時間:2022-11-04 13:10:22
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇工廠供電課程總結,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
1.課程設計的目的
通過設計環節的實際訓練,加深學生對該課程基礎知識和基本理論的理解和掌握;通過小組分工協作,查找資料、現場參觀、考察,小組討論、小組計劃、小組決策、小組展示、小組工作、小組評估等環節充分發揮每個學生的學習潛力,提高學習興趣。定期的學習匯報,也是對所學內容的總結和反思,促使學生發現問題并立刻解決。學生綜合運用所學知識的能力,在理論分析、設計、計算、制圖、運用標準和規范、查閱設計手冊與資料以及計算機繪圖、文檔編輯應用能力等方面得到初步訓練,養成了嚴謹求實的科學態度和小組合作的團隊精神。
2.教學要求
4人一組,由組長負責,結合企業調研,在指導老師的指導下完成一個自選的設計課題。
4人中要有明確的分工,包括題目的確定、氣象資料的調查,平面圖的設計繪畫、外部電源的選取、變配電所位置確定、總容量的計算、變壓器的選擇、一次供電系統圖確定、二次保護計算等。
各組獨立設計,在18周內完成。
畫圖要規范,按照國標符號畫圖。本著節能、安全、可靠的原則,結合一定的前瞻性要求進行設計。
3.設計任務
主要步驟為:企業調研;根據當地供電情況以及本廠負荷情況確定變配電所位置;設備容量計算,確定變壓器的型號、容量、臺數;了解當地的氣候條件以及當地的電費構成情況;了解電源選取的地理位置、形式以及電壓的高低;確定變配電所的主接線形式;功率因數計算以及補償柜的確定;短路電流計算以及高低壓設備選擇效驗;各供電支路開關、電纜選擇計算;撰寫論文。 二、行動導向教學法的引入
1.行動導向法的定義
行動導向法是指以行動或工作任務為主導方向的職業教育教學模式,其目的是針對許多職業不斷提高的復雜度和抽象性,學生可以通過自主學習掌握相關專業和跨專業知識,具備解決問題的職業行動能力,是一種以“實踐為導向”的教育。它注重實踐性教學環節,突出職業實踐能力的綜合培養。
2.行動導向法的特點
行動導向法特別強調學生的主觀能動性,學生表現出強烈的學習愿望。它的基本特點在于學生互相配合工作和討論問題,通過團隊工作培養學生的職業行動能力。結合書面資料或教師提供的虛擬的或實際的信息,在理想的情況下,學生積極參與全部教學過程。這樣做的學習效益是最高的,但具體實施起來對教師要求非常高。教師的知識水平、實踐能力要提高,教師自己要加強學習,如自學或參加各種培訓。 三、開展有特色的行動導向教學實踐
此次設計任務的執行是以小組為單位,在指導老師的指導下完成課程設計。在此次課程設計實施的過程中,教師將復雜的工廠供電工程設計分級進行引入,將復雜任務進行切塊、匯總,與企業的工程設計實現零對接。主要特色如下。
1.小組合作完成
課程設計的難度較大,需要以小組合作形式完成設計任務。4人一組比較合適,人少任務重,互相缺少交流,不容易完成;人多會出現意見不統一,個別人沒事做,容易偷懶。按照優差互補結合自愿原則進行分組,設立組長一名,通常是有責任心組織協調能力較強的學生擔當。每次任務的下達、布置、實施和完成,成功與否都需要組長的辛勤付出,在項目考核評估時,組長的評分有加分。鼓勵更多有能力和責任心的學生踴躍擔當組長,激發潛能,為將來走向工作崗位時,敢于承擔重任奠定基礎。
2.開展企業調研
以小組形式,參觀當地供電局和工廠配電房,讓學生初步了解工廠供電情況、主要設備、參數容量、規章制度及用電安全。企業調研之前,先制定調研計劃和方案,經過幾輪的討論,確定聯系人負責與企業聯系,經過出行安全的測評,確定調研方案,在規定時間內完成企業參觀。在參觀之前了解企業的運營情況,準備好技術問題的調查問卷,在參觀的時候結合企業員工的現場講解,完成問卷調查,并做好記錄和拍照,回來后做表、文檔錄入、資料整理和歸檔,制作匯報PPT,對課題實施有了更直觀的參考價值。通過企業調研任務的實施,學生在現場獲得更直觀的教學,對后續的課程設計的順利開展起決定性作用。
3.引用項目管理機制
按照企業項目管理的模式開展計劃和進度跟蹤,每周提交課題進展情況,完成相應的工作量,給予考核和獎勵,讓小組成員每人都有具體的任務。學生分階段完成了小組調研計劃、調研匯報、開題匯報、難點分析、中段檢查、課題總結、結題驗收評比。教師嚴格按照項目管理的機制把控時間和進度,學生們也逐漸適應這種高效地管理方式,不再拖沓。
4.提高職業素養
在企業調研及課程設計整個過程中,體現了團隊協作精神,提高電工專業素養和語言溝通能力,學會用現有的專業知識與企業技術人員無障礙溝通,將理論應用于實踐,為下一步的畢業實習奠定了基礎。這樣能夠了解企業現場的規章制度、設備管理規范、安全用電知識,大大提高職業素養,并將這種嚴謹的工作作風帶回課堂,在日常教?W中得到升華。在完成課程設計的過程中,學生的成長非常明顯。
5.體現指導教師的核心作用
指導教師在整個課程設計中,把握課題的難度和進度,負責解決學生在課題中遇到的技術難題,并及時給予專業指導和技術支持。由于該課程任務難度較大,對指導老師的實際工作能力和理論水平要求較高,在指導過程中花費的精力較多,每周要花大量時間核對學生完成的工作,及時糾錯,布置下一周的工作任務,調動課題組每個同學的積極性,發揮個人的特長。整個行動導向實施中涌現了很多優秀的課題設計,集結了指導老師和課題小組成員的集體智慧和心血。 四、采用多樣化的教學方法
行動導向教學法強調實踐,強調學生的參與和自主學習,強調理論和實踐的一體化教學。行動導向教學法是通過教學活動基本規律的理性分析,可以基本確定行動導向教學法對教育目標的適應性,其主要內容包括:頭腦風暴法、卡片展示法、角色扮演法、案例教學法、項目引導法、興趣小組教學法、模擬教學、引導文教學法等。工廠供電工程設計偏多,在教學過程中采用多種教學方法,激發學生的學習興趣。下面以小組企業調研任務為例,分階段展現多樣化的教學方法。
1.信息收集
教師布置企業調研任務,學生為解決這個任務,必須首先自己完成所需信息的采集并進行可行性分析,主要采用的教學方法是引導文、小組分工和頭腦風暴。
2.調研計劃
小組獨立地制訂出一個企業調研計劃,尋找資源和輔助工具,考慮安全性,制訂出行方案,主要教學方法采用任務分析、時間表、計劃書和問卷調查表。
3.方案決策
此階段對企業調研計劃進行審查并決定接下來如何執行,具體采用哪種方案。此時的教學方法采用與教師交流、小組討論和角色扮演。
4.現場實施
此階段學生以小組為單位開展企業現場調研,需遵守現場規則和安全規范,主要采用現場教學、交互式互動和小組學習。
5.過程控制
此階段為整理階段,將計劃與實際完成結果進行比較,工作任務是否在內容上和專業上達到要求和預期目的,主要采用對比、總結和整理的教學手段。
6.項目評估
學生應當學會對自己的行為進行反饋,綜合小組自評與小組互評、教師點評,思索今后還能在哪些方面做得更好,主要采用項目評估、小組展示和小組討論的方法。 五、總結和體會
筆者通過幾輪行動導向教學的實施,發現學生對工廠供電課程設計這門課,不再有畏難情緒,隨著項目的開展,逐漸激發潛能,在項目完成的過程中,進步很大。對于教師來講工作量雖然增加,但知識面拓寬的同時個人實踐能力提升很快,總結以下幾點經驗。
第一,選擇合適的工廠供電項目,保證難度適中和可操作性。
第二,如果教師要去企業進行深入研究,并準備好大量的引導問題。
第三,布置任務要明確,激發學生學習的積極性和討論的熱情。
第四,掌握學生在具體實施過程中的表現,做好記錄和評估工作。
關鍵詞: 工廠供配電技術 項目化教學 教學單元
引言
《工廠供配電技術》是電氣自動化及機電一體化專業的必修課程,是具有重要地位的專業核心課程。根據高職院校的人才培養目標要求,項目式教學已成為高職院校一種重要的教學手段,課程的整體設計是一門課程的骨架,而單元設計是課程整體設計的基本組成部分,基于項目式教學方法的單元設計是項目式教學應用于《工廠供配電技術》課程整體設計的關鍵。
1.教學目標
本項目的實施使學生充分理解、掌握倒閘操作常識性基本知識,掌握操作票的填寫內容、格式及操作方法。同時,對供電系統一次主接線圖有更深層次的理解和認識,提高學生倒閘操作技能。
1.1能力目標:使學生能夠按下達的工作票填寫相應倒閘操作票;使學生能夠按倒閘操作規程及要求,正確執行操作票;使學生能夠處理操作過程中的異常問題。
1.2知識目標:使學生掌握倒閘操作標準術語;使學生掌握倒閘操作的規程及倒閘操作票的內容及填寫格式;使學生掌握倒閘操作步驟;使學生掌握生產中安全的組織措施和技術措施(二票三制)。
1.3素質目標:擴展學生相應的信息收集能力;提高學生企業規范文檔編制能力;培養學生的團隊合作能力及溝通能力;培養學生良好的職業道德;培養學生執行“二票三制”的嚴謹工作態度;培養學生的安全生產意識。
2.課程內容
2.1確定工作任務:熟悉并理解倒閘操作標準術語;學習倒閘操作規程;學習倒閘操作票的內容、填寫格式;練習填寫倒閘操作票;模擬演練倒閘操作步驟;落實安全的組織措施和技術措施(二票三制)。
2.2項目情境引入:事故經過:1999年5月5日,天臺城東變電所進行35kV母線壓變、母線避雷器實驗工作,9:04分,縣調陳某向城東變值班員(正值)丁某下達調度操作指令:35kV母線壓變由運行改為檢修。丁某接令后,即會同另一值班員(副值)趙某帶上預先擬好的操作票、驗電筆、接地線等工具到達戶外現場。正值監護,副值操作,9:12分,當操作到第三項:在35kV母線壓變閘刀壓變測驗電,掛11#接地線時,由副值驗明無壓后,誤合上35kV母線接地刀閘,造成35kV母線三相短路,110kV天臺變天坡3677線速斷動作,重合失敗,后加速動作,同時,熱電線低電壓動作跳閘,桐柏3512線低電壓動作跳閘,電站(廠)解列。城東變、南山變全所失壓,10:34分經事故處理,改變運行方式后,由城坡3511線恢復對城東變、南山變的供電。事故造成兩變電所停電11時22分,少供電量7694kwh。
事故原因:雖然操作人員在操作時持有操作票,但沒有認真執行倒閘操作“兩票三制”,沒有核對操作票中的操作項目、內容,而是憑經驗和記憶進行,以致把操作“掛上接地線”誤操作成“合上接地閘刀”;操作人員工作責任心不強,操作時麻痹大意,操作前,雖然把接地線帶到現場,卻在操作時沒有對使用接地線產生疑問,而是憑直觀想象用接地閘刀代替接地線;(3)操作人員對設備性能狀況不十分熟悉,監護人和操作人未能及時發現操作錯誤。
3.課程實施過程
3.1熟讀項目任務書:學生自主閱讀分析;自主熟悉模擬屏;
3.2查閱相關資料:學生自主查閱相關資料,獲得倒閘操作的基本知識;
3.3整理、匯總資料:各運行班將收集到的資料匯總;
3.4創設教學情境:進入學習情境;
3.5熟悉模擬屏:教師演示“10KV變電站一次系統智能模擬屏”的操作方法;學生熟悉模擬屏及操作方法;
3.6誤操作案例分析:各運行班對誤操作案例進行分析;匯總案例分析結果;交流確定事故原因;教師以主任身份聽取案例分析結果并發表意見;
3.7進入崗位:學生進入模擬工作崗位,確定操作人和監護人,準備填寫任務1-1操作票;
3.8填寫任務操作票:由各班操作人執筆,填寫倒閘操作票;
3.9評估、總結:各組之間展開討論、評估、總結;
3.10資料整理:填寫工作日志;整理記錄資料;編寫工作報告;
3.11清理工作場地。
4.實施效果
學生以各運行班值班工作形式完成了10KV變電站由運行轉檢修倒閘操作的工作任務,使學生對倒閘操作標準術語、倒閘操作規程及操作票內容和填寫格式有了更為清楚地掌握;學生親身演練了倒閘操作步驟并更加熟悉了生產中安全的組織措施和技術措施(二票三制)。與傳統課堂教學方法相比,學生的學習目的更明確,學習主動性得到提高,更能體現出對學生能力的培養。
5.結語
課程的整體設計是一門課程的骨架,而單元設計是課程整體設計的基本組成部分,本文通對“10KV變電站由運行轉檢修倒閘操作”項目化教學單元的設計,使學生更扎實地理解倒閘操作規程的安全作用及倒閘操作步驟的科學性。項目化教學模式的推廣起到了重要的支撐作用。
參考文獻:
一、供電技術課程的改進方法
針對供電技術課程存在的問題,我校進行了課程改革,教學質量與實踐效果得到了顯著提高.在供電技術課程改革中,主要完成了下面幾個方面的工作.
(1)撰寫了與當今供電水平相符,能夠反映當今供電系統特點的新教材.本校在多年供電教學與設計實踐的基礎上,編寫了立足于城市供電系統范疇,適合于當今城市供電技術發展,區別于傳統意義上工廠供電概念的教材.例如,書中給出了系統中性點接地方式的演化.這是隨著城市電纜化水平的提高,供電系統出現的新變化.教材中努力做到理論性與工程性相結合,基本概念與新型技術相結合;突出課程內容的系統與銜接,以及與相關課程內容的聯系.同時,還注重各相關內容的解釋、銜接與聯系,強化了學生對于供電技術的深刻理解與系統掌握,以滿足系統設計、設備選擇、安裝調試及運行操作等工作的需求;
(2)開發了能夠應用于教學的《供電系統運行模擬軟件》.針對教材相關內容,本校以模擬環境替代現場環境,創新性的開發了應用于教學的供電系統運行模擬軟件.通過對供電系統運行進行模擬實驗和演示,學生進一步強化了系統的概念,深化了對專業的理解,全面掌握了供電系統的設計與運行規律;同時通過實驗中的參數設置,使學生深刻體會系統中各參數對整個系統的意義和影響.該軟件既可作為課堂教學的輔助工具及實驗教學的操作平臺,又可補充教學,引導學生自發性與研究性的學習.目前,該軟件正在進行再開發,爭取能做更多的演示,更貼近于實際系統的運行情況,并最終作為典型的教學工具商品向全國高校的電氣工程專業加以推廣;
(3)加強了參觀考察環節.為使學生能夠將課程與實際相聯系,建立更為完整生動的系統概念,在授課過程中,我校還加強了實際參觀考察的環節,使學生親眼看到現實中的供電系統.例如,組織學生參觀學校35kV變電站、10kV變電站和學校附近的220kV變電站,觀察供電系統的實際運行狀態,以及變電站的平面布置、線纜走線等情況,尤其對設計中需要考慮到的問題進行了實地講解.另外,考慮到運行中的供電系統無法深入設備內部,我校還組織學生參觀了開關廠和變壓器廠,使學生能夠觀察到設備內部,徹底了解設備的構成與工作原理.這些活動,既有助于學生將課本上的知識融會貫通,又提高了學生的學習興趣,反響良好;
(4)強化了工程概念,將課堂教學與課程設計相結合,將設計與運行的思路貫穿課程始終.我校在課堂教學過程中,將課程設計任務甚至畢業設計內容提前發放給學生,同時將課堂教學過程與課程設計的大部分過程融為一體.這樣,在課堂教學階段,隨著教學進度的延伸,課程設計的內容也相應逐步深入,學生能夠明確了解課本每一知識點在實際系統設計與運行中的作用,學習目標明確.而在課程設計階段,則注意突出課程設計對課堂教學內容的總結、完善與提高.通過此種方式,提高了課堂教學與課程設計的雙重質量,使得教學質量好,實踐效果好;
(5)與學校背景和其他相關課程相結合,突出了課程特色,形成了具有特色的完整的課程體系.我校屬于建筑類院校,有相當一部分學生今后將進入建筑設計行業,因此供電系統的設計思想和設計流程尤為重要.在供電技術的課堂教學與實踐教學中,我校緊緊圍繞這一中心思想,甚至在有些內容的教學中,直接把相應的設計規范作為授課內容,且與配電技術課程相結合,形成具有突出特色的、完整的建筑電氣課程體系.
二、結語
綜上所述,“供電技術”作為電氣工程專業一門重要專業課程,目前在教材、實驗、授課等方面存在一些問題.多年來,我校通過不斷的研究和實踐,進行了供電技術課程改革,撰寫了能夠反映當今供電系統特點的新教材;開發了可以作為課堂教學的輔助工具及實驗教學的操作平臺的《供電系統運行模擬軟件》;組織了學生到變電站、變壓器廠及開關器廠等進行實地考察,將課堂教學與課程設計相結合,強化了工程概念,將課程內容與學校背景及其余的配電相關課程相結合,形成了具有突出特色的完整的課程體系,這些方法都大大改進了供電技術課程,提高了教學質量,改善了實踐效果.
作者:陳建偉靖大為黃民德郭福雁陳建輝喬蕾單位:天津城市建設學院控制與機械工程學院
關鍵詞 電氣工程基礎 教學改革 人才培養
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A
The Practice and Exploration on "Electrical Engineering
Foundations" Curriculum Reform
YANG Caixia[1], YANG Lei[1], YU Yu[2], MAO Zhe[1]
([1] School of Electrical and Electronic Engineering, Wuhan Polytechnic University, Wuhan, Hubei 430024)
[2] School of Electrical and Electronic Engineering, Hubei University of Technology, Wuhan, Hubei 430068)
Abstract According to the personnel training characteristics of electrical engineering and its automation specialty, we explore methods and means about the theoretical and experimental teaching as well as the teaching content of the electrical engineering foundations course. Combined with the professional situation and student's learning level of the two universities, teaching methods and practice were united to attain good reform effect.
Key words foundations of electrical engineering; teaching reform; personnel training
電氣工程基礎是本校電氣自動化專業必修核心課之一,內容涉及面廣,每一章節的內容都可以作為一門單獨的專業課,很多一類大學已經將該課程作為考研課程。改課程在該專業課學習中起到承上啟下的作用,教學質量的好壞,會直接影響到以后在該專業領域的學習研究,因此對該課程進行教學改革具有十分重要的意義。①②
1 教學改革的目的
實施教學改革是為了提高學生的學習興趣,培養基礎知識扎實、適應能力強、具有創新能力、實踐能力強的高素質綜合人才。電氣工程基礎是一門內容廣的專業基礎平臺課,涉及電力系統分析、繼電保護、遠距離輸電技術、高電壓技術、配電網自動化等專業課的相關內容,如果對這門課實行教學改革探討,可以為今后其它后續課程的學習打下良好的基礎。
2 教學改革的思路
為了提高學生的綜合素質,在原有教學質量的基礎上,對電氣工程基礎原有課程設置的內容及課程設計環節進行多方面改革,主要思路為:合理安排理論教學內容,加強實驗環節的教學,利用計算機輔助功能,強化理論教學的實際應用;在教學手段方面,首先在調動學生積極性上采取措施,其次采用板書和多媒體相結合的手段;在教學方法上,采用啟發討論式教學,增加課外設計內容,讓學生學會討論、總結和歸納。
2.1 教學內容的改革
合理安排理論教學內容,由于課程的總學時數為56學時,其中實驗8個學時,相對電氣工程基礎課程的內容而言,48個理論學時偏少,所以在教學中,以本科生的學習難度挑選內容,突出基本概念和基本原理。
2.2 實驗教學方法的整合
實驗環節往往是不被學生重視的,很多同學認為實驗就是互相抄抄實驗報告,所以在實驗的開始就要告訴學生實驗的重要性。在實驗環節中,盡量將本課程與計算機輔助設計相結合,因為學習本課程的最終目的是理論應用到實際當中去,在理解概念的同時,能將原理在計算機上編寫程序實現,內容由淺入深,慢慢引導學生跟上步伐。由于實驗只有8個學時,要做兩個完整的綜合實驗時間比較緊湊,為了實驗能夠順利進行,盡早把要上機操作的題目通知學生,讓學生在平時就開始思考,上機過程,做到一一指導,有問必答,并且在每次上機課結束后當場查看實驗結果,并予以打分,迫使每個學生都必須參與到實驗中來。在改革之前,要求學生最后交一份實驗報告即可,抄襲現象相當嚴重,改革之后,大部分同學的實驗報告都是自己寫的。通過綜合實驗,提高了學生對電氣工程基礎這門課程核心內容的理解,為學生畢業以后讀研或者工作建立了良好的專業基礎背景。
2.3 教學模式的改革
2.3.1 學習積極性的調動
在本課程的開始,要做的第一件重要的事情是調動學生學習本課程的積極性。雖然本課程是在大三學習,但還是有一部分學生沒有進入學習狀態,特別是在合班上課的時候,課堂秩序較差。如果第一堂課不能調動學生的積極性,有可能一部分學生一個學期都對這門課提不起興趣。所以第一堂課很重要,比如在介紹各類發電廠的核電廠時,可以引入最近發生的日本核泄露來勾起同學們的興趣;在介紹到電力系統運行可靠性時,可以提到寒冷地區高空電纜除冰技術,一步步引導同學們對這門課產生濃厚的興趣。
2.3.2 板書和多媒體課件相結合
在改革之前,由于多媒體教室不夠用,本課程采用板書教學,板書教學優缺點很明顯。③最大的優點就是同學們對所講的知識掌握得較好,最大的缺點的教學速度慢,影響了教學進度。近兩年,學校在教學設備上投入了更多,大部分教室也都安裝了多媒體。為了彌補之前板書教學的不足,本課程改革之后開始采用板書和多媒體相結合的教學模式。根據不同章節的不同知識內容采用不同的教學方法,對于電力系統潮流計算、導線截面選擇、短路電流計算等內容,仍采用傳統的板書教學方法,在課堂上講授好重點知識,學生通過課后習題、作業等對知識點進行加深理解和拓展。對電力工程基礎,繼電保護的基本概念,輸電線路的繼電保護,遠距離輸電技術等可以采用多媒體教學,引導和幫助學生產生學習興趣,充分發揮現代化教學設備的功效。
2.4 教學方法的改革
2.4.1 增加綜述整理環節
通過綜述整理環節,可以讓學生學會在網上搜索資料,能夠獨立從期刊網,萬方數據庫等下載相關文獻并閱讀,豐富自己的知識。例如,在課程的第一章提到的電能質量問題,從課本上學到的內容非常有限,如果同學們能從期刊網上下載到一些有關的優秀畢業論文閱讀,將受益匪淺,對電能質量問題也有更全面的理解。這種教學方法激發了學生的學習研究興趣,學生學會了討論、總結和歸納。
2.4.2 采用啟發討論式教學
在教學的過程中,盡量適當地提出一些問題讓學生思考,如“電力系統中為何要采用標幺值計算?”“為何國家要大力推進高壓直流輸電?”等,以此來提高學生學習的主動性,發揮學生的積極性、創造性,將學生的思維集中到課堂上來。同時,學生也可以提出問題,讓老師和其他同學一起參與討論,注重老師和學生的雙向交流,通過這樣的教學,引導學生對本課程產生濃厚的興趣。
2.4.3 鼓勵自學法
由于學時有限,很多內容在課堂上無法詳細講解,只能鼓勵學生課后自學,在自學部分章節之后安排一次輔導,這樣既節省了上課時間,又提高了學生的自學能力。
3 總結
通過在教學內容、實驗教學方法、教學模式和教學方法等方面進行了改革實踐,證明電氣工程基礎課程的建設經過多年的改革與實踐,已經取得了一定成果。實踐證明,只有在實踐中不斷探索課程教學的新方法,新思路,才能有效地提高教學效果。
注釋
① 劉介才.工廠供電[M].北京:機械工業出版社,2010:1-7.
摘要:隨著電力工業的發展和鐵路供電的重要性,供用電技術專業的人才需求也發生了很大的變化。本文詳細闡述了吉林鐵道職業技術學院供用電技術專業實踐教學改革的具體措施,以及取得的成果。
關鍵詞:供用電技術;實踐教學;專業改革
一、根據崗位需求,確定本專業人才培養目標
通過企業調研,實地走訪校企合作單位,確定本專業的職業領域和職業崗位,針對供用電技術專業崗位(群)要求,確定本專業的知識目標、能力目標和素質目標,以此來確定專業人才培養方案。供用電專業的人才培養目標是:主要面向供用電設備安裝調試,供用電系統設計、運行、維護、技術改造及工礦企業、民用建筑電氣設備和控制設備的運行、檢修和管理等工作培養應用技能型人才。
二、供用電技術專業教學改革的總體思路
(1)進一步突出職業崗位針對性。根據專業特點,本專業教師和校企合作單位一起開發符合崗位特點的項目式教材,將工作任務引入到課程開發和教學的全過程,以工作任務為導向,在學習中完成項目,實現了教、學、做一體化的教學模式,培養出符合企業需要的高素質技能型專門人才。(2)走校企合作、工學結合的發展道路。目前,我院供電專業已和多家企業簽署了校企合作協議。到企業聘請有實際工作經驗的人員到學校上實訓課,增強了學生的實際動手能力,增強專業的核心競爭力。(3)實現“雙證融合”。大力推行“雙證書”培養制度,通過建立本專業相關職業資格證書培訓和鑒定的教學環節,使畢業生不僅取得學歷教育畢業證書,還至少獲得一項本專業的職業資格證書,增強學生就業競爭力。
三、供用電技術專業實踐教學改革的具體措施
(1)課程整合優化。根據電力行業及高職高專人才培養的特點,將原有培養模式中《微機繼電保護》課程改成了《電力系統遠動》,并將《工廠供電》、《電力設備運行與維護》、《變配電二次》課程的學時進行了優化。增大了實訓比例,以適應社會主義市場經濟需要,主要從事電力網和變配電站電氣設備運行、檢修、管理及用電檢查、電能計量的德智體美全面發展的高素質技能型專門人才。(2)培養模式的確立。圍繞一個中心:以培養學生的職業技能為中心。實現兩個突破:突破理論教學和實踐教學分段實施的界限;突破原有課程理論授課模式,實施新的課程體系。堅持三個不松懈:計算機訓練不松懈、英語訓練不松懈、實踐操作能力訓練不松懈。實現四個擴大:知識面的擴大、適應能力要素的擴大、綜合能力的擴大、就業領域擴大。(3)實踐教學模式。1)三線實踐教學體系。即實驗―實習―設計三條線。2)三層次實踐教學體系。即職業基礎實踐―職業技能實踐―工程實踐三層次。(4)實踐教學體系的具體實施。
四、專業實踐教學改革成效
(1)學生的基本技能掌握良好。近年來該專業的學生在掌握本專業知識的基礎上,計算機應用能力的培訓、英語證書、高級維修電工證、高級電力線路工證都取得了較好的成績。(2)畢業生的滿意度。2014年2015年曾連續兩年以問卷的形式向用人單位及學生本人進行了跟蹤調查,通過數據的統計分析,將問卷中反映的問題總結分析,我們可以看出學校在專業知識的傳授、工程實踐能力的培養、發現問題和解決問題能力的培養方面,同學們和用人單位還是滿意的。
結論:今年是十三五規劃的第一年,我們將進一步以專業教學改革為契機,不斷深化專業教學改革,不斷探索高職高專的人才培養模式,進一步突出職業崗位的針對性,堅持走工學結合校企合作的道路,不斷培養出契合社會需求的高素質技能型專門人才。
關鍵詞:建筑供配電 實踐教學 教學管理
1.引言
建筑供配電是樓宇智能化專業重要的一門專業課程,在理論教學過程中穿插一定數量的實驗,理論教學結束后有一周的實訓環節。針對近幾年生源質量下降,理論課時減少等多方面因素的影響,通過實踐教學加深和鞏固專業知識,掌握從事本專業領域實際工作的能力和技能。因此在其培養過程中,必須重視實踐能力的培養。而供建筑供配電技術由于其課程的應用性較強,實踐教學體系有待完善。要全面實現該課程的教學目標,除了理論課程教學,還必須加強實踐教學管理。
2.實踐教學存在的問題
2.1對實踐教學重視不夠
隨著智能建筑的發展,越來越多的高職院校開設了樓宇智能化專業。受傳統觀念的影響,仍然沿襲以往的教育模式,在教學內容方面重理論,輕實踐。以往的建筑供配電實驗和實訓就是參觀變壓器室,或者認識一些低壓電器,這種方式對實踐教學幫助不大,體現不出高職特色。有些老師雖然認識到實訓教學的重要性,但由于工程上的建筑供配電帶有一定的危險性,實踐教學仍以演示為主,從而難以達到預期效果。
2.2實踐教學設施投入嚴重不足
我們學校是由中等專業學校升格而成,改制后,時逢高等教育連年擴招,實訓基地建設跟不上學校發展的速度。高職院校為地方辦學,它的發展往往受地方財政的影響。沒有足夠的資金去添置和更新教學設施,以至于實驗室設備老化陳舊,難以滿足高等職業教育的要求。
2.3師資隊伍實踐能力不強
高職院校的教師大多是從本科院校招聘而來,缺乏企業的實踐工作經驗,實際動手能力普遍不強。這些教師在實踐教學方面基礎必然薄弱,在教學方面難以做到理論聯系實際。
3.實踐教學管理的對策
3.1加強對實驗室的管理,確保實踐教學質量
對實踐教學進行統—管理,打破系(部)之間的界限,實現資源共享,優勢互補。對全院實訓設備進行統—的綜合管理,以期達到充分利用資源。有些學校既開設了電氣自動化專業,又開設了樓宇智能化專業。而電氣自動化專業需要建工廠供電實訓室,樓宇智能化專業需要建建筑供配電實訓室,但是兩門課程的內容有大量的重疊部分。這就可以考慮兩個專業共同建立一個實訓室,最大限度地進行有效配置,減少浪費。建筑供配電主要側重低壓部分,學生通過對相關項目的操作,教學效果有明顯改善。
3.2校企合作,建立校外實訓基地
供配電實訓是在大二第二學期期末進行,實訓結束后,學生在暑期有三個月的頂崗實習。近幾年來,越來越多的企業與高校簽署合作協議。校外頂崗實習是教學環節中很重要的實訓環節,可以使學生親臨生產現場,使他們系統全面地了解整個生產的所有基本環節,增加感性認識,提高學習的動力和興趣。學校要加強同企業和用人單位的聯系,選擇符合學院專業實習條件的單位作為校外實訓基地。并聘請部分企業的骨干人員作為兼職實習指導教師,以確保教學質量。頂崗實習結束后,有些同學會與實習單位簽署就業協議。加強校外實訓基地的建設工作,一方面有助于實踐教學,另一方面促進了就業。
3.3利用專業知識自行開發軟件實驗系統
隨著我校計算機房的增加和計算機課程的開設,學生的計算機能力較以往越來越強,我們可以把軟件實驗的開發作為一項教學內容。在第三學年,學生有8周的畢業設計,對于畢業后有志于從事建筑供配電工作的學生,可以由老師指導學生針對某個硬件實驗項目進行軟件模擬,通過硬件實驗的結果驗證其正確性。這樣不僅加強了本課程的學習,又提高了學生的軟件設計能力,激發了學生的興趣,達到了計算機課程與專業課程的綜合運用。
4.總結
建筑供配電實訓教學是樓宇智能化專業一個重要的環節,其建立健全不但需要各方面的共同努力和多方面的協調,還需要科學合理的規劃,認真的實施。相信通過全體同行的共同努力,建筑供配電實訓教學一定能取得新的突破。
參考文獻:
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[3]王紀安.高職高專人才培養模式的建立與實訓[J].高等工程教育研究,2001,(4).
定子繞組串接電阻降壓啟動控制線路。
二、教學背景
工學結合一體化是職業教育對教學方式的改革,是將職業教育的教學與企業的生產勞動相結合。隨著學校工學結合一體化課程改革的深入,將各門課程按模塊分成若干個工作活動任務,將學生分成若干個既能相互協作又有競爭的學習活動小組,在教師的引領下,按照一體化教學六部教學法,學生自主學習、研討探究、動手操作,完成教學任務。
三、學習目標
1.知識目標
掌握定子繞組串接電阻降壓啟動工作原理。
2.技能目標
會正確安裝、調試、檢修定子繞組串接電阻降壓啟動控制線路;培養學生分析問題、解決問題能力和操作技能。
3.德育目標
培養學生審美能力、責任感、榮譽感、團隊協作意識和競爭意識。
4.安全目標
嚴格遵守操作規程,嚴格執行7S標準。
四、教學重點及難點
教學重點為定子繞組串接電阻降壓啟動工作原理,難點是定子繞組串接電阻降壓啟動線路安裝。
五、教學方法及學習方法
采用項目教學法、多媒體輔助教學法、分層教學法和啟發引導教學法,以及自主學習、合作探究的學習方法。
六、教學準備
1.教學資料準備
教師要結合定子繞組串接電阻降壓啟動在企業的實際應用,撰寫適合學生特點和工學結合一體化教學的教案及學習工作頁。
2.實習用料、工具準備
按每兩個學生一套準備出滿足學生安裝用的接觸器、熔斷器、時間繼電器等電器元件以及常用電工工具和儀表。
3.一體化工作站準備
工作站準備要既便于同學互相探究和討論,又盡量接近實際工廠的生產場地。最好按研討區、實訓區、資料區、成果區四個功能區來布置。
4.學情分析準備
教師要對學生的知識功底、學習能力心中有數,分組要均衡。學生學習工作小組設組長、技術員、質檢員、安全員、記錄員各一人,分別負責組內的管理、技術、質量、安全操作和活動記錄。
七、教學過程
1.明確任務,獲取信息(20分鐘)
(1)創設問題情境。
教師:“同學們,經過各組團結協作較好地完成了順序啟動和多地控制工作任務,考核結果是:三組為最佳工作小組,XX為最佳小組長,XX、XXX為最佳成員,希望取得成績的小組和同學再接再勵,其他同學要加倍努力、迎頭趕上。回想一下:前面學習電動機啟動時定子繞組加的電壓和額定電壓是什么關系?這種啟動方法稱為什么啟動?”(多媒體課件展示砂輪機啟動)
請思考:全壓啟動有什么缺點?(視頻:電動機啟動燈立刻變暗,日光燈熄滅無法再啟動,同一供電線路電動機動力不足聲音變悶)如何減小啟動電流呢?
引入降壓啟動概念(多媒體課件:展示降壓啟動的四種方法)。
(2)下達學習任務(多媒體課件展示學習工作任務)。某電動機廠二車間增加一臺V-6/8-1型號的空氣壓縮機,需要配37kW額定轉速為750r/min的電動機作為動力機械,車間動力供電電壓為380V,供電變壓器容量為80kVA。請你完成車間擴建工作。
(3)明確學習目標(多媒體課件展示學習目標)。能夠理解電動機降壓啟動概念;能設計出合理的定子繞組串接電阻降壓啟動控制線路,會分析控制原理,并繪制電路原理圖;能夠合理選擇和使用常用低壓電器元件;能按圖樣正確連接控制線路,會通電試車。
(4)教師宣布學習過程所需時間和需要提交的內容。
教師:“建議你在18學時內完成,你將獲得1學分。請認真閱讀學習工作頁,通過查閱《電動機與變壓器》《電力拖動與技能訓練》《安全用電》等參考學材學習相關知識,獲取設計方法和技巧,按照學習工作頁的提示以小組為單位完成:工作計劃、異步電動機串接電阻降壓啟動控制線路原理圖、控制盤成品和活動總結報告(課件:工作計劃……總結報告)。”
2.小組研討,制定計劃(25分鐘,課件展示學習工作任務)
教師發放學習工作頁,小組成員在小組長的帶領下分頭閱讀工作頁內容,查閱參考學材,尋找解決問題的答案,對疑難問題小組集體進行研討分析,或是尋求老師的幫助,待小組解決完所有問題后,組長再帶領小組成員討論制定工作方案——完成活動任務的具體方法和步驟。然后根據工作方案,繪制控制電路草圖(這里教師需要提醒同學,設計控制電路可以不拘一格,完成同樣控制功能的電路可以有幾種,但是實際應用的是最優化的電路),并進行修正畫出正式電路圖。
因給定的是37kW額定轉速為750r/min的電動機,查閱電工手冊得知電動機為6極,額定電流為72A,型號為Y250M-6。以此為依據選出實現控制功能的開關、按鈕、接觸器等電器元件、材料和工具。(這里教師要提醒同學元器件的選用并不是單一的,滿足同一功能的同一器件有好多型號,這要視器件價格、尺寸及使用者習慣而定。)最后做出完成工作任務的流程表,完成整個活動的實施計劃。
在制定計劃的過程中,各小組的進程會有一定差異。進度快的小組探討啟動電阻的選用原則是什么,時間繼電器的定時設定長或短對電動機的啟動有什么影響,啟動時間如何設定等問題。同時教師對進度慢的小組加以引導,對不能按時完成的小組課后進行輔導。
3.相互探究,做出決策(1學時)
6個工作小組依次到講臺上匯報小組活動實施計劃,大致過程類似,只是存在的問題略有不同,因篇幅限制這里僅摘錄一組匯報過程。
先將小組設計的電路圖、活動流程圖粘于黑板上,然后匯報:第一步備料,接觸器CJ20-40兩個,熔斷器RL1-60/40三個,……;第二步電路原理分析(略),展示設計的電路能完全實現控制要求,時間繼電器啟動時間調到10秒;第三步準備常用電工工具一套,指針式萬用表一塊。
根據同學匯報的情況,教師和其他組同學進行提問,由該組同學回答。
問:為什么采用降壓啟動?
答:根據給定電動機的功率和變壓器的容量,不符合電動機直接啟動的條件。
問:手動控制除了用轉換開關控制還有別的方法嗎?
答:用按鈕控制。
問:串電阻降壓啟動缺點是什么?
答:耗能,只能空載或輕載啟動。
教師:“6個小組通過團結協作、查學材、查資料均按時制定出活動計劃,且活動計劃可行,這很好。但還存在一些問題:一是精細程度不夠,電路圖潦草;二是時間繼電器啟動時間調整不夠準確,啟動時間調整要恰到好處,要既能控制啟動電流在限制的范圍內,又能不致使啟動時間太長。啟動是過程,串接電阻減壓啟動消耗電能,要用在不經常啟動的場合。”
4.規范操作,實施計劃(12學時)
學生兩人一組,按本組制定的計劃,完成定子繞組串接電阻降壓啟動控制線路的安裝。整個活動過程中,小組成員除了完成相應的安裝工作外,還要按分工完成好自己所負責的檢查工作。組長負責小組活動的指揮和領導,安排小組成員的工作任務,相當于車間的調度員;技術員負責控制柜安裝過程中的技術指導;質檢員負責控制柜安裝過程和成品質量的檢查、指導和監督;安全員負責整個活動實施過程中的安全規范及7S執行情況的監督和檢查;記錄員負責記錄整個活動過程。教師巡視,適時給予指導,尤其要注意安裝過程中的安全操作。
這個過程時間較長,教師要時刻注意各小組的情況和每個學生的活動。一是時刻掌握課程動態以利于更好地掌控;二是為評定積累資料,最后給同學以客觀公正的評價;三是觀察學生是否按按照操作規程作業,杜絕一切危險發生。
學生動手能力不一,完成這個過程最多能相差2個學時。對于完成任務較早的同學,教師可以為其設置故障令其排除,實現分層教學。
5.質量控制,作品展示(2學時)
學生必須在任務提出后規定學時內上交活動計劃方案、設計原理圖、控制柜實物以及活動總結報告,然后到成果展示區展示作品。在作品展示前小組做最后檢查,技術員檢查作品是否存在技術問題,質檢員檢查作品質量是否存在問題,安全員檢查作品是否存在安全隱患,記錄員做好記錄。小組檢查無誤后,經教師批準通電試車,逐步驗證各個控制要求是否實現,驗證作品是否達到設計要求、是否有應用價值、作品質量是否過關等。
6.客觀真實,評估反饋(2學時)
八、教學反思
首先,工學結合一體化教學中,學生有任務、有目標,學中做、做中學,理論與實踐有機結合,培養了學生自主探究、學習,充分調動了學生的積極性、主動性,教學效果好。
其次,小組劃分合理,各小組之間實力均衡,有協作、有競爭,培養了團隊精神和競爭意識,對學生起到了良好的激勵作用。
關鍵詞:電路分析基礎 教學改革 應用型人才培養
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2017)03(c)-0170-02
電路分析基礎是電氣工程及其自動化、自動化、計算機科學與技術及通信工程等相關面向電氣信息類專業的一門重要專業基礎課程,是學生在本科階段學習的第一門專業課程,與后續如模擬電子技術、數字電子技術、信號與系統等課程關系緊密[1]。如何以電路分析基礎課程為依托,全面提升面向電氣信息類專業學生對專業學習的興趣,提高學生的理性思維能力、分析能力和設計能力,為日后的專業課及專業方向課的學習打下堅實的基礎,具有深遠的意義。筆者結合幾年講授電路分析基礎課程的經驗,探索出以下幾點提高該課程教學質量的方法,總結如下。
1 教學內容設計改革
1.1 設計符合工程應用型人才培養的課程內容
基于電子技術的深入發展,對于電氣信息類學生來說,新知識、新技術下對新課程的需求也在不斷增加,這勢必會使電路分析基礎等基礎課程的學時數被不斷壓縮。依據獨立院校對本科人才的要求,以及學院培養富于創新意識的應用型人才的辦學宗旨,采取寬口徑、厚基礎、重能力、求個性的施教原則,對于不同專業的學生應采取不同的授課策略與授課內容[2]。結合學院以培養工程技術應用型人才為目標的戰略理念,對電氣信息類專業的電路分析基礎課程的授課內容及授課方式進行了改革,挑選出經典、實用,與后續其他課程關系緊密的章節,精簡陳舊、實用性差的章節。對于電氣和自動化專業學生,以“直流電路基本定律”“直流電路的分析方法”“一階電路”“正弦穩態電路的分析”“耦合電感電路”以及“三相電路”為主,將“運放電路”放到模擬電子技術課、“復頻域分析”放到自動控制原理課講解,避免了知識串聯性差的困擾。同時,對于“非線性電路”等與考研相關章節以學生自學為主,教師課下指導的方式來保證授課內容的完整性;對于通信和計算機的學生,由于學時有限,主要講授“直流電路部分”以及“放大電路”,為后續課程如模擬與數字電子技術、單片機原理打下良好基礎[3]。
此外,針對學生參加電子設計大賽及畢業設計中電路設計能力薄弱的問題,在電路理論課及實驗中加入Multisim計算機仿真的內容,使學生可以利用仿真軟件來仿真、計算及分析電路模型,幫助學生更好地理解理論知識,提高理論與實踐的結合度。
1.2 激發學生的學習熱情
在實際教學中,應充分利用學生在高中及大學物理中所學習的知識去啟發學生對新知識學習的熱情。例如在講解電阻的星-三角變換時,可以先回憶電路的串、并聯知識,通過實際混聯電路模型中采用簡單串并聯知識無法解決該類問題,引出星-三角變換的意義。
此外,對于三相電路等貼近實際生活的理論部分,也可結合工廠供電的相關知識,舉出實例進行講解,加深學生的理解。如工廠大型設備中電動機部分三相五線制的連接方式、教室墻壁三孔插座中零線、火線、地線的接線方式等。
2 教學方式改革
教學改革的精髓在于教學方式的革新。針對獨立學院學生基礎知識相對薄弱、理解能力不強的缺點,必須要對教學方式進行改革。可以從以下幾點考慮。
2.1 采取科學的教學理念
電路分析基礎課程普遍開在大一下學期或大二上學期,學生此時還沒有真正地養成一個良好的學習習慣,還停留在高中階段以教師為主導,學生為主體的灌輸型教育模式下,學生并沒有形成自己的思維模式,學生作為知識的接受方,是一個被動的過程。此時不宜繼續采用以教師為主導的單一教授知識的模式,在設計教學過程時,可以采取提出案例―分析案例―解決案例的課堂探討模式,這些案例既可以由教師提出,也可以是學生根據身邊的電子物品隨機選取,貼近生活實際,提高學生們學習電路的熱情。從而使教師由授課者轉變為助學者、導學者。
2.2 理論與實驗相結合
不可否認電路配套實驗是學生驗證、理解理論知識的良好方法,但電路器件往往都封裝在實驗箱內,學生并不能實際觀察電路器件、改動具體的電路,其具有單一、枯燥等局限性。因此除了經典的實驗理論驗證外,教師可以在實驗室利用電子器件在面包板上搭建實際的典型電路模型,增強學生的電路設計能力,為大學生電子設計大賽打下良好基礎。
2.3 以網絡教學為輔,提高學生課后學習效果
由于面向應用型人才培養模式要求加大學生的實踐學時比例,這勢必會縮減理論教學的學時數,而電路分析基礎課程內容又相對較多,教師在課堂上只能講授經典的知識章節,對其公式推導過程,習題的講解往往不能很好的兼顧,對于獨立院校的學生,這必然會影響學習效果。隨著網絡上慕課(MOOC)的興起,教師可以將課上沒能講到的相應章節及習題的視頻傳到校園網,相關學生可以自由下載,反復學習,教師在指定時間進行在線答疑,來解決課上時間不夠的難題,同時也使學生作為期末考試復習的依據。
3 評價體系方式的改革
對于學生的考核方式也是重要的教學環節。學校的期末考核方式多為70%的期末卷面成績加上30%的平時成績,平時成績以作業和考勤成績為主,這部分靈活性較大。鑒于課后作業往往并不能代表學生的真實水平,建議此部分成績可由上述的課堂探討模式取代。具體方式可采取大班授課、小班討論的模式[4],幾個人一組探討一個實際電路問題。如簡單電感量測量裝置、三位數字顯示電容測試表、禁煙警示器等,這些工程項目貼近相應的電路知識點,也涉及到了一些簡單的模擬與數字電子技術的知識,充分體現了面向應用型人才培養的理念。根據討論的結果及個人陳述由教師給定小組及個人的相應分數,作為平時成績的一部分,可反映出學生的真實水平。
對于實驗課的考核方式除了給定題目的現場操作外,也可以由學生自由發揮,自主設計電路,教師根據設計結果提出問題,這樣既考察了學生的實際動手能力,也可以發揮學生的主觀能動性,提高學生科學嚴謹的實驗態度。
通過上述考核方式的改革,可以培養學生獨立思考問題的能力和團隊合作的能力,為后續課程的學習奠定良好的基礎。
4 結語
在科技迅猛發展的今天,自動化程度越來越高,許多電子設備及電路不斷推陳出新,本科階段的電路分析基礎課程如何能更好地適應獨立學院對面向應用型人才培養的實踐教學需求,還是一個有待解決的問題。筆者對電路分析基礎的教學內容、教學方式及考核方式等改革做了初步探討,針對獨立學院學生基礎知識薄弱的特點,采取恰當的措施來提高學生的自學能力、對工程實踐的分析問題和解決問題能力。
參考文獻
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【關鍵詞】電力;配網調度;調度管理;技術探討
生活中的家用電器、工廠運行的機器設備,這些隨處可見的電氣設備都給國家電網帶來了巨大的壓力,同時東西部電力分布不均勻,耗電量差距較大,電力缺口也給國家電網提出了一個巨大的難題。電力發電網是一個系統性的運行工作,它主要有四個部分組成:首先,作為原始電力提供者的發電廠,它是源源不斷電力的制造者;其次,作為長途輸送電能所必須的變電所,它是改變電壓的樞紐程序;再次,作為電力傳輸通道的輸配電線路,它是電力有價值的前提條件;最后,則是電力的最終用戶。依靠著電力配網調度管理的協調運作,發電廠、變電所、輸配電線路才能按照各自的職能工作,電能才能安全的到達最終用戶手中,電力的保障成為了人民安居樂業、國家經濟又好又快發展的有力支持。電網調度是穩定電網運行的中樞系統,試想如果沒有電網調度穩定電壓,居民家中的電視熒幕就會忽明忽暗、電腦就會隨時開關,人們的生活將會被打亂,更不必提國家的經濟秩序的井然,因此電網調度對于保障用電功不可沒。電網調度管理基本工作包括:調度組織管理、調度運行管理、調度計劃管理、斷電保護與自動化裝置管理、調度自動化管理、調度人員培訓等,只有將以上各項階段性程序做的完美,才能達到在電網網損最小與發電消耗最小的情況下,安全、持續、穩定、正常的供電,促進電網的高效運行。
1 配網調度管理的要求
1.1 配網調度管理員的要求
人具有最大的創造力,“以人為本”更是工作中應貫徹落實的工作理念,調動人的能動性,工作才能事半功倍。調度管理員對于電網的穩定運行起著至關重要的作用,對于其的要求也應更加明確。首先,配網調度管理員在工作上應認真負責,細心精致且嚴肅、有原則,嚴格的遵守值班制度、交接班制度、錄音管理制度等相關規定,同時要求配網調度員具有專業的技術知識與大局觀念,配合各級電力調度部門做好本職工作,確保供電網絡的運行。其次,在業余生活與學習中,調度員要根據自己工作過程中的不足,向部門領導反應,積極參加繼續教育課程,達到精益求精的目標。最后對于調度管理員的上崗與晉升制度要有明確的規定,上崗前要進行嚴格的系統性培訓,具備專業知識是上崗的條件,嚴把源頭觀,培養合格的調度員才能最大限度的減少事故發生的可能;考核方面,結合工作表現,經考試合格報批上級部門后再做最終抉擇。
1.2 對調度員值班工作的要求
電網運行具有復雜性、電力輸出具有可變性,因此電網調度員值班期間要根據自己的權限應對突發事項,保證電網在當值期間能夠持續、安全的運行;出現職權范圍外的突發事件要及時向上級匯報,尋求解決方案。其次,下級調度員原則上要遵循上級調度員的指令,對于上級調度員發出的調度指令接受之后要復誦、核對,在經過此程序確定無誤時方可執行;對于上級發出的調度指令存在疑慮時,不復誦指令,因為復誦指令表示認同指令的正確性,而應直接對上級調度人員提出疑問,質疑得到合理解釋后方可按照調度指令運行;對于上級調度員對于質疑的解釋認為不合理的,并且根據自己的工作經驗判斷執行此指令會給國家以及人民群眾造成重大負面影響的指令,當值調度員可以拒絕執行調度指令,并將原因告知本單位領導,由本單位領導向上級相關部門反應,以確定指令是否執行。最后,對于當值過程中指令執行情況的記錄,要求記錄全面、及時,例如接收指令時間、指令內容、指令執行情況等都應記錄在冊,以便交接班核對與日后清查,保證電網工作的有序開展。
1.3 配網設備調度的要求
除特殊情況,例如威脅人身安全以及國家利益時,未經地調調度員的指令,任何單位、個人都不得擅自更改設備運行方式以及對設備進行任何操作。若需要調配、更改設備運行方式,需經地調調度員同意,在其職責權限范圍內的設備進行操作,以保障電網正常運行。
2 配網調度操作管理的要求
2.1 電力配網調度設備操作的管理
對于電力配網系統中的倒閘操作,我國實行的是調度管轄范圍內的分級管理制度,任何人不得擅自進行操作,這樣能夠保證操作效果,對于調度管理也是有益的;在運行工作中為了確保倒閘工作的順利完成,一定要遵守嚴格的操作執行規范,各部門各調度員要認真填寫操作單。事故的發生總存在偶然性,不能機械的遵循規章制度,若涉及國家利益與民眾安全的危急時刻,無操作單以及自己管轄范圍之外的配網調度下也應及時進行調度調整,以保障國民利益為先,只需將操作調度流程計入調度員值班日志中,在詳細記錄改變操作方式與步驟后,執行完畢要加蓋“已執行”,事后向相關部門當值人員作出解釋與匯報。
2.2 電力配網并網的調度管理
電力并網是一項難度較高、技術性較強的工作,涉及發電廠、機組、變電站等部門,要做好并網工作,需將相關部門納入統一管理的范圍內,實現系統化的分級管理;當兩個或者兩個以上電網并網時,分級管理顯得更加重要,根據比對自動選定高級電網,有利于明確上下級關系,提高工作效率,順利完成統一調度。電力并網中的信息溝通尤為重要,保證發電站、變電站、各系統部門通信暢通與一致是進行并網運行的前提條件。
3 配網事故調度管理的要求
電力系統集技術與科技于一體,復雜性高、掌控性弱等特點決定了電力配網事故的發生是不可避免的。在發生事故時,值班人員應堅守崗位、保持冷靜,將出現的問題及時并簡明扼要的向調度員反應,例如開關跳閘、電壓負荷變化、設備異常狀況等,判斷可能產生的連帶反應范圍,尋求解決方案。
若發電站、變電站等發生事故時,系統性的電網必將出現連帶反應,影響上級電力配網的正常運行,此時應抓緊與上級電力配網部門取得聯系,詳細說明存在的問題與狀況,以便及時解決,以最短的時間采取最有效的措施,將可能的損失降到最低。必要時,上級配電調度員對下級管轄設備進行直接指揮操作,事后向下級調度員進行解釋,并由地調人員記錄在案,以備復查。
4 結語
電力配網工作的有效開展,能夠提高國家電網的運作效率,保證國家安全、持續、穩定的用電,為經濟快速發展、社會和諧有序奠定了基礎。本文從電力配網角度出發,淺析了電力配網調度中出現問題的解決方案,并簡要探討了管理實踐與技術,希望自己的工作經驗總結能夠為國家電力部門進行配網調度工作提供一些啟迪,保證電網的運行與經濟蓬勃發展。
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關鍵詞 興趣和動力 演示 情趣 探究
教學的成功與否在很大程度上取決學生的學習主動性,而學習的主動性的高低則主要來自學生對學習的興趣。所謂的學習興趣是指學生對學習知識所產生的發自內心的“愛好和追求”的傾向。一旦學生對學習產生興趣,就會自主調動自己的積極性和主動性;濃厚的興趣會促使學生形成良好的學習態度,也是學生刻苦鉆研、勇于創新的強大動力。學生高高興興的學和愁眉苦臉的學習相比較,效果迥然不同。孔子曰:“知之者不如好之者,好之者不如樂之者”。尤其是對于高職學生,本來他們的學習習慣就不是很主動,如果教師采取傳統的強迫、壓制式的“死記硬背”或“照本宣科”,只能造成師生關系冷淡、僵化,甚至對立,這樣對于職業教育是“百害而無一益”。所以要提高學生的學習積極性,只有對《電工內線工藝》這門課感興趣,才能使學生變“要我學”為“我要學”,并且便于進一步提高教師的教學質量。
一、 重視“首次”課教學
因為“良好的開端是成功的一半”,所以說,在《電工內線工藝》的前幾堂課的教學中,教師必須能夠在教學方式和內容上充分調動學生“參與的積極性”和他們對于“電工工藝”的“認知的興趣”。一旦學生對該門學科感興趣,他們就會自覺地、興致勃勃地學習這門課。因此,激發學生學習《電工內線工藝》的興趣和動力就成為“緒論課”的一個首要任務。于是,在首次課上設計了一些問題:照明電路為什么有時候忽明忽暗?電力系統中和自然界的雷擊現象是怎么一回事?而短路跳閘時電力系統中又會產生哪些異常現象?電費的高低與哪些因素有關?這些都是學生身邊所發生的事情,與每個人的生活息息相關,從而使學生形成“先入為主”的求知欲望。
二、加強直觀教學,重視實驗
《電工內線工藝》是一門以動手實踐為基礎的學科。根據《電工內線工藝》的教學大綱,我在教學進度中安排了“課堂實訓”環節,即“多說不如多做”,因為單純學習基本的“電工工藝知識”是枯燥乏味的,不如讓他們自己動手、自己思考,以便提高學習積極性和興趣。在剛開始安排幾個有趣的實訓,如:電工常用工具和儀表的使用,簡單的常用照明線路的設計和計量等項目。通過學生自己動手親自反復實踐不僅可以激發學生的濃厚學習興趣,并且根據本學科的特點,盡量采用直觀教具、演示等方法來激發學生的學習興趣。
1、發揮直觀教具的作用。《電工內線工藝》主要是學習(高低壓電氣的人員所必需具備的)電工工藝和安全知識,是一門側重于應用的實踐實訓課程。在《電工內線工藝》教學中要加強直觀和實訓教學,采用電器實物、電氣模型等教學手段,充分發揮學生的視覺、聽覺、觸覺等各種器官的互相配合作用。例如,在學習“電線和電纜”等絕緣線時,通過教師對常用規格的線纜進行詳細的描述后,然后在多媒體演示屏上展現出某供電系統電線和電纜的放大鏡頭,依次讓學生按照各型線纜的特點,尋找出該供電網絡所采用的電線和電纜,并對號入座,然后分析這些線纜的使用環境和敷設方式。這樣,不但可以使學生初步認識電線和電纜的基本外觀、型號,了解電線和電纜的區別,以及各型電纜的使用場所和應用情況,這樣學生學得非常輕松愉快。再如,學習變壓器的構造及工作原理時,在學生自述已知的變壓器工作原理和用途的基礎上,通過模擬的實物模型和零部件分解圖例,引導學生了解變壓器的內部結構、推導“變壓”的機理,促使學生積極思維,掌握和理解,從而調動學習興趣。
2、注重演示教學。演示教學是展示電工教學魅力的有效手段,它化枯燥為生動,化抽象為具體,化平談為神奇,為理解和掌握好新知識創造條件進行演示教學。這樣在教學中往往能很好地激發學生的學習興趣,吸引學生的注意力。在演示實驗中,就可以不拘泥于教材或教參的安排,由學生自己動手,比如可以讓學生自己選擇和使用儀表、設計常用導線連接方法,在自我的實踐中發現問題,并積極地尋找解決問題的方法等等。這樣讓學生充分地動腦、動手、動口,自主地發揮學生學習的主動性,從而激發學生濃厚的學習樂趣。鼓勵學生大膽地猜想、實踐和獨立地思考,并通過事實來否定錯誤的假設或修正不完善的猜想,強調正確的操作過程,從而培養學生勇于創新和實踐的信心。
比如:在講授交(直流)流鉗形電流表的使用方法時,首先讓學生自己說出常用交直流電流表的測量方法是:必須將儀表串接到被測電路中。在此基礎上,強調鉗形電流表是檢測運行中“電路電流”的最常用且最直接的儀表,優點是測量電流時不需要斷開被測電路,進行串接,就可以直接獲取運行中線路或設備的電流,為監測設備的運行狀況提供了第一手的資料。然后講解:交流鉗形電流表主要由一只電磁式電流表和穿心式電流互感器組成,利用互感器原理完成測量要求。敘述測量過程:測量電流時,打開鉗口,將被測載流導線置于穿心式電流互感器的中間,當被測導線中有交變電流通過時,交流電流的磁通在互感器副邊繞組中感應出電流,該電流通過電磁式電流表的線圈,使指針發生偏轉指示電流值。然后要求學生利用鉗形電流表,設計準確測量“5A以下小電流”的實驗如下:
將鉗形電流表由大到小逐漸更換量程來做實驗,重復讀數,并逐一記錄,反復比較,從中找出精確測量的方法。很多學生經過親自動手測試,利用互感器工作原理展開討論和分析,大家各抒己見,師生共同商討,最后同學們興奮地得出:可以簡單地用增加匝數的方法來精確測得單根導線電流。老師此時要給予肯定。
三、利用多媒體,制作形象的課件
提高學生學習興趣。《電工內線工藝》主要是研究電氣應用技術的基礎實踐課程,如果不配合適當的課程實訓是極其抽象枯燥的。在教學中,往往有許多工藝操作的圖景難以被學生想象,實驗又無法進行,而這對于學生的理解學習,就比較困難了。
利用多媒體制作逼真的模擬電工工藝操作過程,可以幫助學生擺脫這些工藝過程的認識障礙。例如:高壓電纜敷設方式、線纜接頭的制作工藝過程等。用課件簡單模擬制作過程,將整個電纜接頭(中間接頭和終接頭)復雜的操作過程通過模擬分解操作予以完成,這樣不僅將抽象的東西形象化、直觀化了,學生也易于接受,更重要的是提高了學生對“電工工藝”學習參與的主動性、積極性。
四、營造富有情趣、探究性的課堂
托爾斯泰說過:“成功的教學所需要的不是強制,而是激發學生的欲望”。如果教師不想方設法使學生情緒高昂和智力振奮的內心狀態,就急于傳播知識,那么這種知識只能使人產生冷漠的態度,學習就會成為學生的負擔。為此,教學中我們要努力營造良好的情趣和探究性氛圍,以激發學生的學習欲望。課堂上如果有情趣、針對性的提問,也可以使學生進一步增加對學習《電工內線工藝》的興趣和注意力,并產生強烈的求知欲。
1、采取懸念激趣法。在“電工工藝”教學中有相當一部分內容缺乏趣味性,學起來枯燥,教起來干癟。對這些內容就要求教師有意識地創設懸念,使學生產生一種探求問題奧妙所在的神秘感,從而激發起學生的學習興趣。例如:在學習“電磁感應現象及其應用”時,我先結合磁極間相互作用的原理,向大家介紹 “磁懸浮列車”的構造,并把它的快速性、安全性向學生作了簡單的介紹。 當學生聽完介紹后對磁懸浮列車很感興趣,他們還不斷向我提出問題。用這種設置懸念的方法可以有效地引導學生主動投入到教學活動中去,進行更深層次的挖掘。把教學內容由抽象的書本知識向社會延伸,并把教學活動由外在興趣轉化為學生的學習內動力。這樣引入新課,使枯燥的知識變得趣味橫生了。
2、鼓勵學生“善于質疑、敢于想象”。“疑是思之始,學之端”。教師在教學中要引導學生提出疑問,即使是無疑也要尋疑,將自身置于特定實際情境之中,給自己提出問題。宋朝思想家張載說:“于不疑處讀書,定能發現問題、分析問題、解決問題,就有新的發現、新的收獲、新的喜悅”。激發學習電工工藝的興趣,產生強烈的求知欲。
3、注意反思,提高自主探究能力。學生在任何科目的學習過程中,不可能一下子獲得整個系統知識,也不可能在學習知識過程中采用的方法每次都是科學的,為此,要幫助學生們在課堂學習結束后養成:善于反思自己學習的行為所獲取的知識。在每節課結束后,都要問一問:剛才學習到了哪些知識?最理想的結果應該包括:通過反思,讓學生把思維過程上升到一定的高度,找到科學、有效的認知方法,探究學習規律,提高自主思考的能力。就教師的教學而言,通過學生的及時反饋,思索本節課的“探究教學”是否對提升學生的興趣和自主學習有幫助。在“以人為本”的今天,總結經驗比檢討過失更加重要,所以在反思的過程中,我們應首先指出自己的獨特之處、得意之處、成功之處、感動自我之處,然后才是我怎樣做得更好。最后把“探究教學”反思成果及時應用于教育教學實踐,以提高教育教學質量;開發學生的思維和智力,發展學生的創造性學習,促使他們自己去獲取知識、發展能力,做到發現問題、提出問題、分析問題、解決問題;與此同時,教師還要為學生的學習設置“探究性”的課堂情境,建立“探究”的氛圍,促進“探究”的開展,把握“探究”的成敗。學生作為探究式課堂教學的主體,應該根據教師提供的條件,明確探究的目標,思考探究的問題,掌握探究的方法,敞開探究的思路,交流探究的內容,總結探究的結果。
總之,教師應在教學過程中靈活的創設問題情境和活動情境,積極嘗試應用“探究式課堂教學”,開放課堂,發掘自主探究潛能,激發學生學習知識的興趣。并在教學過程中注意優化教學活動的策略、方法,把握好教學活動過程中的理論教學和實踐環節的有機統一,靈活地選擇教學方法,從而提高教學質量。
參考文獻
1.內外線電工工藝學.中國勞動社會保障出版社
關鍵詞:電氣工程及其自動化;教學體系改革;教學實驗
作者簡介:周勇(1990-),男,山東淄博人,曲阜師范大學電氣信息與自動化學院本科生;張強(1990-),男,山東棗莊人,曲阜師范大學電氣信息與自動化學院本科生。(山東 日照 276826)
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)36-0107-02
電氣工程及其自動化專業作為一門實踐性很強的課程,學生除了要具備基本的理論水平外,還需要開展大量的課外實踐活動來充實自身理論水平,通過實踐來提升創新能力。因此,全面促進電氣工程及其自動化專業實驗教學體系改革,建立理論與實踐相結合的教學模式就成為當前教學工作的重點。近年來,根據我國高等教育改革的發展規劃,創新教育和創造教育逐漸推進,構建特色專業,發揮高校專業特長,努力推薦實驗教學改革,全面地創新了電氣工程及其自動化專業的實驗教學體系和教學模式,并且取得了很多優秀的教學成果。
一、電氣工程及其自動化實驗教學的現狀
電氣工程及其自動化實驗是一項非常重要的基礎性實驗課程,通過課程的學習,可以加深學生對于一些電氣、電子電路等專業理論知識的理解,也可以開發學生的創新能力,提高學生的動手能力,為其他工科類的課程學習以及科學研究打好堅實的基礎。目前,高校電氣工程及其自動化實驗教學中還存在著很多方面的問題。
1.實驗教學方面
當前,高校電氣工程及其自動化專業的實驗教學手段較為簡單,教學方法和教學效果并不理想,學生的創新能力和獨立思考能力得不到有效的發揮,無法提升學生的學習積極性。另外,實驗教學手段的簡單化也造成了實驗教學成績評估缺乏真實性,實驗設備的落后致使學生動手能力與理論水平能力不足;實驗師資隊伍的建設能力不足等。
2.校外實習方面
高校工科技術應用人才的培養必須要有良好的硬件設備,這是高校專業特色的重點所在。但是當前由于高校經費不足,實習單位接待困難以及其他安全方面的因素,造成了電氣工程及其自動化專業實習效果難以得到有效的保障。更多的是學生自行聯系實習單位或者虛造實習單位,無法實現電氣工程及其自動化專業的基本培養目標。
3.課程設計和畢業設計方面
當前,高校電氣工程及其自動化專業的設計題目較為單一,每屆學生的設計題目都大同小異,缺乏更新和創新。學生實踐性少,極易出現課程設計和畢業設計雷同的現象。加之指導教師缺乏工程設計實踐經驗,因此整體上課程設計和畢業設計缺乏一定的創新,學生的理論和實踐結合能力欠缺。
4.開放性實驗
由于當前高校實驗室更多以科研為主,科研設備的投入資金較大,因此實驗室開放性能力不足,學生對于實驗設備和實驗平臺缺乏應有的了解,一些開發性的實驗就無法開展,在實驗設計的過程中也就缺乏創新性。對此,高校實驗室應該加大對學生的開放力度,同時不斷提升實驗室的軟硬件,以適應課程實驗教學的需要。
二、實驗教學體系改革的方案
1.課堂教學與工程實踐訓練同步進行
電氣工程實踐訓練課程的設置是高校電氣工程及其自動化專業人才培養的重點。一般來說,該課程的設置共分為工程實踐訓練基礎和工程實踐訓練實驗兩個部分。前者以課堂教學理論為主,主要是從課程理論的方法和技術上為后面的工程實踐訓練打好基礎,其目的在于能夠將用于工程實踐訓練實驗的理論學習透徹,引導學生能夠積極思考和討論。按照提出問題、分析問題和解決問題三步走的思路,充分調動學生的學習積極性。后者則以實驗教學為主,注重學生的動手能力,將課堂理論知識搬到實驗中,帶領學生熟悉有關的電氣設備,并且設計實驗方案讓學生能夠自主地對設備進行安裝、調試和測量,使講課和實驗有機結合起來,引導學生邊學邊用,更大程度地激發學生的學校興趣,使學生全身心地投入到電氣工程實踐實驗訓練中。
比如,電氣工程及其自動化實驗實訓基地大都有成套的裝置和設備,都是模擬一個變電工程,一般2~4個學生可以共用一套裝置。而課程設置則可以涵蓋到供電系統的設備安裝、調試、測量、信號、控制等內容,可以對學生進行全過程的工程實踐訓練。每個學生還可以根據老師布置的課程進行獨立的設計實驗方案,繪制相關的圖紙并且根據設備的型號和有關的技術特性,將設備安裝到實驗屏上再親自進行全部接線、核對和通電檢測,并且進行各種參數的測量和一些事故的試驗排查等。教師也可以設置多種多樣的事故,讓學生們反復實踐和探索,逐一進行論證,得出結論。
2.結合學生就業單位開設專業綜合實驗
電氣工程及其自動化專業屬于一個綜合性和實踐性較強的專業。一般大學四年級會開展有關的實驗課程,而專業指導教師也可以根據自身的研究特長來為學生開設不同的實驗課題。專業指導教師還可以根據學生的簽約單位生產特征來給學生進行獨立的課程設計,使實驗能夠與生產實際工程結合起來,這樣也有助于學生今后的工作開展。
一般來說,電氣工程及其自動化專業開設的實驗主要有小接地電流系統的實驗、鐵磁諧振實驗、電網調度自動化通信綜合實驗、發電機綜合實驗、變壓器綜合實驗等等。要出色地完成這些綜合實驗項目,必須做到以下幾點:第一,做好資料的查找工作。學生可根據課題研究的方向,查閱相關的資料,根據查閱的資料設計相關的實驗方案和實驗步驟,擬定所需的實驗儀器設備和有關的實驗費用。第二,對實驗方案進行解釋和論證。在指導教師的幫助下,要學會對設計的方案進行論證,指導教師要對學生的方案進行復核,指出其方案操作中可能存在的問題。通過這種方式的實訓,可以更好地培養學生的創新能力,使得綜合運用知識的能力得以全面提升。
三、構建實驗課程體系的保障
1.建立創新研究理念,搭建產學研聯合培養模式
創新研究理念是指在電氣工程實驗教學內容中引入能夠反映本學科專業的前沿理論知識和一些先進的現代研究成果,以此來更新和完善教學內容,而不是單純依賴于教科書。在教學手段上,要綜合運用諸如多媒體實驗教學、現代通訊技術等來活躍實驗課程氛圍;教學方式上則可以采用一些諸如回歸啟示法、故意出錯法等研究型的教學方法和雙向的教學模式,改變以往的簡單灌輸式的教學方式,以示范和學生探索為主,積極開發學生的實驗創新能力。另外,還可以根據實驗項目課程的安排,有選擇性地設置一些課外研究課題,教授學生如何獨立地對有關的課堂進行立項、分析、論證和方案設計以及實驗成果總結。必要的時候,可以充分應用現代化的生產技術,使學生的實驗課程與當前的實際生產相結合,以課程群方式建設數字化的工廠實驗室、校內外實踐基地。通過搭建產學研聯合培養模式,來培養學生的實際操作能力。
2.建立科學管理體制,完善管理制度
實驗教學體系改革需要一套完善的管理制度和科學的管理體制作為保障,因此,要深化管理制度的改革,深化教學改革,實現辦學水平的全方位提升。由于我國高等院校管理制度的復雜性和多樣性,各項制度之間常出現互相抵觸的現象。為此,有必要以現代管理理念對現行的高校管理制度進行研究,使其形成一個完整的體系,更好地促進教學管理水平的提升。要積極制訂與電氣工程及其自動化專業實驗教學相配套的教學管理制度,制訂有利于符合培養目標要求和完善的教學計劃,健全實驗教學質量管理責任制,建立科學化系統化的教學質量監控和評估體系,加強科研管理水平,努力提高實驗教師隊伍的整體素質,創新教師隊伍管理,重視高校工科技能型人才的培養意義。
3.開放實驗室,開展科技活動
實驗室建設是實驗教學體系改革的重點,實驗室是學生學習的第二課堂,有利于學生實踐能力的培養,也是學生創新能力和創造能力發揮的重要場所。近幾年,我國高等院校加大了實驗室的建設投資力度,購買和開發了許多的先進儀器設備,并且建立了完善的實驗室管理制度。實驗室建設涵蓋的專業和研究領域眾多,課題研究的能力得到了極大的提升。各實驗室還配備了實踐經驗豐富和責任心強的實驗教師,部分高校還利用業余時間開發專業實驗室,讓更多的學生直接參與到高校的課題研究項目中。另外依托一批實驗系統開發平臺,更多的同學有機會參與到電氣工程實驗課題的聯合實驗中,教師也可以引導學生利用平臺對實驗進行模擬,與學生一起聯合進行課題實踐。因此,實驗室的開放既解決了學生找不到開展科技活動的儀器設備和實踐場地的難題,又有效地避免了高校實驗室資源過度浪費的現象。
參考文獻:
[1]康重慶,董嘉佳,董鴻,等.電氣工程學科本科拔尖創新人才培養的探索[J].高等工程教育研究,2010,(5).
教材分析:
“電能的輸送”是學生學習了電、磁規律之后,用已有的知識來解決生活實際問題,它是電磁學知識的一個非常重要的綜合應用.具有很高的科學價值.為了體現新課程的理念,在課堂教學中充分發揮學生的主動性,讓學生利用所學的知識去探究、發現并解決相關問題,使學生獲得成功的,激發學生學習的激情,并獲得新知識.
教學目標:
1.知識與技能:讓學生了解影響高效輸電的因素有哪些,利用所學知識進行自主探究,從而解決電能在輸送過程中存在的問題,找到有效輸電所采取的措施和方法.
2.過程與方法:采用師生互動、小組合作、實驗探究等方法.
3.情感態度與價值觀:引導學生積極主動探究,發現問題,解決問題,在學習提高的同時獲得一定的成就感;教育學生節約用電,養成勤儉節約的好習慣.
教學重點:
在電能輸送的過程中如何有效地減少輸電線路上的功率損失和電壓損失.
教學難點:
遠距離輸電原理圖的理解.
教具準備:
學生電源(1)、鐵架臺(2)、小燈泡(2)、帶燈座、長導線(2)、短導線若干、變壓器.
教學過程:
導入新課:
師:前面我們學習了電磁感應現象和發電機,通過發電機可以大量地生產電能,比如三峽發電站把水的機械能轉化為電能,發電功率可達1820萬千瓦;秦山核電站將核能轉化為電能,發電功率可達30萬千瓦;新疆達坂坡風力發電站將風的動能轉化為電能, 發電功率可達12.5萬千瓦.這些發電站發出的電是怎樣輸送到城市、鄉村,使人們進行生產和生活的.(展示每個發電站,展示人們生產和生活的錄像.)
進行新課:
實驗:請一名學生到臺前來做一個小實驗,其他同學觀察實驗現象.
第一次:給一個額定電壓為6V的小燈泡供電,讓其正常發光.
第二次:電源電壓不變,教師把小燈泡拿到距離電源盡可能遠處,讓學生連接輸電電路.(教師可以將兩個帶鐵夾的鐵架臺并排連接兩根導線,模擬兩根電線桿的輸電).學生會發現兩次小燈泡的亮度有明顯的不同.(用計算機出示電路圖.)
提問:為什么會出現這種現象?
(學生分析輸電線上有電能損失,小燈泡兩端的電壓減少或輸電線上有電壓損失.)
師:電能的輸送需要解決問題是減少輸電過程中輸電線路的功率損失和電壓損失.請同學們看下面的例題.(分析輸電過程中輸電線路的功率損失和電壓損失.)
展示例題:
本校發電機的功率為110KW,輸出電壓為220V.用橫截面積為120mm2的銅線給相距120m的教室供電,銅的電阻率為1.7×10-8Ω.(1)計算輸電線路的功率損失和電壓損失?(在黑板的左上角畫輸電電路圖).
U損=IR=500×3.4×10-2=17V.
(2)若發電機與教室的距離為1200m時,輸電線路的功率損失和電壓損失又為多少?
P損=I2R=5002×0.34=85KW.
U損=IR=500×0.34=170V.
(用投影儀展示學生計算過程.)
師:通過兩次計算,你能發現什么問題?
引導學生對比兩次計算結果, 發現距離為1200m時, 輸電線路的功率損失和電壓損失太大,無法使用戶正常工作.
師:該怎么辦?
探究問題一: 如何減少輸電過程中輸電線路的功率損失和電壓損失.
引導學生分析討論兩次計算,得出輸電線路的功率損失和電壓損失計算的一般數學表達式,并對該式進行分析,發現解決方法.
P損= I2R.U損=IR(P=IU).
(1)減少輸電線路的電阻.(長度不變)增大導線的橫截面積和選電阻率小的導線.
(2)減少輸電線路的電流提高輸送電壓.
教師布置學生分成兩組,對得到的兩種方法進行計算,論證解決發電機與教室的距離為1200m時,如何減少輸電線路的功率損失和電壓損失(若P損=10%P).
第一種:增大導線的橫截面積.
第二種:提高輸送電壓.
(用投影儀同時展示學生的兩次計算過程.)
師:通過計算,對于距離為1200m的輸送過程,采取哪種方式更好?
引導學生分析,應采取高壓輸電.(采取S=9.27cm2, 導線太粗,耗原材料太多,不經濟,會使輸電導線太重.給架線帶來很大困難,這種應采用高壓輸電.)
師:是否都必須采取高壓輸電?
探究問題二:采用哪種方式輸送電能更合理?
學生分析討論:
距離為120m時,用橫截面積為120mm2的銅導線是可行的,即經濟,又不會損失太多的電能.
距離為1200m時用S=120 mm2的銅導線時,電能損失太多,電壓損失太大,教室內的燈幾乎不亮,通過計算發現,若讓輸電線路的功率損勢為10%,則銅導線太粗(通過計算結果,結合實物模型說明).即耗原材料太多,不經濟,再有導線過長、過重.對于架線也存在一定的困難,遠距離應采用高壓輸電.
(1)近距離輸電可適當增加輸電線的橫截面積.
(2)遠距離輸電應提高輸送電壓(高壓送電).
讓學生對剛上課時做的第2個小實驗進行改進,怎樣才能更合理?給出器材:變壓器2個,導線(細、粗),變阻器.通過實驗,學生歸納遠距離輸電模型,先采用升壓再降壓的方法.
師:把遠距離輸電的示意圖畫在黑板上的右上角,并對此輸電過程進行分析:
師:是不是輸電電壓越高越好,可以無限制提高電壓.
學生討論回答:電壓太高危險;設備要花更多的錢……
教師總結:電壓越高,對輸電線路絕緣的要求越高,線路修建費用就會增加,輸電電壓越高,變壓器上的電壓越高,制造變壓器時在絕緣、結構等方面要求也要相應提高.再有在輸送交流電時,感抗、 容抗對輸電線路的電壓也會造成損失.
小結:電能輸送時,要綜合考點各種因素,如輸送的功率大小,距離的遠近、技術、經濟的要求等.依照不同的情況選擇適合的輸電電壓、輸電導線,以達到電能輸送的最佳效果.輸電電壓 (110KW 220KV 330KV),數少地區以達到550KV.目前世界上正在試驗的最高輸電電壓是1150KV.你知道我國一般的輸電線路嗎?大型發電機發出的電壓等級為10.5KV,13.8KV,15.7KV,18.0KV,都不符合遠距離送電.如果輸電電壓是220KV或330KV,到了用電區,先在一次高壓變電所降到110KV,再由二次高壓變電降到10KV,其中一部分送往需要高電壓的工廠,另一部分送到低壓變電所降到220/380V,送給一般用戶.(展示圖片或錄像.)
課堂練習:
1.在電能輸送過程中,若輸送的電功率一定,則在輸電線上損耗的功率():
A. 隨輸電線電阻的增大而增大
B. 和輸送電壓的平方成正比
C. 和輸送電線上電壓降的平方成正比
D. 和輸電線上電流強度的平方成正比
E. 和輸送電壓的平方成反比
2.一電站向某地輸送一定功率的電能,輸電線上損失的功率為100kW,若把輸送電壓提高為原來的10倍,同時將輸電線的直徑減為原來的一半,則輸電線上損失的電功率為 瓦.
3.某變電站用220V的電壓送電,導線上損失的電功率是輸出功率的20%, 若要使導線損失電功率是輸出功率的5%,則輸出的電壓應為 伏特.
課堂小結:
1.輸送電能的兩種方式.
(1)近距離輸電可適當增加橫截面積;
(2)遠距離輸電應提高輸送電壓(高壓送電).
2.掌握遠距離輸電模型.
教學反思:
1.在本節課的教學設計上力爭體現出新課改精神,重在過程,重在發現,而不是只重結論.
2.采用探究式教學法.體現了學生的主體地位,讓學生主動參與其中而不是被動接受教師的結論.
3.本節課前設計的實驗,不僅能充分調動學生的求知欲,還活躍了課堂氣氛,和諧了師生關系;本節課的實驗環節不僅使學生提高了實踐操作能力,更使學生在觀察分析過程中完成了感性認識到理性認識的飛躍,達到了預期的教學效果,應在以后的教學實踐中進一步強化這一環節的設計和開發.
4.現代教學手段的運用更給學生一個全方位的視聽感覺,取得了較好的教學效果.