低压电工基础教学十篇

发布时间:2024-04-25 21:14:59

低压电工基础教学篇1

关键词:卓越工程师;校企合作;工程实践平台;建设特色

作者简介:刘燕(1964-),女,山东济宁人,常熟理工学院电气与自动化工程学院,教授。(江苏?常熟?215500)

中图分类号:G642.423?????文献标识码:a?????文章编号:1007-0079(2012)27-0081-02

教育部“卓越工程师教育培养计划”旨在面向工业界、面向世界、面向未来,培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。常熟理工学院(以下简称“我校”)是第二批加入教育部卓越工程师培养计划的院校,作为一所地方院校,学校非常重视此次培养的契机,出台了常熟理工学院卓越工程师教育培养行动计划,并在行动计划中明确了卓越工程师培养的具体任务、基本思路和主要措施。电气与自动化工程学院作为试点,承担着我校卓越工程师培养的任务。以提高学生的实践创新能力为重点,与行业企业建立以“工程实践教育训练中心”为真实载体的人才培养实践平台将是卓越工程师培养的基础。学院在实践教学平台的构建中融入了行业企业的合作机制,合作共建的实践教学平台项目不仅以高起点、高标准满足了应用型本科院校学生实践能力的需要,更符合现代卓越工程师培养的创新实践要求,具有前瞻性、综合性和工程性融为一体的特色,为学院卓越计划的实施奠定了坚实的实践基础。

一、卓越人才培养实践教学平台建设的思路

卓越计划重点培养的是学生的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力。电气类本科毕业生最终培养的目标不仅是掌握宽广的理论基础,而且掌握“准工程师”所应具备的工程技能,为将来成长为真正的“卓越工程师”打下坚实的基础。在面向卓越工程师的培养中我校以校企合作教育为抓手,以面向工程人才的培养建立校企合作的现代工程教育实践平台,形成校内实验基地与工厂实验基地相结合,实际工程背景平台与情景教育平台互相融合,实践教学内容与生产实际的工作内容密切结合的人才培养模式。设置了连续的、贯穿学生学习生涯的实践教学体系,即一年级培养学生的工程认知能力;二年级培养学生的专业基础能力;三年级培养学生的专业实践能力;四年级培养学生的工程综合实践能力和创新能力。

我校电气与自动化工程学院现有三个专业,分别为自动化专业、电气工程及其自动化专业、测控技术与仪器专业。其中自动化专业是国家批准的卓越工程师培养计划专业,而电气工程及其自动化专业及测控技术与仪器专业则是未来几年逐步过渡到卓越工程师培养规格的后备专业。根据培养方案设计了卓越工程师培养的各个学习阶段的实践教学,其基本思路如图1所示。按照教学进程循序渐进地安排实践教学,从学科基础课程实验到专业课程实验,再到专业方向课程实践,在每一个层次基本实践教学完成后均安排一个集设计与实训于一体的综合训练,在所有专业课程结束后安排一个与现场工程师工作任务基本对接的工程综合训练。其中专业必修课程实验主要是针对专业基础课程设置的实验;在专业必修课程之后安排两周综合性的课程设计及实训。之后学生分专业方向,根据专业方向设置对应的专业方向课程实验,在专业方向课程实验之后设置该方向的综合实践训练,最后设置四周的专业工程综合训练。

其中专业方向综合训练和专业工程综合训练平台建设以校企合作的形式搭建,并将专业工程要素融入工程实践与实训项目,让学生在模拟的工程环境下进行工程实训与实践。电气与自动化工程学院与企业合作建成的综合训练平台有:与美国ni集团合建的智能仪器实训中心,与常熟开关厂合建的工厂供配电技术实训室。这些实训基地的建设集先进性、工程性、综合性、创新性于一体,以高起点、高标准并与专业方向的实践工作高度接轨的设计理念成为卓越人才培养的有力实践支撑。

二、校企合作实践平台的建设特点

1.供配电技术实训平台的建设特色

低压电工基础教学篇2

关键词:基础教学;专业教学;教学设计

在高等教育的课程中,从人才培养目标或是岗位就业的角度上来说,学生往往会有重视专业课忽略基础课学习的情况出现,甚至有些专业课教师歧视基础课教学的教师,认为他们缺乏专业技能与专业知识等。无论是课程设置还是教学本身,都不应该脱离学生的实际情况,更不该脱离教学本身,否则将会对学生的成长、学习和就业造成不良后果。在实际教学过程中,我一直没有放弃基础课程的教学与研究,这使得我在专业课程的理论教学中,特别是复杂且抽象的知识分析或是较难理解的程序编制中,都能够有坚实的理论基础,并且能够较好的把基础课程中的知识点,引入到专业课程的教学过程中。下面以具体《电器控制与pLC应用技术》课程中的课程内容“三相异步电动机的启动控制线路”的教学设计过程为例,对于在专业课程的教学设计中引用并联系基础课程教学,与大家分享共同学习。

一主要教学内容

控制系统的最终对象就是电机。对于电机来说,主要是启动、制动、正反转控制。可列举洗衣机的工作情况。引出问题:在生活中见到的启动控制有哪些?引导学生思考:比如在大众实习的生产线上都有哪些方式的启动?结合学生所说的启动现象,让学生给不同的启动控制起名字。再由教师总结具体启动控制的方式分类,及优缺点。异步电机按照内部转子结构不同分为鼠笼式和绕线式。工程实际多数使用鼠笼式,所以为教学重点。1.鼠笼式异步电动机直接启动控制1)点动控制举出生活中,机床中点动控制的例子。机床对刀等等。可举例毕业时装订论文前,裁剪论文尺寸时对刀,就是点动控制。由于控制线路简单,可直接要求学生根据控制原理图,分析控制过程。2)连续运行控制引出问题:点动控制应用在启动控制电路有什么缺点吗?提示:按钮和开关的区别。引出在实际生产中,往往要求电动机实现长时间连续转动,即所谓的长动控制。根据电路以及长动控制的概念,引导学生总结出自锁的概念,并指出电路图中哪里是自锁环节。3)给学生几分钟理解并记忆自锁的概念,可找学生按照自己的理解说出自锁的概念。强调这是考试必考内容,以及今后学习编程必有的环节。引导学生分析工作过程,学生分析讲解启动控制过程,教师总结。4)提问电路中需要加几种保护?又由什么电器实现保护?(复习第一章内容)短路保护:短路时熔断器FU的熔体熔断从而切断电路,起保护作用。电动机长期过载保护:电动机长期过载时,热继电器才会动作,用它的常闭触点断开使控制电路断电。(强调短路电流与过载电流的区别?)欠电压、失电压保护:通过接触器Km的自锁环节来实现。2.鼠笼式异步电动机降压启动控制引出问题:实际启动时,往往要用降压启动,为什么?学生随意回答。教师给予鼓励并总结。电动机直接启动时,定子启动电流约为额定电流的4~7倍。这个是不可避免的。过大的启动电流将影响接在同一电网上的其他用电设备的正常工作,甚至使它们停转或无法启动,根据欧姆定律,想要降低电流,负载不变,唯一方法就是降低电压。因此往往采用降压启动。再次引出问题:让学生大胆猜想,分析降压启动的方法?提示学生把这个问题联想到简单的物理电路中,你能想到的降低电压的方法(基础知识教学)?教师根据学生所回答的内容,(串联分压,变压器等等)总结出主要内容。鼠笼式异步电动机常用的降压启动方法主要有:1)定子串电阻降压启动控制电路2)自耦变压器降压启动控制电路3)Y-降压启动控制电路前二种降压启动的方式学生们较好理解。可以以一张原理图作为重点,另一张控制原理图让学生独立分析。但是对于第三种教学过程需要慢一些。有必要带领学生复一电工基础,讲负载星形连接、三角形连接的基础知识,并在黑板上画出二种连接的电路,分析电压与电流的关系,让学生指出,哪种连接方式下电压大?降压启动先后连接顺序应该是怎样的。三种方法每部分都可以让学生根据原理,独立分析讲解电器控制原理图,为今后阅读分析电路做准备。可以分组讨论,让学习好的学生帮助理解较慢的学生,带领落后的学生慢慢学会阅读和分析电路图。没有必要由教师一步步讲解,教师主要指导,引领,鼓励学生独立完成分析。讲解后,让学生总结出每种方法的优缺点。

二教学反思

电动机的直接启动或是降压启动电路的工作过程等知识抽象难理解,在传统教学中,仅靠教师的语言描述,学生很难领会,并且会感到课堂枯燥乏味,会渐渐的失去学习兴趣,很难坚持学习。电器控制部分的基础没有掌握好,对后面pLC编程的学习会有很大影响。而本次课的教学,教师在教学设计过程中,把复杂的知识点拆分出若干个小的知识内容,逐步引导学生,由浅入深,层层深入,能够吸引学生,激发学生在听课学习过程中不断思考,便于学生理解与认识。通过在专业知识的教学中,适当巧妙的引入基础课程知识的教学内容,大大简化了专业课的知识难度,突出了基础课教学的重要性,突破了教学课程容易脱节的教学难题,为后续教学特别是实训教学打下了坚实的理论基础。

低压电工基础教学篇3

关键词电工进网作业高压理论培训教学方法

为了规范电力行业、保障电气安全作业,根据国家电力监管委员会第15号令规定,电工进网作业许可证考试实行国家统一考试[1]。电工进网作业许可证是电工具有进网作业资格的有效证件。进网作业电工应当按照规定取得电工进网作业许可证并注册。未取得电工进网作业许可证或者电工进网作业许可证未注册的人员,不得进网作业。因此,电工进网作业许可证是保证电气安全的最基本措施之一,对其考试的培训教学要求应该主要针对进网作业电工的岗位需求,密切联系电力生产实践,注重科学应用,并以安全主线贯穿始终,力争具有针对性、实用性、先进性和科学性。

宿迁市电力培训中心高压电工进网作业许可证培训班开班以来已经为电力系统及相关单位培训了数百名员工。电工进网作业许可高压理论部分知识面广而宽,在考教分离的体系下,考试的广度及深度都逐渐加大,这对“电工进网作业许可证”的培训教学的改革和深入提出了严峻的考验。2011年11月28日,宿迁市第20期电工进网作业许可培训在泗阳开班,针对这次开班教学的实际情况对培训教学进行总结与改进,从而为以后的高压进网作业培训教学质量的提高打下坚实的基础。

一、电工进网作业许可考试培训的教学过程

(一)电力系统的基本知识

电力系统基本知识作为电工进网作业许可考试的第一部分起到了总述的作用。了解电力系统的基本构成、电力负荷的组成及分类就起到了极其重要的作用。这一章的教学主要手段是对基本概念的讲解,在理解的基础上识记关键知识点。结合学员实际的工作情况,将原理用最浅显的语句表达出来,方便记忆。

(二)电气安全技术及电力安全工作规程

进网电工作业首要的就是要掌握电气安全技术。高压理论部分的电气安全技术主要掌握电气安全用具和触电急救的方法,以及电气作业的安全技术和组织措施;了解电击方式及电气火灾补救措施等。这部分的内容与进网电工的实际工作息息相关,除了在本章做重要讲述之外,在其他各章都穿插了电气安全技术的相关内容。

(三)电力变压器的知识

变压器作为电力系统中核心部分,了解、掌握和熟悉电力变压器的各种专业基础知识显得非常重要。变压器的分类主要有电力变压器、仪用互感器和特种变压器。这其中就需要了解和熟悉变压器的工作原理、结构、型号及技术参数、运行条件及方式等知识点。本部分的教学采用的是理论教学和实际操作相结合的方式。讲授完理论部分之后紧接着就进行电力变压器的维护、排故等操作,这样就更加方便学员领会电力变压器的理论部分。经过实践教学,这部分的理实一体化收到了很不错的效果。然而由于学员的学历水平参差不齐,一部分学员对变压器的相关计算不能完全理解。对单相、三相变压器一次侧、二次侧额定电压、电流的计算感觉不太容易接受。但是不论是从电工进网作业许可考试的过关方面还是从工作实践出发电力变压器的计算都是比较重要的。因此如何让学员在理解电力变压器理论的基础上进行一二次侧的计算,在教学方法上尚待改进。

二、电工进网作业许可考试培训教学总结

(一)教学安排有所创新

电工进网作业许可考试培训的教学内容应该是针对岗位的普遍要求,电力实际生产和培训教学知识点密切结合。宿迁市第20期电工进网作业许可培训在教学安排上进行了一些改革。针对理论和实践教学的针对性和紧密型,采用理论教学培训之后立即进行与之相关的实践教学培训以强化理论联系实际的教学效果。在一定程度上体现了教学培训的针对性、实用性、先进性和科学性。

(二)教学内容不拘泥于教材

此次的电工进网作业许可培训内容不仅仅是为了应付过关考试,而是本着让学员多一点理论基础的原则。因此在编排教学内容的时候适当增加了电力安全工作规程变电部分及线路部分的相关知识点。另外最后一章电气安全部分将事故安全知识点分散到各个主要单元当中,并穿插了现场急救、人工呼吸法、高压触电急救,真正体现考证培训与安全培训贯穿始终。

(三)课堂气氛活跃,教学相长

此次的培训过程尽量改变了以往那种以讲解知识点为主的教学方式,让学员参与了学习讨论。实践证明,学员大胆发表意见,通过他们实际的施工经验来检验理论。在这样的轻松状态下,焕发了创造的热情,释放了巨大的学习潜能。

三、今后电工进网作业许可考试培训教学方法尚需改进

(一)进网作业人员的学历水平高低不等,年龄层次分布非常广,从二十来岁到四五十岁的员工都有。因此,需要制定针对年龄跨度大的学员范围的教学计划。让年龄低的学员学而精,年龄高的学员能基本理解原理。

(二)电工进网作业许可考试已经全部实现了无纸化考试,全部的考试内容都是通过电脑来完成。在考证过程中发现,有一部分年龄大,学历层次比较低的学员甚至不知道如何操作电脑,当然也就对这种形式的考试感觉吃力。因此,在今后的教学计划上,应该安排两个学时左右的时间为学员普及基本的电脑操作,有助于对于提高学员考证过关率。

四、结束语

进网电工许可证考试的培训时间是有限的,而涉及的知识面是广泛的,整个教学工作是一项重要而严谨的系统工作,关乎整个电力系统的安全。因此,需要在不断的培训教学过程积累经验,发扬有效的教学手段,摒弃传统落后的教学方法,积极探索,锐意进取,才能不断提高电力员工的整体知识水平和安全意识。

参考文献:

[1]国家电力监管委员会电力业务资质管理中心编写组.电工进网作业许可考试参考教材――高压理论部分[m].中国财政经济出版社,2006.

低压电工基础教学篇4

发电厂电气部分是电力系统及其自动化专业一门重要的专业课程,通过各种学习方式,熟练掌握发电厂变电站一次系统的原理与设计及运行方面的基本理论和基本计算方法,同时熟悉发电厂变电站二次系统的基本知识,使学生树立工程观点,掌握发电厂电气主系统的设计方法,并在分析、计算和解决实际工程问题的能力等方面得到训练,为从事电力系统中的设计、运行和科研工作,奠定必要的理论基础,同时具备一定的分析和解决实际问题的能力。该课程不仅具有一定的基础理论,而且具有很强的工程实践性质。所述知识技能是学生适应岗位能力的基本要素,也是进一步掌握专业其它课程知识、技能的基础。[2]

1任务驱动教学法

“任务驱动”教学就是在整个教学过程中,将所要学习的知识隐含在一个或几个具体的任务中,在教师的帮助下,学生紧紧围绕着学习任务,在强烈的问题动机的驱动下,对任务进行分析和讨论,通过对学习资源的积极主动的占有和应用,进行自主探索和互动协作,最后通过任务的完成实现对所学知识的意义建构。任务驱动教学法是一种建立在建构主义教学理论基础上的教学方法,它把学生的学习活动与任务相结合,以探索问题来激发和维持学习者的学习兴趣和动机,让学生带着任务去学习,这有利于培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力以及知识的自我建构。[3]

任务驱动教学模式的教学流程如图1所示。

2教学模式设计

创新改革教学模式,注重任务驱动,推行基于“任务驱动”教学模式。“以系统化专业知识为主线,以开放的教学实验室为基地,以激发学生兴趣、主动求知为动力,以培养创新能力为目的”的教学模式。在发电厂电气部分课程教学中广泛开展“任务驱动”教学模式,改变传统的课堂讲授模式,以创新人才培养模式,强化教学环节,培养应用型人才。

针对电气工程及其自动化专业的特点,在“发电厂电气部分”等课程的教学过程中积极推行任务驱动式教学,可从工程实例方面选择适合的综合项目,通过布置任务提出工程实例项目讲解相关知识分析解决方案讨论总结经验等环节,以项目为导向,以任务驱动、组织教学。通过基于实践基地的模拟设备模拟实操环境,拉近理论与应用的距离,使学生得到综合应用所学专业知识解决实践问题的锻炼,为学生就业后尽快适应工作岗位的要求打下坚实的基础。

3教学任务设计

在讲授变压器的绝缘老化定律内容时,采用任务驱动教学模式。首先提出面向工程实践的教学任务,假设某变电站的主变压器容量已经不能满足负荷需求,但由于某种原因不能立即扩建,在这种情况下如何尽量保证负荷的供电?

提出任务后,首先引导学生将任务进行分解细化,然后引导学生逐步完成任务。分析如果仍然要求变压器满足增长后的负荷,即过负荷运行时可能带来的影响,按照在电机学课程中学习的旧知识,得到结果――过负荷会使得变压器发热量增加,热量会经过散热途径散失。然后再研究当变压器过热时对变压器的作用,此部分为新知识,老师讲授变压器温度与预期使用寿命之间的关系,得到结论,变压器热点温度维持98℃,可得到预期使用寿命,另外引出变压器的热老化定律――温度每升高6℃,寿命减少一半。接着提出问题,如果一段时间内变压器热点温度超过98℃,另一段时间内变压器热点温度低于98℃,这种情况对于变压器寿命有何影响?经过分析得到等值老化原则,在此种运行情况下,只要热点温度高于98℃时多损失的寿命与热点温度低于98℃时少损失的寿命相平衡,仍然可以得到预期使用寿命。然后讨论变压器的正常过负荷和事故过负荷,正常过负荷遵循等值老化原则,不会多损失变压器的预期使用寿命,而事故过负荷为了保证事故时负荷的供电,牺牲了变压器的预期使用寿命。所以在授课前提出的工程实践问题得到解决,虽然变压器为了满足负荷用电会过负荷,但只要符合等值老化原则,就不会造成寿命的多损失。

低压电工基础教学篇5

关键词:制冷剂传热

制冷专业是现在社会上比较热门的专业,为了配合社会的需要,各职中都开设了相关的制冷专业,但对职中开设制冷专业,要求学生能掌握什么技术,或者技术达到什么的高度,本人谈谈职中制冷教学的一些要求。

制冷技术是职业技术教育电类专业的一个组成部分。其培养目标是熟悉并掌握基本的制冷技术原理和制冷维修技术,具有一定的小家电维修能力的,具有初、中级资格的制冷设备维修工。但由于国家教育改革,职业技术教育的生源整体素质呈现下滑趋势,加大了教学难度。同时由于制冷专业起步晚,师资及教学经验不足,故该课程的考证合格率不高,学生的技能不达标,使制冷专业的就业前景不容乐观。

1、钻研教材,更要充实教材

教学过程是教师向学生传递教学内容,并使学生掌握的过程。因为教学的方向、内容、方法、进程、结果、质量等,都主要由教师决定和负责,所以,教师在教学过程中的主导作用是具有必然性的。只有借助教师的主导作用,学生才能以简捷有效的方式,掌握基本文化科学知识,迅速站到科学技术的前沿。

当前,科学技术迅猛发展,制冷技术也出现了日新月异的变化,并涌现出大量以高、精、尖技术为特征的新产品、新技术。制冷技术行业的这种变化和挑战,对具有教学主导作用的教师提出了新的要求——应具有敏锐的科技触觉,及时吸收和更新专业新元素。

而且,当代的制冷专业技术工的就业范围已不在局限于小家电生产维修,更多的是定位于建筑工程中的暖通空调部分安装维护、中小型冷库的维护及汽车空调养护方面。这些都已远远超出了原有教学大纲的要求。为了更好地帮助学生适应社会适应发展,教师就必须要精通专业基本知识,对教材做到懂、透、化的基础上,精选教材,加强教学的预见性和计划性,适当地调整章节顺序,更新教学知识点,在职业教育中及时充实教材内容,才能真正发挥教师在教学中的主导作用。

2、因材施教,更要措施灵活

教师的教是为了学生的学,故教师选择教学方法时必须先考虑学生的实际情况,包括年龄特征、个性特征、知识智力和班级状况。而且制冷涉及热力学、传热学、流体力学等理论知识,教学中还对实际操作动手能力提出了较高要求,教学难度极大。对此,根据学生的实际情况和教学内容,及时调整教学措施,采取不同的教学方法,才能真正取得好的教学效果。

2.1对同一专业,学生基础的不同,决定着教学方法的不同

就以电工专业02电气班和02电信班为例。笔者了解到电信班由于专业的不同,之前电类教学的深度或实践不如电气班,学生整体的电工基础和思维灵活性较差,但纪律性好,学习主动;而电气班则在接收新知识方面有优势,能动性强,但组织纪律性和学习主动性差。根据这些特点,在教学中就要针对不同的教学群体采用不同的措施。如对制冷技术中常用测量仪表,包括万用表、钳形电流表和兆欧表的讲解。电信班电工基础差,故应采用实验课形式,结合实物进行详细介绍;而电气班电工基础扎实,故可利用课堂练习,以问答卷的形式,帮助学生回顾制冷技术中常用的仪表要点,采用简略的讲法,巩固学生记忆即可。

而课后作业方面,对市外班多出基础题,对市内班则多出思考提高题。诸如此类的区别对待,都能调动学生积极性,并使不同群体发挥了特长,都取得了较好的教学成果。

2.2对同一个知识点,学生理解能力的不同,也决定着教学方法的不同

如蒸汽压缩式制冷循环过程的讲解。一般采用直观教学方法,在实验室现场,对照各实物部件,先介绍制冷循环的基本组成,再连接起来,介绍整个循环过程和原理。这对普通学生有直观形象的优势,但对整个循环过程的理解,则存在死记硬背的隐患。

对抽象理解力较好的学生,我们可以换用研讨式教学方式。首先给出研讨的课题,就是“如何将教室的温度降低至低于室外温度?”学生可以根据已学的热力学定理得出:“热量总是自动地从高温物体传到低温物体”。即教室要降温,热量就要传递给低温的制冷剂。那么室内就应该有一个换热效果好的热量交换装置,同时,从生产实际考虑,同等量制冷剂,在释放潜热时热量交换最大,即效率最高,所以应该保证进入房间的制冷剂是液态的,在房间吸收热量后,蒸发为气态。所以我们称这个房间里的,直接制造冷量的换热器为蒸发器。而制冷剂又如何实现流动和循环使用?这就需要一个类似心脏的动力源了,即压缩机。它能将电能转换为动能,不断地将低温低压制冷剂蒸汽压缩为高温高压的制冷剂蒸汽,借压力差,实现制冷剂在系统中的自行流动。照此讨论下去,就可以把整个蒸汽压缩制冷循环过程推导出来,并且也将四大组成部件的功能原理解释清楚。

3、授之以鱼,更要授之以渔

现代社会是一个学习化的社会,强调可持续发展。职业技术教育也不再是简单的授人以一技之长,谋得一个职业的功利性教育,而是受教育者整个职业生涯发展的有效途径。我们培养的人才应该掌握文化基础知识、专业基础知识和基本技能,更要为将来进一步接受教育或学习打下基础,具有更新知识、提升知识、转换知识能力的可持续发展的人才。

叶圣陶先生说:“教是为了不教。”也正说明了教学的过程不单是传授知识的过程,更是学生掌握学习方法的过程。教师要有预见性,要帮助学生掌握有效的学习方法,培养学生的学习主动性,才能使学生在未来的岗位上不断提升个人技能,独立思考、勇于创造,最大限度地实现个人价值。

换句话说,教学的过程也应该是教师主导地位逐步减弱,而学生主动性逐渐增强的过程。在对制冷设备维修工的培养,乃至所有职业技术人员的教育过程中,我们都必须发挥学生的主动性,引导学生动脑、动口、动手,积极探索。

在不断的实践教学中,变成了学生自己动手解决问题的过程,使之掌握知识精髓的同时,更在主动探寻中摸索出了学习的方法,建立良好的思维方式。如今,02电气班和02电信班都一起在某空调公司进行毕业实践,经过将近一个学期的实践,公司领导和员工都对这两个班学生的动手能力和接受能力进行了高度的评价,这也是对我们教学的充分肯定。愿我们更多的制冷人才走向社会。

参考文献

[1]吴玉琨,张宗新,邱兴永.家用制冷设备原理与维修技术[J].北京:人民邮电出版社,2001.9.

低压电工基础教学篇6

论文关键词:农电员工;“四个一”工程;建设标准;制定原则

为贯彻落实《国家电网公司“十二五”教育培训工作意见》和《江苏省电力公司“十二五”培训工作意见》中关于加强培训资源保障体系建设的要求,全面实施省电力公司“人才强企”和“三新”农电发展战略,提升基层农电职工业务素质和技能水平,打造一流农电职工队伍,省公司提出了在农村供电所实施“四个一”(即一档线、一台变、一间学习室、一间训练室)工程。为广大农电人员创造“就近、随时、方便”的基本培训条件,解决基层农电人员基础知识学习,基本技能训练的需求,达到作业行为标准化,安全保护规范化,全面提升基层农电人员业务技能水平,江苏省电力公司职业训练基地承担了《农村供电所实施“四个一”工程建设标准》的科研任务,笔者现浅谈该课题的研发制定原则。

一、立论依据

1.国家职业农网配电营业工技能等级要求

结合江苏省电力公司职训基地开展的国家职业农网配电营业工高级工、技师技能等级要求,达到作业行为标准化,安全保护规范化;征求来自全省农村供电所生产经营一线的学员意见,了解农村供电所人员对培训工作的要求。

2.制定“四个一”工程建设标准课题研究步骤

确立了制定“四个一”工程建设标准课题研究的主要工作内容步骤:一是收集全省苏南、苏中、苏北各地农村供电所以及农电员工对技能培训工作的需求;二是对国家职业农网配电营业工培训需求进行提炼,进而拿出既有培训类产品一般特质又能贴近生产实际的产品研发条件和建设标准;三是将真实的应用于生产营销实际的设备装置引入到培训中;四是细化“四个一”工程的具体建设内容和建设标准。

3.“四个一”工程建设标准定位

明确“四个一”工程建设标准中核心项目“一间实训室”内应配置的实训装置,按照“组合式、模块化、插件式、多功能”的要求到相关厂家进行了调研,初步提出了“配电装置安装排故一体化、表计回路装接检查一体化、表计抄核纠错一体化”的研发条,力争实训室培训装置的配备具有鲜明的农电特色,同时使其在有限的空间内尽可能多地满足农村供电所的培训需求;特色项目“一档线、一台变”;基础项目“一间学习室”包含计算机联网学习课件、查询以及阅览室等功能。

二、技术标准制定原则阐述

1.技术标准制定依据

本标准根据《农网配电营业工-国家职业标准》、《江苏省电力公司农网工程建设标准》、《电力系统技术导则》(试行)、《农村低压电力技术规程》以及《江苏省0.4kV~220kV电网建设技术导则》等规范制定。

2.“一档线、一台变”建设的技术原则

“一档线、一台变”主要包括一档或一档以上10kV、0.4kV电压等级同杆架设的配电线路、一台10kV双杆架设的配电变压器以及相关配电装置,可以进行配电线路架设与检修、配电变压器安装与检修等技能培训和考核。

(1)“一档线、一台变”培训功能。农村供电所室外“一档线、一台变”实训场主要实现10/0.4kV线路架设、配变台架安装、负荷开关安装及常规操作、绝缘子和金具的更换、导线修补与更换、线路线材压接、拉线制作、10/0.4kV电力电缆的制作、变压器分接头的调整与直流电阻的测量、变压器接地装置的安装与接地电阻的测量、低压接户线及电能计量箱的安装、检查与更换、10/0.4kV线路巡视与障碍排除、线路杆位测量和电杆组立与纠偏等培训功能。

(2)实训场地要求及主要建设内容。农村供电所室外“一档线、一台变”实训场面积应在100~400㎡左右,建设内容包括一档及以上的10kV和0.4kV共2个电压等级同杆架设的培训线段,一台容量不超过315kVa的配电变压器及其附属设备,供电所可根据实际工作需要选择安装其他配电装置(10kV断路器、分段开关、并联电容器、故障指示器、低压无功补偿装置等),场地上配置防高空坠落等各种安全装置。

(3)“一档线、一台变”主要设备。农村供电所室外“一档线、一台变”实训场设备主要有:变压器、低压配电箱、变压器台架金具、直线杆、终端杆、10kV金具与绝缘子、0.4kV金具与绝缘子、拉线盘及拉线、故障指示器、三相接户角钢、单相接户角钢、单相计量箱、三相计量箱等。

(4)仪器仪表配置要求。农村供电所室外“一档线、一台变”实训场配置的仪器仪表和工器具主要有:双臂电桥、接地电阻摇表、四极接地电阻测量仪、2500V绝缘电阻表、1000V绝缘电阻表、500V绝缘电阻表、单臂电桥、导线连接钳压工具、测距仪、测高仪、紧线器、脚扣、脚板、双控保险带、安全帽、成套电工工具等。

3.“一间训练室”建设的技术原则

主要配置用于配电设备安装与故障排除、电能计量装置装接及通电前检查、电能表抄读及计量异常处理等训练的综合实训装置。

(1)“一间训练室”主要培训功能。农村供电所“一间训练室”主要实现以下培训功能:低压电源接入系统原理;低压照明及动力回路接线原理;低压照明及动力设备安装及维护(含电工基础工艺);常见低压照明及动力回路故障排除;低压无功补偿控制接线原理与常见故障的排查与检修;三相三线、三相四线直接接线或经电流互感器、电压互感器接线的各种情况测量、绘图和分析计算训练;对各类错接线方式进行判断和分析以及对电表误差电量的退补等培训;电压互感器、电流互感器极性测试训练等。

(2)“一间训练室”场地及设备配置要求。农村供电所“一间训练室”面积应在40~80㎡,训练室内应配置具有配电设备安装与故障排除、电能计量装置装接及通电前检查、电能表抄读及计量异常处理等功能的综合实训装置,同时配置工器具柜、仪器仪表柜以及相应工器具和仪器仪表。

(3)“一间训练室”主要配置设备。农村供电所“一间训练室”主要配置以下设备:低压配电安装与排故综合实训柜、装表接电检查分析智能实训柜、电能计量抄核智能实训柜等实训装置各1~2台。农村供电所“一间训练室”还可配置以下设备(物品):仪器仪表柜、静电地板、白(黑)板、仪器仪表桌、移动工具小车、数字(指针)万用表、组合工具、工具盒、实训桌椅、若干规格导线、绝缘垫等。

4.“一间学习室”建设的技术原则

主要包括配置与农村供电所生产经营管理相关的技术类和管理类书籍,能与省公司网络大学相连的若干台计算机等设备。

(1)学习室主要功能:学习室主要满足农电人员基础知识学习需求,学习方式可采用自学、网络大学课件学习、集中授课、学习讨论等多种形式。

(2)学习室场地及主要配置设备。农村供电所“一间学习室”面积应在30~60㎡,室内应配置有书柜、书报架、学习桌椅、计算机(原则上按照每5人/台需求配置)及计算机桌椅、白(黑)板,有条件的亦可配备电子录放设备和教学投影仪等教学用具。

(3)与农村供电所生产经营相关的技术类书籍有:《农网配电营业工-职业技能鉴定指导书》、《装表接电-职业技能鉴定指导书》、《抄表核算收费员-职业技能鉴定指导书》、《用电监察员-职业技能鉴定指导书》、《电力负荷控制员-职业技能鉴定指导书》、《配电线路-职业技能鉴定指导书》、《送电线路-职业技能鉴定指导书》、《电力电缆-职业技能鉴定指导书》、《内线安装-职业技能鉴定指导书》、《农村供电所人员上岗培训题库》、《中低压配电实用技术》、《农网配电营业工岗位及职业技能鉴定培训教材》、《农网配电营业工-职业技能鉴定题库》、《常用电气设备故障诊断技术手册》、《低压配电常见问题分析》、《低压电气技能操作作业指导》、《计算机操作基础教程》等专业书籍;与农网有关的规程和标准,如《农村低压电力技术规程》、《架空配电线路及设备运行规程》、《农网配电营业工-国家职业标准》等;与农网相关的技术类期刊,如《农村电工》、《农村电气化》等。

(4)与农村供电所管理相关的管理及励志类书籍有:《你在为谁工作》、《细节决定成败》、《国家电网公司企业文化读本》、《国家电网公司管理体系知识读本》等;国家电网公司和省公司有关农电管理的制度汇编等;与农电管理有关的期刊,如《农电管理》、《供电企业管理》、《电力职工教育培训》等。

三、该技术标准的创新亮点

1.高度提炼国家职业农网配电营业工技能等级主要培训项目

将国家职业农网配电营业工高级工、技师技能等级主要培训要求,高度提炼成“一档线、一台变、一间实训室、一间学习室”,即“四个一”工程建设标准。

2.高度浓缩实训柜功能空间

核心项目“一间实训室”内配置的实训装置,按照“组合式、模块化、插件式、多功能”的要求,初步提出了“配电装置安装排故一体化、表计回路装接检查一体化、表计抄核纠错一体化”的研发条件,将原先的7块实训柜浓缩至3块实训柜,使其在有限的空间内尽可能多地满足农村供电所的培训需求。

3.高度实现“就近、随时、灵活”的基本培训条件

在农村供电所建设“四个一”的基础培训设施,为农电人员创造“就近、随时、灵活”的基本培训条件,满足基层农电人员基础知识学习,基本技能训练的需求,达到作业行为标准化,安全保护规范化,全面提升基层农电人员业务技能水平。

4.“四个一”工程建设标准实行“四个统一”

即统一技术标准规范,统一各材料规格,统一实施方案图纸,统一验收标准。这样各项清晰明了,便于执行到位。

5.农村供电所兼职培训员的选聘和培训优化到位

农村供电所应按配电运检、装表接电、营业抄核三个专业设立兼职培训员,兼职培训员优先选择技术骨干和具有高级工及以上职业资格等级的农电员工。同时,兼职培训员负责组织本所农电工按照培训计划开展基础知识、专业知识的自学和网络课件学习,组织员工开展基本技能、专业技能的操作训练。

四、实现措施

1.分工明确,责任到位

省公司农电工作部负责制订农村供电所“四个一”工程建设标准,负责农村供电所“四个一”工程建设项目的组织审查和下达工作;省公司人力资源部是“四个一”工程培训工作的归口管理部门,负责制定“四个一”工程培训指导意见,负责指导、督促、检查农村供电所“四个一”工程培训工作。各市、县基层供电所负责汇总、审核、上报各农电工培训计划;负责根据批复的培训计划组织供电所农电工开展基础知识自学、网络课件学习及基本技能、专业技能训练;负责农村供电“四个一”培训设施的日常管理和维护;负责根据实际情况,收集农电工培训需求,提出完善培训设施和培训方法的合理化建议;负责配合上级部门开展农村供电所“四个一”培训效果评估工作。

2.分步推广实施,以点带面稳步推进

2010年,在全省1570个农村供电所,挑选200个供电所分步推广实施,不断总结经验,稳步以点带面推进。

3.基层农电工培训要求措施

基层农电工参培基本要求:参加基础知识、专业知识的自学和网络课件学习的学时不应低于48学时/年;参加基本技能、专业技能的操作训练学时不应低于48学时/年。

管理要求措施:供电所负责组织本所农电工日常培训工作,兼职培训员对员工建立培训档案,培训实施中应做好培训(实训)日志和员工培训考勤记录;供电所要设专人负责“四个一”培训设施的日常维护和管理,设备损坏要及时报修,保证培训设施时刻处于可用状态;基层农电工参加培训应利用业余时间,不能影响日常工作;市、县供电公司要建立供电所培训质量定期抽检制度。定期抽取供电所员工进行考试、考核,考核情况纳入供电所年度工作考核;市、县供电公司要不定期对供电所培训情况进行检查和指导,了解最新培训需求,并整理汇总上报省公司。

五、实用价值及评估

1.实用价值

农村供电所“四个一”工程建设标准实用性高、针对性强、效果大;可以全面提升农电员工的技能素质,快速适应电网发展形势的需要。

2.效果评估

一是从规范基于能力标准的项目评价模式上看。在“四个一”工程培训项目实施前,要向学员公布培训科目设置和对应的能力要求,开展训前能力评估;在培训项目结束后,要对学员进行严格的考试、考核,检验培训项目效果,对每位学员做出能力提升效果评价。事实证明“四个一”培训前后,其技能水平大有提高。

低压电工基础教学篇7

关键词:电工基础;现代科技;实验教学

《电工基础》是中等职业学校电类专业中一门实践性较强的专业技术基础课,这门课的特点是概念多,原理抽象,内容繁杂,公式众多,大多数学生在学习这门课时,认为难学、难记、难理解,产生畏难情绪,因而影响了学习兴趣。本人在多年来的教学实践中深刻体会到:针对当今中专生认知水平低的现状,教师在教学中不能再沿袭以往的中专教育模式,应该注意因材施教。讲课形式要多样化,教学手段应多样化,包括实验模型、幻灯、多媒体课件等,教学场所可以灵活安排,不应仅局限于教室,也可以在多媒体教室、实训中心、实习工厂等地进行。在《电工基础》教学中,我采用了如下积极有效的教学方法和教学手段改革措施。

一、课堂教学方式灵活多样,精讲多练

教师应该充分考虑到学生的实际水平,课下要多花功夫,对基础知识、基本内容和重点内容精心组织,运用多种多样的教学方法,如比喻法、类比法、启发质疑法、讲练法、实验演示法,使学生能克服厌学心理,鼓励帮助学生树立自信心,循循善诱,提高学生的学习兴趣,促进求知欲,引导学生建立系统的知识结构。

如在讲授“电流”这―节内容介绍导体内电流产生的条件时,“电位”这个概念对学生是很难理解接受的。但如果讲“水位”每位学生都会明白,我就以“水位”作比喻来解释:家中养鱼的玻璃缸的水混浊了,缸底有不少废物现在需要清理换水。那么我们得使用一根胶管一头插在鱼缸里,另一头插在比鱼缸低的盆子上,这时只要给胶管一定的吸力,鱼缸里的水(上水位)便会向盆子处(下水位)流,“水往低处流”。但如果我们把盛废水的盆子放到与鱼缸同一水平位置上的话,鱼缸里的水是无法流到盆子处的。上水位与下水位的差值就是水位差,有水位差的两水位之间才有水流动。此时便自然引出电位差的概念:在电路上两电位之间的差值便是电位差,有电位差的两电位就有电流产生。从而得出结论:导体内产生电流的条件是导体两端必须有电位差。这些直观、具体的比喻使抽象的概念具体化,学生能够看得见,摸得着,加强了学生对教学内容的理解,客观上还起到帮助学生记忆的作用。

二、充分利用现代科技,拓宽教学手段

抽象的电工原理讲解起来容易觉得枯燥乏味且生涩难懂,如电动势内部电荷移动情况、电容器的充放电等,若能合理巧妙使用辅助教具,往往能收到事半功倍的效果。教师除采用演示、实验手段和语言鼓励之外,采用电化教学手段,通过新颖的、多样的、生动有趣的画面、图像、声响来展现教学内容,可增强课堂教学的形象性、生动性和趣味性,使学生激发浓厚的学习兴趣和积极性,产生强烈的求知欲望。我们可以通过有声有色的教学录像,直观的实物模型和幻灯片、投影,生动详尽、图文并茂的教学课件,让学生学习起来兴趣盎然,使教学过程缩短时间,尽可能增加信息量,开拓学生视野,进一步深化了对基础理论的掌握。

例如《电工基础》中的电容器充电和放电这一节内容,由于原理抽象,学生普遍掌握不好。通过采用多媒体Cai课件,将电容器充电和放电时电荷移动情况、电压表、电流表的指针摆动情况,通过动画的形式展现出来,大大激发了学生的学习兴和强烈地求知欲望,从而全面提高了教学质量和效率。

三、提高实验教学地位,充分利用实验室资源

过去的实验教学是学生围着教师转,学生往往处于被动地位,进而压抑了学习兴趣,限制了创新能力,学生往往敷衍了事,应付实验,造成恶性循环。我在《电工基础》教学中改变实验教学的从属地位,不在单纯为实验而做实验,突出学生的主体地位。将课堂搬进实验室,把理论课内容有机地融合到实验环节中或部分内容分流到实验中,建立理论课和实验课良性循环的动态机制。

如在学习RL串联电路时,我将学生带到实验室,边讲理论边动手实验,以往学生对日光灯管、镇流器、电源三者的电压U1、U2、U之间的关系弄不清楚,而在实验室教学时学生可以现场测量这三个电压的大小,通过测量学生知道了三者不符合简单的“U1+U2=U”的关系,这时我提出问题,“三者到底符合怎样的关系?为什么?”来启发学生思考,使他们通过自学讨论及找到问题的答案。如此做既符合学生的认知规律,又锻炼了他们的动手能力,教学效果好。

四、理论、体验探索,创设情景

《电工基础》课与现实联系密切,可充分利用该特点创设情景。如在学习“混联电路”前,让学生观察教室日光灯电路的结构,并作出电路图,分析其特点,同学们的积极性很高。又如在学习“单相交流电路”时,结合我们家庭中常用的三孔插座,介绍三个插孔中相线(俗称火线)、地线、零线的位置及使用注意事项,既使学生学到了相关知识,又和日常生活紧密联系起来,可谓一举两得。

五、加强实践环节的培养,增加创新和制作

教师根据具体情况,增加与生产生活有关的电工小产品的设计制作、调试、测量、维修、改造等实践活动。使学生尽可能多地接触元件、仪器、产品、社会、行业、市场,达到深化知识,理论联系实际,学以致用的目的。另外,让学生开展个性的创新的学习活动,如给出100Ω的电阻,要求学生设计出20Ω、30Ω的电阻,给出10V的电压,要求学生设计出5V的电压等。组织学生进行多种形式的课外实践活动,开展电工制作大赛,电工基础知识大赛,充分给学生提供参与和发展的空间,提高学生的创新意识。

实践证明,积极有效的教学方法和教学手段改革,越来越受到广大教师和学生的喜爱。在《电工基础》教学过程中,运用多种教学方法和教学手段,使一些抽象的原理具体化,枯燥的知识情景化、趣味化,使学生愉快的、高质量的获取知识,提高能力,确确实实地提高了《电工基础》的教学质量。

参考文献:

[1]杨蓉.中职“电工基础”教学存在的问题及改革措施[J].知识窗,2015(2):38.

低压电工基础教学篇8

关键词:电路原理;工程实例;教学改革

作者简介:欧阳宏志(1982-),男,湖南衡阳人,南华大学电气工程学院,讲师;陈文光(1968-),男,湖南株洲人,南华大学电气工程学院,教授。(湖南衡阳421001)

中图分类号:G642.0文献标识码:a文章编号:1007-0079(2014)06-0042-02

“电路原理”是一门理论性和技术性较强的电类基础课,通过学习该课程掌握电路的基本理论知识、基本分析方法和初步实验技能,为后续课程建立必要的理论基础,最终目的是作为工程研究和应用设计的基础和指导,集中体现对学生工程意识和工程能力的培养。教育部已经启动了“卓越工程师教育培养计划”,旨在培养适用经济社会发展的工程技术人才,强调培养大学生的创新精神和实践能力。“电路原理”作为一门重要的专业基础课程,特别适合做改革试点的排头兵。在教学实践中,教师如果一味去推导复杂的公式,演算抽象的习题,再加上国内的教材普遍枯燥乏味,学生会逐渐失去学习的热情,更谈不上应用和创新。电路课程的课堂讲授与工程实例相融合,是提高教学效果,开阔视野,启迪思维的一种有效途径。

笔者尝试在课堂教学中融入工程实例,根据长期的教学和科研实践,总结出电阻等效变换、戴维宁定理、动态电路、变压器原理、谐振电路、无源滤波器、非正弦交流电路等电路理论在工程实际中的应用,为电路基本理论的教与学提供一些鲜活的例子。[1]

一、人体的电阻模型

人体是导体,人体阻抗是包括人体皮肤、血液、肌肉、细胞组织及其结合部在内的含有电阻和电容的全阻抗。人体阻抗是确定和限制人体电流的参数之一。它受皮肤状态、接触电压、电流、接触面积、接触压力等多种因素的影响,在很大的范围内变化。人体电容很小,工频条件下可忽略不计,于是可以得到图1所示的简化人体电阻模型。Rn表示头部的电阻,Ra表示手臂的电阻,Rt表示躯干的电阻,RL表示腿部的电阻。

这个案例可以让学生看到电路建模的过程,了解工程近似的方法,也可以理解电阻星三角的联结关系以及安全用电等知识点。可以提供给学生一些讲义,让他们分析:10ma以下的电流流经人体哪一条路径相对是安全的?人在遭受生理刺激时,阻抗会变化吗?国家规定的安全电压有哪几种?进而引起大家对于安全用电的重视。

二、数字式万用表的测量误差

数字式万用表是将测量的电压、电流、电阻等电参数值直接用数字显示出来的测试仪表,是一种常见的仪表。它灵敏度高,准确度高,显示清晰,但是如果使用不当,也会带来较大的误差。[2]图2所示为万用表测量电压的示意图。

已知在不同量程下万用表内阻RV的大小,求解电压的相对测量误差,一般用电阻的混联等效的方法计算,比较麻烦。但如果应用戴维宁定理,把被测电路看成有源二端网络,等效成电压源和内阻的形式后,用分压公式计算会简单很多。通过这个实例,可以进一步引发同学思考:数字式万用表测量电压的原理是什么?其内阻与量程有何关系?如何测量交流电压?

三、楼道延时开关

住宅小区的楼道里现在使用的都是声光控触摸延时开关,方便又节能。一个简单的延时开关电路如图3所示。它是如何实现延时的呢?当开关K闭合时灯常亮,当K断开时,LeD发光,电容C通过R2及D5,D6被充电,可控硅SCR得到触发电流导通,电灯在开关断开后仍然亮,随着时间的延长,电容两端的电压渐渐升高,充电电流逐渐减小,经过一段时间后,可控硅截止,电灯熄灭,从而实现延时照明的功能。

这是电容充放电(动态电路)应用的典型实例,由于和日常生活密切相关,同学们都表现出极大的兴趣。[3]这时可顺势引导学生在课堂上研究:时间常数怎样估算?如果想延长电灯点亮的时间,怎么改造电路?通电延时开关可以怎样设计?

四、无线充电技术

无线充电器是指利用电磁感应原理进行充电的设备,原理上类似于空心变压器。在发送和接收端各有一个线圈,发送端线圈连接有线电源产生电磁信号,接收端线圈感应发送端的电磁信号从而产生电流给电池充电。能量的传送和信号的传输要求显然不同,后者要求其内容的完整和真实,不太要求效率,而前者要求的是功率和效率。虽然能量的无线传送这一想法早已有之,但因为一直无法突破效率这个瓶颈,使它一直不能进入实用领域。这种用比较简单的设备实现微距条件下的无线传能,将使便携式电子设备面临一次新的变革。

有些同学已经体验到了无线充电器的乐趣,这也是一个时髦的话题。从这个例子还可以引出功率和效率的问题,什么情况下主要考虑功率?什么情况下主要考虑效率?可以让学生探究无线供电还有哪些应用,第二代身份证的识别又是什么原理。学生查阅资料后会顿悟,原来所学的东西就是高科技的基础,要把基础打牢,才能建好高楼大厦。

五、三分频音箱

很多同学是音乐发烧友,对音质要求很高。对于音响系统,通常需要独立地调节低音、高音和中音。音箱分频器是一种由电感和电容组成的组合式滤波器。如二分频器就是由一个高通滤波器和一个低通滤波器组成。三分频则又增加了一个用于中音通道的带通滤波器,如图4所示。滤波器在分频点附近呈现较陡斜率的衰减特性。通常把相邻曲线衰降相交叉处叫做分频点。由于滤波器的斜率不能绝对陡峭,在分频点附近就会有一段重叠的频带,在这一段频带内,两只扬声器都有输出。理论上要求滤波器的衰减率越大越好。但是衰减率越大,元件越多,结构复杂,调整困难,且插入损耗亦越大。

电路的频率特性这一知识点复杂而且抽象,用分频器作为实例不失为一个很好的策略。讲解完分频器电路的原理后,可以用万用仪软件或者音频编辑软件在课堂上处理流行的歌曲,让学生感受不同类型滤波器的过滤效果,并学会计算截止频率,绘制波特图,设计简单的无源滤波器。[4]

六、双音多频信号

双音多频(DtmF,DualtonemultiFrequency)是由贝尔实验室开发的电话系统中电话机与交换机之间的一种用户信令。DtmF编解码器在编码时将击键或数字信息转换成双音信号并发送,解码时在收到的DtmF信号中检测击键或数字信息的存在性。一个DtmF信号由两个频率的音频信号叠加构成。这两个音频信号的频率来自两组预分配的频率组:高频组和低频组。每一对这样的音频信号唯一表示一个数字或符号。通信设备,比如手机,就能自动根据对方系统提示恢复数字或者符号,从而实现自动拨号功能,这在如今的电话银行、语音菜单、分机呼叫系统中使用效果尤其明显,可见DtmF在手机上的使用可以带来更多的便利和精彩。如表1所示,双音多频的拨号键盘是4×4的矩阵,每一行代表一个低频,每一列代表一个高频。每按一个键就发送一个高频和低频的正弦信号组合,比如“1”相当于697Hz和1209Hz。交换机可以解码这些频率组合并确定所对应的按键。

表1双音多频信号频率

高频群频率(Hz)

低频群频率(Hz)1209133614771633

697123a

770456B

852789C

941*0#D

在课堂上,可以用pspice等软件仿真让学生看到DtmF信号的波形,也可以利用加法器使学生理解:非正弦周期信号可以由不同频率的正弦量叠加而成,这是线性系统的重要思想。尝试进一步发问:DtmF信号如何编码和解码?当利用Voip(Voiceoverinternetprotocol)技术等进行声音压缩传输时,还能直接发送原始信号吗?这样使得通信类学生有了一定的专业素养。

七、结束语

“电路原理”是电类专业学生的第一门专业基础课程,对学生以后的专业学习有着深远的影响。与工程应用融合的教学方法在考验着教师的工程素质、研究经历和实践经验,课堂教学又是大学教育的主战场,教师在对电路理论分析和计算的同时,应尽可能把内容融合工程实例,把抽象的概念现实化,给学生以电路相关应用的启示和工程实际的体验,有助于学生理论联系实际,在潜移默化中培养工程意识和创新理念。[5]

参考文献:

[1][美]海特.工程电路分析[m].周玲玲,蒋天乐,译.北京:电子工业出版社,2006.

[2]刘敏华,吴桂峰.电路分析基础课程案例教学法探讨[J].中国现代教育装备,2011,(23).

[3]李悦丽,张汉华,黎向阳.电路原理课程中培养学生工程观念的实践[J].中国电子教育,2013,(2).

低压电工基础教学篇9

由双极型三极管和单极型场效应晶体管构成的混合多级放大电路,由于其优良的放大能力和输入输出特性,是一种常见的模拟电路。对多级放大电路进行的静态分析和动态分析是“模拟电子技术”课程的核心内容之一,是学生必须掌握的知识点。以往的多级放大器考核题目是这样的:以分析题的形式给出电路图,让学生进行静态分析和动态分析,学生只要能够写出公式或计算电路参数就认为学生掌握了这部分知识。常规命题方法导致学生不能真正掌握晶体管的使用方法与放大电路的设计方法,真正进行工程设计时,不知道怎么搭建电路结构和选择元器件型号。采用逆向思维对晶体管多级放大电路进行教学和考核的例题如下:设计一个低频小信号两级放大电路,要求由一个增强型n沟道moS管(gm=1mS,Uth,on=2V)和一个npn型硅三极管(β=100,rbb’=300Ω)构成;晶体管工作在共源或共射组态;级间采用电容耦合;ri’≈1mΩ,ro’≈1kΩ,au≈40dB。要求学生设计电路图,给出在电路图中所有电阻的电阻值,并画出设计电路的微变等效电路。

二、系统设计

题目要求分别使用moS管和三极管两种晶体管,但是题目中并没有说明将哪种晶体管作为第一级,哪种晶体管作为第二级,这就要求学生综合学过的知识进行深入思考,然后进行系统框架设计,再进行具体的电路设计,最后计算设计电路的性能参数,从而实现题目中关于输入电阻、输出电阻和电压增益的要求。题目要求输入电阻为1mΩ,输出电阻为1kΩ。放大电路的输入电阻大、输出电阻小在实际工程中有很多好处。输入电阻大可以减小放大电路由前级电路或信号源索取的电流,对提高电路的放大能力、降低功耗都有好处。输出电阻小可以提高放大电路的带负载能力,提高了放大电路的输出功率和效率;输出电阻小同时能够加速对后级容性负载的充放电速度,有利于提高放大电路的工作速率。使用晶体管设计放大电路时,如果采用场效应晶体管共源放大电路作为输入级,可以最大程度地提高输入电阻。例如采用moSFet晶体管的栅极作为输入端时,理论上绝缘栅的输入电阻为无穷大,实际栅极输入电阻也可达到1012Ω以上。通过设计合适的外接偏置电阻,可以实现的题目中ri’≈1mΩ的要求。第二级采用三极管共射放大电路,具有较高的电压增益和电流增益。考虑外接偏置电阻,可以实现题目中ro’≈1kΩ的要求。

三、单级放大电路的设计

1.第一级放大电路的设计因为增强型n沟道moSFet晶体管不存在原始导电沟道,栅源电压UGS需要高于阈值电压Uth,on才能导通,所以第一级放大电路需要连接正确的外加偏置电路。选取的moS放大电路结构如图1所示。图1的moSFet晶体管工作在共源组态,栅源电压为:栅源电压满足增强型n沟道moSFet晶体管的导通条件,保证了第一级放大电路能够正常工作。

2.第二级放大电路的设计在设计第二级放大电路的外接偏置电路时,需要满足三极管发射结正偏、集电结反偏的基本放大条件,这就需要学生仔细设计电阻的阻值,选取合适的静态工作点。为了使输出电压具有最大不失真幅度,应该使集电极电压处于电源电压和地电位的中间值,防止过早出现截止失真或饱和失真。三极管放大电路设计如图2所示。基极电阻和集电极电阻的阻值对静态工作点的影响很大。根据图2所示电阻值,计算三极管的静态基极电流、集电极电流和集电极电压:由以上计算可知,静态工作点满足三极管的基本放大条件。因为集电极静态电压UCQ=6.35V,电源电压UCC=12V,保证了足够的最大不失真输出电压幅度。

四、总体电路的设计与分析

为了防止两级放大电路之间静态工作点相互影响,级间耦合采用电容耦合。因为两级放大电路工作在低频小信号环境,所以对耦合电容的选取要求不高,本题选取0.1μF电解电容。学生设计的两级放大电路总体电路如图3所示。对应的h参数微变等效简化模型如图4所示。根据图4微变等效电路,计算两级放大电路动态分析的三个重要参数输入电阻ri’、输出电阻ro和两级电压放大倍数a将电压放大倍数换算为分贝,即:20lg=40dBu(a)。经过计算,所设计的两级放大电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻参数完全满足题目要求。

五、结束语

低压电工基础教学篇10

关键词:电力拖动;目标教学;Y―降压启动电路

一、目标教学法及其意义

教学目标是教学的航标,在课堂教学中处于核心地位。目标教学法就是在班级教学的基础上,以教学目标为中心,以教学评价为动力,利用反馈、调节等手段,把智力与非智力因素相结合的一种教学模式。这种教学模式将教学内容分解成具体的可以操作的目标,然后围绕目标进行教学、测试和评价,通过反馈来进行矫正,利用评价结果调节控制教学活动,从而使教学成为有序、可控的过程。

教学目标具有导向、激励和调节的作用。教师以教学目标为导向,能很好地激发学生的学习兴趣。教学目标还可根据教学中的反馈评价进行调节,便于对知识缺陷进行及时补救,使学生在学习中大面积达标。目标教学法既不需要特别的物质条件,也不需要对现行课堂教学进行较大变革,其教学模式的可操作性较强,有利于调动学生的学习积极性,培养学生的自学能力,防止两极分化。实践证明,目标教学法在克服教学的盲目性,提高课堂教学效率、学生达标率和教学质量方面,有不可低估的优势,而这些特点非常适合于技工学校的学生现状和教学要求。

二、电力拖动控制线路课程的特点

电力拖动是利用电动机拖动生产机械的工作机构使之运转的一种方法。由于各种生产机械的工作性质和加工工艺不同,对电动机的控制要求也不同。要使电动机按照生产机械的要求正常、安全、高效、节能地运转,必须配备由一定的电器元件组成的控制线路。电力拖动控制线路是技师院校电气自动化专业的一门集专业理论与技能训练于一体的课程,其课程特点是:(1)理论系统性强,前后连贯紧密,教学目标明确;(2)实践性强,技能训练与生产实际相联系,是理论教学直观有效的反馈评价途径,易于对教学进行矫正和检测。电力拖动控制线路的特点很适合目标教学法的应用。

三、教学策略和方法

在电力拖动控制线路的教学中,运用目标教学法时,要坚持理论与实践相结合的策略。理论教学和实践教学同步,以技能训练为手段,利用技能训练过程的直观性和可控性,通过学练结合,检测理论学习的效果,及时矫正错误,使学生掌握教学内容,达到教学目标。

目标教学法教学过程一般采用四段式:确定目标――实施目标――评价目标――达到目标。教师在授课前,根据教学大纲,理清课程的知识体系,明确各知识点及其所要达到的学习目标。教学时,先告知学生该知识点所要达到的教学目标,使学生做好要达到该学习目标的心理准备,做到有备而来,然后要不断引导学生向教学目标接近,并在实现教学目标后与学生一起进行课堂总结,以便学生巩固提高。

制定教学目标课前制定明确、具体、可行的教学目标,是电力拖动控制线路课堂教学的开始。具体方法如下:在钻研大纲、系统掌握教材的基础上,依次确定知识目标、能力目标、情感目标。例如,在电动机基本控制线路的构成、工作原理的内容中,知识目标可分为控制目标、保护目标、协调目标三类。控制目标又分为点动控制、停止控制、自锁连续控制、正反转控制、位置控制、多地控制、顺序控制等基本控制单元,保护目标分为短路保护、过载保护、欠压保护、失压保护、联锁保护等基本单元,协调目标有时间协调控制单元、速度协调控制单元等,每一目标可由一种或几种基本电器电路来完成。能力目标分为动手能力、将基本控制单元组合成具有一定功能的控制线路的能力(如三相异步电动机的正反转控制线路)等能力目标。情感目标有激发学生的学习兴趣,树立严谨的工作态度,培养学生的节约意识、安全意识等。每一个目标要小,具有可操作性,便于学生学习掌握。

实施教学目标是课堂教学的核心,需要做到以下几点:第一,明确教学目标。上课时,教师将所授课的教学目标,采取适当方式告诉学生,使学生带着明确的学习任务有目的地听课。第二,引导学生达标。这是教学目标实施的重要环节。首先,要善于将教学目标具体化、情境化,利用电力拖动课程实践性强的特点,设计能让学生口、脑、手并用的智能活动。其次,对教学重点目标,教师精讲,学生多练,并鼓励学生质疑,增强反馈信息强度。例如,在讲授和安装时间继电器控制的Y―降压启动控制线路时,首先复习前面所讲的各种控制线路(点动、正转、正、反转等),这些电路加在电动机定子绕组上的电压为电动机的额定电压(380v),属于全压启动(也称直接启动),其优点是电气设备少,线路简单,维修方便,但在启动瞬间,通过定子绕组中的电流为启动电流,可达到额定电流的4~7倍,因此这种方法仅适用于电源容量在180KVa以上,电动机容量小于7Kw以下的三相异步电动机可采用直接启动。而对于大功率三角形接法的电动机且在电源容量不够大的情况下,若采用直接启动则会因为启动电流过大,使线路上电压降增大,导致输出电压下降幅度大,进而影响同一供电线路中其他设备的正常工作,所以不能采用直接启动。那如何降低启动电流呢?学生开动脑筋,积极思维,提出疑问。教师就此抓住时机引导学生去独立思考并展开讨论,将有关影响启动电流的信息进行加工分析整理,得出以下结论:当负载不变时,降低电压就可降低电流。由于定子绕组串电阻降压和自耦变压器降压两种方法在使用中存在局限性,所以提出了一种常用的方法:改变定子绕组的接法。即启动时将定子绕组接成星形(因为UY=1/3U,iY=1/3i,mY=1/3m)降压启动;而启动后,再将定子绕组接成三角形达到全压运行状态。因此就明确了该课题的总体目标是:通过降压启动达到降低启动电流的目的。如何实现呢?教师为学生制定出了以下具体目标:一是设计的电路应该能够控制由降压启动到全压运行的自动转换过程,即通过时间继电器来控制KmY和Km两个接触器主触头的切换实现启动和运行时的转换。二是该电路

应具有短路、过载、失压、欠压和联锁保护的功能。通常采用将熔断器串联在主电路和控制电路中起到短路保护作用,将热继电器的热元件串接在主电路中,常闭触头串接在控制回路中作过载保护,而利用接触器的结构特点可起到欠压、失压保护及联锁功能。三是该电路应满足由Y―转换所需要的时间,由时间继电器来控制。由于电动机从启动到运行所用时间很短,手动操作起来很不方便,而且时间也不好掌握,所以常采用调整时间继电器的时间元件来完成Y-接法的自动切换。通过讨论和总结,学生对该课题要完成的任务已经基本清楚。接下来,可让学生根据目标要求,利用原来学过的理论基础知识,按照绘图原则,分步画出各个部分的控制线路,然后再根据总体目标要求组合成具有一定控制能力的线路图,进行可行性分析和叙述工作原理,并对线路中出现的错误和不足地方加以矫正和改进。教师要及时将画图过程中反馈的信息加以梳理和总结,以便更好地指导学生。最后让学生动手安装自己设计好的线路图,调整好时间继电器的时间进行检测,看看是否能达到目标要求。由于目标明确,加上强化训练,学生在短时间内就掌握了相关的理论知识和实际操作技能,明确了学习目的,激发了学生的学习积极性,提高了学习效率;同时还培养了学生的自学能力、动手能力和解决实际问题的能力,也培养了学生认真、细致的工作态度和节约意识;通过学生自主探索,也锻炼了学生克服困难的意志,增强了自信心。

四、评价教学目标

这一过程分两步走。首先进行目标测试评价。对教学目标掌握情况进行形成性测试,找出未达标学生的问题,分析其原因,并进行问题分类,确定学生的问题是共性还是个性,为矫正教学提供可靠的依据。其次进行知识矫正。对目标测试评价反映出来的问题,教师进行知识矫正补救教学。对少数没有达到教学目标要求的学生进行个别辅导和帮助,或通过学生重新练习进行自我矫正。若大部分学生都未达到教学目标,教师要找准问题的症结,采取新的策略进行集体矫正补救。

达成教学目标信息反馈和测试评价应贯穿教学始终,检测形式可多样。如在学过联锁控制一段时间以后,可以采用让学生重新安装联锁控制线路,或让学生画出联锁控制线路图,或让学生从教师给出的控制电路图中挑毛病等方法,发现问题,不断强化,使学生温故而知新,最终达到教学目标。

运用目标教学法时,要注意把握好以下三个方面:第一,设定目标不宜过大。应确定包含较少内容的目标单元,并将相近功能的目标单元进行分类,使目标清晰明了。第二,目标要求不宜过高。技师院校学生的学习水平呈现普遍较低并且参差不齐的特点,因此,教学目标要有层次性,对学生进行分层教学,使每个学生都能在原有基础上取得进步,愉快成长,享受成功。第三,反馈间隔不易过长。根据学生的遗忘规律,应采取及时反馈和阶段反馈相结合的方法,反馈方式多样化,矫正也要及时,以避免阶段性忘却。

总之,电力拖动课程中的目标教学,可以提高一体化教学的效果,增强学生的动力和岗位适应能力,但不是一朝一夕就能做好的,需要多方面的共同努力才能实现,其中激发学生学习兴趣是基础,把握理论和实习教学是关键,提高双师型教师素质是重要保证。只要不断总结教学经验,不断地探讨和研究教学方法,就可以全面地提高《电力拖动》理论和技能训练的教学质量,通过目标教学使学生熟练的掌握该项操作技能。

参考文献:

[1]张梦欣.电力拖动控制线路与技能训练[J],中国劳动社会保障出版社出版社,2007,(5).

[2]刘辉峰.谈电动机基本控制线路的实习教学[J].2005,(9).《职业教育研究》.