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摘要:传统教学已不适应职业教育的要求。从学院的定位和当前就业情况分析出发,对“工厂供电”课程进行了一系列的改革,取得了良好效果,进而也提出了一些建议。
关键词:高职教育;工厂供电;教学改革
作者简介:杨堆元(1975-),男,广西桂林人,天津机电职业技术学院,讲师;李秀梅(1960-),女,天津人,天津机电职业技术学院,副教授。
(天津300131)
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2012)09-0061-02
传统教学无论从教材内容、教学方法、实验教学还是课程设计上已经不适应职业教育的要求,主要存在以下不足:学生对课程的掌握只停留在各个独立分散的知识点上,难以满足工作岗位的要求;教材内容和实验教学缺乏真实工作任务的针对性;学生学习的主动性与学习兴趣不高。“工厂供电”课程要适应高职教育的发展,必须从岗位出发深化教学内容、教学方法及课程设计等改革。
一、课程内容改革
1.典型岗位
学院电力系统自动化、电气自动化、机电专业有大部分学生分配到中小型国有企业、私有企业和三资企业供电部门工作,部分学生分配到电力相关部门。典型岗位有:变电所电气运行、检修岗位;高低压开关柜的安装、接线岗位;供配电系统调试、运行、维护岗位;用电监察、电气试验岗位;各行业企业的维修电工、设备维修及管理人员等。
2.课程内容
参考学院毕业生典型岗位,教学内容设立:(l)工厂供电系统设计计算所必需的基本知识。因为不管学生分配到任何单位工作都需要对工厂供电系统进行设计和计算,这部分内容是基本内容。(2)加强供配电系统安装、线路施工设计内容的教学。施工设计是付诸安装施工的最后决定性设计,而传统教材对这部分教学内容叙述较少。适当加强这部分内容可使毕业生较快地适应工作环境。(3)强化供电系统正常运行维护和维修的内容。通过对天津地区就业单位的调研,企业需要大量的供配电系统调试、运行、维护人员。因此,“工厂供电”增加供电系统正常运行和操作、常见故障分析和维修等内容。
3.课程内容授课课时安排
具体计划授课课程计划授课课时如表1所示。
二、改进教学方法
在实习期间带领学生参观学校变电所(10kV,630kVA,两台主变)和学校配电柜等,请电气运行人员现场介绍电气主接线、结构及电气设备的作用以及供电系统在运行、维护过程中遇到的实际问题以及解决的方法,增强了学生对设备、系统的感性认识,弥补了理论教学中存在的不足。
随着多媒体的不断发展,现在的教学方式可以采用多媒体教学来配合教师的课堂讲授。如电气设备的结构、变电所结构与布置、高低压供电线路敷设,甚至讲解继电保护时将整个过程以动画形式完整演示出来。
充分利用启发式的教学方法,将传统的灌输式教学向引导学生探索式学习转变。笔者在课堂上一般都设置“陷阱问题”,即通过所讲述的内容提出适当的问题,让学生带着问题去听课。当学生了解该问题的答案时往往都有成就感。如:笔者在课堂上讲解倒闸操作时经常提出这样的问题让学生们思考:“你们在用台灯时,先接通台灯电源开关还是先接通台灯插头与电网插座之间的连接?”大部分同学回答:先插上插头,再接通台灯电源开关。当然也有少部分同学回答错了。接着,笔者就讲解为什么前者是对的而后者有危险或者产生火花,进而顺理成章讲解了断路器和隔离开关的区别。这样讲解,理论与实际结合,学生们记忆犹新,教学效果好。
为了保证学生毕业后能尽快适应新的工作环境,按照课程内容安排了一些实验,这既为毕业设计奠定了基础也培养了学生的实践能力、动手能力。例如:用CAD软件绘制35kV变电站电气主接线系统图;10kV固定交流金属封闭型高压开关柜倒闸操作;JKL5CF智能无功补偿控制器使用;HAS-536电动机保护测控装置实验。
下面以“10kV固定交流金属封闭型高压开关柜倒闸操作”实验为例进行介绍。
1.实训目的
熟悉高压开关结构、作用;理解10kV高压开关柜的构成原理;掌握正确操作送电与停电的过程;掌握“五防闭锁”内容及设置。
2.高压开关柜介绍
10kV高压开关柜采用符合IEC标准的国内变配电室常用的XGN2-12箱式固定交流金属封闭型开关柜,电路图如图1所示。
XGN2-12箱式固定交流金属封闭型开关柜适用于额定电压等级3.6~12kV、50Hz、额定电流630A~3150A,三相交流单母线、双母线、单母线带旁路母线,接受和分配电能之用。开关柜防护等级为IP2X,主开关柜采用ZN28-12系列真空断路器,配用电磁操动机构或弹簧操动机构,也可选高品质的ZN63A(VS1)、VD4真空断路器。隔离开关采用GN30-12系列旋转式隔离开关系列产品。主开关、隔离开关、接地开关及柜门之间的连锁机构采用强制性机械闭锁方式,符合“五防”功能。
3.实训内容与步骤
隔离开关闭锁操作机构面板如图2所示。
(1)停电操作(运行检修)。分断路器→置“分断闭锁(操作)”档→分下隔离→分上隔离→合下接地→合上接电→置“检修(操作)”档锁定→开启前门→开启后门。
停电检修解释:开关柜处于工作位置,即上下隔离开关、断路器处于合闸状态,前后门关闭已锁好并处于带电运行之中,这时小手柄处于“工作”位置。先将断路器分断,再将小手柄扳到“分断闭锁”位置,这时断路器是不能合闸。将操作手柄插入下隔离的操作孔内,从上往下拉,拉到下隔离分闸位置,将操作手柄拿下,再插入上隔离操作孔内从上往下拉,拉到下隔离分闸位置,再将操作手柄拿下,插入接地开关操作孔入,从下往上推,使接地开关处于合闸位置,这时可将小手柄扳至“检修”位置,先可打开前门,取出后门钥匙打开后门,停电操作完毕。检修人员可以对断路器室及电缆室进行维护和检修了。
说明:以上操作步骤中如果开关柜中不含有其元件,操作步骤省略。如实训的XGN开关柜中不含下隔离和下接地,故上述步骤中可以省去相关步骤。送电操作也是如此。
(2)送电操作(检修—运行)。关闭后门→关闭前门→置“分断闭锁”档→分上接地→分下接地→合上隔离→合下隔离→置“工作”档锁定→合断路器。
送电检修解释:若已检修完毕,需要送电,其操作程序是将后门关好锁定,将钥匙取出后关前门,将小手柄从“检修”位置扳至“分断闭锁”位置,这时前门被锁定,断路器不能合闸,用操作手柄插入接地开关操作孔入,从上往下拉,使接地开关处于分闸位置,将操作手柄拿下,插入上隔离的操作孔入,从下往上推,使上隔离处于合闸位置,将操作手柄拿下,插入下隔离的操作孔入,从下往上推,使下隔离处于合闸位置,取出操作手柄,将小手柄扳至“工作”位置,这时断路器可以合闸了。
4.断路器操作机构分布
如图3所示断路器操作:利用附件手柄手动或使用电动储能机构使弹簧储能机构显示为“已储能”→手动按下合闸按钮或按下电动合闸的合闸按钮→断路器合闸指示灯亮→断路器合闸成功。
通过本次实验,学习了高压开关的内部电气设备(高压隔离开关、真空断路器、接地刀闸、互感器等)结构和参数,身临其境地学习工厂倒闸操作、五防闭锁内容和意义,学生们很感兴趣。
三、强化课程设计
课程设计是工厂供电不可少的教学环节,设计内容是围绕工厂供电课程内容所做的综合训练。初步培养学生查阅低压配电设计规范(GB50054-95)及相关资料的能力,启发学生分析问题、解决问题的能力。如其中一个选题为“学院校内实训基地供电系统的设计”。内容包括:电气主接线方案的确定;主电源供电电压等级的确定;供电系统电力负荷的计算,主要设备有普通机床、数控机床、照明;变压器和高低压开关的选择与校验;绘制供电系统图等。设计须以学生为主,在课程设计过程中指导教师抓重点总体方案制订,抓方向,抓进度,抓说明书的撰写和图纸的绘制,积极引导学生自己思考。对学生设计中错误或不规范处应逐步加以引导,在老师或同学的启发下,由学生自己纠正或改进,并且引导学生对不同方案进行比较,使用不同方案设计,鼓励学生独立思考和创新思维,最后在总结阶段进行点评。
四、建议
近两年来,学院在强电类教学方面加强了实验教学基础设施的建设,工厂供电也进行了一系列的改革,取得了一些成绩,以后还需要继续探讨,不断完善。
建议电力系统实验室的布置突显工作环境,墙面布置操作人员守则、工作规范(如《电工倒闸操作规范》),布置常用工具、工作服、安全帽等,使学生身临其境。
建议学校多提供任课教师去企业调研的机会,鼓励任课教师针对不同专业、不同岗位进行企业调研,逐步形成针对典型岗位所对应的“工厂供电”教学知识框架。
鼓励任课教师建立“工厂供电”网络课程教学平台和工厂供电实训仿真平台。
参考文献:
[1]关大陆.工厂供电[M].北京:清华大学出版社,2006.
[2]浙江天煌科技实业有限公司.工厂供电实训装置说明书[Z].
(责任编辑:王祝萍)
关键词:高职教育;工厂供电;教学改革
作者简介:杨堆元(1975-),男,广西桂林人,天津机电职业技术学院,讲师;李秀梅(1960-),女,天津人,天津机电职业技术学院,副教授。
(天津300131)
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2012)09-0061-02
传统教学无论从教材内容、教学方法、实验教学还是课程设计上已经不适应职业教育的要求,主要存在以下不足:学生对课程的掌握只停留在各个独立分散的知识点上,难以满足工作岗位的要求;教材内容和实验教学缺乏真实工作任务的针对性;学生学习的主动性与学习兴趣不高。“工厂供电”课程要适应高职教育的发展,必须从岗位出发深化教学内容、教学方法及课程设计等改革。
一、课程内容改革
1.典型岗位
学院电力系统自动化、电气自动化、机电专业有大部分学生分配到中小型国有企业、私有企业和三资企业供电部门工作,部分学生分配到电力相关部门。典型岗位有:变电所电气运行、检修岗位;高低压开关柜的安装、接线岗位;供配电系统调试、运行、维护岗位;用电监察、电气试验岗位;各行业企业的维修电工、设备维修及管理人员等。
2.课程内容
参考学院毕业生典型岗位,教学内容设立:(l)工厂供电系统设计计算所必需的基本知识。因为不管学生分配到任何单位工作都需要对工厂供电系统进行设计和计算,这部分内容是基本内容。(2)加强供配电系统安装、线路施工设计内容的教学。施工设计是付诸安装施工的最后决定性设计,而传统教材对这部分教学内容叙述较少。适当加强这部分内容可使毕业生较快地适应工作环境。(3)强化供电系统正常运行维护和维修的内容。通过对天津地区就业单位的调研,企业需要大量的供配电系统调试、运行、维护人员。因此,“工厂供电”增加供电系统正常运行和操作、常见故障分析和维修等内容。
3.课程内容授课课时安排
具体计划授课课程计划授课课时如表1所示。
二、改进教学方法
在实习期间带领学生参观学校变电所(10kV,630kVA,两台主变)和学校配电柜等,请电气运行人员现场介绍电气主接线、结构及电气设备的作用以及供电系统在运行、维护过程中遇到的实际问题以及解决的方法,增强了学生对设备、系统的感性认识,弥补了理论教学中存在的不足。
随着多媒体的不断发展,现在的教学方式可以采用多媒体教学来配合教师的课堂讲授。如电气设备的结构、变电所结构与布置、高低压供电线路敷设,甚至讲解继电保护时将整个过程以动画形式完整演示出来。
充分利用启发式的教学方法,将传统的灌输式教学向引导学生探索式学习转变。笔者在课堂上一般都设置“陷阱问题”,即通过所讲述的内容提出适当的问题,让学生带着问题去听课。当学生了解该问题的答案时往往都有成就感。如:笔者在课堂上讲解倒闸操作时经常提出这样的问题让学生们思考:“你们在用台灯时,先接通台灯电源开关还是先接通台灯插头与电网插座之间的连接?”大部分同学回答:先插上插头,再接通台灯电源开关。当然也有少部分同学回答错了。接着,笔者就讲解为什么前者是对的而后者有危险或者产生火花,进而顺理成章讲解了断路器和隔离开关的区别。这样讲解,理论与实际结合,学生们记忆犹新,教学效果好。
为了保证学生毕业后能尽快适应新的工作环境,按照课程内容安排了一些实验,这既为毕业设计奠定了基础也培养了学生的实践能力、动手能力。例如:用CAD软件绘制35kV变电站电气主接线系统图;10kV固定交流金属封闭型高压开关柜倒闸操作;JKL5CF智能无功补偿控制器使用;HAS-536电动机保护测控装置实验。
下面以“10kV固定交流金属封闭型高压开关柜倒闸操作”实验为例进行介绍。
1.实训目的
熟悉高压开关结构、作用;理解10kV高压开关柜的构成原理;掌握正确操作送电与停电的过程;掌握“五防闭锁”内容及设置。
2.高压开关柜介绍
10kV高压开关柜采用符合IEC标准的国内变配电室常用的XGN2-12箱式固定交流金属封闭型开关柜,电路图如图1所示。
XGN2-12箱式固定交流金属封闭型开关柜适用于额定电压等级3.6~12kV、50Hz、额定电流630A~3150A,三相交流单母线、双母线、单母线带旁路母线,接受和分配电能之用。开关柜防护等级为IP2X,主开关柜采用ZN28-12系列真空断路器,配用电磁操动机构或弹簧操动机构,也可选高品质的ZN63A(VS1)、VD4真空断路器。隔离开关采用GN30-12系列旋转式隔离开关系列产品。主开关、隔离开关、接地开关及柜门之间的连锁机构采用强制性机械闭锁方式,符合“五防”功能。
3.实训内容与步骤
隔离开关闭锁操作机构面板如图2所示。
(1)停电操作(运行检修)。分断路器→置“分断闭锁(操作)”档→分下隔离→分上隔离→合下接地→合上接电→置“检修(操作)”档锁定→开启前门→开启后门。
停电检修解释:开关柜处于工作位置,即上下隔离开关、断路器处于合闸状态,前后门关闭已锁好并处于带电运行之中,这时小手柄处于“工作”位置。先将断路器分断,再将小手柄扳到“分断闭锁”位置,这时断路器是不能合闸。将操作手柄插入下隔离的操作孔内,从上往下拉,拉到下隔离分闸位置,将操作手柄拿下,再插入上隔离操作孔内从上往下拉,拉到下隔离分闸位置,再将操作手柄拿下,插入接地开关操作孔入,从下往上推,使接地开关处于合闸位置,这时可将小手柄扳至“检修”位置,先可打开前门,取出后门钥匙打开后门,停电操作完毕。检修人员可以对断路器室及电缆室进行维护和检修了。
说明:以上操作步骤中如果开关柜中不含有其元件,操作步骤省略。如实训的XGN开关柜中不含下隔离和下接地,故上述步骤中可以省去相关步骤。送电操作也是如此。
(2)送电操作(检修—运行)。关闭后门→关闭前门→置“分断闭锁”档→分上接地→分下接地→合上隔离→合下隔离→置“工作”档锁定→合断路器。
送电检修解释:若已检修完毕,需要送电,其操作程序是将后门关好锁定,将钥匙取出后关前门,将小手柄从“检修”位置扳至“分断闭锁”位置,这时前门被锁定,断路器不能合闸,用操作手柄插入接地开关操作孔入,从上往下拉,使接地开关处于分闸位置,将操作手柄拿下,插入上隔离的操作孔入,从下往上推,使上隔离处于合闸位置,将操作手柄拿下,插入下隔离的操作孔入,从下往上推,使下隔离处于合闸位置,取出操作手柄,将小手柄扳至“工作”位置,这时断路器可以合闸了。
4.断路器操作机构分布
如图3所示断路器操作:利用附件手柄手动或使用电动储能机构使弹簧储能机构显示为“已储能”→手动按下合闸按钮或按下电动合闸的合闸按钮→断路器合闸指示灯亮→断路器合闸成功。
通过本次实验,学习了高压开关的内部电气设备(高压隔离开关、真空断路器、接地刀闸、互感器等)结构和参数,身临其境地学习工厂倒闸操作、五防闭锁内容和意义,学生们很感兴趣。
三、强化课程设计
课程设计是工厂供电不可少的教学环节,设计内容是围绕工厂供电课程内容所做的综合训练。初步培养学生查阅低压配电设计规范(GB50054-95)及相关资料的能力,启发学生分析问题、解决问题的能力。如其中一个选题为“学院校内实训基地供电系统的设计”。内容包括:电气主接线方案的确定;主电源供电电压等级的确定;供电系统电力负荷的计算,主要设备有普通机床、数控机床、照明;变压器和高低压开关的选择与校验;绘制供电系统图等。设计须以学生为主,在课程设计过程中指导教师抓重点总体方案制订,抓方向,抓进度,抓说明书的撰写和图纸的绘制,积极引导学生自己思考。对学生设计中错误或不规范处应逐步加以引导,在老师或同学的启发下,由学生自己纠正或改进,并且引导学生对不同方案进行比较,使用不同方案设计,鼓励学生独立思考和创新思维,最后在总结阶段进行点评。
四、建议
近两年来,学院在强电类教学方面加强了实验教学基础设施的建设,工厂供电也进行了一系列的改革,取得了一些成绩,以后还需要继续探讨,不断完善。
建议电力系统实验室的布置突显工作环境,墙面布置操作人员守则、工作规范(如《电工倒闸操作规范》),布置常用工具、工作服、安全帽等,使学生身临其境。
建议学校多提供任课教师去企业调研的机会,鼓励任课教师针对不同专业、不同岗位进行企业调研,逐步形成针对典型岗位所对应的“工厂供电”教学知识框架。
鼓励任课教师建立“工厂供电”网络课程教学平台和工厂供电实训仿真平台。
参考文献:
[1]关大陆.工厂供电[M].北京:清华大学出版社,2006.
[2]浙江天煌科技实业有限公司.工厂供电实训装置说明书[Z].
(责任编辑:王祝萍)