)生在實驗室對著已經(jīng)接好的線路板認識、拆卸、組裝各種低壓電器,這樣不僅讓學(xué)生理解了各種低壓電器的工作原理,也掌握了各種低壓電器的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用范圍,理解了整個控制線路板的原理,這時學(xué)生對電動機基本控制電路的連接已經(jīng)躍躍欲試了。到具體連接電動機控制電路時,就引導(dǎo)學(xué)生從簡單到復(fù)雜,逐步加深難度:如先連接電動機的點動控制;到電動機的長動控制;又到電動機的正、反轉(zhuǎn)控制;再到電動機的Y-換接起動等,同時讓學(xué)生自己選擇增加新元件,分析工作原理,連接完后通電試機,若出現(xiàn)控制功能不能實現(xiàn)的情況,指導(dǎo)學(xué)生用萬用表采用電阻法進行檢測,努力找出故障點,在個人無法解決問題時,可讓幾個學(xué)生共同分析,直至找出故障點,這樣就使學(xué)生在探索、驗證中有效地發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,充分激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)興趣。教師在具體指導(dǎo)過程中還可以結(jié)合實踐環(huán)境講解安全用電知識,這樣學(xué)生同時掌握了安全用電知識又避免了意外事故的發(fā)生。即使有些理論知識不夠扎實的學(xué)生,通過這種具體實訓(xùn),動手能力和活動能力都會得到了盡可能地發(fā)揮,也掌握了電工工具和萬用表的使用技能和導(dǎo)線連接的技能,提高了分析問題和解決問題的能力。
總之,電工技術(shù)是一門實踐性很強的課程,操作技能水平高低是考核學(xué)生掌握該課程的方法之一,因此,設(shè)法提高學(xué)生動手能力,進而提高其現(xiàn)場解決實際問題的能力,是該門課的目標(biāo)。若能組織學(xué)生走出去到相應(yīng)的企業(yè)車間實地考察、立項設(shè)計、對電器和線路進行安裝施工等,更能激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,但走出去的經(jīng)費和學(xué)生的安全也是一個實際問題,因此充分利用校內(nèi)條件,采用多種方法訓(xùn)練學(xué)生的思考與創(chuàng)意的潛能,來提高教學(xué)效果,是我們的探索目標(biāo)。
【參考文獻】
[1]張啟滔.“探究性學(xué)習(xí)”在電工技能與訓(xùn)練教學(xué)中的應(yīng)用[J].廣西教育,2008(8C)
首先,根據(jù)專業(yè)教學(xué)計劃,刪除不同科目交叉的重復(fù)內(nèi)容,例如可編程控制器一章與化工儀表自動化課中一章內(nèi)容重復(fù),故刪除不講;正弦交流電一章,基本都是數(shù)學(xué)中相量的內(nèi)容,內(nèi)容繁難且與實際脫節(jié),學(xué)生學(xué)習(xí)效果不好,故簡化內(nèi)容,以學(xué)生了解基本概念為主,例如電工考試中經(jīng)??嫉降摹罢医涣麟娙亍钡闹R點等;刪除復(fù)雜的公式推導(dǎo)過程,教學(xué)生會直接使用公式計算即可,例如正弦交流電有效值的計算公式、補償電容的計算公式等;變壓器與電動機這兩章,以學(xué)生了解這兩種設(shè)備的結(jié)構(gòu)、作用等為主,對于設(shè)備運行特性等復(fù)雜且不易理解的內(nèi)容進行簡化。用電安全知識和電工測量兩個章節(jié)正是與生活實際密切聯(lián)系并需要學(xué)生重點掌握的內(nèi)容,但有的教材中反而是輕描淡寫,所以建議應(yīng)強化和拓展這兩部分的內(nèi)容。
2教學(xué)方法的改革。
盡量利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段,化解教學(xué)難點,例如講變壓器的結(jié)構(gòu)這節(jié)內(nèi)容,文字和圖片不夠直觀,學(xué)生不好理解,變壓器實物又不方便拿到課堂上,所以可以下載一些講解變壓器結(jié)構(gòu)的視頻或者演示動畫,使枯燥乏味的理論知識變成生動有趣的視頻演示,這樣在有限的時間內(nèi)既增加了信息量又提高了教學(xué)效率;在講電動機這節(jié)課時,電動機的結(jié)構(gòu)單靠圖片和語言很難描繪清楚,準(zhǔn)備一個小的電機實物或模型,拆開后直接向?qū)W生展示電機內(nèi)部構(gòu)造和組成部分,既直觀又簡便;在講電工測量中的萬用表這一節(jié)課時,理論內(nèi)容講起來比較簡單,重點是要讓學(xué)生學(xué)會萬用表的使用,這一節(jié)課完全可以移到實驗室,將這節(jié)理論課和萬用表的使用實驗課合并成一節(jié)課,學(xué)生在實驗過程中,自然的學(xué)會了萬用表的使用方法,而且還節(jié)省了課時;對于電路分析方法和正弦交流電兩章內(nèi)容以理論知識和計算為主,所以要重視教師講與學(xué)生練的有機結(jié)合,每次課后留有足夠的時間讓學(xué)生自己動手做課后的計算題,然后根據(jù)學(xué)生接受的具體情況,適時引導(dǎo)學(xué)生向更深層次的知識點邁進,計算題的選擇以基本和簡單為主,不要一味追求復(fù)雜的電路分析和計算,這樣不但起不到掌握知識的效果,反而會引發(fā)學(xué)生的厭學(xué)情緒;盡量將所學(xué)內(nèi)容同實際生活聯(lián)系起來,比如在講三相四線制供電系統(tǒng)時,可以直接在課堂上打開教室中的一個配電箱,讓學(xué)生看看學(xué)校的供電就是三相四線制,而又緊接著講解為什么我們家里用的卻是單相兩線制,這樣讓學(xué)生覺得不管學(xué)習(xí)的知識能不能在將來的工作中用到,最起碼學(xué)會了一些生活常識,讓學(xué)生認識到所學(xué)的知識是貼近生活實際的。
3實踐教學(xué)的改進和考核方式的改革。