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在严重事故中可能出现的破坏形式:1)功率陡长导致蒸汽爆炸及堆芯解体。由于大量的意外的反应性引入事件引起的功率陡长,燃料熔化及蒸汽爆炸,造成堆芯解体。2)锆水反应。在严重的失水事故中,反应堆失去余热排出手段,燃料元件升温并,高温锆合金包壳与高温蒸汽发生化学反应,产生大量氢气。氢气的燃烧或爆炸会对安全壳完整性构成严重威胁。3)氢气爆炸。当氢气浓度超过可燃浓度限值时可能发生燃烧爆炸。这将会引起安全壳超压和温度升高,从而对安全壳的完整性构成威胁,放射性裂变产物因此可能释放到环境中,造成严重后果。4)水蒸气爆炸。水蒸气爆炸会破坏结构部件乃至安全壳的完整性,引起放射性物质的泄露。5)安全壳直接加热。在严重事故中,若反应堆冷却剂系统处于高压状态,当出现破口时,堆芯熔融物将以很高的速度喷放到堆腔,并对安全壳大气进行加热,从而导致安全壳超压失效。6)安全壳超压失效。安全壳长期升温升压会导致安全壳超压失效,造成放射性物质外泄。7)安全壳负压失效。安全壳设计压力为微正压,正常运行状态为微负压。安全壳喷淋可使安全壳降温,并使安全壳内蒸汽冷凝产生一定的真空,导致安全壳因负压破坏。8)传热管的蠕变失效。蒸汽发生器传热管在高温和一二次侧高的压差作用下,可能发生蠕变破裂,使传热管失效,造成放射性外泄。9)堆芯熔融物与混凝土相互作用。严重事故情况下,堆芯熔融物熔穿压力容器底封头,堆芯碎片落到堆腔底板,与混凝土底板发生作用。造成地基熔穿,产生大量氢气从而使安全壳完整性收到破坏。
2严重事故缓解的主要策略
为了防止和避免严重事故造成的严重后果,需要采取措施,缓解严重事故的后果。在已经进入严重事故的情况下,应争取终止严重事故进程,尽可能长时间保持安全壳的完整性。当安全壳完整性已经遭到破坏时,则要尽量降低放射性物质释放。严重事故处理的主要策略包括:1)向蒸汽发生器注水;2)向反应堆冷却剂系统注水;3)反应堆冷却剂系统卸压;4)安全壳卸压;5)向安全壳注水;6)控制安全壳状态;7)减少安全壳氢气浓度;8)抑制安全壳氢气可燃性;9)控制安全壳真空度。执行上述策略,可以为反应堆冷却剂系统提供热阱,维持和恢复堆芯冷却,排出堆芯余热,防止堆芯熔毁,预防或延缓压力容器失效及蒸汽发生器传热管蠕变失效。当堆芯熔融后,可以提供水源,洗涤由堆芯熔融物释放的裂变产物,预防高压熔融物喷射(HPME),缓解安全壳高压对安全壳完整性的威胁,及防止熔融堆芯与混凝土相互作用(CCI)或缓解其后果,从而防止裂变产物不可控释放。氢气浓度控制措施可以防止安全壳内氢气爆炸,及维持安全壳是一个水蒸汽惰化的环境条件,缓解氢气燃烧对安全壳完整性的严重威胁。当安全壳面临负压威胁时,可以通过空气自然流入或主动引入压空等策略适当提高安全壳压力,避免安全壳因负压导致破坏。
3操纵人员严重事故缓解能力培训分析
3.1目前操纵人员培训体系。现有操纵人员培训主要包括安全授权培训、基础理论培训、核电厂系统与设备培训、在岗培训及全范围模拟机培训等几个方面。培训内容包括特定授权领域工作的基本知识和技能、核电厂反应堆物理及反应堆热工水力等基本理论知识、核电厂的生产流程中的系统与设备知识,核电厂仪表、控制与保护等知识。在岗培训包括现场操作员及学习操纵员在岗培训,主要掌握核电机组实际操作技能及工作方法等,学习内容包括工作方法、现场操作、运行技能、行为习惯等。模拟机培训的是使学员在各种工况下熟练使用规程控制机组状态,在机组出现故障或事故的情况下,控制机组并逐步将电厂导入安全状态。培训内容包括正常运行工况、预期运行事件工况、设计基准事故以及超设计基准事故。超设计基准事故工况包括:全厂停电(应急柴油机启动失败)、全厂给水系统丧失、LOCA事故、预期瞬态未触发事故停堆保护(ATWS)等。
3.2针对严重事故缓解能力需要加强的内容
通过对现有培训体系的分析可以发现,目前严重事故缓解能力培训在整个操纵人员的培训中所占比例还比较少,只在理论培训部分涉及到严重事故分析,模拟机培训中对于超设计基准事故时的培训也仅有少量内容。为了更好的应对严重事故,提高操纵人员应对严重事故的能力,需要通过培训、演习等手段加强操纵人员严重事故缓解能力的培训。1)严重事故基础理论知识培训,包括严重事故定义、严重事故始发心充足;第二,微贷网络平台的参与人往往都有亲网络性,本来就更容易接受网络经营、网络消费。其中不乏很多网店经营者在周转困难的时候借款,在资金回流充足后进行投资。所以,网店经营者是网络微贷平台的重要参与人。再次是热投区,热投区里往往是借款进度完成较快的标的,人们投入较多单笔金额多是受从众心理的支配。加入慧聪专区,单笔投入金额平均上升250元,因为人们对于慧聪B2B电商平台比较有信心。但是慧聪专区的“溢价”小于网商专区,可能是因为B2B的经营风险较大,人们认为P2P电商就算经营不善,亏损也会小于B2B电商。
4结论
【关键词】入门教育讲安全 实训之前讲安全 巡回指导讲安全 结束总结讲安全
电工实训教学,最大的隐患是学生发生触电事故,这是令人头疼的大事,所以我在一切教学活动中总是强调安全注意事项,把安全放在第一位置,在学科教学中,紧密结合“课改”,注重发挥学科优势开展生命财产安全教育和训练,培养学生自保、自救能力。一个合格的维修电工,首先应该掌握安全用电知识,安全是电气设备正常生产运行的守护神。所以,维修电工实训课程的内容首先是“安全”的理念,应该强化安全用电的重要性。它包括在对用电设备进行操作中,自身的安全、他人的安全和设备的安全。
自身的安全是一位维修电工从业的保障,涉及触电事故的发生、原因和触电的防护。珍惜自己的生命,认真履行工作职责,严格规范操作,是安全的基本保障。教学中的每个环节,都要强化安全的教育,做到入门教育讲安全,实训之前讲安全,巡回指导讲安全,结束总结讲安全,以培养学生具有安全文明操作习惯和一丝不苟的学习风范,使学生养成习惯,自觉遵守各种安全规章制度。本文就从这四个方面探讨在电工实训教学中的安全教育,以培养学生的职业素养,提高学生的从业能力和安全意识:
一、入门教育讲安全
首先,要掌握安全操作规程。在学生动手操作之前,应全面系统的学习电工专业特殊的岗位要求,要提前把安全用电常识和电工基本操作安全常识背熟,经得起时间提问,要分清高低压电路在操作时的不同要求。但是对于职业学校的学生来说,要达到这种要求,还要在以后的教学环节中不断努力。
其次,教师要告诉学生,在实训或工作中绝不能有一丝一毫的懈怠,既要胆大,又要心细,无事谨慎,遇事不慌。学生毕业后,有的从事电工维护工作,有的从事电气设备安装和电气线路的运行维护。所以,要教育学生,配电盘安装的电气柜、架设的电力线路,都必须按照技术图纸、操作规程、安装规范来进行,确保所生产的产品、安装的电气线路绝对不能因错误的连接而产生漏电,确保产品使用者的人身安全,严格按照操作规程进行作业,不能因为错误操作而伤及他人。
再次,学生是初生牛犊不怕虎,对场地的一切都感到很新鲜,很陌生、很好奇、都想动手摸一摸、做一做、试一试。你说电老虎厉害,他偏偏要摸一摸,碰一碰,什么都不怕。 “百闻不如一见”,可以让学生尝试一下“触电”的滋味(当然有绝对的安全保障)。具体方法是用一个500伏的兆欧表,让学生自己用双手捏住接线端,我轻轻摇动手柄,让学生“触电”,让其他学生观察触电学生的表情动作,如此“触电”几位同学,并让触电部位各不相同,因此“触电”同学的表情动作丰富多彩,然后让“触电”的同学谈谈触电的感受,启发教育其他同学在电工实习过程中要时刻牢记安全第一,严防触电事故的发生。然后再给学生讲解一些实际生产中发生触电的案例,使学生知道“电击”“电伤”的危害,脑袋瓜里时刻绷紧“触电”这根弦。
最后,虽然电工实训的第一个项目就是“安全用电常识”,但是中职学生由于其年龄、经历等方面的原因,不了解真实的电工工作任务和工作环境,因而对安全问题不够重视,缺乏安全意识。因此,可以通过观看相关影像、阅读报刊、杂志、案例分析等方式引导学生了解电工专业的有关知识技能。对岗位任务、工作环境以及工作中的安全问题有一个清晰具体的印象,以强化安全意识,促使学生在实训课上以谨慎负责的态度进行实际操作练习。
二、实训之前讲安全
每次实训之前,指导教师不仅要做出正确规范的实训演示操作,还要特别强调安全注意事项,比如:做强电实验时,要强调必须先接好图,后接通电源,认清零线、地线、相线,严禁用手或导电物在带强电的器件上相碰,接通电源时“先总后分”,断开电源时“先分后总”。并且每一个实验小组,在接通电源之前,要向指导教师申请,经指导教师检查无误后,方可通电。
三、巡回指导讲安全
电工实训过程中,学生由于缺乏安全意识不够谨慎或因操作不规范而发生一些意外危险。例如,电气控制线路安装与调试中,有些学生因接线错误,通电调试失败后,未切断电源就急于查线,很容易造成触电事故;多股导线剖削过程中,一些学生由于手势不正确,造成了手指割破的事故;安装电器元件时,相当一部分学生螺丝刀使用不当,伤手现象屡见不鲜。因此,学生具体操作时,指导教师要时刻在他们的身边观察,每一个动作,每一个步骤及时纠正,严格要求,力求符合操作规范。
除了显现的安全事故,一些隐患性的问题也存在于电工实训课中。例如,实训休息时,个别学生私自通电调试线路,在一定程度上造成触电隐患;带电实训操作时一些学校指导老师配备不足,出现一位老师负责40到50个学生的操作指导情况,在这样的比例配置下,实训老师很难全面地关注每个学生的操作行为,也可能造成事故隐患。针对这种情况,指导教师可以在班上抽出10个左右各方面都比较优秀的同学,让他们任组长,把全班同学进行分组,使得每一组都有好、中、差不同层次的学生,实行小组长负责制,组员互相监督,每次实训之前,先对组长进行一次培训,这样可减轻老师的压力和降低安全隐患。
四、结束总结讲安全
每一次实训结束,让各小组进行交流讨论,再做总结汇报,必须汇报:实训过程中存在什么问题,有什么收获,组员中有没有违反安全操作规程。然后教师总结并强调本次实训中应注意的安全问题。例如:做双重联锁可逆控制线路的安装接线实训时,实训结束后,让学生自评、互评与点评后,指导教师再次强调安全注意事项(1.联锁触电不能接错,否则会出现两相电源短路事故;2.主电路任意两相接线要对调,否则,电动机只能单向运转;3.正、反转接触器的自锁触点不能互换,否则,只能进行点动控制;4.电动机安放必须平稳,以防在可逆运转时产生滚动事故。电动机外壳要安装接地线;5.检查电路故障时必须断电检出,如需带电检查必须有老师在;6.实训结束时,按“分到总”的顺序断开电源,拆除电路时,先断开电源线等。)这样反复强调,让学生耳熟能详,以减少安全事故的发生。
总之,中等职业学校电工实训课教学中,要重视对学生动手操作能力的培养,而动手操作能力的培养必须包括安全操作意识和自我保护意识的培养。我们要在教学的各个环节坚持安全教育,并且要不厌其烦,要像老和尚念经一样,天天念,时时念,以培养学生具有安全文明操作习惯,学生在校期间养成的安全操作和规范操作习惯不仅对在校期间的实训工作起到保障作用,而且为毕业后更好地适应未来工作创造更好的条件。
【参考文献】
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2.王向东:维修电工教学模式探讨,职业教育研究,2004.2
3.姜广政:谈电工实习教学的几个问题,职业,2007.2
[关键词]电机实训电机课程实训教学模式
中图分类号:G71文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1110182-02
一、实践技能培养的重要性
新世纪对专业人才提出了更高、更新的要求,高职院校也必须在实践性教学方面进行改革、探索与提高。电气类专业学生毕业后主要担任的是:电子、电气产品生产现场的产品测试、设备操作和生产管理;电气控制设备和机电一体化设备的安装、运行、调试与维护;工程项目的技术和维护服务、电子电气设备施工以及电子电气类产品的营销和售后服务;生产一线从事技术、技术管理、操作、质检管理及维护检修等方面工作。电机专业要求学生在掌握一定电机与控制理论知识的同时,还要具有较高的实践技能。而实训课的开设,增强了学生的基本技能,还能巩固理论知识,提高分析、解决问题能力,为下一阶段专业课程打下扎实基础,且毕业后能较快适应工作岗位要求,因此我们应高度重视。一般实训课程为一周或两周,传统做法是老师指导学生做一些验证性的实验、接一些简单的控制电路或到工厂参观一些有关电机与控制的设备,这样实际上是把实训变成补充课堂的过程,学生的实践能力得不到提高,不利于人才培养。
二、突出实践技能培养的实训教学模式
科学的选择和合理的安排实训内容,是培养和提高学生实际动手能力的前提和保证。应针对不同专业如电子技术应用、电气自动化、机电一体化和数控、楼宇自动化、检测等专业所开课程的需要,去选择各专业较适合的课题,如有偏重于电机与控制技术应用等技能训练的,有偏重于电机设备检测和维护使用的,也有偏重于控制电路的故障检查与安全检查的等。教材可要强化和突出电机与控制技术的技能训练,不必强求验证性的实验,也不必受电机与控制基础理论体系的制约,而以培养和提高学生实际动手能力及分析和解决问题的能力为目的。
专业动手能力的培养是多方面,要根据不同的课题,确定不同的要求。对电气自动化专业的同学,我们着重以下几个方面的培养:基本操作技能方面:要求掌握检测绝缘材料和仪表使用、安全用电与操作以及常用电工工具使用,掌握常用电机、变压器的性能、规格、种类、使用及其拆装程序,还应娴熟地运用常用电气控制电路的安装配线和调试。操作工艺技能方面:应掌握直、交流电机控制的基本电路工艺和应用,还能控制电路的安全检查与故障检查,能熟练运用直、交流电机控制的基本电路电气元件以及选配。综合操作技能方面:要能大体上掌握常用电机控制等电器设备、以及电机线路装置的生产工艺、调试、安装和维修,并要独自调试和维修常用的电机控制设备。在电机实训中要求培养学生的自主完成的能力和创新能力。
在具体电机实训教学中,可将一个班学生分成3-6个组,指导学生查阅相关的手册和资料,挖掘他们内在潜力,让各组学生自行设计控制电路,也可以特意设置电机故障,老师把关,之后各小组互换进行故障检查和安装,如此才能更好地提高了学生兴趣,锻炼学生解决问题、分析问题的能力。
由于学生成绩高低不均,在分小组时应有意搭配开,以高带低,在实训老师的指导下,通过学生间的交流,取长补短,共同提高。实训室全天开放,指导教师、班干部和实训组长各负其责,个别程度低的同学可利用课余时间进行补课,白天的实训内容还可在晚自习中进一步巩固和消化。
三、实训考核体系
电机实训考核是以实践操作为主要考核目标,是检查学生在电机实训中解决和分析问题能力以及动手能力检测。它是理论与实践的结合。
理论考核:这一考核占30%,内容为:电机实训过程中出现的实际问题,学生应结合电机理论来分析解答。例如用实训中测量的一些数据来计算电机的一些参数,以控制电路故障排查去分析出故障点的具置,以给出的实训课题尽快地设计出合格的电气控制电路来,等等。
技能考核:这一考核占60%,技能考核可和理论考核同时进行。它的主要内容是:把实训的内容分成几个单元,学生用抽签的方式在一定的时间内自主完成任务。指导教师根据学生不同任务,制定不同的评分标准,着重从准确性、正确性、规范性和熟练程度等方面来即场评分,如此学生在分析和解决问题能力、心理素质、安全文明规程执行等方面都得到很好的锻炼。
实训报告及出勤情况:这个占10%,实训报告根据学生在实训中出现的具体实际问题去讨论、分析,最后得出体会和总结。出勤情况则由组长负责,做细致记录和汇总。
四、实训安全问题
实训安全问题是实训过程中的首要问题。应让学生在思想上高度重视,树立安全第一意识。在行动上应多加督促。只有不断地进行安全思想教育,才能尽力避免安全事故的发生。在实训过程中对用电设备进行正确的操作,是安全的重要保证。在进行电工电子的实验实训时,必须严格遵守各项操作规程,决不允许学生自己动手进行通电试验。在教师也应戴好绝缘手套,两脚站在绝缘较好的材料上,尽量用一只手操作,避免两相触电。并且保证双人操作制度。当一个人操作时,一个人在电源开关侧,一旦发生问题,立即断开电源。在检修设备时,首先要断开电源,然后再检修。检修完毕后,确认设备无短路、断路等故障后,再给设备通电。通电时速度要快,防止产生电弧。对所使用的电气设备要定期进行检查,发现外壳有电等故障要及时处理,同时要做好电气设备的保护接地和保护接零。
但实训过程中也有一些不可预见几个方面工作应做好紧急救治工作。应准备好必要的药品,如有损伤严重要及时送往医院救治。发生触电事故的紧急救治,一旦发生触电事故时,不要慌张,应冷静,绝对不能用手去拉触电者。首先要想办法切断电源,如果有导线搭接在触电者身上时,附近又没有电源开关时,要用干燥的木棒或其它绝缘物体将导线从触电者身上移开,然后对触电者进行救治工作。当发现触电者呼吸停止时,要立即对其进行人工呼吸和心脏挤压,并向医院求救,争取最佳抢救时间。当发生电气火灾事故时,首先要切断电源,然后进行灭火。对暂时无法切断电源的,要用二氧化碳灭火器、1211灭火器等不导电的灭火器进行灭火,决不允许用水浇注灭火。同时要及时通知消防部门。
五、可行性和效果
实训中,应早熟悉电机的各种技术数据、并据此计算出实训中所需要的数据、画出绕组的展开图,掌握电机的结构、电机的拆卸方法、线圈的绕制、电机的嵌线等电机制作工艺,但实训的质量是衡量学生获得技能高低的关键。若按传统的方法进行实训,不仅速度慢、故障点较多,而且若电机嵌线结束后再找故障点相当困难,如果故障点发生在嵌线问题上,还要拆掉重来,有不少学生就囚为这个问题,实训结束时任务还没有完成。这样,课堂上的难点问题在实训中也没有解决,实训收获不大。如何提高实训质量呢?在实训中,对难点、易发生故障的点教师要及时进行总结,对学生着重强调,并采取相应的措施。
(一)实训实例分析
实训中采用的是6极、36槽、功率为1.5KW的小型异步电动机,采用单层、链式、短节矩绕组嵌线。嵌线时发生的故障,可以通过下而的嵌线方法、嵌线技巧加以避免。首先确定好每相绕组的组数,然后再进行绕线。根据一路反串规律,每相绕组的组数等于磁极个数。例如:我们学生实习的电动机2P=6,那么每相应有6个绕组。要求学生把绕好的三相绕组按“首首相连,尾尾相连”的方式摆放几次,这样做的目的可以加深学生对短节距绕组的端部连线力一式的印象,从而减少嵌线过程中出错的机率。
实训中总结出一种快速嵌线方法。嵌线方法不仅关系到线圈嵌放的位置是否正确,而且关系到嵌线的速度。根据实训的经验,对传统的嵌线方法进行了改进,提出了一种简单、易懂、既能确保嵌线正确又能提高嵌线速度的嵌线方法,其具体步骤如下:先嵌U相第一个线圈的下层边、封槽,其上层边暂不嵌;空一槽,再嵌w相最后一个线圈的下层边、封槽,其上层边暂不嵌;空一槽,再嵌V相第一个线圈的下层边,接着嵌V相第一个线圈的上层边;V相第一个线圈的下层边空一槽,嵌U相第二个线圈的下层边,接着嵌U相第二个线圈的上层边;U相第二个线圈的下层边空一槽,嵌w相第一个线圈的下层边,接着嵌W相第一个线圈的上层边;W相第一个线圈的下层边空一槽,嵌V相第二个线圈的下层边,接着嵌V相第二个线圈的上层边,后而依次推。最后嵌U相第一个线圈的上层边,W相最后一个线圈的上层边。
嵌线过程中,由于铜线被多次利用,短路、断路故障较多,若嵌线完毕后再查找故障不仅耗费的时间较长,而且故障点也难以查到。因而我们采取在极相组的连线上套上绝缘管,同时,每槽嵌线完毕后,都要用兆欧表测试各种绝缘情况及短路情况。当绕组的绝缘被破坏后,若绕组中的导线与定子铁心、机座相碰就会造成接地故障、在同一线圈内可能会造成匝与匝之间的短路、在极相组间可能会造成极相组间短路和相间短路。对各短路故障根据相应的测试力一法采用兆欧表进行测试,若测得的电阻为零或很小,说明发生了接地故障或短路故障,应立刻查找并排除;若测得的绝缘电阻大于0.5兆欧,说明绝缘符合要求。
(二)实训效果
实训改革后,既能增强实践动手能力,又能提高分析和解决问题的能力。学生在校期间,需要通过国家劳动部门组织的职业技能鉴定电机维修中级或高级考核,这样才能在就业应聘时,优先被用人单位录用。我校电机专业的学生毕业后具有较强的电子、电工、电气控制等基本操作技术能力和专业技术应用能力,能很快地适应用人单位岗位要求,并能顺利在用人工作岗位上取得了许多可喜的成绩。在我院对用人单位企业的调查中,用人单位企业反映毕业生的突出长处就是动手实践能力强,毕业生普遍反映在我院学习期间,动手实践能力是他们最大的收获,这是我院非常注重实践性教学环节的结果。同时,我们还应积极营造工业现场环境,创造工业现场气氛,建全贴近实际的电机实训室,我们将探索更多、更好的方法以适应用人单位企业和社会的发展需求。
参考文献:
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关键词:实训;教学演示;液位继电器;JYB-714
中图分类号:TP23文献标识码:B
文章编号:1004-373X(2009)19-134-02
Teaching Demonstration Experiment Development of JYB-714 Type Liquid Place Relay
LI Yaru
(Yangling Vocational and Technical College,Yangling,712100,China)
Abstract:Regarding the liquid place relay as the center of experiment,experiment project for both teaching and training are designed and developed,so as to help students understand liquid operating principle and application correctly by means of students′ actual connection with the test,thus to enable students to master JYB-714 liquid level relay practical technology of the correct structure,power type,the number and function of terminals.Becoming familiar with the equipment and acquiring the use of skills in training has reflected the training application characteristics of professional talent in vocational education.
Keywords:experiment;teaching demonstration;liquid place relay;JYB-714
水泵控制是水利水电高职机电类专业学生必须掌握的技能,而液位继电器又是水泵常规控制的核心元件,设计开发合适的液位继电器应用实验项目作为教室的辅助教学手段,有助于帮助学生正确理解和掌握液位继电器的工作原理及应用。
1 JYB-714型液位继电器简介
JYB-714型液位继电器如图1所示,属于晶体管继电器,分为底座和本体两部分。作为一般科学实验及工业生产自动控制的基本元件,适用于额定控制电源电压不大于380 V,额定频率50 Hz,约定发热电流不大于3 A的控制电路中作液位控制元件;按要求接通或分断水泵控制电路,实现了自动供水和排水的功能,是液位控制电路中的核心元件。该系统具有电路简便、体积小、重量轻、功耗小、稳定性高的优点,而且采用了电子管插入式结构,维修方便。
2 JYB-714型液位继电器教学演示实验开发
2.1 实验目的
认识、熟悉液位继电器,了解JYB-714型液位继电器的结构,电源类型,接线端子数目、作用,接线方式等。
图1 JYB-714型液位继电器
2.2 应用场合和实验性质
适用于教室或实验实训室,作为辅助教学手段。现场接线、工作演示。如果学生自己接线并进行操作即可变成实训性质的实验。
2.3 设备材料及工具
JYB-714型液位继电器一只(AC 220 V),红绿信号灯各一只(AC 220 V),一个带软线的单相插头、软线长度与教室插座位置匹配,2 m导线,剥线钳,螺丝刀,一杯自来水(水杯透明)。
2.4 实验接线图
如图2所示。JYB-714型液位继电器共有8个接线端子,其中:
①、⑧端子为继电器工作电源接线端子,电源有AC 380 V和AC 220 V两种,图2中液位继电器电源为AC 220 V,即①端子接L1,⑧端子接N;
图2 JYB-714型液位继电器教学演示实验接线图
②、③、④端子输出液位继电器的自动控制信号,输出端子工作电压为AC 220 V,③端子为输出信号公共端,②和③之间输出供水泵液位控制信号,③和④之间输出排水泵液位控制信号;
⑤、⑥、⑦为水池中液位电极A、B、C对应的接线端子,液位电极端子间为DC 24 V的安全电压,⑤端子接高水位电极A,⑥端子接低水位电极B,⑦端子接水池中位置最低的公共电极C。注意,实验中入水电极采用1~1.5 mm2的铜芯硬质绝缘线,入水一端剥离5 mm绝缘皮。
2.5 实验过程及现象
按照如图2完成接线后,即可进行演示实验,演示时液位的变化可采用升高或降低水杯来模拟。演示过程及现象如表1所示。
2.6 实验总结
根据上述的实验演示结果可总结出JYB-714型液位继电器的工作原理,其动作情况可用液位继电器的输出接点动作图表表示,如图3所示。
图3 JYB-714型液位继电器输出接点动作图表
3 结 语
上述的实验演示操作方便,接线简单,学生可以直接参与,学生兴趣大,学习效果好。既可以在教室进行,也可以在实验实训室进行。如果设备、工具数量足够,由学生分组自己接线、验证操作,就可以达到实训的效果。如果将信号灯换成线圈电压为AC 220 V的交流接触器,便可以直接控制水泵电机,该演示实验便可以扩展成基于工程项目的实训性实验项目。
表1 JYB-714型液位继电器教学演示实验过程及现象列表
电源(①⑧)步骤水杯动作(液位变化)液位电极状况(A、B、C)
输出信号现象
绿灯(②③)红灯(③④)
现象解读
接通AC 220 V
1液位电极在水杯水面之上A、B、C都未淹没亮不亮A、B、C在水杯外,继电器 “感知”水池中无水,需要启动供水泵抽水,②③接通输出供水泵运行信号,绿灯回路通,绿灯亮。
2水杯(液位)上升C淹没亮不亮
3水杯(液位)继续上升B、C淹没亮不亮
供水泵是低水位启动,高水位停止;排水泵是高水位启动、低水位停止。A未淹没,水位未达高水位,供水信号继续存在,绿灯亮;排水信号无,红灯不亮。
4水杯(液位)继续上升A、B、C都淹没灭亮水位到高水位,②③断,供水泵停止运行;水位到高水位,③④通,发出排水泵运行信号,红灯亮。
5水杯(液位)转而下降A露出水面B、C淹没灭亮B淹没,水位未到低水位,供水、排水信号维持上述状态。
6水杯(液位)继续下降A在水面外B刚露出水面C淹没亮灭②③接通输出供水泵运行信号,绿灯回路通,绿灯亮;
③④断,发出排水泵停止运行信号,红灯灭。
7水杯(液位)转而上升在步骤2~6之间循环。可观察绿灯、红灯的明灭情况与液位变化的规律,以直接的视觉感受明确液位继电器的工作情况。
参考文献
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1.合理安排学时
根据项目化教学的特点,为了更好地组织课堂教学,项目化教学采用了四节连排的方法,并且把实训室作为课堂来组织教学。以前“电子技术”课程教学主要考虑课堂教学和实验教学的学时数,按照章节分配学时。而项目化教学是以学习情境为独立授课单元,既要考虑理论知识的学时,又要考虑完成任务载体的学时。例如,学习情境一是二极管整流稳压电源的组装与调试,安排课堂教学时,首先由教师用1学时讲解半导体的基本知识,PN结及其单向导电性,二极管的基本结构等。然后,再用1学时由教师指导学生讲授万用表的使用方法,完成二极管的识别与检测,并由学生填写表格记录数据。
2.改进教学方法
在完成学习情境一的教学任务中,教师首先讲解二极管桥式整流电路的工作原理,整流电路的种类、结构特点、分析计算及滤波电路、波形分析等知识内容。然后采用小组学习法开展教学。小组学习法是指多个学生在没有教师或其他同学的直接帮助下,学习和复习教学内容,解决实际问题。它是较独立学习要求更高的、以学生为中心的主要教学步骤。方法为①教师布置题目,明确学习目标;②所有小组得到同样的任务;③完成任务协调组内事物;④小组总结工作成果;⑤全班对工作成果进行比较和讨论;⑥确定最终结果。班级以小组为单位,学习讨论如何制作学习情境一中的工作任务载体,即二极管整流稳压电源的组装与调试。同学结合教材和相关参考书,自主设计稳压电源的原理电路图,选用元器件,制定技术参数及各项性能指标。采用“头脑风暴法”在全班进行集中讨论。“头脑风暴法”的教学方法是教师引导学生就某一课题,自由地发表意见。学生在发表意见时,教师不对其正确性或准确性进行任何评价。采用这种教学方法,教师和学生可以讨论和收集解决问题的意见及建议。让每个小组都将本组设计的方案拿到班上全体讨论。通过集体讨论,集思广益,促使学生对设计方案产生自己的意见,通过同学间的相互讨论,从而获得大量的构思,经过组合和改进,达到创造性解决问题的目的。经过全班的集体讨论,最终确定完成二极管整流稳压电源的制作方案。每人填一份材料清单,经指导教师签字后,到实训室领工具材料,每人作一套稳压电源,自己完成焊接和调试。
3.注重课堂实际训练
为了更好地完成工作任务载体,必须进行基础训练。首先进行焊接训练。每个同学发一块电路板,进行焊接练习,由指导教师检查每位同学的焊接练习情况,重点检查焊接点是否光滑饱满,有无虚焊,堆焊等问题。为保证稳压电源能顺利调试,再用1学时进行常用仪器使用的练习,学生学会使用示波器,信号发生器,直流稳压电源进行测量和调试。以上是学习情境一课堂教学的组织过程。经过学习情境一的学习训练后,学生掌握了二极管的基本知识,稳压电源电路的设计、组装与调试,学会了元器件的焊接,二极管的识别与检测,掌握了产品组装与调试的基本技能,同时也学会了常用仪器仪表的使用。项目化教学过程中,充分调动了学生学习知识和动手操作的积极性,真正使学生成为教学过程中的主体,学生用学习到的相关理论知识,进行了实际电子产品的设计、组装和调试,培养了工作的基本方法和基本技能,为培养造就技术素质优秀的人才奠定了良好的基础。
二、考核评价体系是搞好项目教学的保障
1.采用考核表考核
为进一步提高考核的可操作性和准确性,建立详细的考核表进行项目教学课程的考核。考核包括形成性考核(学习态度,实习实训的报告等)和终结性考核(成果展示和技术说明书等),考核表改掉过去考核内容过多、表格种类过多的缺点,只保留考核内容、评分标准、同学自评、小组互评、教师评价等内容,并做成一张表格,便于操作执行。教师参与课堂全过程管理,随时巡察考核记录表,并随机抽样考核部分同学,采取抓两头,带中间的办法,使考核具有可操作性,公平公正性。2.最终成绩的确定“电子技术”课程项目化教学最终成绩由以下几个方面确定:①各个学习情境中实际电子产品的制作。这项成绩通过考核表最终确定,占该门课程成绩的60%。②实训报告。为了使同学养成良好的撰写实训报告的能力,养成细心缜密的工作作风和观察实训过程、分析实训数据的工作能力,把每一个学习情境中的任务载体制作完成后,要求每个同学都要认真完成实训报告,并占总成绩的10%。③期末理论考核。让学生在掌握职业技能和培养职业素养的同时,更好地巩固所学的相关专业的理论知识,在学期末集中系统复习本学期所讲的相关理论知识,并进行理论考试,卷面成绩占课程总成绩的30%。
三、实训室开放是搞好项目化教学的措施
1.补充完成任务载体制作
部分同学在课堂上没有完成所作的项目载体,可以另外找时间到实训室完成。实训室上班时间是全部开放的,各个实训室都有实训指导教师进行辅导。
2.完成补充实验
项目化教学占用学时较多,有些基本的实验内容鼓励同学以小组为单位自己去实训室作实验。自己结合教材编写实验指导书,包括实验目的、实验方法、实验原理图的设计,实验所需的仪器设备及原材料等。由任课老师审阅签字后,送交实训室教师,学生利用业余时间去实训室完成实验任务。
3.实验的重要性
【关键词】计算机;实训室;维护管理;对策
国内近期各大高校计算机实训室使用频率在持续提升,在高专院校中为帮助学生在将来工作中充分适应社会与工作岗位,将计算机技术教学内容结合在了日常教育教学中,配置了对应的实训室供学生练习使用,同时还安排专人管理实训室的设备。有效维护计算机设备,确保计算机使用年限得到延伸,是降低计算机实训室受损几率的最佳方式。可是在实际工作过程中,还有着很多实训室维护管理方面的问题,假设高专院校实训室管理工作者可以按照实际使用中出现的细节问题使用优质的举措,就可以确保计算机实训室得到良好的管理与维护,发挥出其本质作用。
1计算机实训室建设对经济社会与教育发展的重要意义
高专院校作为培养高素质人才的重要场地,在提升学生专业知识与技能的同时,也在推动学生全面发展。伴随现代信息科学技术的快速发展,计算机技术更新换代大大促进了现代经济社会发展。计算机技术的出现和发展,促使新兴行业发展起来,推动了传统行业的变革。现如今,将信息技术作为重要支撑的互联网、大数据与云计算等技术已经发展成促进经济增长的核心部分。在目前经济形势下,社会对人才方面的需求有了一定的转变。在市场经济推进下,社会降低了理论人才需求,增加了应用型计算机人才需求。在这样的情况下,高专院校需要主动进行计算机教学,健全计算机实训室建设与师资配备,继而给培养适于社会发展的人才提供动力。计算机实训室作为计算机教学的前提与基础,实训室建设对教育与经济社会发展意义重大。
1.1科研和教学的重要基地
伴随教育教学改革政策的贯彻落实,诸多高专院校都已经实现了多媒体一体化教学。在多媒体一体化教学过程中,计算机变成了不能够缺少的辅助教学设备。计算机作为教学辅助设备,促使现代教学与传统教学产生了区别,其不单单能够大大降低教师备课的压力,将课堂教学效率提升,而且还能丰富课堂内容,拉近师生之间的关系,促使师生友好互动,继而给学生学习计算机知识提供良好的课堂环境。
1.2学校增收
在现代社会发展中,诸多高专院校对计算机实训室维护管理的目的不单单是为了实现教学目标,同时也涵盖了为院校发展增加收益,此为高专院校取得经济收益的途径之一。通常而言,高专院校会使用承担社会培训与资格考试的方法,例如会计证件考试、企业人力资源考试、成人计算机等级考试等。计算机实训室建设不但提高了高专院校经济收益,与此同时也大大提升了院校计算机实训室利用率,如此在节约高专院校总体成本方面有着很重要的意义。
1.3服务社会
高专院校职能之一就是服务社会,现阶段,诸多高专院校为培养综合素质高、应变能力强的人才,继而给社会发展提供动力,常常会和大型企业进行合作,又或是参加慈善开展公益活动,如此做是为了弥补传统教学和社会需求脱节的缺陷与不足。计算机实训室维护管理能够有效确保计算机设备快速运行,继而给校企合作活动打下扎实的基础,例如会计电算化考试、银行技能竞赛等。
2计算机实训室维护管理现状分析
2.1使用频率高
计算机设备使用基础为硬件,计算机硬件是精密设备。在实际运用中,设备寿命长,可是假设短时间内持续使用,则必然会造成硬件受损,倘若养护不当,会造成设备故障和损坏。计算机硬件产生故障以后,大部分故障均无法及时修复,必须要更换硬件进行维修,如此要花费很多时间,期间不能开展正常教学工作,与此同时主管单位还需要支付相应维修费用,无形中提升了计算机实训室的使用成本。按照实况而言,诸多高专院校管理人员只能进行常规处理和修复,对那些硬件严重损坏、设备过于老化等问题无法全部有效解决,故而最后的结果是购置新设备,增加采购成本。
2.2软件维护管理压力大
计算机软件维护管理不当,通常是因为计算机软件兼容方面的问题,还有因为系统损坏而导致了故障问题。计算机软件兼容问题处理不到位,易于造成文件乱码或者是出现文件丢失的情况,给计算机安全带来威胁。假设无法在第一时间展开兼容性修复,就会造成高专院校计算机实训室文件受损;计算机软件系统受损一般涵盖了被黑客恶意损坏,如果不对软件进行及时修复和维护,就会造成计算机安全隐患,继而致使计算机产生故障问题。
2.3环境管理不当
环境管理对确保高专院校计算机实训室稳定性有关键作用。计算机属于精密度高的设备,对温度、湿度、灰尘、环境等因素有较强的灵敏性,假设环境管理不当,在实际使用中会导致硬件设备耗损几率提升。在进行日常教学活动过程中,经常有学生习惯于将垃圾放置于键盘抽屉以及机箱顶部和侧面,造成灰尘侵入计算机设备出风口,从而进入到设备里面附着于内存条、主板等硬件上,造成计算机不能正常启动。除此以外,灰尘进入电源风扇与处理器风扇,会妨碍到散热,特别是七、八月份,天气较热,很有可能出现处理器被烧毁的情况。虽然大多数高专院校构建了较为健全的计算机实训室管理制度,可是在具体实施过程中难以避免一些情况的发生,从而造成设备中积满灰尘,或连续长时间使用导致硬件温度较高,未能实时暂停计算机运行,造成设备受损。
3计算机实训室维护管理方法和策略
3.1加强电源维护管理
在高专院校计算机实训室建设工程中,电源是非常重要的设备。安全稳定的电源有着可靠的电压,如此就很难出现因为电压失稳造成设备受损的问题。另外,安全稳定的电源还能够将设备使用时间延伸,继而得到较高的经济效益,在减少能源耗损上有良好的功效。因此,为提高电源可靠性,必须要加强电源维护管理工作,经过检查和维护电源线路,在第一时间反馈产生的电流、电压失稳问题,就能够迅速寻找到故障源头并加以排除,获得较好的维护管理成效。计算机实训室电源线路与电压电流均有内在要求,电压失稳是造成运行死机的关键因素,假设时常发生问题就会妨碍教学进度。倘使电源产生问题,同时修复难度大,就必须要立即更换电源,这样才可以提高专院校计算机实训室运行的安全性与稳定性。
3.2增强软件维护管理
计算机软件维护是相当复杂的工作,该工作量占据了软件生命周期的三分之二,所以,怎么缩减软件维护工作量,减少维护成本,提升软件可维护性,就变成了提升维护效率与管理质量的重点之所在。在计算机实训室中,软件维护管理涵盖系统安装、保护与教学软件维护等。首先,就系统安装而言,实训室管理者需要根据设备购买时间、硬件配置、计算机配置的操作系统,各系统均会安装不一样的课程软件,要配置有关应用软件,详细安装哪一种应用软件需要和教师交流,确定教师对应用软件的需求,避免发生软件不符的状况。合适的软件安装完以后,对软件运行与否进行检测,同时加强备份工作。其次,系统保护。在计算机实训室进行教学阶段,要避免师生操作计算机过程中因为操作不当造成计算机无法正常运行的情况,需要对系统进行保护,比如对硬盘安装硬件保护卡。假设发生上述情况,仅仅需要启动硬盘保护卡就能够还原,或将备份好的计算机系统进行同传,这部分问题就能够得到很好的解决。需要注意的是,伴随计算机软件迅速发展,部分维护应用软件更新速度非常快,为满足计算机实训室上课老师的各种需求,需要及时更新计算机系统与应用软件。
3.3做好清洁维护与环境温湿度管理
清洁维护对高专院校计算机实训室管理同等重要。清洁维护并非只是实训室内部卫生环境,还涵盖了计算机内、外部清洁工作。在计算机运行中,因为静电作用,设备内部常常会吸入很多灰尘,如果对灰尘不进行及时清理,就会造成计算机运行故障,同时导致计算机散热困难,对计算机正常运行产生很大影响。经过分析可以了解到,机箱内的电源风扇和主板上的处理器风扇在转动过程中会吸入很多灰尘,因此为防止灰尘太多影响设备运行,必须要在维持实训室清洁时加强机箱清洁保养工作,防止产生灰尘太多的情况发生,并且还要妥善管理好软硬件,发现问题立即进行维护和处理。其次,计算机实训室设备对空间环境温度和湿度有较高的要求,因为线路繁多,如果环境湿度过高就会出现短路造成设备受损;而且环境温度过高会造成计算机使用发生故障,同时散热不通畅会造成硬件温度高,此为设备受损原因之一。综合这些特点,要做好计算机实训室维护管理工作,需要加强设备维护保养的同时,维持好室内工作环境,从而保证计算机实训室正常运行。
关键词:校内生产性实训基地;电子技术实训;岗位任务驱动教学
电子技术的应用和发展,使人类进入了高新技术时代,其广泛应用于工业、农业、医疗、军事、航空航天等各个领域。
一、课程基本情况
1.课程定位电子技术实训是电气自动化技术专业群的基础实践课程。通过本门课程的学习,使学生掌握电子电路的分析、安装、调试、维护和电路设计等基本技能,使学生专业知识、职业能力和职业素养得到提高,增强适应职业变化和继续学习的能力。
二、课程内容规划
电子技术实训是是专业基础实践课程,本课程的实训时间计划是两个实习周,60个课时,理论讲解20课时,实践40课时,课程内容主包括:常用电子元器件的判别和测试、烙铁钎焊的基本操作方法和步骤、直流稳压电源电路的安装调试、数字电子电路的安装调试、综合电子电路的安装调试和维修等6个方面。
三、课程教学设计
电子技术实训在专业教学计划中有两个实习周的实训时间,共60个课时,实训内容分为两大部分,即实训课题教学和企业岗位训练。第一部分,实训课题训练:电子技术基本能力训练,根据教学大纲要求,需要1个实习周30课时,以任务驱动模式,由常用电子元器件的判别和测试、电子线路手工焊接的基本操作、直流稳压电源电路的安装和调试、LED广告流水彩灯安装等4个任务完成基本能力训练。第二部分:企业岗位生产训练在校内生产性实训基地--济南莱特尔电子科技公司,进行电子产品的岗位生产实习训练,计划1个实习周30课时,由电子产品制作工艺、电子产品自动焊接工艺、LED照明灯具安装工艺、LED照明灯具测试和维修等4个岗位任务和企业考核任务完成。
四、教学资源条件
(一)、实训设备资源
1.电子技术实训室
学校实训资源:现有450平方米电子实训室,有扫频仪、示波器、函数信号发生器等实训设备200余台,另有印制板腐蚀设备一套,电子线路板雕刻机一套等,能同时满足300人进行电子技术学习和训练。
2.校内生产性实训基地
学校为企业提供办公室、技术设计室、展室、仓库和生产场地等400平方米的场所,企业有电子贴片机2台、回流焊机,丝印机、打胶机等设备组成的简易生产线一套,可同时满足50人电子产品生产岗位技能实训。
(二)、教学资源
1.学校教学资源
(1)自审、编的一体化教材本课程选用优秀的一体化教材,自审、自编教材优先选用。
(2)教案、PPT教学课件、多媒体教学视频由于本课程内容图画较多、实践性强的特点,所以教学手段尽量用PPT教学课件和多媒体教学视频相结合的方法。
(3)网络资源库、教学云资源可作为资料的查询和辅助教学。
2.企业生产教学资源
(1)产品生产资料视频、PPT课件企业培训人员的培训手段和方法。
(2)产品生产过程资料企业的产品生产资料和生产工艺流程(3)企业技术人员指导企业由专门的技术人员进行培训练习和指导生产。
五、教学实施
1.基本能力任务驱动教学
基本能力训练采用项目教学方法,任务驱动模式,第一大项目由4个任务完成基本能力训练,由课程任务完成,使其具备基本能力。
(1)课程任务一电子元器件识别测试:熟悉常用电子元器件主要参数的标识方法和选用技巧,掌握常用电子元器件的性能测试、好坏判断和管脚极性判别方法。
(2)课程任务二烙铁钎焊操作:掌握电烙铁的选用、焊料焊剂的使用,了解焊点的工艺要求,掌握焊接的操作步骤和焊接要求。
(3)课程任务三直流稳压电源安装和调试:熟悉串联型稳压电源电路和开关型稳压电源电路的工作原理和各自应用的特点,掌握串联型稳压电源电路的安装与调试方法,熟悉常用仪器、仪表的使用方法。
(4)课程任务四LED广告流水灯制作:了解数字电子电路的特点,训练查阅元器件资料,熟练掌握数字电路安装和调试方法。
2.岗位任务驱动教学
岗位任务驱动教学方法,是以岗位任务驱动模式,在校内生产性实训基地进行电子产品的岗位生产实习训练,计划30课时,由4个岗位任务完成。
(1)岗位任务一电子产品制作工艺企业主要生产LED照明灯具,在此岗位训练时,要熟悉整个产品的工艺流程和工艺要求。
(2)岗位任务二自动焊接工艺自动焊接包括半自动丝网印刷机的使用,自动回流焊机的操作,清洗、烘干、修复、整形等要求。
(3)岗位任务三LED照明灯具安装工艺根据图纸和工艺要求将控制电路板和照明用LED照明器件安装在一起,形成产品。
(4)岗位任务四LED灯具测试和维修在熟悉产品的原理要求和工艺要求的基础上,对产品进行测试、老化处理和维修等。(5)企业考核企业技术人员根据四个岗位任务完成情况进行成绩评定进行评定。
3.成绩评定
本课题的实习成绩评定由实训教师和企业技术人员共同评判,内容由三部分组成,具体内容和分值比例为:
(1)岗位任务考核成绩由企业负责人和企业技术人员根据四个岗位任务完成情况进行成绩评定或根据产品任务考核完成情况进行评定,分值占总分60%。
(2)实结报告成绩,学生每进行完一个课题,都要写实习报告和鉴定手册,本课题实习报告和鉴定手册由课程实习教师评判,分值占总分20%。
(3)考勤和纪律成绩,学生考勤由实习教师管理,纪律由企业负责人管理,本项成绩由实习教师和企业负责人共同评判,分值占总分20%。
六、教学总结和建议
本课程是专业基础实践课程,通过任务驱动实训学习和经过校内生产性岗位技能训练,使学生具备了分析问题和解决实际问题的能力,达到企业零距离的要求。学校应根据实际情况,完善和扩大校内生产性实训场所。
参考文献:
(广东职业技术学院,广东佛山528041)
【摘要】LED驱动电源在高职高专中是一门较新的课程,知识结构繁杂、注重实践能力,一般传统的理论教学不能满足行业人才培养的需要。介绍了构建基于校企合作平台的课程模式,将企业实际项目设计成为教学内容,利用校企合作进行项目与实境训练的教学,实施细致的考核方式等方面的教学改革探索。
关键词 LED驱动电源;校企合作;实践教学
TheCourseofLEDPowerDesignTeachingReformbasedonProjectTeachingandRealityofTraining
ZOUZhen-xingXIANGWei-bingJIANGYuHUANGHong-yong
(GuangdongVocationalandTechnicalCollege,FoshanGuangdong528041,China)
【Abstract】TheLEDpowersupplydesignisarelativelynewcourseinhighervocationalcollege,theknowledgestructure,payattentiontopracticalability,generaltraditionalteachingtheorycannotmeettheneedsoftheindustrypersonneltraining.Inthispaper,constructinguniversity-enterprisecooperationplatformbasedcurriculummode,theenterpriseactualprojectdesignbecometheteachingcontent,usingtheuniversity-enterprisecooperationprojectsandrealitypracticeteaching,theimplementationofdetailedexaminationwaytoexploreaspectsofteachingreform.
【Keywords】LEDpowersupply;University-enterprisecooperation;Practiceteaching
0引言
LED的发展使得其专业的划分越来越细,LED驱动电源是其中的一个比较特别的分支专业,驱动电源作为LED照明产业的能源保障,被比喻成系统的“心脏”,是保证LED系统正常、可靠运行的基础。现国内院校都比较少开设LED驱动电源专业课程或者开设了相对比较偏重理论的电源教学,使得在快速发展的LED行业里真正能从事电源设计人才缺口相对较大。
目前,LED驱动电源主要是以开关电源为主[1],它的原理看似并不是很复杂,但实际要想设计一个合格的电源,要涉及电子电路、控制理论、半导体物理、磁学等众多学科,对设计者的专业要求很高,因此对在高职院校的初学者往往会历尽艰苦,仍不得其门而入。为了顺应地区LED行业对复合型人才的需求趋势,依托我院中央财政支持的LED新型光源专业建设的平台,我们开设了《开关电源与LED电源驱动设计》课程。对该课程进行以项目驱动、分层次和按企业岗位实施实境训练的教学改革。
1基于行业实际应用LED驱动电源项目,构建理论与实践技能相结合课程教学体系
通过走访相关企业进行调研分析,针对以LED驱动电源工程师等岗位具体要求和职责,以职业化培养为教学主线,构建了基于典型岗位能力的课程模式。《开关电源与LED驱动电源设计》是一门综合性课程,重在实际应用,兼顾技术理论分析计算和基础知识。所以改革要求在教学过程中,系统地、分阶段地引入不同技术含量的LED驱动电源项目作为载体,承载课程所涵盖的知识和技能。通过企业项目导向,使学生在学习、设计、分析LED驱动电源产品或作品的过程中逐步掌握专业的基本技能、核心技能和拓展技能。教学设计改革具体内容按企业项目教学实施时分为四大任务,其内容及课时安排如下表1所示。
设立了4大教学任务8个实训项目。通过项目任务教学激发学生的兴趣,利于培养学生的创造性思维。我们在实境教学设计中设置了多个模块的实训项目以及综合性较强的实践项目,有利于培养学生的综合职业能力。
课程总体开发流程如图1所示。将企业中LED驱动电源常见的设计项目细分与教材结合成上课的教学任务内容,一个工作任务可能涉及多个技能和知识点,而一个技能和知识点可以指导多个工作任务的实施。
项目细分为各个不同应用实境训练情境及任务知识点,内容循序渐进,难度由浅渐深,以利于专业知识的融会贯通。针对不同学生具有不同的学习基础,进行分层次教学,重点培养各自适应岗位的技能教学,使大部分学生具有一定特长的技能应用型专门人才。
图1《开关电源与LED驱动电源设计》课程内容设计流程
2充分利用社会资源共建校企合作平台,以职业化培养模式进行教学
LED驱动电源课程知识结构繁杂、注重实践能力,若采用传统的课程理论教学难以形成良好的学习效果,而且会使学生学习失去兴趣。在课程理论讲解过程中往往也会相对枯燥和难懂。本课程改革在校内从开关电源基本原理、LED驱动电源电路元器件电气特性等基础理论入手,到常用开关电源拓扑架构的详细讲解,常用开关电源拓扑在不同应用中的设计,再结合特定芯片的运用进行项目讲解,分析项目的输出特性、电源性能参数、可靠性以及稳定性等。除此之外,我们充分利用地区行业资源,加强与当地的LED企业祥新光电的协同创新合作,在祥新光电设立课程实训企业课堂-光电学院,大胆改革传统教学模式,大幅提高实验实训课比例,创造真实的企业环境和工作情境,灵活实行校内——校外——校内——校外的教学模式。充分利用校企合作平台,安排学生到电源车间实践,校企人员互派,双方指导人才培养,共同探索的现代学徒制教育,实现共赢互利。以基础、实用为原则,通过企业提炼选择实例项目,结合支撑知识与技术点的学习形式,循序渐近地讲解了LED驱动原理并进行相关应用项目的实践,学会主要基于开关电源的LED驱动拓扑设计的各种方法与要点[2]。形成依照基本技能训练、专业能力实训、实境训练三层的实践能力递进的培养方式。
课程改革是以针对电源设计的特点实施“以项目为导向、实境训练”的教学模式。课程设计的企业实境训练共有8个项目。LED驱动电源项目在“课内课堂”中学习、分析、设计,在“企业课堂”实境训练中认识、熟悉、实践,然后回到“课内课堂”总结、深化、理解,最后在“企业课堂”中检测、求证、掌握,形成校内——校外——校内——校外的灵活教学模式;学生还可再通过课余的“第二课堂”得到知识的巩固和发挥——即学生借助学校网络资源平台、开放的实训室环境,组成日常兴趣小组,参加各级别技能大赛,参与校内工作室项目工作等,使“课内课堂”、“企业课堂”中所学的知识、技能得到运用、扩展,自学能力得到加强,创新能力得到发挥。
利用社会资源共建良好的人才培养模式,以职业化培养为教学,创造真实的企业环境情景和项目任务,可以增强学生学习目的性、能动性和实现早期的职业生涯规划,有利于学生实践能力的锤炼、实践经验的积累,以及创新精神的培养,最终培养出真正符合社会需要的高素质技能型人才[3]。
3细化课程考核方式,强调知识、能力和素质的全面培养
考虑到LED驱动电源课程的教学设计的实践性强的特点,采用传统的理论考试方式,并不能很好激励学生和让学生掌握相关技能,所以在设计课程考核的方式时,采用理论考核与实践考核相结合,笔试与实践制作表现评价相联系的方式,强调知识、能力、素质的全面培养。具体考核点如表2所示。着重考核学生掌握所学的基本电路拓扑理论和技能,能综合运用所学知识和技能去分析电路、实践调试和测试电路、分析电路故障及排除电路故障的能力。
4结束语
基于项目驱动、实境训练的《开关电源与LED驱动电源设计》课程内容改革与实践正处于开始尝试阶段,从初步实施的效果看,学生在光电学院上课,能够很好进行技能的实际操练,对动手能力有极大的提高。专业课程体系的构建是高职教育培养高端技能型专门人才的重要环节,是决定如何培养学生,培养什么样学生的关键,也是高职教育特色所在。LED驱动电源课程的构建正是围绕“这个项目为什么这样做”、“怎么来解决项目问题”、“采用这种方法会有什么结果”等几个方向来进行。校企产学研结合是办好高职教育的重要措施,是解决就业的根本之路。通过与祥新光电的合作,在学生“学”的同时安排他们进行“产”的工作,学产结合,不断提高学生的实践能力、理论能力以及企业适应能力。该课程教改的目的就是在于更好培养学生在校时的实践能力同时更要培养学生进企业后的后续发展的潜力,主动适应社会,接收社会的洗礼和挑战,满足当代教育培养技能应用型人才的需要。
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【关键词】TQXDB-1A;继电保护;实验实训;改进
1.引言
实践教学在高职教育中的重要性众所周知,搞好实践教学是高职教育发展的关键,是高职教育改革的“核心”和“突破口”。它关系到学生的未来就业和职业生涯,直接影响高职教育的生存与发展。因此,各大高职院校在办学经费紧张的情况下,仍想尽办法来加强实践教学设备及环境的投入,很多高职学院的实践教学条件得到了极大的改善和提升。随着实践教学硬件条件的改善,如何充分发挥实验实训设备的功效及使用效率就成了当务之急。本文针对TQXDB-1A多功能继电保护实验培训系统(以下简称继电保护实验系统)在高职电力技术类专业继电保护等课程的实践教学应用进行研究,在分析总结实践应用方法及效果的基础之上,提出了部分改进设想,以期能开出更多的与工程实际结合紧密的训练项目,进一步提高设备的利用率,为学生职业岗位能力的训练提供更好的平台,为专业人才培养目标的实现奠定坚实的基础。
2.继电保护实验系统的构成及功能特点
2.1 基本构成
“TQXDB-1A型多功能继电保护实验培训系统”采用实验台结构,实验台主要由TQWB-III多功能微机保护实验装置、常规保护继电器、成组保护接线图、信号源、控制回路模块、按钮开关、万能转换开关及直流电源、信号灯、蜂鸣器等附件构成。
2.2 能完成的主要实验实训项目
该实验系统能完成的主要实验实训项目有常规继电器特性实验(8大类型)、常规继电器组合后的成组保护实验、10KV微机线路保护实验(具备三段式电流保护、电流电压联锁速断保护、反时限电流保护、低电压起动过电流、复合电压起动的过电流、自动重合闸、低压减载等功能)、具有事故灯光控制的断路器控制回路实验、闪光继电器构成的中央信号实验、冲击继电器构成的中央音响信号实验等,基本能满足继电保护等电气二次部分课程的实践教学需求。
3.实践教学应用分析
3.1 实验实训项目的开展情况
TQXDB-1A型多功能继电保护实验培训系统自2009年底投入使用以来,从实验室使用登记表的记录情况看,主要针对电力系统继电保护、电气二次回路等课程的实践教学开展了部分实验实训项目。其中,电力系统继电保护课程主要开展的实验实训项目有单个继电器的电气特性实验、常规两段式电流保护实验、方向性电流保护实验。电气二次回路课程主要开展的实验实训项目有事故灯光控制的断路器控制回路实验、具有防跳功能的断路器控制回路实验、冲击继电器构成的中央音响信号实验、闪光继电器构成的中央信号实验。
3.2 实践教学中存在的问题
3.2.1 实验培训系统自身存在的不足
(1)实验培训系统生产厂家没有提供完备的设备技术说明书,不利于实验设备的维护;
(2)生产厂家提供的实验指导书中部分原理接线图有错误、部分项目的操作步骤不清楚(比如整个实验台有多个电源开关,其操作顺利及功能作用等没有介绍),不利于职业素养的养成及新教师的培训使用;
(3)电磁型电流继电器(或电压继电器)的2个线圈引出接线端子只有1对(被厂家设计为串联连接方式),不利于通过对继电器两个线圈进行串联或者并联的定值调整设计训练;
(4)电磁型时间继电器的延时时间参数测试没有配备测试仪表,无法准确测量;
(5)一次系统模型部分没有配备相应的测试仪表,无法监控一次系统电压、电流等电气参数;
(6)一次系统试验电源电压直接接三相交流380V电源,没有被三相调压器控制,因而无法控制一次系统模拟短路故障后的故障电流大小(设备安全保障性不够)。
3.2.2 实验实训项目的应用开发问题
由于设备生产厂家提供了较详细的实验指导书,所以多数任课教师直接利用指导书中的实验项目开展相应的实践教学。目前主要开展的是单个继电器的特性试验、利用特性实验信号电源进行单相两段式电流保护模拟试验,并没有模拟出线路故障后保护跳闸断电的真实效果,与工程实际脱节较严重,在校内举行的学生继电保护技能大赛中可以证明这一点。比赛中,多数同学对采用两相两继电器式电流保护接线方式完成电流III段保护的模拟实验要(工程实际中的应用状况)没有感觉,仍按照平时上课时训练的接线方式(单相式接线原理)去完成,其结果可想而知。显然,该实训设备的功能作用远未充分发挥,整体利用率并不高。
4.综合应用开发及改进设想
4.1 实验系统改进设想
针对常规继电保护实验中的一些不足,提出以下几点改进设想:
(1)实验系统中使用的三相交流电源先经过三相调压器后,再由三相调压器的输出端接入实验系统中,达到通过控制一次系统电源电压来限制输电线路模拟故障后短路电流大小的目的,以保障相应实验设备的使用安全和使用寿命。
(2)电磁型电流继电器(电压继电器)的两个工作线圈分别引出2对接线端子,以便学生充分理解两个线圈串联与并联后动作值的变化关系。
(3)特性信号实验电源部分的电流源输出因为调节旋钮损坏无法调节大小的问题,采用新增独立的电流源来代替原有电流调节方式,从而提高电流调节的可靠性。
(4)利用微机保护测试仪代替实验台的部分辅助仪器设备来完成如方向继电器等特性试验。
4.2 综合应用开发设想
基于本实验台的功能结构组成特点,结合电力系统继电保护、电气二次回路等课程的教学标准及目标要求,重新编制与工程现场操作步骤及标准要求更贴合的工学结合实训指导书,多开发、开设综合性更强的实训项目,减少单一的特性实验。举例如下:
(1)继电保护课程设计:《35KV电网继电保护设计》。学生完成方案配置及相应的整定计算后,就可以利用本实验系统中的器件完成最后的保护装置设计并演示动作效果。
(2)各类基本的传统保护模式跳闸综合实验。从一次系统运行方式模拟、故障参数的计算、保护的原理接线、故障模拟等全过程对学生进行综合性训练。与真实工程现场的线路保护装置基本一致。特别是电流互感器及断路器跳闸控制回路方面真实感很强。
(3)微机线路保护的基本训练。主要是熟悉微机保护装置的参数设置、故障信息查询等综合应用方法,与传统保护的训练重点不一样,微机保护装置从实验接线来说更加简单。
参考文献
[1]TQXDB-1A多功能继电保护实验培训系统[Z].湖南长沙同庆电气信息有限公司.
[2]张亚妮.电力系统继电保护(第2版)[M].四川:西南交通大学出版社,2012.