论文部分内容阅读
摘 要:针对传统继电保护实验教学存在的问题,该文提出了采用继电保护实验模拟演示系统与传统继电保护实验相结合的手段来提高继保实验的实效性,并主要对模拟演示系统的系统方案、实现手段等方面进行了具体论述。
关键词:继电保护;模拟实验;动态演示
一、传统实验存在的主要问题分析
纵观前几年的继电保护实验教学效果看,存在的主要问题有:
(一)由于继电保护实现过程中涉及到一次测量回路和二次保护回路,接线复杂,元器件较多,学生由于对设备的不了解,感觉非常抽象,不易掌握。
(二)学生在做实验时没有思路,普遍存在的按图接线,只看最终实验结果,一旦线接好没有理想结果的时候,学生便束手无策不能自行分析原因并查找问题,实际操作能力较差,这样也就达不到通过做实验来加深理解继电保护课程相关原理。
(三)部分高校只采用的仿真实验教学,学生对于应用性较强的保护课程依然限于理论方面整定方面的理解,对于具体的保护配合等问题感觉抽象,没有达到实验的效果。
(四)随着本科学生人数的增多,试验台数有限,导致实验小组人数较多,考核很难细致,不能充分调动学生学习实验积极性,从而较难在学生中普遍做到通过实验强化理论的实验效果;更是谈不上对学生利用专业知识分析具体问题的思路的培养,以及锻炼学生利用专业知识分析问题解决问题的能力。针对上述问题,本文提出了将传统的模拟实验与仿真演示性实验相结合的实验手段。
二、模拟演示系统的设计方案
继电保护实验演示系统的开发,要解决的是如何通过继电保护实验演示系统使学生更直观的看到整个实验动作过程及实验现象,掌握继电保护相关原理的目的。从系统功能的要求出发,本模拟实验系统主要构成如图1所示。其中登陆界面的设计主要是为了为了验证用户的使用权限,利用Access2003来实现账户密码的存储。实验选择界面则主要是根据需要,给出相关的目录指引,以方便不同实验的选择。实验目的、设备和基本原理模块主要对所要演示实验的目的、设备以及实验原理做了简单介绍,并对其中重点的内容通过强化效果给出重点提示;实验设备则以表格的形式列出。
单步模拟模块,主要结合实验步骤和以及元件可单控的实验原理图,给出每一步的步骤说明以及相应的分步实验现象,以加强学生对于复杂的保护实验,学会电路分解,并能做到边连接边调试,以做到切实强化原理的作用。可以消除按图盲目接线,只看最终实验结果的情况,可以加强实验调试能力,同时有助于学生对于各支路(或元件)的主要作用,培养学生对于理论的具体实践能力。
实验完整过程模拟模块,在分步实验的基础上,在线完整的演示整个实验的整体动作情况,以强化知识的完整性,对相关理论有相关总结。在动态演示中以按钮和滑动变阻器的形式让使用者通过鼠标操作来模拟实验的整个过程,力求将整个实验动作过程再现。实验常见故障现象模块,主要是结合可能出现的故障情况给出实验故障时的动作现象,引导学生根据现象分析问题所在,锻炼学生分析问题解决实际问题的能力,培养相应的逻辑思维模式。
三、功能分析
在继电保护实验教学过程中增加仿真实验教学,可以利用拟开发的实验演示系统软件,可以帮助学生对比较抽象的学习内容有较为直观地认识。在学生进行具体的实验台实验之前,先通过仿真软件完整演示实验原理,并对主要元器件给出突出说明,使学生对实验内容和实验原理进行预先的了解,对实验的理想结果有直观的认识,并通过单步过程演示,使学生对于实验的分布结果有清晰地认识,以便于学生对实验接线进行分步检查,培养学生在从事电气实际工作中的严谨思路。
在模拟实验系统中,结合实际模拟保护原理在实际应用中常见的各种不正常现象,引导学生根据现象分析、查找电路问题。在传统的实验教学中,学生中存在普遍的按图接线,只看最终实验结果,一旦线接好没有理想结果的时候,学生便束手无策不能自行分析原因并查找问题,实际操作能力较差,有悖于本科人才培养的目标,本次实验改革中,从软件上模拟各种不正常现象,以引导锻炼学生分析问题解决问题的能力。
利用软件开发的模拟实验系统,具有灵活性的特点,便于引入新的考核机制,激发学生的实验积极性。在模拟演示系统的基础上,进一步开发,可以简便的引入现场考核机制,甚至对设计性实验的原理图进行自动检错。位在目前生源增加设备短缺的情况下保证预约实验和开放实验的有效开出提供技术支持。通过引入现做实验现场考核的机制,并先从脱离实验指导书接线,再进一步从理解并自行设计原理图的方面加入考核机制,以激励学生实验的积极性。
四、结束语
继电保护模拟仿真实验系统与传统的事呀手段相结合,不仅可以使学生在动手能力、分析问题解决问题、以及严谨的思考方式方面有所收获,同时为使专业课程传统验证性实验向学生自行分析设计的综合应用型实验转型做好铺垫。另外伴随继电保护技术发展和设备更新的步伐加快,对于现场工作人员的培训工作也要求日益紧迫,继电保护模拟仿真实验系统的开发成果再稍加改造即可在现场人员培训方面做出相应贡献。
参考文献:
[1]周进,朱训林,张宏林.Visual C++实用教程[M].北京:人民邮电出版社,2008.
[2]贺家李,宋从矩.电力系统继电保护原理[M].北京:中国电力出版社,2004.
[3]李强,贾云霞.Visual C++项目开发实践[M].北京:中国铁道出版社,2004.
关键词:继电保护;模拟实验;动态演示
一、传统实验存在的主要问题分析
纵观前几年的继电保护实验教学效果看,存在的主要问题有:
(一)由于继电保护实现过程中涉及到一次测量回路和二次保护回路,接线复杂,元器件较多,学生由于对设备的不了解,感觉非常抽象,不易掌握。
(二)学生在做实验时没有思路,普遍存在的按图接线,只看最终实验结果,一旦线接好没有理想结果的时候,学生便束手无策不能自行分析原因并查找问题,实际操作能力较差,这样也就达不到通过做实验来加深理解继电保护课程相关原理。
(三)部分高校只采用的仿真实验教学,学生对于应用性较强的保护课程依然限于理论方面整定方面的理解,对于具体的保护配合等问题感觉抽象,没有达到实验的效果。
(四)随着本科学生人数的增多,试验台数有限,导致实验小组人数较多,考核很难细致,不能充分调动学生学习实验积极性,从而较难在学生中普遍做到通过实验强化理论的实验效果;更是谈不上对学生利用专业知识分析具体问题的思路的培养,以及锻炼学生利用专业知识分析问题解决问题的能力。针对上述问题,本文提出了将传统的模拟实验与仿真演示性实验相结合的实验手段。
二、模拟演示系统的设计方案
继电保护实验演示系统的开发,要解决的是如何通过继电保护实验演示系统使学生更直观的看到整个实验动作过程及实验现象,掌握继电保护相关原理的目的。从系统功能的要求出发,本模拟实验系统主要构成如图1所示。其中登陆界面的设计主要是为了为了验证用户的使用权限,利用Access2003来实现账户密码的存储。实验选择界面则主要是根据需要,给出相关的目录指引,以方便不同实验的选择。实验目的、设备和基本原理模块主要对所要演示实验的目的、设备以及实验原理做了简单介绍,并对其中重点的内容通过强化效果给出重点提示;实验设备则以表格的形式列出。
单步模拟模块,主要结合实验步骤和以及元件可单控的实验原理图,给出每一步的步骤说明以及相应的分步实验现象,以加强学生对于复杂的保护实验,学会电路分解,并能做到边连接边调试,以做到切实强化原理的作用。可以消除按图盲目接线,只看最终实验结果的情况,可以加强实验调试能力,同时有助于学生对于各支路(或元件)的主要作用,培养学生对于理论的具体实践能力。
实验完整过程模拟模块,在分步实验的基础上,在线完整的演示整个实验的整体动作情况,以强化知识的完整性,对相关理论有相关总结。在动态演示中以按钮和滑动变阻器的形式让使用者通过鼠标操作来模拟实验的整个过程,力求将整个实验动作过程再现。实验常见故障现象模块,主要是结合可能出现的故障情况给出实验故障时的动作现象,引导学生根据现象分析问题所在,锻炼学生分析问题解决实际问题的能力,培养相应的逻辑思维模式。
三、功能分析
在继电保护实验教学过程中增加仿真实验教学,可以利用拟开发的实验演示系统软件,可以帮助学生对比较抽象的学习内容有较为直观地认识。在学生进行具体的实验台实验之前,先通过仿真软件完整演示实验原理,并对主要元器件给出突出说明,使学生对实验内容和实验原理进行预先的了解,对实验的理想结果有直观的认识,并通过单步过程演示,使学生对于实验的分布结果有清晰地认识,以便于学生对实验接线进行分步检查,培养学生在从事电气实际工作中的严谨思路。
在模拟实验系统中,结合实际模拟保护原理在实际应用中常见的各种不正常现象,引导学生根据现象分析、查找电路问题。在传统的实验教学中,学生中存在普遍的按图接线,只看最终实验结果,一旦线接好没有理想结果的时候,学生便束手无策不能自行分析原因并查找问题,实际操作能力较差,有悖于本科人才培养的目标,本次实验改革中,从软件上模拟各种不正常现象,以引导锻炼学生分析问题解决问题的能力。
利用软件开发的模拟实验系统,具有灵活性的特点,便于引入新的考核机制,激发学生的实验积极性。在模拟演示系统的基础上,进一步开发,可以简便的引入现场考核机制,甚至对设计性实验的原理图进行自动检错。位在目前生源增加设备短缺的情况下保证预约实验和开放实验的有效开出提供技术支持。通过引入现做实验现场考核的机制,并先从脱离实验指导书接线,再进一步从理解并自行设计原理图的方面加入考核机制,以激励学生实验的积极性。
四、结束语
继电保护模拟仿真实验系统与传统的事呀手段相结合,不仅可以使学生在动手能力、分析问题解决问题、以及严谨的思考方式方面有所收获,同时为使专业课程传统验证性实验向学生自行分析设计的综合应用型实验转型做好铺垫。另外伴随继电保护技术发展和设备更新的步伐加快,对于现场工作人员的培训工作也要求日益紧迫,继电保护模拟仿真实验系统的开发成果再稍加改造即可在现场人员培训方面做出相应贡献。
参考文献:
[1]周进,朱训林,张宏林.Visual C++实用教程[M].北京:人民邮电出版社,2008.
[2]贺家李,宋从矩.电力系统继电保护原理[M].北京:中国电力出版社,2004.
[3]李强,贾云霞.Visual C++项目开发实践[M].北京:中国铁道出版社,2004.