作为机电专业的主干课程,供配电技术专业内容繁杂,涉及诸多方面,是理论和实践相结合的一门课,和实际的供配电系统有着紧密联系。在以往的教学中,教师多是先讲解理论,再安排实践,由于理论和实践衔接不够紧凑,学生很难理解课程与课程、与实践之间的逻辑关系,以至于专业教学质量并不理想。为此,需要对其加以改进。
一、采取模块教学,重视实践教学
模块教学,即将教学内容分成若干模块,每一模块都代表一个专题,以一种微观课程的形式去培养学生的学习能力。供配电技术是一门理论性和实践性都很强的专业,因此,可将其分为理论和实践两部分。
1.理论部分
2.实践部分
二、采取多种教学方法,提升教学质量
1.理论教学
理论教学是课程的基础,为取得良好的教学效果,对其内容进行分类,实行模块教学法,并有针对性地选择教学方法。以往的章节教学容易忽视整体结构的联系性,通过模块教学法,学生能够准确掌握内在的逻辑关系,可有效避免出现盲目学习的状况,进而调动学生的学习主动性,提高学习效率。
②分组教学法:分组教学法是常被采用的一种新教学方法,既能锻炼学生的独立思考能力,又能培养其团队精神。因为知识结构、学习能力、性格兴趣等因素的不同,学生在学习上有着很明显的层次差异,根据这种差异将全班分为若干小组,每个组内都有成绩较好和较坏的学生,在良性竞争的基础上,实现小组互助式教学。具体课程中,先由教师引导,制定目标、提出问题,然后组长带领小组展开讨论,听取每个人的意见,讨论结束后,派各小组代表发言,和其他组形成竞争,最后,教师对其表现做出评价,并指出其中的重点。
2.实践教学
三、建立共享平台
二、培养方式与教学计划
2.培养课程计划结合苏州轨道交通运营公司供电中心对人才专业能力需求及校企合作的框架内容,经过校企双方专业负责人的交流及协商,确定了供电专业人才培养的内容。该专业的课程体系框图如图1,主要分为四大模块。
(1)基础素质模块。该模块体现了高职教育对大学生基础知识及基本应用能力的要求,使其掌握基本的语言文字、外语、计算机应用知识与技能。
(2)核心岗位能力模块。分为专业基本技术、专业核心技术、专业方向技能三部分内容。
1)专业基本技术,要求具备机械基础、工程力学、工程制图、机械零件等机械类和电工电子、电机、电气控制等电类专业基础知识,属于专业基础平台课程。
3)专业方向技能,体现了城市轨道交通供电两大专业岗位,高电压和接触网的专业技能。高电压方向体现了城轨供电系统高压设备及继电保护专业知识的应用,并要求熟悉城轨牵引供电系统专业的安全规则。利用院校高电压、供配电、及继电保护实训室内开展的实训来训练学生的基本技能,通过赴轨道交通运营公司供电中心进行高电压的认识实习,增加对现场设备的作感性认识,该实习一般可安排在学生定岗实习前的一个学期,而到了顶岗实习期间,再到公司参加专业岗位的培训和实践来提升岗位工作能力。接触网方向体现了接触网(柔性接触网、刚性接触网和第三轨)的结构组成、作用,要求掌握接触网的受力力学分析和计算,掌握接触网结构中各种负载的分析计算方法、接触网平面设计的基本内容及一般技术原则,能够读懂接触网平面布置图、电气分段示意图和各种装配图,掌握接触网运营、检修和施工的标准及工艺。通过学校接触网实训室的实训来掌握常用接触网零件、设备与工具。通过接触网支柱的登杆训练适应将来现场作业中的登高作业。通过赴轨道公司参观、跟现场运营班作业进行接触网现场实习。
(3)综合应用模块,要求学生在校期间完成高压进网作业许可证的培训及考核,该证是供电类专业进行高压作业的许可证,是城轨供电岗位的必备证书。同时需要完成毕业设计。
三、校企合作资源共享及实训基地的建立
教学资源共享。共享图书、教材、网络数据库教学资源,校企合作开发城轨供电类教材。共建专业教师团队。院校的专业教师可以到企业授课,苏州轨交公司具有丰富经验的工程师到校授课或开专业讲座。院校供电专业教师团队和轨交公司供电专业工程师组成优势互补的专兼职教师团队。共建校内外实训基地。教学仪器市场上还没有专门针对城轨供电专业的实训仪器和设备,学校可以通过在传统变电站综合自动化等实训设备上进行模块化改造,比如在供配电实训装置中,增加城轨牵引供电模块,再加以改造,使其成为地铁中典型的牵引降压混合变电所装置。同时与当地轨道交通企业共建现场性强的接触网和高电压实训基地。给学生及在职人员提供实践与训练的场所,开展职业资格认定合作。学校专业教师下企业实践。利用假期下轨道交通公司运营一线,了解和掌握最新的轨道交通供电技术,跟踪最新的运营动态。
四、就业服务与保障
就业服务的对象是学生,而根本上是学生、学校、企业三者的关系。协调好三者关系,学生的就业服务就能做好。首先在学生在校学习过程中,创造与轨道交通公司互动的条件,通过邀请城轨公司的工程师给已组成的“地铁班”定期进行企业文化和专业技术讲座,通过学生实习前纳入教学计划的认识参观实习,以及在学生下城轨公司顶岗实习期间组织专业教师的定期巡视,来完成过程性监督和保障。完善学生预就业实习阶段的意外保险与医疗。现有轨道交通公司对于实习的每个学生提供一定的住宿和生活补助,使其无后顾之忧。而对于城轨公司不予录取的学生,学校积极组织再推荐就业等都是作为该专业所必须的就业服务保障。
五、总结
[关键词]工厂供电课课程教学理论与实验有机结合
一、明确课程的意义,提高对课程重要性的认识
二、改变传统的教学模式,提高教学效果
1、从问题入手,加深理论知识的理解
2、合理安排教学内容,注重实用性
针对中职学生的特点,对于本课程要有重点,突出实用性。避免纯理论的讲述,关键是操作技能的培养和对出现的故障如何处理和排除。比如对于电力系统电源不同的中性点运行方式,在系统发生单相接地短路故障时对电力系统的运行有明显的影响,而且影响系统二次侧的继电保护及监测仪表的选择与运行,如果从复杂的电路分析出发,因为涉及到其它课程的知识,不但费时,学生也无法理解,因而也失去了兴趣,在教学中采用要求学生着重掌握对于不同情况要采取不同的措施:中性点直接接地的电力系统发生单相短路时立即切除故障电路,而中性点不接地和中性点经消弧圈接地的电力系统发生单相短路时允许暂时运行2小时,但必须有报警和指示信号,以便于切除故障。
3、着重强调学习方法和思路
三、加强实验环节的教学,提升学生的技能操作
工厂供电是一门实用性较强的课程,强调电力系统的安全性、可靠性、经济性,包括变配电所变压器、电力线路各种开关设备的安全,同时还包括电力系统的设计,包括变配电所、电力线路的主接线方案的选择与设计、导体与电器的正确和各种保护措施负荷选择供配电系统的运行维护与检修等,通过实验教学,使学生真正地动手操作,加深对理论知识的理解和掌握,并在实验环节中(使用的是模拟实验设备)要求学生严格按安全操作规程操作,时时刻刻加强安全性的认识。理论实验技能于一体,在学习理论的同时,用实验来辅助,并用之于实践中,形成良性循环。
(1)重视学生的实验预习,提高实验效果。
(2)改革实验内容,充分发挥实验的作用。
(3)灵活运用实验方法,建立知识间的有机联系。
由于受到实验设备的限制,对于实验本身而言,一般采用的都是验证式的教学实验,但在实际教学中,可以有目的的增加综合性探索性的问题,结合实验特点,提出相应的有关问题让学生在做实验的过程中摸索解决。比如在做模拟系统短路的实验中,接线检查无误后,按下模拟短路按钮,该线路的断路器立即跳闸,使线路在短路发生时受到保护。此时就可以提出问题:短路发生在同一线路的不同地点虽然断路器都跳闸,但此时的短路电流大小有何不同?如果在同一线路的同一点发生短路,系统的运行方式不同对短路电流大小的影响又是如何?原因是如何解释?这样通过一个实验让学生搞清楚很多问题,真正做到能力的提高。再比如做变压器倒闸母线倒闸操作和电力线路停送电的实验中,明确指出停送电的正确顺序,按照实验指导书认真操作,但由于实验设备都是模拟设备,不可能是高压电,就应该在每位同学操作之前,反复强调,实际工作中是上万伏以上的高压电,一旦操作不正确会引起重大电气事故,因此格外小心,在操作之前一定要充分考虑好。这样在做实验的过程中就把安全意识输送到同学们的脑海中,培养学生操作正确,做事认真的态度。
(4)充分利用实验设备,拓展实验的功能
(5)运用实验与考核成绩相结合,加强引导和督促。
(6)及时归纳总结实验结果,得出全面的认识。
中职学校的学生注重职业技能的培养,巩固理论知识,强化动手能力,在专业课实验教学中培养学生的创新意识和实践能力,以不断适应社会对中职教育的发展要求,提供高素质高技能的人才队伍。
参考文献:
[1]《工厂供配电技术》周乐挺主编,高等教育出版社2007年6月.
[2]《工厂供电》姚锡禄主编,电子工业出版社2007年7月.
关键词:一体化设计;配网结构;配电主站;RTI;仿真系统
作者简介:王强(1974-),男,江西抚州人,三峡大学电气与新能源学院,副教授;孙坚(1978-),女,山西运城人,三峡大学电气与新能源学院,副教授。(湖北宜昌443002)
基金项目:本文系宜昌市科技基金(项目编号:A2012-302-15、A2012-302-14)的研究成果。
一、设计依据和内容
二、配电主站系统方案探析
1.主站平台一体化设计
在总结国内配电自动化系统建设实施多年经验与教训的基础上,[3,4]为了配电主站系统更加实用化,根据系统方案设计思路,将配电自动化主站系统分为配电图资维护模块、配电SCADA两大系统模块,如图1所示。
将配电图资维护、配电SCADA从根本上进行一体化设计,以便形成一个具有空间概念(地理环境信息)和基础信息(电网资料及用户资料)的分层管理基础数据库。既能为电力系统配电运行管理提供具有地理信息的网络模型,又能实时监控配电网的运行,支撑系统应用软件的开发和其他功能的实现。
2.配电主站物理结构设计
配电网自动化实验室主站物理结构设计,在充分考虑主站系统数据处理与存储主干网系统信息的前提下,承担着系统数据处理、功能实现、数据交换等重要功能,对数据处理、计算、交换速度有着非常高的要求,为此,采用了支持多操作系统平台的运行开放机制,以及Client/Server(客户机/服务器)分布式体系结构。硬件平台建立在工作站和服务器等设备环境上,在建设资金充裕的情况下,配电网主站可按标准物理结构设计,如图2所示。另外,在满足实际数据处理功能要求的情况下,亦可采用把四台服务器整合为一台、打印机不设置或低标设置等某些经济手段。
三、实验室配网结构构建方案探析
实际运行中的配电网络不仅有架空线,同样也存在大量的电缆,且具有条数众多、网络结构复杂多样等特点。但总体上来说,在配电网络体系中,网络接线以双母、辐射状网、树状网及环网为主要形式存在。对于一个具体的配电网结构而言,网架结构可以是多种网络形式的组合,并且线路稠密。其网络形式主要由用户性质、数量及供电可靠性的要求决定。欲在一个空间有限的实验室中同时全方位的体现现实模型几乎是不可能的,也没必要。因此,在配电网自动化实验室建设中,拟建设10条配电线路及其配套通信设施,实现手拉手环网。实验室配网结构构建方案如图3所示。从拟建方案易知,通过改变开关的状态,可灵活多变的组合出各种电缆线路、架空线路、网络接线的接线方式,基本上可涵盖现阶段我国常见的联络方式。
四、配网实验室仿真系统建设方案探析
利用仿真及多媒体进行实践教学,不仅可把课本上大量枯燥的文字叙述转变为生动直观的图形、数据说明,[5,6]而且可为学生在配电实践教学方面提供一个安全、真实、再现的实训环境。使学生了解配电设备、运行、检修操作规程,从而达到提升教学效果的目的。
1.仿真系统硬件结构
实验室仿真系统在充分利用主站物理器件的基础上,其网络结构、硬件及其软件配置都需遵循开放性的原则,以达到可维护性、可扩充性的目的。系统硬件结构如图4所示,教员机、服务器分别由图2的两个工作站、服务器兼任。教员机既可完成所有学员的操作,也可完成教案编制、系统维护管理、故障设置和学员监管等功能。各学员台既可独立运行,亦可分组协调运行。主要用于配网自动化通信系统、远动控制、变电站自动化、馈线自动化、模拟倒闸操作、监盘及事故处理等的仿真。
2.仿真系统软件设计思想
在配电自动化主站平台一体化软件设计的基础上,利用其数据,结合分布式仿真软件支撑平台RTI(RunTimeInfrastructure)[7,8]、教员系统软件、仿真应用软件和多媒体培训系统软件组成一套交互式、分布式仿真培训系统。其中,仿真应用软件整体结构如图5所示。分别由变电站仿真软件、电网仿真软件、变电站监控仿真软件及设备巡视仿真软件构成。各个仿真应用软件仅与其所对应的计算机中RTI驻留软件进行接口,但相对整个仿真系统而言,整个仿真系统内的相互交互任务全部由RTI来完成。
由于仿真系统引入实时数据的全工况仿真及主站平台一体化软件设计的思想,若再辅以先进的电力系统仿真技术、人机界面技术和虚拟建模技术,则可实现变电站仿真和电网仿真一体化。仿真系统具有平台化、通用性很强的特点,同时具备了强大的组态功能,适用于任意结构的变电站和配电网络的培训,有利于培养学生的现场操作能力、专业知识和技能。
五、结束语
[1]EPRI.Powerdeliverysystemandelectricitymarketofthefuture[R].PaloAlto,CA,USA:EPRI,2003.
[2]钟金,郑睿敏,杨卫红,等.建设信息时代的智能电网[J].电网技术,2009,33(13):12-18.
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[4]陈章潮.城市电网规划与改造[M].第2版.北京:中国电力出版社,2007.
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[6]孙坚,王强.数字环境下“电力电子技术”教学方式的改进[J].电气电子教学学报,2011,33(5):115-116.
关键词:电气工程;实训基地;实践教学;卓越工程师
作者简介:李梅(1978,11-),女,安徽省,淮南市(回族),硕士,副教授,主要从事电力系统运行与控制研究
安徽理工大学的电气工程及其自动化专业于2010年获批省级特色专业,并于2013年入选国家教育部卓越工程师教育培养计划。为了能更好的培养出符合国家标准的卓越工程师,更应该重视和提高学生的工程实践能力和工程创新能力,而是否能够实现这一目标的关键内容就在于该专业是否能够设置并实现完善的实践教学环节。常规的实践教学以课程实验和校内外的各类实习为主,然而单纯的实习出现的问题越来越多,其效果已经不能满足用人单位的要求了,当然对于国家定义的卓越工程师要求就更无法满足了。
1实习目前存在的问题
1.3实习单位不好联系。以往实习由于人数少,学生甚至可以住在实习单位跟着值班人员轮班。但是现在学生人数太多,实习单位无法接待这么多人。另外电气工程类专业的特殊性决定了其实习单位都是非常强调安全的单位,如煤矿、发电厂、变电所等都是安全规范要求非常严格的单位,同时接待这么多学生,实习单位就要考虑安全的问题,负担非常大,因此就失去了积极性。
2实训实验室的提出
为了解决上述问题,很多学校先后建立了实验实训中心、校内外实训基地等。安徽理工大学电气与信息工程学院按照培养国家卓越工程师计划的目标也建立了电气工程实训中心,全面推行以提高学生工程实践能力为目标的,对实训实验室进行验证性、综合性、设计性和创新性的研究。实训中心针对体系中的各个阶梯,合理科学地安排实训。可让学生在限定的实验主题情况下,提前自行设计、创新一些工艺流程,与老师讨论、确定后,在课堂中实施,并将实施效果相互比较,总结优缺点,加深对课程的理解与掌握。可适当地整合部分课程的实验教学,使之有机地结合起来,强化了对专业的领悟。可在老师的现场指导下,学生通过对设备的实际操控,来培养学生的工程意识,锻炼其工程能力。可积极引导学生参与到中心带教老师的课题中,特别是与企业合作的横向课题研究中。培养学生的行业创新能力、拓展其创新素质。
3新开发实训实验室介绍
专业课题组积极发展学院已有的实验室,拓新了部分实验实训室,如嵌入式系统实验实训室、DSP实验实训室、电力系统综合自动化实验实训室等。但是这些还不能满足学生的实践实训要求,课题组又新开发了一部分新的实训室,重点开发了强电方向的内容。这些实训室的开发,解决了学生在实习单位无法对电气设备和供配电系统进行运行、检修、保护的难点,能取得更好的实训效果,将学生的培养成为为学生+企业工程师。
4结论
本文从培养卓越工程师目的出发,介绍了该专业本科教育目前专业实习实训存在的问题,进而提出实习实训室的建立。重点介绍了课题组针对实训的问题和学生毕业的去向从而改建和新建的实训实验室。并从学生实践的角度阐明了实训室建立的必要性。
参考文献
[1]林凤功,张健.”企中校“实习实训基地建设中的问题、原因及对策[J].湖北工业职业技术学院学报[J].2016,28(3):23-25.
[2]宋亚林.“校中企”与“企中校”实习实训基地建设的部分矛盾与化解[J].鄂州大学学报,2015,22(4):96-98.