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[關鍵詞]電機實訓電機課程實訓教學模式
中圖分類號:G71文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1110182-02
一、實踐技能培養的重要性
新世紀對專業人才提出了更高、更新的要求,高職院校也必須在實踐性教學方面進行改革、探索與提高。電氣類專業學生畢業后主要擔任的是:電子、電氣產品生產現場的產品測試、設備操作和生產管理;電氣控制設備和機電一體化設備的安裝、運行、調試與維護;工程項目的技術和維護服務、電子電氣設備施工以及電子電氣類產品的營銷和售后服務;生產一線從事技術、技術管理、操作、質檢管理及維護檢修等方面工作。電機專業要求學生在掌握一定電機與控制理論知識的同時,還要具有較高的實踐技能。而實訓課的開設,增強了學生的基本技能,還能鞏固理論知識,提高分析、解決問題能力,為下一階段專業課程打下扎實基礎,且畢業后能較快適應工作崗位要求,因此我們應高度重視。一般實訓課程為一周或兩周,傳統做法是老師指導學生做一些驗證性的實驗、接一些簡單的控制電路或到工廠參觀一些有關電機與控制的設備,這樣實際上是把實訓變成補充課堂的過程,學生的實踐能力得不到提高,不利于人才培養。
二、突出實踐技能培養的實訓教學模式
科學的選擇和合理的安排實訓內容,是培養和提高學生實際動手能力的前提和保證。應針對不同專業如電子技術應用、電氣自動化、機電一體化和數控、樓宇自動化、檢測等專業所開課程的需要,去選擇各專業較適合的課題,如有偏重于電機與控制技術應用等技能訓練的,有偏重于電機設備檢測和維護使用的,也有偏重于控制電路的故障檢查與安全檢查的等。教材可要強化和突出電機與控制技術的技能訓練,不必強求驗證性的實驗,也不必受電機與控制基礎理論體系的制約,而以培養和提高學生實際動手能力及分析和解決問題的能力為目的。
專業動手能力的培養是多方面,要根據不同的課題,確定不同的要求。對電氣自動化專業的同學,我們著重以下幾個方面的培養:基本操作技能方面:要求掌握檢測絕緣材料和儀表使用、安全用電與操作以及常用電工工具使用,掌握常用電機、變壓器的性能、規格、種類、使用及其拆裝程序,還應嫻熟地運用常用電氣控制電路的安裝配線和調試。操作工藝技能方面:應掌握直、交流電機控制的基本電路工藝和應用,還能控制電路的安全檢查與故障檢查,能熟練運用直、交流電機控制的基本電路電氣元件以及選配。綜合操作技能方面:要能大體上掌握常用電機控制等電器設備、以及電機線路裝置的生產工藝、調試、安裝和維修,并要獨自調試和維修常用的電機控制設備。在電機實訓中要求培養學生的自主完成的能力和創新能力。
在具體電機實訓教學中,可將一個班學生分成3-6個組,指導學生查閱相關的手冊和資料,挖掘他們內在潛力,讓各組學生自行設計控制電路,也可以特意設置電機故障,老師把關,之后各小組互換進行故障檢查和安裝,如此才能更好地提高了學生興趣,鍛煉學生解決問題、分析問題的能力。
由于學生成績高低不均,在分小組時應有意搭配開,以高帶低,在實訓老師的指導下,通過學生間的交流,取長補短,共同提高。實訓室全天開放,指導教師、班干部和實訓組長各負其責,個別程度低的同學可利用課余時間進行補課,白天的實訓內容還可在晚自習中進一步鞏固和消化。
三、實訓考核體系
電機實訓考核是以實踐操作為主要考核目標,是檢查學生在電機實訓中解決和分析問題能力以及動手能力檢測。它是理論與實踐的結合。
理論考核:這一考核占30%,內容為:電機實訓過程中出現的實際問題,學生應結合電機理論來分析解答。例如用實訓中測量的一些數據來計算電機的一些參數,以控制電路故障排查去分析出故障點的具置,以給出的實訓課題盡快地設計出合格的電氣控制電路來,等等。
技能考核:這一考核占60%,技能考核可和理論考核同時進行。它的主要內容是:把實訓的內容分成幾個單元,學生用抽簽的方式在一定的時間內自主完成任務。指導教師根據學生不同任務,制定不同的評分標準,著重從準確性、正確性、規范性和熟練程度等方面來即場評分,如此學生在分析和解決問題能力、心理素質、安全文明規程執行等方面都得到很好的鍛煉。
實訓報告及出勤情況:這個占10%,實訓報告根據學生在實訓中出現的具體實際問題去討論、分析,最后得出體會和總結。出勤情況則由組長負責,做細致記錄和匯總。
四、實訓安全問題
實訓安全問題是實訓過程中的首要問題。應讓學生在思想上高度重視,樹立安全第一意識。在行動上應多加督促。只有不斷地進行安全思想教育,才能盡力避免安全事故的發生。在實訓過程中對用電設備進行正確的操作,是安全的重要保證。在進行電工電子的實驗實訓時,必須嚴格遵守各項操作規程,決不允許學生自己動手進行通電試驗。在教師也應戴好絕緣手套,兩腳站在絕緣較好的材料上,盡量用一只手操作,避免兩相觸電。并且保證雙人操作制度。當一個人操作時,一個人在電源開關側,一旦發生問題,立即斷開電源。在檢修設備時,首先要斷開電源,然后再檢修。檢修完畢后,確認設備無短路、斷路等故障后,再給設備通電。通電時速度要快,防止產生電弧。對所使用的電氣設備要定期進行檢查,發現外殼有電等故障要及時處理,同時要做好電氣設備的保護接地和保護接零。
但實訓過程中也有一些不可預見幾個方面工作應做好緊急救治工作。應準備好必要的藥品,如有損傷嚴重要及時送往醫院救治。發生觸電事故的緊急救治,一旦發生觸電事故時,不要慌張,應冷靜,絕對不能用手去拉觸電者。首先要想辦法切斷電源,如果有導線搭接在觸電者身上時,附近又沒有電源開關時,要用干燥的木棒或其它絕緣物體將導線從觸電者身上移開,然后對觸電者進行救治工作。當發現觸電者呼吸停止時,要立即對其進行人工呼吸和心臟擠壓,并向醫院求救,爭取最佳搶救時間。當發生電氣火災事故時,首先要切斷電源,然后進行滅火。對暫時無法切斷電源的,要用二氧化碳滅火器、1211滅火器等不導電的滅火器進行滅火,決不允許用水澆注滅火。同時要及時通知消防部門。
五、可行性和效果
實訓中,應早熟悉電機的各種技術數據、并據此計算出實訓中所需要的數據、畫出繞組的展開圖,掌握電機的結構、電機的拆卸方法、線圈的繞制、電機的嵌線等電機制作工藝,但實訓的質量是衡量學生獲得技能高低的關鍵。若按傳統的方法進行實訓,不僅速度慢、故障點較多,而且若電機嵌線結束后再找故障點相當困難,如果故障點發生在嵌線問題上,還要拆掉重來,有不少學生就囚為這個問題,實訓結束時任務還沒有完成。這樣,課堂上的難點問題在實訓中也沒有解決,實訓收獲不大。如何提高實訓質量呢?在實訓中,對難點、易發生故障的點教師要及時進行總結,對學生著重強調,并采取相應的措施。
(一)實訓實例分析
實訓中采用的是6極、36槽、功率為1.5KW的小型異步電動機,采用單層、鏈式、短節矩繞組嵌線。嵌線時發生的故障,可以通過下而的嵌線方法、嵌線技巧加以避免。首先確定好每相繞組的組數,然后再進行繞線。根據一路反串規律,每相繞組的組數等于磁極個數。例如:我們學生實習的電動機2P=6,那么每相應有6個繞組。要求學生把繞好的三相繞組按“首首相連,尾尾相連”的方式擺放幾次,這樣做的目的可以加深學生對短節距繞組的端部連線力一式的印象,從而減少嵌線過程中出錯的機率。
實訓中總結出一種快速嵌線方法。嵌線方法不僅關系到線圈嵌放的位置是否正確,而且關系到嵌線的速度。根據實訓的經驗,對傳統的嵌線方法進行了改進,提出了一種簡單、易懂、既能確保嵌線正確又能提高嵌線速度的嵌線方法,其具體步驟如下:先嵌U相第一個線圈的下層邊、封槽,其上層邊暫不嵌;空一槽,再嵌w相最后一個線圈的下層邊、封槽,其上層邊暫不嵌;空一槽,再嵌V相第一個線圈的下層邊,接著嵌V相第一個線圈的上層邊;V相第一個線圈的下層邊空一槽,嵌U相第二個線圈的下層邊,接著嵌U相第二個線圈的上層邊;U相第二個線圈的下層邊空一槽,嵌w相第一個線圈的下層邊,接著嵌W相第一個線圈的上層邊;W相第一個線圈的下層邊空一槽,嵌V相第二個線圈的下層邊,接著嵌V相第二個線圈的上層邊,后而依次推。最后嵌U相第一個線圈的上層邊,W相最后一個線圈的上層邊。
嵌線過程中,由于銅線被多次利用,短路、斷路故障較多,若嵌線完畢后再查找故障不僅耗費的時間較長,而且故障點也難以查到。因而我們采取在極相組的連線上套上絕緣管,同時,每槽嵌線完畢后,都要用兆歐表測試各種絕緣情況及短路情況。當繞組的絕緣被破壞后,若繞組中的導線與定子鐵心、機座相碰就會造成接地故障、在同一線圈內可能會造成匝與匝之間的短路、在極相組間可能會造成極相組間短路和相間短路。對各短路故障根據相應的測試力一法采用兆歐表進行測試,若測得的電阻為零或很小,說明發生了接地故障或短路故障,應立刻查找并排除;若測得的絕緣電阻大于0.5兆歐,說明絕緣符合要求。
(二)實訓效果
實訓改革后,既能增強實踐動手能力,又能提高分析和解決問題的能力。學生在校期間,需要通過國家勞動部門組織的職業技能鑒定電機維修中級或高級考核,這樣才能在就業應聘時,優先被用人單位錄用。我校電機專業的學生畢業后具有較強的電子、電工、電氣控制等基本操作技術能力和專業技術應用能力,能很快地適應用人單位崗位要求,并能順利在用人工作崗位上取得了許多可喜的成績。在我院對用人單位企業的調查中,用人單位企業反映畢業生的突出長處就是動手實踐能力強,畢業生普遍反映在我院學習期間,動手實踐能力是他們最大的收獲,這是我院非常注重實踐性教學環節的結果。同時,我們還應積極營造工業現場環境,創造工業現場氣氛,建全貼近實際的電機實訓室,我們將探索更多、更好的方法以適應用人單位企業和社會的發展需求。
參考文獻:
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[關鍵詞] 工廠供電課課程教學 理論與實驗有機結合
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學生技能的一門專業課程, 結合學生自身的基礎薄弱,動手能力強的特點,在教學中充分發揮實驗教學的優勢,結合理論的學習,實驗的操作和總結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,電能是現代工業生產的主要能源和動力,電能的輸送和分配既要簡單經濟,又要便于控制調節和測量;既要有利于實現生產過程自動化,更要有利于環境保護。搞好工廠供電工作對于保證工業生產的正常進行和實現工業現代化具有十分重要的意義。本文以工廠供配電系統的教學為例闡述相關內容。
二、改變傳統的教學模式,提高教學效果
1、從問題入手,加深理論知識的理解
工廠供電的教學內容是使學生初步掌握中小型工廠供電系統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從電廠到用戶的傳輸?”、“在出現短路或其它故障時供電系統是如何實現保護的?”、“我們參觀的工廠的電氣照明的布置排列有什么依據?”、“電桿的高度和它們之間的距離有沒有特別的規定,如何確定?”。在講述相關內容時,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,關鍵是操作技能的培養和對出現的故障如何處理和排除。比如對于電力系統電源不同的中性點運行方式,在系統發生單相接地短路故障時對電力系統的運行有明顯的影響,而且影響系統二次側的繼電保護及監測儀表的選擇與運行,如果從復雜的電路分析出發,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發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消弧圈接地的電力系統發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、著重強調學習方法和思路
學生在學習專業課程方面有一定難度,在講述知識的同時,一定要強調學習方法和清晰的思路,掌握重點和核心。對于每一部分的內容,都要教會學生學習的方法,“授人以漁”,將學生從單調枯燥中解放出來,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容時,首先要求學生明確計算負荷的確定和哪些因素有關,其次要求學生正確使用手冊并查找相關數據,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,強調學習方法的應用,不能死記公式,要把公式里的每一個參數的實際含義掌握好,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,為今后課程設計學習做好準備,也為學習其它相關課程養成良好的習慣。
三、加強實驗環節的教學,提升學生的技能操作
工廠供電是一門實用性較強的課程,強調電力系統的安全性、可靠性、經濟性,包括變配電所變壓器、電力線路各種開關設備的安全,同時還包括電力系統的設計,包括變配電所、電力線路的主接線方案的選擇與設計、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,并在實驗環節中(使用的是模擬實驗設備)要求學生嚴格按安全操作規程操作,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。
(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節。在做實驗之前一次課,布置同學們兩項任務:一是將要做的實驗所涉及的理論內容認真復習;二是預習實驗指導書中關于該實驗的原理、實驗內容、實驗步驟、實驗方法;三是明確實驗要求記錄的數據和要完成的數據分析或實驗思考題。通過事前對本次實驗的內容的了解,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容。這樣既節省了時間,實驗的結果很容易出來, 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,又受到班級人數的限制,如果是老師現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,思考和分析實驗結果的時間更無法保證,更不用說對實驗出現的情況加以討論,這樣就達不到實驗課的目的。
(2)改革實驗內容,充分發揮實驗的作用。
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。同時也激發了學生的學習興趣。比如,在做電力系統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設置,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設定為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,并記錄相關數據;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系曲線。實驗中出現的問題有: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系等。通過討論分析,找到了出現問題的主要原因有:電流設定值不準確;電流互感器、電壓互感器投入錯誤;記錄數據有問題,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系。
由于受到實驗設備的限制,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,結合實驗特點,提出相應的有關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,使線路在短路發生時受到保護。此時就可以提出問題:短路發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生短路,系統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,但由于實驗設備都是模擬設備,不可能是高壓電,就應該在每位同學操作之前,反復強調,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,培養學生操作正確,做事認真的態度。
(4)充分利用實驗設備,拓展實驗的功能
每個實驗都是其目的,在完成相關的驗證、思考、討論后,我們可以利用實驗設備,補充相關的與實驗有關聯的理論教學內容。使學生在驗證結果的同時,將所學的相關知識有機聯系起來。比如在認識電力系統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如何實現電源的切換,并動手操作其實現的過程。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程實驗,得出正確結論,同時在完成實驗后隨機提問與實驗內容相關的知識,并打分作為平時成績的一部分,比如實驗分數占平時成績的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,根據回答情況給予相應的分數,督促學生看書學習。另一方面,充分發揮教師的引導作用,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)及時歸納總結實驗結果,得出全面的認識。
完成實驗后,及時實驗報告,鞏固相關的理論知識,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技能的培養,鞏固理論知識,強化動手能力,在專業課實驗教學中培養學生的創新意識和實踐能力,以不斷適應社會對中職教育的發展要求,提供高素質高技能的人才隊伍。
參考文獻:
[1]《工廠供配電技術》周樂挺主編,高等教育出版社2007年6月.
[2]《工廠供電》姚錫祿主編,電子工業出版社2007年7月.