工廠供配電課程教學方法探討

計慶紅

[摘要] 《工廠供電》是中職學校機電專業(yè)學生開設(shè)的專業(yè)課,本著”服務(wù)為宗旨,就業(yè)為導向”的辦學理念,結(jié)合學生自身的基礎(chǔ)薄弱,動手能力強的特點,在教學中充分發(fā)揮實驗教學的優(yōu)勢,結(jié)合理論的學習,實驗的操作和總結(jié)討論等方式以達到預期的效果。本文就是有關(guān)工廠供配電系統(tǒng)中的教學方法問題的探討。

[關(guān)鍵詞] 工廠供電課課程教學理論與實驗有機結(jié)合

一、明確課程的意義,提高對課程重要性的認識

工廠供電課程是培養(yǎng)學生技能的一門專業(yè)課程, 結(jié)合學生自身的基礎(chǔ)薄弱,動手能力強的特點,在教學中充分發(fā)揮實驗教學的優(yōu)勢,結(jié)合理論的學習,實驗的操作和總結(jié)討論等方式以達到預期的效果。同時也為學生今后考取”電工安全上崗操作證”做好必要的準備。另外,電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力,電能的輸送和分配既要簡單經(jīng)濟,又要便于控制調(diào)節(jié)和測量;既要有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化,更要有利于環(huán)境保護。搞好工廠供電工作對于保證工業(yè)生產(chǎn)的正常進行和實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化具有十分重要的意義。本文以工廠供配電系統(tǒng)的教學為例闡述相關(guān)內(nèi)容。

二、改變傳統(tǒng)的教學模式,提高教學效果

1、從問題入手,加深理論知識的理解

工廠供電的教學內(nèi)容是使學生初步掌握中小型工廠供電系統(tǒng)和電氣照明運行維護所必須的基本理論和知識,為學生今后從事電工工作提供保障。要從日常生活中最常見的用電知識和熟悉的問題入手,調(diào)動學生的興趣和動機。比如可以提出諸如“教室的電和家庭的電是如何實現(xiàn)從電廠到用戶的傳輸?”、“在出現(xiàn)短路或其它故障時供電系統(tǒng)是如何實現(xiàn)保護的?”、“我們參觀的工廠的電氣照明的布置排列有什么依據(jù)?”、“電桿的高度和它們之間的距離有沒有特別的規(guī)定,如何確定？”。在講述相關(guān)內(nèi)容時,學生就會帶著問題,這樣就會使理論知識更加容易理解,達到預期的教學效果。

2、合理安排教學內(nèi)容,注重實用性

針對中職學生的特點,對于本課程要有重點,突出實用性。避免純理論的講述,關(guān)鍵是操作技能的培養(yǎng)和對出現(xiàn)的故障如何處理和排除。比如對于電力系統(tǒng)電源不同的中性點運行方式,在系統(tǒng)發(fā)生單相接地短路故障時對電力系統(tǒng)的運行有明顯的影響,而且影響系統(tǒng)二次側(cè)的繼電保護及監(jiān)測儀表的選擇與運行,如果從復雜的電路分析出發(fā),因為涉及到其它課程的知識,不但費時,學生也無法理解,因而也失去了興趣,在教學中采用要求學生著重掌握對于不同情況要采取不同的措施:中性點直接接地的電力系統(tǒng)發(fā)生單相短路時立即切除故障電路,而中性點不接地和中性點經(jīng)消弧圈接地的電力系統(tǒng)發(fā)生單相短路時允許暫時運行2小時,但必須有報警和指示信號,以便于切除故障。

3、著重強調(diào)學習方法和思路

學生在學習專業(yè)課程方面有一定難度,在講述知識的同時,一定要強調(diào)學習方法和清晰的思路,掌握重點和核心。對于每一部分的內(nèi)容,都要教會學生學習的方法,“授人以漁”,將學生從單調(diào)枯燥中解放出來,既學習了知識又提高了技能。比如在講述計算負荷的確定這一章內(nèi)容時,首先要求學生明確計算負荷的確定和哪些因素有關(guān),其次要求學生正確使用手冊并查找相關(guān)數(shù)據(jù),很好地借助工具來解決問題,最后利用給定的公式進行計算校核。在教學過程中,強調(diào)學習方法的應用,不能死記公式,要把公式里的每一個參數(shù)的實際含義掌握好,這樣才能有效地加以正確運用,從而解決一些實際問題。如此,學生就掌握了一般方法,為今后課程設(shè)計學習做好準備,也為學習其它相關(guān)課程養(yǎng)成良好的習慣。

三、加強實驗環(huán)節(jié)的教學,提升學生的技能操作

工廠供電是一門實用性較強的課程,強調(diào)電力系統(tǒng)的安全性、可靠性、經(jīng)濟性,包括變配電所變壓器、電力線路各種開關(guān)設(shè)備的安全,同時還包括電力系統(tǒng)的設(shè)計,包括變配電所、電力線路的主接線方案的選擇與設(shè)計、導體與電器的正確和各種保護措施負荷選擇供配電系統(tǒng)的運行維護與檢修等,通過實驗教學,使學生真正地動手操作,加深對理論知識的理解和掌握,并在實驗環(huán)節(jié)中(使用的是模擬實驗設(shè)備)要求學生嚴格按安全操作規(guī)程操作,時時刻刻加強安全性的認識。理論實驗技能于一體,在學習理論的同時,用實驗來輔助,并用之于實踐中,形成良性循環(huán)。

(1)重視學生的實驗預習,提高實驗效果。

實驗教學對所學的理論知識起到鞏固作用,其學習的價值是學生的自信心,是教學過程中不可缺少的環(huán)節(jié)。在做實驗之前一次課,布置同學們兩項任務(wù):一是將要做的實驗所涉及的理論內(nèi)容認真復習;二是預習實驗指導書中關(guān)于該實驗的原理、實驗內(nèi)容、實驗步驟、實驗方法;三是明確實驗要求記錄的數(shù)據(jù)和要完成的數(shù)據(jù)分析或?qū)嶒炈伎碱}。通過事前對本次實驗的內(nèi)容的了解,進入實驗室后,學生們帶著目的,知道要做哪些,哪些需要驗證什么內(nèi)容。這樣既節(jié)省了時間,實驗的結(jié)果很容易出來, 在實驗過程中，如遇到疑問，老師及時引導幫助解決，這樣的實驗教學效果也很好。否則,學生到實驗室后,毫無頭緒,無所適從,況且實驗時間有限，又受到班級人數(shù)的限制，如果是老師現(xiàn)場來講解實驗過程和實驗注意事項,在時間上也不允許,相應地學生動手操作的時間大大減少,思考和分析實驗結(jié)果的時間更無法保證,更不用說對實驗出現(xiàn)的情況加以討論,這樣就達不到實驗課的目的。

(2)改革實驗內(nèi)容,充分發(fā)揮實驗的作用。

以前的實驗都是以驗證性為主,要使實驗的作用更好地發(fā)揮,在實驗課的教學中就提倡討論探索和解決問題。通過對實驗操作中遇到問題的分析和討論,不但使學生思考探索,而且更加深了對理論知識的掌握。同時也激發(fā)了學生的學習興趣。比如,在做電力系統(tǒng)繼電保護中的反時限過電流保護實驗時,從理論上說,反時限過電流保護的繼電器動作的時間與電路中的短路電流的大小成反比,即電路中短路電流越大,則保護繼電器的動作時間越短在實驗過程中,通過實驗臺上微機保護裝置參數(shù)設(shè)置,首先將反時限過電流保護投入,其它保護退出;其次整定反時限電流值1A,反時限過電流延時時間系數(shù)設(shè)定為0.5S;再次,接通實驗臺上直流電源,將電流互感器T12與線路保護裝置的保護CT相連,線圈分別與裝置的線圈對應相連,按照實驗步驟進行操作,并記錄相關(guān)數(shù)據(jù);最后通過公式t=計算出動作時間,給出動作時間與短路電流的關(guān)系曲線。實驗中出現(xiàn)的問題有:斷路器不跳閘;保護繼電器不動作;繪出的曲線不是反比例的關(guān)系等。通過討論分析,找到了出現(xiàn)問題的主要原因有:電流設(shè)定值不準確；電流互感器、電壓互感器投入錯誤；記錄數(shù)據(jù)有問題，計算時測定值代入錯誤等，從而解決了問題，鞏固了所學知識,加深了印象。

（3）靈活運用實驗方法，建立知識間的有機聯(lián)系。

由于受到實驗設(shè)備的限制，對于實驗本身而言，一般采用的都是驗證式的教學實驗，但在實際教學中，可以有目的的增加綜合性探索性的問題，結(jié)合實驗特點，提出相應的有關(guān)問題讓學生在做實驗的過程中摸索解決。比如在做模擬系統(tǒng)短路的實驗中，接線檢查無誤后，按下模擬短路按鈕，該線路的斷路器立即跳閘，使線路在短路發(fā)生時受到保護。此時就可以提出問題：短路發(fā)生在同一線路的不同地點雖然斷路器都跳閘，但此時的短路電流大小有何不同？如果在同一線路的同一點發(fā)生短路，系統(tǒng)的運行方式不同對短路電流大小的影響又是如何？原因是如何解釋？這樣通過一個實驗讓學生搞清楚很多問題，真正做到能力的提高。再比如做變壓器倒閘母線倒閘操作和電力線路停送電的實驗中，明確指出停送電的正確順序，按照實驗指導書認真操作，但由于實驗設(shè)備都是模擬設(shè)備，不可能是高壓電，就應該在每位同學操作之前，反復強調(diào)，實際工作中是上萬伏以上的高壓電，一旦操作不正確會引起重大電氣事故，因此格外小心，在操作之前一定要充分考慮好。這樣在做實驗的過程中就把安全意識輸送到同學們的腦海中，培養(yǎng)學生操作正確，做事認真的態(tài)度。

（4）充分利用實驗設(shè)備，拓展實驗的功能

每個實驗都是其目的，在完成相關(guān)的驗證、思考、討論后，我們可以利用實驗設(shè)備，補充相關(guān)的與實驗有關(guān)聯(lián)的理論教學內(nèi)容。使學生在驗證結(jié)果的同時，將所學的相關(guān)知識有機聯(lián)系起來。比如在認識電力系統(tǒng)的主接線方案的實驗教學中，除了認識理解變配電所主接線方案的形式外，可以在實驗臺上讓學生們自己動腦筋思考：兩路電源供電情況下，采用單母線分段制的供電系統(tǒng)如何實現(xiàn)電源的切換，并動手操作其實現(xiàn)的過程。通過這樣的拓展，學生不僅對主接線方案有了感性認識，而且又非常清楚地實現(xiàn)了在實際中，如果一條線路檢修，如何切換電源的問題，即提高了供電的可靠性和靈活性。

（5）運用實驗與考核成績相結(jié)合，加強引導和督促。

將實驗情況評分并記入學期期末成績，建立激勵機制。在實驗的過程中，不僅要求學生按操作規(guī)程實驗，得出正確結(jié)論，同時在完成實驗后隨機提問與實驗內(nèi)容相關(guān)的知識，并打分作為平時成績的一部分，比如實驗分數(shù)占平時成績的30%，這對于提高學生對理論知識學習的重視程度有一定幫助，督促學生學習并自己動手完成實驗的教學過程。比如在變壓器繼電保護實驗中，在正確完成實驗后，可以提問：繼電器的定義、功能、分類、文字符號、繼電保護的要求等問題，根據(jù)回答情況給予相應的分數(shù)，督促學生看書學習。另一方面，充分發(fā)揮教師的引導作用，在教學過程中采用重實踐策略，有利于激發(fā)學生的學習熱情，使他們在實踐中掌握理論、鞏固理論，從而達到較好地掌握知識的目的。

（6）及時歸納總結(jié)實驗結(jié)果，得出全面的認識。

完成實驗后，及時實驗報告，鞏固相關(guān)的理論知識，在教師的指導下，合理解釋實驗過程中遇到的問題，達到及時消化掌握的目的，真正實現(xiàn)將理論知識通過實驗達到深化和理解的作用。

中職學校的學生注重職業(yè)技能的培養(yǎng)，鞏固理論知識，強化動手能力，在專業(yè)課實驗教學中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和實踐能力，以不斷適應社會對中職教育的發(fā)展要求，提供高素質(zhì)高技能的人才隊伍。