基于電氣消防控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)教學(xué)模式研究

【摘要】在電氣消防控制課程中，利用組態(tài)等相關(guān)軟件形象化的將各章節(jié)知識(shí)點(diǎn)中涉及到系統(tǒng)動(dòng)作過程（比如報(bào)警聯(lián)動(dòng)系列）形象逼真的演示出來，從而提高教學(xué)有效性。為培養(yǎng)創(chuàng)新應(yīng)用型人才提供實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

【關(guān)鍵詞】電氣消防 組態(tài)軟件 改進(jìn)方法

在本科教學(xué)中，基于提高教學(xué)有效性想法提出，將電氣消防課程作為研究對(duì)象將動(dòng)態(tài)制作效果應(yīng)用于課堂理論教學(xué)當(dāng)中。目前課堂教學(xué)模式的多媒體課件，不夠形象動(dòng)態(tài)，僅僅停留在文字、圖片和表格上，而且枯燥的理論文字也很難懂，去現(xiàn)場(chǎng)直觀，但我們又缺少場(chǎng)所。于是我們借著這個(gè)想法將一系列動(dòng)態(tài)效果呈現(xiàn)引入該課程。

首先，依托該門課程，初期課堂嘗試動(dòng)態(tài)課件的教學(xué)，邊講邊修改，具有實(shí)際的說服力；其次，實(shí)驗(yàn)室有部分電氣消防的演示模型，但為適應(yīng)本課題的研究，已經(jīng)局部更新；第三，作為電氣消防的主講教師，具備教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，新的教學(xué)課件運(yùn)行基本達(dá)到預(yù)想。

消防系統(tǒng)一般包含火源，觸發(fā)器件（報(bào)警信號(hào)），報(bào)警控制器，聯(lián)動(dòng)控制器以及一些配套裝置?；馂?zāi)報(bào)警信號(hào)來源于各種探測(cè)器、手動(dòng)報(bào)警按鈕、水流指示器、壓力繼電器和防火閥；報(bào)警控制器是接收、顯示和傳遞火災(zāi)報(bào)警信號(hào)，并能發(fā)出控制信息和指示的裝置；聯(lián)動(dòng)控制器在消防系統(tǒng)中接收到來自觸發(fā)器的報(bào)警信號(hào)，能自動(dòng)或手動(dòng)啟動(dòng)一些設(shè)施和顯示狀態(tài)的裝置，包括非消防電源切斷控制器、防火卷簾裝置、防煙排煙系統(tǒng)、室內(nèi)消火栓、自動(dòng)滅火系統(tǒng)、電梯迫降控制裝置、火災(zāi)應(yīng)急廣播、火災(zāi)警報(bào)裝置和噴淋設(shè)施等。在授課中，我們將探測(cè)信號(hào)，報(bào)警裝置和聯(lián)動(dòng)裝置都以圖片的形式展示，讓學(xué)生們認(rèn)識(shí)實(shí)物并掌握工作原理，再用電氣組態(tài)軟件和計(jì)算機(jī)語言設(shè)計(jì)出動(dòng)態(tài)的效果。比如在一個(gè)建筑物內(nèi)，火災(zāi)信號(hào)按鈕接收到信號(hào)，報(bào)警控制器接收到信號(hào)使聯(lián)動(dòng)裝置動(dòng)作等一系列的動(dòng)作過程一一展示出來。一并具備改變傳感器接收類型，溫度，煙霧，可燃?xì)怏w和光來模擬而驗(yàn)證各個(gè)裝置的靈敏度，或者故障信息等。

組態(tài)軟件具備強(qiáng)大的界面顯示功能，工控組態(tài)軟件大都運(yùn)行于Windows環(huán)境下，充分利用Windows的圖形功能完善界面美觀的特點(diǎn)，可視化的風(fēng)格界面、豐富的工具欄，操作人員可以直接進(jìn)人開發(fā)狀態(tài)，節(jié)省時(shí)間；豐富的圖形控件和工況圖庫，既提供所需的組件，又是界面制作向?qū)В惶峁┙o用戶豐富的作圖工具，可隨心所欲地繪制出各種工業(yè)界面，并可任意編輯，從而將開發(fā)人員從繁重的界面設(shè)計(jì)中解放出來，豐富的動(dòng)畫連接方式，如隱含、閃爍、移動(dòng)等等，使界面生動(dòng)、直觀；豐富的功能模塊；提供豐富的控制功能庫，滿足用戶的測(cè)控要求和現(xiàn)場(chǎng)要求；利用各種功能模塊，完成實(shí)時(shí)監(jiān)控， 產(chǎn)生功能報(bào)表， 顯示歷史曲線，實(shí)時(shí)曲線，提俠報(bào)警等功能，也可以是帶遠(yuǎn)程遇信能力的遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)；周密的系統(tǒng)安全防范，對(duì)不同的操作者，賦予不同的操作權(quán)眼，保證整個(gè)系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行；提供強(qiáng)大的仿真功能使系統(tǒng)并行設(shè)計(jì)，從而縮短開發(fā)周期。

在研究教學(xué)中，首先對(duì)電氣消防控制系統(tǒng)的教學(xué)大綱進(jìn)行修訂，突出實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，調(diào)整理論課時(shí)。其次就是專心學(xué)習(xí)組態(tài)軟件和一些計(jì)算機(jī)語言實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫效果。另外就是將理論知識(shí)和實(shí)際工程運(yùn)行相結(jié)合，反復(fù)推敲，組合成課件，應(yīng)用于教學(xué)。再次修改授課計(jì)劃，應(yīng)用教學(xué)。最后增加實(shí)際電氣消防平面圖和系統(tǒng)圖的分析實(shí)例，在同學(xué)自學(xué)組態(tài)軟件的基礎(chǔ)上分組制作分析過程場(chǎng)景動(dòng)畫，真正學(xué)以致用，最終實(shí)現(xiàn)檢驗(yàn)成果的目的。如果最后根據(jù)課題研究進(jìn)展和經(jīng)費(fèi)或者學(xué)校資助可以將整個(gè)消防的控制過程以實(shí)驗(yàn)設(shè)備的形式建成小型的消防控制中心，所有的配套設(shè)備模擬動(dòng)作，直觀。我們還有這樣大膽的設(shè)想：將各種控制器的設(shè)計(jì)電路由教師和學(xué)生一起研究，讀懂，可以在此基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計(jì)思路，畫出電路圖，采購器件，焊接，連線，提高了學(xué)生的動(dòng)手能力，而且解決了學(xué)生的實(shí)習(xí)場(chǎng)所，使一些同學(xué)有了自己的實(shí)驗(yàn)基地，逐漸成規(guī)模之后，我們要建成實(shí)驗(yàn)中心，再大膽的去想，以后我們可以有自己的生產(chǎn)線，自己的工廠，解決了實(shí)習(xí)基地的問題，而且還可以創(chuàng)收。

目前各大高校不斷地改革工程類課程的教學(xué)方案，已經(jīng)取得了很好地效果，比如北京大學(xué)、南開大學(xué)紛紛將很多實(shí)踐性較強(qiáng)的課程從課堂移到了工廠工程一線，學(xué)生們受益匪淺，經(jīng)過這樣的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變使學(xué)生們就業(yè)直接可以上手，節(jié)省了時(shí)間，也減少了枯燥難懂的理論課堂學(xué)時(shí)，如何利用好有限的理論課堂學(xué)時(shí)，國內(nèi)外高校都在探索嘗試，有采取實(shí)物演示的，有采用多媒體課件的，有互動(dòng)教學(xué)的等等，效果都很好。總之我們都在互相借鑒取長補(bǔ)短，精益求精。研究關(guān)鍵也是核心所在就是在課堂上邊講解理論，邊通過課件演示理論應(yīng)用的過程，系統(tǒng)化，過程化，簡(jiǎn)單易懂。途徑就是通過電氣軟件比如組態(tài)軟件結(jié)合計(jì)算機(jī)的一些語言將抽象理論系統(tǒng)結(jié)合控制對(duì)象過程化，動(dòng)態(tài)化，形象化。最終的目的和價(jià)值就是提高課堂有效性，將理論知識(shí)迅速傳播給學(xué)生們的同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)教師的自身價(jià)值。

創(chuàng)新之處有三點(diǎn)。利用組態(tài)軟件和計(jì)算機(jī)語言來實(shí)現(xiàn)電氣消防控制系統(tǒng)教學(xué)課件知識(shí)點(diǎn)中涉及研究對(duì)象動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)過程化，形象化。第一點(diǎn)：可以在課件動(dòng)畫制作過程中顯示狀態(tài)信息，綠燈代表系統(tǒng)工作正常，紅燈代表故障報(bào)警狀態(tài)。第二點(diǎn)：在設(shè)計(jì)過程中涉及切換聯(lián)動(dòng)的點(diǎn)比較多，突出切換的過程化。第三點(diǎn)：最后以實(shí)際工程為例，讓學(xué)生們獨(dú)立制作報(bào)警聯(lián)動(dòng)過程動(dòng)畫，檢驗(yàn)教改成果。

在研究方法上主要就是采用分析法和對(duì)比法相結(jié)合，通過與傳統(tǒng)的板書式理論教學(xué)相對(duì)比，有理有據(jù)，有的放矢，以最后的實(shí)際教改成果呈現(xiàn)本課題研究的意義和價(jià)值。

我們立足于實(shí)踐教學(xué)的基礎(chǔ)上，專心研究，開發(fā)出一套更適合本課程學(xué)習(xí)的動(dòng)態(tài)教學(xué)模式，改變枯燥的理論給學(xué)生帶來的沒興趣的學(xué)習(xí)態(tài)度，少走彎路。在提高自身教學(xué)能力的同時(shí)，也可以培養(yǎng)出適應(yīng)社會(huì)一線需求的應(yīng)用型的工程專業(yè)人才，推動(dòng)教育為社會(huì)做出更大貢獻(xiàn)。

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課題：吉林省高等教育學(xué)會(huì)高教科研課題，課題批準(zhǔn)號(hào)： JGJX2015D289，作者齊海英，吉林省長春市人，碩士研究生，副教授，主演研究方向?yàn)殡姎饪刂祁I(lǐng)域。