電工基礎(chǔ)教學(xué)一體化方法的研究_第1頁(yè)
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1、電工基礎(chǔ)教學(xué)一體化方法的研究0 引言 電工基礎(chǔ)指研究電磁領(lǐng)域的客觀規(guī)律及其應(yīng)用的科學(xué)技術(shù), 以及電力生產(chǎn)和電工制造兩大工業(yè)生產(chǎn)體系。 它是以下專業(yè)基礎(chǔ) 課學(xué)習(xí)的基石電路和磁路理論、 電磁測(cè)量、 電機(jī)與繼電接觸 控制、安全用電、模擬電子電路、數(shù)字電路、自動(dòng)控制系統(tǒng)等; 同時(shí)它又是電工進(jìn)網(wǎng)的知識(shí)寶庫(kù)。 對(duì)于內(nèi)蒙古電力的新入職員工 首要的基礎(chǔ)培訓(xùn), 它的知識(shí)地位與儲(chǔ)備關(guān)系著電力員工今后的學(xué) 習(xí)與工作。 電工基礎(chǔ)課程的教學(xué)一體化改革, 不僅讓學(xué)員扎實(shí)理 論知識(shí)并且加深對(duì)電力知識(shí)的理解。1 教學(xué)一體化所謂教學(xué)做一體化, 就是理論實(shí)踐相結(jié)合, 教中學(xué),學(xué)中做, 教學(xué)做一體化的教學(xué)模式。 就是堅(jiān)持實(shí)用為主、

2、 夠用為度的原則, 以職業(yè)技能訓(xùn)練為核心, 建立若干教學(xué)模塊, 將理論教學(xué)和技能 訓(xùn)練有機(jī)結(jié)合的教學(xué)模式。2 電工基礎(chǔ)教學(xué)一體化現(xiàn)有模式的優(yōu)缺點(diǎn) 現(xiàn)有的電工基礎(chǔ)教學(xué)一體化模式不僅滿足教學(xué)一體化要求, 而且符合電工基礎(chǔ)理論特點(diǎn)。電工基礎(chǔ)一體化教學(xué)的特點(diǎn)是: 教師一體化, 即專業(yè)理論 課教師與實(shí)習(xí)指導(dǎo)課教師構(gòu)成了一體。 教材一體化, 即理論教 材與實(shí)習(xí)課教材構(gòu)成了一體。 教室一體化, 即理論教室和實(shí)訓(xùn)室構(gòu)成了一體。按照試點(diǎn)教學(xué)反映的情況, 學(xué)員學(xué)習(xí)興趣高, 自學(xué)能力變 強(qiáng),理解電工中的概念深刻而具體;教員講課時(shí)間變長(zhǎng),但是 教學(xué)效果好,教學(xué)興趣濃,更快激發(fā)學(xué)員的思維;實(shí)訓(xùn)室利用 率合理,實(shí)訓(xùn)耗材更

3、合理化。雖然試點(diǎn)教學(xué)非常成功, 但是也突顯出一些問(wèn)題, 總結(jié)如下: 與其他專業(yè)的聯(lián)系有所欠缺, 導(dǎo)致學(xué)員雖然學(xué)到了但是目標(biāo)不 明確,學(xué)歷教育中不用考慮這方面,但是對(duì)于職業(yè)教育來(lái)講,如 何應(yīng)用所學(xué)知識(shí)才是每一科目的最終目的。 實(shí)訓(xùn)圍繞理論, 但 有些項(xiàng)目的實(shí)訓(xùn)過(guò)于簡(jiǎn)單, 應(yīng)該考慮用軟件模擬試驗(yàn), 節(jié)省課程 整體用時(shí)。作為一種新的教學(xué)模式,下一步研究如何改進(jìn)。3 電工基礎(chǔ)教學(xué)一體化改進(jìn)3.1 實(shí)訓(xùn)重點(diǎn)內(nèi)容的確定電工基礎(chǔ)里的內(nèi)容是很多電相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ), 打好基礎(chǔ), 才 能建好電力工作人員自身的高樓大廈。 學(xué)以致用是職業(yè)教育的關(guān) 鍵,也是電工基礎(chǔ)的教學(xué)一體化實(shí)施的重要目標(biāo)之一。 為了達(dá)到 這一點(diǎn),需要

4、明確實(shí)訓(xùn)科目,明確重點(diǎn)的方向。經(jīng)過(guò)一番教學(xué)試 點(diǎn)與考慮,下面列舉以下科目:電力系統(tǒng)。 電工基礎(chǔ)教學(xué)一體化教學(xué)中 R-L-C 科目模塊的 試驗(yàn),是未來(lái)學(xué)員掌握電力系統(tǒng)中的電力網(wǎng)參數(shù)及等值電路方面 知識(shí)的基礎(chǔ),以及系統(tǒng)振蕩等方面的原理?;诖耍诮踢@組實(shí) 驗(yàn)時(shí),介紹其對(duì)后續(xù)科目的影響。電力營(yíng)銷計(jì)量。電工基礎(chǔ)教學(xué)一體化教學(xué)中P-U-I-R科目、單相 -三相、三個(gè)重要三角形模塊實(shí)驗(yàn),是電力營(yíng)銷專業(yè)計(jì) 量方面的重點(diǎn)?;诖?,在教這組實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)將計(jì)量知識(shí)提前介 紹與講解。3.2 相關(guān)軟件教學(xué)融入教學(xué)一體化 工欲善其事,必先利其器,電工基礎(chǔ)教學(xué)一體化教學(xué)中,不 僅讓學(xué)員手動(dòng)實(shí)驗(yàn), 更應(yīng)該緊跟科學(xué)發(fā)展的步伐,

5、 加入相關(guān)實(shí)驗(yàn) 軟件的學(xué)習(xí), 為未來(lái)學(xué)員在各自崗位中的創(chuàng)新能力加砝碼。 下面 推薦一下實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件。 Proteus 軟件介紹。 Proteus 軟件是英國(guó) Labcenter electronics 公司出版的EDA工具軟件。它不僅具有其它 EDA工 具軟件的仿真功能,還能仿真單片機(jī)及外圍器件。在電工基礎(chǔ)教學(xué)一體化中, 該款軟件能夠清晰仿真簡(jiǎn)單電路 的實(shí)驗(yàn),不僅能得到相關(guān)定律, 而且能模仿一些器件的反應(yīng)時(shí)間、 充放電等時(shí)間, 如圖 3-1 電容器隔直通交實(shí)驗(yàn), 圖 3-2 電容器直 流時(shí),圖 3-3 電容器交流時(shí)所示。 MATLAB件介紹。MATLAB的Simulink提供了動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模、分

6、析和仿真的交互環(huán)境,能夠?qū)崿F(xiàn)交互建模、交互仿真, 并允許用戶擴(kuò)展仿真環(huán)境等功能。Sim PowerSystems是Simulink的一個(gè)專用模塊集。 該模塊集包含電氣網(wǎng)絡(luò)中常見(jiàn)的元器件和設(shè) 備,以直觀易用的圖形方式對(duì)電氣系統(tǒng)進(jìn)行模型描述。 模型可與 其它 Simulink 模塊相連接,進(jìn)行一體化的系統(tǒng)級(jí)動(dòng)態(tài)分析。在 電工基礎(chǔ)教學(xué)一體化中, 一般用 SimPowerSystems 仿真三相交流 電為電源的一些簡(jiǎn)單對(duì)稱電路與不對(duì)稱電路的試驗(yàn), 而且后續(xù)研 究生階段的電力系統(tǒng)仿真也多數(shù)用 Simulink 來(lái)做仿真,這樣既 能做出實(shí)訓(xùn)室內(nèi)不能演示的非對(duì)稱電路的試驗(yàn)而且調(diào)動(dòng)學(xué)員探 索知識(shí)的熱情。圖 3

7、-4 Simulink 中有關(guān)電力系統(tǒng)的模塊集示意 圖。另外也可以用MATLAB的MATPOWERMATPOWER用其本 身提供的電力系統(tǒng)模型進(jìn)行電力系統(tǒng)潮流計(jì)算,不僅方便簡(jiǎn)單, 而且快速精準(zhǔn)。對(duì)電力市場(chǎng)環(huán)境下的最優(yōu)潮流,MATPOWER+算出滿足經(jīng) 濟(jì)性與安全性的結(jié)果。電力市場(chǎng)下的最優(yōu)潮流( Optimal Power Flow,OPF是進(jìn)行現(xiàn)代電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度的重要依據(jù)之一,OPF以數(shù)學(xué)優(yōu)化理論和潮流方程為基礎(chǔ), 把電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度和潮流 計(jì)算有機(jī)地融合在一起。 目前, 電力市場(chǎng)環(huán)境下最優(yōu)潮流的模型 越來(lái)越復(fù)雜, 任何形式的目標(biāo)函數(shù), 都可以包含表示電壓、 電流、 功率限制的約束條件。 在約束眾多的情況下, 最優(yōu)潮流都能將它 們整合到統(tǒng)一價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)下進(jìn)行協(xié)調(diào)。 這樣宏觀上的教學(xué)模式, 可 以幫助學(xué)員深刻了解電力營(yíng)銷概念。3.3 小結(jié)綜上所述,從兩方面改進(jìn)電工基礎(chǔ)教學(xué)一體化, 綜合 MATLA、BProteus 的一些教學(xué)仿真功能與電力系統(tǒng)、電力營(yíng)銷計(jì)量專業(yè)知 識(shí),將能滿足仿真教育與科學(xué)研究的需求。比如在電工基礎(chǔ)簡(jiǎn)單的系統(tǒng)振蕩、短線、短路等故障,matpowER計(jì)算出相應(yīng)潮流結(jié)果,讓學(xué)員深刻認(rèn)識(shí)到電力 系統(tǒng)的宏觀性與重要性4 總結(jié)電工基礎(chǔ)課程實(shí)現(xiàn)一體化教學(xué), 就是整理

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