應用型本科教育模式下變壓器知識的教學改革研究

亓玉麗 康建振

摘 要 本文針對應用型本科自動化專業(yè)的現狀和特點，結合變壓器知識的教學目標，從教學內容、教學形式、教學手段等方面做了探索和實踐，構建出行之有效的變壓器知識的教學體系，以期達到加強學生實踐動手能力，使學生的知識更加貼近生產實際的目標。

關鍵詞 變壓器 教學體系 實踐動手能力

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

Teaching Reform of Transformer Knowledge under

Application-oriented Education Model

QI Yuli[1]， KANG Jianzhen[2]

（[1] Shandong University of Science and Technology， Taian， Shandong 271019；

[2] Shandong Luneng Mount. Tai Electric Equipment Co.， Ltd， Taian， Shandong 271000）

Abstract In this paper， aimed at application-oriented automation professional status and characteristics， combined with the knowledge of the transformer teaching objectives， we do the exploration and practice at teaching content， teaching form， teaching means and so on， construct effective teaching system of transformer knowledge， in order to strengthen students'practical ability and make students' knowledge closer to actual production goals.

Key words transformer； teaching system； practical ability

應用型本科院校自動化專業(yè)的培養(yǎng)目標是培養(yǎng)自動化應用技術型、應用復合型人才。在本科院校完整的理論知識體系基礎上，側重培養(yǎng)學生面向工程技術的應用能力，使學生具備自動化行業(yè)的專業(yè)知識和技能，使學生畢業(yè)后去生產第一線具備從事設計、制造、運行、研發(fā)和管理工作的能力。本文結合我校自動化專業(yè)應用型本科教育教學改革工作，對變壓器知識的教學體系改革進行了初步探討和實踐。

1 研究背景

電力變壓器是電力系統(tǒng)中主要的電氣設備，電力工業(yè)的強力需求，極大地推動了變壓器行業(yè)的發(fā)展壯大。到2011年，全國變壓器總產量已達到14.3億KVA。電力變壓器產業(yè)的發(fā)展蒸蒸日上，對精通變壓器知識的人才需求量不斷加大，這正是我們培養(yǎng)變壓器人才的契機。

變壓器知識是我校自動化、電氣工程及其自動化等專業(yè)的課程所涉及的重要內容。從現有課程體系的教學大綱來看，變壓器知識的講授更側重于理論，過于強調變壓器的基本原理和基本特性，缺乏變壓器知識的實踐應用性。理論與實踐應用嚴重脫節(jié)，學生成績優(yōu)異，但走上工作崗位后，卻無從著手，不能盡快學以致用。這種教學效果不是應用型本科教育模式下人才培養(yǎng)的目標。

因此，加強變壓器知識的教學改革研究就成為當前應用型本科教育模式下自動化專業(yè)深化教學改革的一個方向。

幾年來，我們在變壓器知識的教學內容、教學形式、教學手段等方面都做了大量的研究工作；在構建學生基礎型實驗體系，拓寬綜合型實驗范圍，加強產學結合，拓展實習基地，形成理論教學、實驗教學、實踐教學三位一體的教學模式，提高學生實踐能力等方面進行了積極探索，并取得了一定的成效。

2 改革目標

變壓器知識的教學體系包括理論教學、實驗教學、實習教學等環(huán)節(jié)。應用型本科教育模式下，變壓器知識的教學改革，應重點培養(yǎng)學生實踐能力、創(chuàng)新能力，形成知識、能力、素質三位一體的全新教學體系。理論教學上，穿插介紹變壓器知識發(fā)展的最新成果，拓展學生的知識面；實踐教學上，減少演示性、驗證性實驗，增加綜合性、設計性實驗，提高學生分析問題和解決問題的能力。教學手段上，采用Simulink等仿真軟件，利用多媒體等教學設施。教學形式上，大力拓展工業(yè)見習的實踐教學基地，形成專業(yè)技術應用能力與專業(yè)技能有機結合的實踐教學模式。

3 改革內容

3.1 分層次實驗教學新模式

分層次教學新模式就是將變壓器實驗分為基礎型實驗、設計型實驗、綜合型實驗三個層次。在不同的實驗層次，對學生提出不同的要求，以期達到應用型教學的目的。

（1）基礎實驗層?；A型實驗內容簡單，容易掌握，所以除了依托傳統(tǒng)的實驗室教學以外，也結合理論教學中多媒體教學設備，以仿真、圖片或者視頻方式來幫助學生完成基礎型實驗。

（2）設計型實驗層。保證基礎型實驗教學效果的前提下，縮短基礎型實驗學時，增加設計型實驗學時。鼓勵學生自行設計實驗項目，拓展學生自主創(chuàng)新的空間。

（3）綜合型實驗層。該層次為提高層。學生完成變壓器知識的學習以后，所學知識與實踐脫節(jié)，難以在實踐中發(fā)揮指導作用。為此，我們增添了該層次實驗內容。在課程結束時，可安排學生設計制作變壓器，通過變壓器的設計過程，繞線過程，繞組聯接方法等方面的實踐，使學生更好地理解和運用變壓器原理和操作運行等知識，增強所學知識的應用性。通過這一新模式的構建，加強了實踐性教學環(huán)節(jié)，強化應用、突出能力、鼓勵創(chuàng)新。

3.2 理論教學、實驗教學、實踐教學三位一體教學模式

由于綜合型實驗的系統(tǒng)性，連貫性難以在1個實驗學時中完成，因此將綜合型實驗教學內容貫穿于理論教學始終。在理論教學中，應用Simulink等仿真軟件進行動態(tài)仿真，利用多媒體教學設施，將課堂理論教學和變壓器的仿真實驗緊密結合。在理論課堂完成演示型，驗證型實驗；將仿真實驗與變壓器的綜合型實驗相配合，軟件仿真與設計實踐相結合。

理論教學輔助實驗教學的同時，也可通過實驗教學輔助理論教學。將理論課堂搬到實驗室中，通過直觀的實驗現象，讓學生更好地理解抽象枯燥的理論知識，真正實現理論實踐一體化。比如電機與拖動基礎課程中空載實驗與短路實驗，為了讓學生更好的理解，將這部分內容的講授放到實驗室，通過實驗電路的搭建，實驗數據的測量，給學生直觀的解釋。

在教學內容上，拓展了教學寬度，增加變壓器最新技術及成果，拓寬學生的知識面，引導學生關注新技術，緊跟科技更新的步伐，掌握學習新知識的方法。

在教學形式上，充分發(fā)揮校內外變壓器實習基地的優(yōu)勢，突出模擬仿真場景，為學生真實了解現代工業(yè)生產過程做準備。

在實習環(huán)節(jié)中，增加簡單故障檢修和綜合故障檢修等方面的知識。同時將高級電工維修技能等級證的考證與實習相結合。真正建立理論教學、實驗教學、實踐教學一體化教學模式。

3.3 校企聯合的教學模式

在校外建立校企聯合的實習基地，增加學生工業(yè)見習的機會，加強理論知識的實踐性教學。

鑒于學校的實驗條件有限，變壓器容量有限，有些實驗效果不明顯，產學結合的校外實習基地，可以幫助學生完成相關實驗。比如，電機與拖動基礎課程中空載實驗與短路實驗。為了讓學生更直觀地了解這部分內容，要求學生先預習，記錄疑點、難點，并設計實驗電路。然后我們將理論課堂搬到變壓器廠，變成現場教學，使學生現場觀察工人師傅進行實驗的全過程，并且根據教學需要，給學生兩組實驗數據進行比較分析，如表1、2。

表1 S11—630KVA/10 （10KV/0.4KV）變壓器空載實驗與短路實驗的數據

表2 S11—500KVA/10（10KV/0.4KV）變壓器空載實驗與短路實驗的數據

學生通過數據分析，得出變壓器銅耗，鐵耗，激磁阻抗，繞組阻抗等參數。同時學生根據兩個不同容量變壓器得出的數據進行了額定電壓時，空載損耗、空載電流的百分數比對和額定電流時，短路損耗、短路電壓的百分數比對，結果如表3、4所示。

表3 S11—630KVA/10 （10KV/0.4KV）空載實驗與短路實驗數據的百分數（%）

表4 S11—500KVA/10（10KV/0.4KV）空載實驗與短路實驗數據的百分數（%）

通過比對，發(fā)現變壓器的空載損耗、空載電流、短路損耗的百分數隨著變壓器容量的增大而降低；而短路電壓隨著變壓器容量的增大而增大。通過現場實驗過程的體驗，實驗數據的分析，學生對抽象的理論知識有了直觀認識，消除了疑問。這種教學方式效果積極明顯，促使學生對變壓器的理論學習更有興趣。

4 總結與展望

以上是筆者對變壓器知識的教學改革的一點體會和看法。增加綜合性、設計性實驗，提高學生理論聯系實踐能力的同時，當然也存在諸多問題亟待解決。一是加大了學生的學習負擔，耗占了學生的不少業(yè)余時間；二是加大了實驗室損耗，增加了不少投入；三是大大增加了教師的工作量。雖然困難存在，但這不影響改革大局，改革是方向，只有改革，才有出路，教學水平才能提高。變壓器是一門理論和實踐緊密結合實踐性強的課程，所以如何利用好現有實驗條件，充分利用好有限時間，做好這門課程的教學工作，是我們教師的一大課題。

參考文獻

[1] 王進野.電機拖動與控制.天津：天津大學出版社，2008.

[2] 任禮維.電機與拖動基礎.浙江：浙江大學出版社，2000.

[3] 淺談我國變壓器技術的發(fā)展現狀及趨勢.中國機械資訊網，2005.

[4] 張冬梅.以就業(yè)為導向的高職院校人才培養(yǎng)體系的構建.教育探索，2006（2）.