電力系統(tǒng)繼電保護多媒體教學(xué)課件的開發(fā).doc

電力系統(tǒng)繼電保護多媒體教學(xué)課件的開發(fā) 項目研究報告電力系統(tǒng)繼電保護多媒體教學(xué)課件的開發(fā)項 目 研 究 報 告項目主持人：陳金鵬目 錄第1章 項目研究背景2第2章同類課題研究現(xiàn)狀3第3章研究方法5第4章研究的主要內(nèi)容6第5章主要成果及創(chuàng)新點7第6章成果應(yīng)用及評價8第1章 項目研究背景電力系統(tǒng)繼電保護是面向電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的一門的專業(yè)必修課，是由五門理論課（電路、電機學(xué)、電力系統(tǒng)分析、計算機基礎(chǔ)、計算機語言等）和一門實驗課（繼電保護實驗）組成，是學(xué)生參加電力系統(tǒng)工作的主要向?qū)Ш蜆蛄骸ｋS著電力系統(tǒng)學(xué)科的快速發(fā)展，該門課程教學(xué)方法已不能適應(yīng)現(xiàn)代工程教育發(fā)展潮流。面臨的主要問題有（1）必修的理論偏多，內(nèi)容重疊，缺乏系統(tǒng)性，課內(nèi)學(xué)時達(dá)80 學(xué)時，學(xué)生負(fù)擔(dān)過重；（2）教學(xué)內(nèi)容處于90 年代初水平，沒有充分體現(xiàn)近十年來本學(xué)科的最新進展；（3）教學(xué)手段和方式單一，沒有多媒體等現(xiàn)代化教學(xué)手段，學(xué)生興趣不高。繼電保護專業(yè)課程的教學(xué)中,最大的困難在于如何將一些設(shè)備,如發(fā)電機、變壓器、斷路器等的內(nèi)部結(jié)構(gòu),繼電器、繼電保護原理接線及裝置的動作過程講解清楚。課本中的素材不足,內(nèi)容相對滯后于實際生產(chǎn)的發(fā)展,另外,課本的圖片和說明基本上是靜態(tài)的、呆板的,所以,要正確、準(zhǔn)確、精確地講解比較困難。繼電保護課程中所涉及的設(shè)備是復(fù)雜設(shè)備,只憑教師語言難以描述,學(xué)生深入理解存在困難。并且,由于繼電保護課程是針對具體設(shè)備的,內(nèi)容較多,學(xué)生學(xué)習(xí)壓力相對較大。如果利用繼電保護多媒體教學(xué)課件等輔助教學(xué)資料,可以達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果。因此，為了適應(yīng)現(xiàn)代工程教育模式，有必要對電力系統(tǒng)繼電保護的教學(xué)手段進行改革。第2章 同類課題研究現(xiàn)狀計算機輔助教學(xué)系統(tǒng)（ ） 既是一項重要的教育技術(shù)，又代表著一個十分廣闊的計算機應(yīng)用領(lǐng)域，最早開發(fā)的計算機輔助教學(xué)系統(tǒng)是1958年美國公司的沃斯頓研究所研制的。從誕生至今，經(jīng)歷了幾個不同階段的發(fā)展。進入90年代后，隨著一個網(wǎng)絡(luò)化和多媒體化的時代的到來，特別是“信息化教育”的提出（最早由美國提出，核心是發(fā)展以Internet為核心的綜合化信息服務(wù)體系和推進在社會各領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，特別是把在教育中的應(yīng)用作為實施面向21世紀(jì)教育的重要途徑的），的概念和技術(shù)有了很大的發(fā)展。其基本特點是“整合”，就是綜合應(yīng)用各方面的研究與實踐成果，從而產(chǎn)生符合信息化教育要求的新的系統(tǒng)。 我國的起步較晚，直到上個世紀(jì)80年代才被引入，但發(fā)展迅速。到了90年代，計算機已處于具有各種資料庫、工具平臺的背景狀態(tài)，進入了整合階段。人們開始思考在教育中如何利用計算機優(yōu)化課堂教學(xué)，即教育與技術(shù)的整合。90年代中期以后，在人本主義學(xué)習(xí)理論和素質(zhì)教育理論的影響下，隨著超文本技術(shù)的廣泛應(yīng)用，教學(xué)課件由特定的、線性的、封閉結(jié)構(gòu)特征轉(zhuǎn)向非特定、非線性、開放結(jié)構(gòu)的特征，人們努力尋求一種靈活的、可分可合的教學(xué)軟件。在教育理論方面，以情景創(chuàng)作、協(xié)作、會話和意義建構(gòu)四大要素為核心的建構(gòu)主義，被廣大教師接受。學(xué)科教學(xué)中，計算機網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)較早的應(yīng)用于語言、數(shù)學(xué)、物理等，在生物學(xué)中的應(yīng)用較晚。這主要是由于相應(yīng)的教學(xué)軟件沒有跟上。自從Windows95的Powerpoint應(yīng)用，Photoshop、Authorware、Flash等軟件的出現(xiàn)，使人們有更多的機會利用多媒體進行教學(xué)。從80 年代中期, 一些國外的學(xué)者就進行了把CAI應(yīng)用于電力系統(tǒng)繼電保護教學(xué)的嘗試并且取得了較好的效果。在國內(nèi)把CAI引入電力系統(tǒng)繼電保護教學(xué)中是近幾年的事情。在國內(nèi)，由清華大學(xué)首先將其使用在電力系統(tǒng)繼電保護的講授中。隨后，山東大學(xué)、華北電力大學(xué)、上海交通大學(xué)、武漢水利水電大學(xué)、四川大學(xué)、東北電力大學(xué)等也開發(fā)出了具有各自特點的多媒體課件。其中，上海交通大學(xué)應(yīng)用Java語言開發(fā)出了基于Web的交互式電力系統(tǒng)繼電保護原理CAI，效果非常良好。 在同層次的高職高專院校中，福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院、 重慶電力高等?？茖W(xué)校、廣西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院、四川電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院等都相繼開發(fā)了符合本學(xué)校教學(xué)要求的電力系統(tǒng)繼電保護多媒體課件。 然而，總體來看，本科院校該門課程的多媒體課件理論深，內(nèi)容多，對高職高專院校學(xué)生相對難度較大。同層次的高職高專院校的多媒體課件相對來說實用性強，但內(nèi)容以各自的教學(xué)大綱為依據(jù)，內(nèi)容多有刪減，沒有普適性。第3章 研究方法本課題研究的主要方法是：從多媒體軟件制作的素材建設(shè)入手，在資料收集上運用文章檢索、測試等方法，通過在實踐中具體應(yīng)用，總結(jié)歸納出多媒體課件制作中關(guān)于文字、圖形圖象、視頻、音頻、動畫等素材的所有文件格式，并找出文件格式之間的轉(zhuǎn)換工具，以達(dá)到對素材的全面認(rèn)識的目的?？傮w來說，使用了如下步驟：（1）花大力氣研究高職高專繼電保護課程的教學(xué)大綱，之后認(rèn)真鉆研本課程的知識點、重點、難點。研究簡化問題的方法，以使學(xué)生能夠容易、樂于接受；（2）選擇合適的開發(fā)平臺。經(jīng)過對比各種軟件，我們決定采用國際和國內(nèi)課件制作、遠(yuǎn)程教育和網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)領(lǐng)域中的標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)工具Authorware,并于Flash結(jié)合。Authorware使用面廣，且打包后可以單獨運行，使用起來非常方便；（3）學(xué)習(xí)Authorware和Flash軟件的使用方法，深入挖掘其功能；（4）收集相應(yīng)素材和資料，進行歸類和整理。并加以精選；（5）進行相關(guān)文字的整理，錄入工作。要做到言簡意賅、字斟句酌，甚至于咬文嚼字。盡量少長句，多短句；（6）整體布局，通盤考慮。從文字與圖形的布置、相互關(guān)系著手，做到圖文相得益彰；（7）完成多媒體課件的制作；（8）使用于實際教學(xué)過程，找出不足，并加以改進和完善。第4章 研究的主要內(nèi)容 （1） 按照高職高專電力系統(tǒng)繼電保護課程所要求的教學(xué)內(nèi)容和我校電力系統(tǒng)自動化技術(shù)專業(yè)電力系統(tǒng)繼電保護課程的教學(xué)大綱的要求而開發(fā)。在內(nèi)容上，完全按照高職高專通用教材的內(nèi)容進行構(gòu)建，完整體現(xiàn)了本課程所必需的內(nèi)容，按照“必需 夠用”的原則，簡化了涉及理論較多的部分；在文字上，力求字斟句酌，言簡意賅，盡量少長句，多短句；在圖形的處理上，盡量精細(xì)化、規(guī)范化、程式化。對于學(xué)生不易掌握的繼電保護動作的過程盡量利用flash進行演示。（2） 利用多媒體制作工具Authorware和Flash，對重點教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生不易掌握的繼電保護動作過程進行演示。對于正常情況和故障情況進行對比。演示過程中，利用醒目的圖形，便于學(xué)生觀察正常和故障情況時的電流的流向和電壓的變化，并對開關(guān)配以聲音，從而給學(xué)習(xí)者留下深刻的印象。繼電保護動作的演示時間適當(dāng)，動作過程清晰，學(xué)習(xí)者能夠有足夠的時間進行辨別和思考。進而加強學(xué)習(xí)效果，加深理解。（3） 在課件中，把學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)要點、習(xí)題與思考嵌為一體，三者之間可以自由流暢的進行切換。在學(xué)習(xí)時，根據(jù)個人的學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)習(xí)慣，可以先預(yù)覽學(xué)習(xí)要點，再學(xué)習(xí)課程內(nèi)容，然后對照習(xí)題與思考自我檢查掌握情況。也可以先學(xué)習(xí)課程內(nèi)容，對照習(xí)題與思考自我檢查后，再根據(jù)學(xué)習(xí)要點進行強化。在學(xué)習(xí)過程中，可以自由地從節(jié)退入章目錄，再退入總目錄，切換流暢自由，無任何不便和妨礙。（4） 系統(tǒng)開放。每個學(xué)習(xí)者都可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)方法，對該系統(tǒng)進行適合自身的個性化修改和完善。對于我們使用Authorware開發(fā)的電力系統(tǒng)繼電保護課件，不進行打包，從而可以讓學(xué)習(xí)者不斷進行改進，使之日臻完善。第5章 主要成果及創(chuàng)新點（1） 課程內(nèi)容的針對性 按照高職高專電力系統(tǒng)繼電保護課程所要求的教學(xué)內(nèi)容和我校電力系統(tǒng)自動化技術(shù)專業(yè)電力系統(tǒng)繼電保護課程的教學(xué)大綱的要求而開發(fā)。在內(nèi)容上覆蓋了高職高專所需全部內(nèi)容，即使一般規(guī)定的選學(xué)內(nèi)容也無一遺漏。盡量做到普適、全面；（2） 動作過程的演示性 利用多媒體制作工具Authorware和Flash強大的動畫演示功能，對繼電保護動作的原因、過程，信號流動、電流方向，開關(guān)動作的過程進行仿真演示。將艱澀難懂，枯燥乏味的理論化作動態(tài)直觀的形象化描述，使學(xué)生學(xué)習(xí)起來輕松自如，提高了學(xué)習(xí)效率，激發(fā)了學(xué)習(xí)電力系統(tǒng)繼電保護的興趣；（3） 學(xué)習(xí)體系的完整性 把學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)要點、習(xí)題與思考嵌為一體，三者之間可以自由流暢的進行切換。在學(xué)習(xí)時，根據(jù)個人的學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)習(xí)慣，可以先預(yù)覽學(xué)習(xí)要點，再學(xué)習(xí)課程內(nèi)容，然后對照習(xí)題與思考自我檢查掌握情況。也可以先學(xué)習(xí)課程內(nèi)容，對照習(xí)題與思考自我檢查后，再根據(jù)學(xué)習(xí)要點進行強化。在學(xué)習(xí)過程中，可以自由地從節(jié)退入章目錄，再退入總目錄，切換流暢自由，無任何不便和妨礙；（4） 教學(xué)課件的開放性 每個學(xué)習(xí)者都可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)方法，對該系統(tǒng)進行適合自身的個性化修改和完善。對于我們使用Authorware開發(fā)的電力系統(tǒng)繼電保護課件，不進行打包，從而可以讓學(xué)習(xí)者不斷進行改進，使之日臻完善。第6章 成果應(yīng)用及評價在我校電力021/2、電力03的電力系統(tǒng)繼電保護教學(xué)過程中，部分內(nèi)容采用了該課件。采用的部分基本上全是教師教學(xué)過程中需要配以動畫演示以加強教學(xué)效果的內(nèi)容。使用該課件后，明顯受到了以下效果：（1） 教師授課的強度減小 通過繼電保護動作的演示以及習(xí)題與思考題的訓(xùn)練，教師更容易使學(xué)生掌握比較復(fù)雜的理論和動作過程，更容易接受新知識，提高了學(xué)習(xí)興趣，降低了學(xué)習(xí)難度；（2）學(xué)生接受的知識的深度和廣度增強 由于教學(xué)時數(shù)的限制，教師在教授該門課程過程中不能過多對教學(xué)內(nèi)容進行擴展和引深，使用該課件后，由于節(jié)省了大量的板書時間，故教師可以對教學(xué)內(nèi)容在縱向和橫向擴展，學(xué)生接受的知識量加大；（3）學(xué)生學(xué)