《工廠供電》微課程教學(xué)設(shè)計(jì)探究

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1、《工廠供電》微課程教學(xué)設(shè)計(jì)探究 一、引言 微課程是指時(shí)間在10分鐘左右，以闡述某一知識(shí)點(diǎn)為目標(biāo)，以短小精悍的在線視頻為表現(xiàn)形式，以學(xué)習(xí)或教學(xué)應(yīng)用為目的的在線教學(xué)視頻。由于微課程具有“位微不卑”、“課微不小”、“步微不慢”、“效微不薄”等優(yōu)勢(shì)，近些年在高校掀起了微課程的研究之風(fēng)。但是，目前高校的微課程研究多集中于基礎(chǔ)類(lèi)課程教學(xué)，而在專(zhuān)業(yè)課程的教學(xué)中應(yīng)用甚少?；诖?，筆者在多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了電氣工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程“工廠供電”的微課程設(shè)計(jì)探索，并將微課設(shè)計(jì)過(guò)程中的體會(huì)分享給大家。 二、微課選題 工廠供電是我校自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的一門(mén)主干專(zhuān)業(yè)課程，其主要任務(wù)是以企業(yè)供配電系統(tǒng)的一次部

2、分為主，使學(xué)生初步掌握一般企業(yè)供配電系統(tǒng)和電氣照明運(yùn)行維護(hù)和設(shè)計(jì)計(jì)算所必需的基本理論和基本知識(shí)，是一門(mén)理論與實(shí)際結(jié)合較緊密的課程。筆者從事工廠供電的課堂教學(xué)已經(jīng)十余年，具有一定的課堂教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)將該課程制作成微課的形式，既服務(wù)于電氣專(zhuān)業(yè)學(xué)生，又可以為非電氣專(zhuān)業(yè)的學(xué)生敞開(kāi)學(xué)習(xí)第二專(zhuān)業(yè)知識(shí)的大門(mén)。受微課自身特點(diǎn)的限制，一個(gè)微課中所包含的知識(shí)內(nèi)容是有限的，因而在微課中重點(diǎn)和難點(diǎn)不應(yīng)設(shè)置太多，重點(diǎn)、難點(diǎn)解析應(yīng)盡可能簡(jiǎn)潔明了，從而達(dá)到10分鐘就能掌握某方面的知識(shí)或技能的目的。基于此，微課選題應(yīng)偏重基本知識(shí)點(diǎn)。應(yīng)用到本課程，變電站的各種主接線方式、負(fù)荷統(tǒng)計(jì)的方法、繼電保護(hù)的基本要求等都可以做成微課的形式。

3、本文選擇變電站電氣主接線中的一個(gè)基本知識(shí)點(diǎn)———“橋形接線”作為微課設(shè)計(jì)的案例，探討電氣專(zhuān)業(yè)課程該如何進(jìn)行微課設(shè)計(jì)。 三、微課制作過(guò)程 （一）選題背景 “工廠供電”是我校自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)唯一的一門(mén)強(qiáng)電課程，設(shè)置于第七學(xué)期，該課程的先修課程為“電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)”。該專(zhuān)業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程之前，未接觸電力系統(tǒng)的任何專(zhuān)業(yè)知識(shí)，因此，在進(jìn)行微課設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)盡量使微課構(gòu)思設(shè)計(jì)巧妙、有趣，循序漸進(jìn)地引導(dǎo)學(xué)生，以達(dá)到最佳的學(xué)習(xí)效果。本次微課選擇的內(nèi)容為該課程第1章“供電系統(tǒng)基本概念”中的第二小節(jié)。在第一小節(jié)中，已經(jīng)對(duì)電力系統(tǒng)的基本概念、電壓等級(jí)、供電系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的地位和作用、供電系統(tǒng)的主接線方

4、式等基本概念做了一定的介紹。本次微課，承接上堂課的教學(xué)內(nèi)容，介紹工廠供電系統(tǒng)中變電站的電氣主接線形式。變電站的電氣主接線是由各種電氣設(shè)備及其連接線所組成的，用以接受和分配電能，是供電系統(tǒng)的重要組成部分，其設(shè)計(jì)的好壞直接關(guān)系到電氣設(shè)備的選擇、配電設(shè)備的布置及運(yùn)行的可靠性與經(jīng)濟(jì)性，因此是變電站設(shè)計(jì)的重要任務(wù)之一。從整個(gè)課程體系來(lái)看，本節(jié)內(nèi)容處于一個(gè)比較重要的地位。 （二）教學(xué)目標(biāo) 本次課的教學(xué)目標(biāo)：掌握橋形接線的適用場(chǎng)合、橋形接線的類(lèi)型，理解橋形接線的特點(diǎn)。要求：識(shí)別和繪制橋形電氣主接線圖，結(jié)合變電站電氣主接線實(shí)例理解其適用場(chǎng)合。其中橋形接線的類(lèi)型為本次課重點(diǎn)，橋形接線的特點(diǎn)為本次課難

5、點(diǎn)。 （三）教學(xué)方式 授課形式采用以多媒體教學(xué)為主，板書(shū)為輔。教學(xué)手段采用啟發(fā)式、案例式、比較法、列舉法等多種教學(xué)方法相結(jié)合。 （四）教學(xué)設(shè)計(jì) 1.橋形接線適用場(chǎng)合。首先從企業(yè)變電所的設(shè)計(jì)現(xiàn)狀出發(fā)，分析企業(yè)變電所為了保證對(duì)重要的一、二級(jí)負(fù)荷可靠供電，廣泛采用由兩回電源線路受電、企業(yè)內(nèi)部裝設(shè)兩部變壓器的情況，從而采用啟發(fā)式教學(xué)，引出橋形接線的適用場(chǎng)合：橋形接線適用于企業(yè)變電所中只有兩臺(tái)變壓器和兩條線路的情況。 2.橋形接線圖。指出“根據(jù)橋連斷路器的位置不同”，橋形接線分為兩種類(lèi)型，即內(nèi)橋和外橋，讓同學(xué)們以此識(shí)別內(nèi)橋和外橋接線圖，如圖1、圖2所示。 3.橋形接線

6、的特點(diǎn)。此處重點(diǎn)以?xún)?nèi)橋接線為例，分析該接線形式的優(yōu)缺點(diǎn)。（1）內(nèi)橋接線的優(yōu)點(diǎn)：①線路投、切靈活，不影響其他回路的工作。結(jié)合多媒體上的電氣主接線圖，以動(dòng)畫(huà)的形式展現(xiàn)線路投切時(shí)的操作順序。此處涉及到投切線路時(shí)隔離開(kāi)關(guān)和斷路器的操作順序務(wù)必正確的問(wèn)題，順序錯(cuò)誤會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重后果，因此，筆者在此處插入一個(gè)視頻短片，描述在工作現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生實(shí)際的誤操作而導(dǎo)致嚴(yán)重的人身和設(shè)備危害問(wèn)題，讓學(xué)生對(duì)誤操作的后果留下足夠深刻的印象，從而掌握正確的操作順序。也就是說(shuō)，通過(guò)視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)的共同沖擊，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)該知識(shí)點(diǎn)的感受。②布置簡(jiǎn)單，占地面積小，可發(fā)展為單母線分段接線。此處以動(dòng)畫(huà)的形式展現(xiàn)如何由內(nèi)橋接線發(fā)展為單母線分段接線的過(guò)程

7、。（2）內(nèi)橋接線的缺點(diǎn)：接著從內(nèi)橋接線的優(yōu)點(diǎn)出發(fā)，相應(yīng)地引出與此對(duì)應(yīng)的內(nèi)橋接線的缺點(diǎn)，即：變壓器投切操作復(fù)雜，故障檢修影響其他回路。此時(shí)亦以動(dòng)畫(huà)的形式描述變壓器投入和切除時(shí)的操作步驟，讓同學(xué)們對(duì)高壓開(kāi)關(guān)的操作順序有更加深刻的體會(huì)。 4.內(nèi)橋接線的適用場(chǎng)合。從內(nèi)橋接線的優(yōu)缺點(diǎn)出發(fā)，采用“啟發(fā)式”教學(xué)，讓同學(xué)們總結(jié)出內(nèi)橋接線的適用場(chǎng)合：適用于受電線路較長(zhǎng)（即線路故障多），而主變年負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)高（即主變不經(jīng)常切換）且無(wú)穿越功率的場(chǎng)合。 5.外橋接線的適用場(chǎng)合。由于外橋接線的優(yōu)缺點(diǎn)恰恰與內(nèi)橋接線相反，借此機(jī)會(huì)，利用翻轉(zhuǎn)課堂理念，調(diào)動(dòng)學(xué)生參與的積極性，讓學(xué)生利用“比較法”，自己分析外橋接線

8、的特點(diǎn)。此時(shí)任課教師可以略講此環(huán)節(jié)。 6.全橋接線。從前面的講述出發(fā)，可以很自然地延伸出全橋接線圖，如圖3所示。此時(shí)學(xué)生很容易識(shí)別該接線圖，理解該接線形式的優(yōu)點(diǎn)：對(duì)變壓器和線路的操作均方便，運(yùn)行靈活，適應(yīng)性強(qiáng)；缺點(diǎn)：所需設(shè)備多，投資大，變電所占地面積大；適用場(chǎng)合：適用于少數(shù)用電量很大且非常重要的大型企業(yè)的總降壓變電所。 7.案例分析。采用“案例法”，以學(xué)校35kV總降壓變電站橋形接線電氣主接線圖為例，讓同學(xué)們把所學(xué)理論知識(shí)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐有效結(jié)合起來(lái)，達(dá)到學(xué)以致用的目的。8.布置作業(yè)。樹(shù)立“以學(xué)生為中心”的理念，充分發(fā)揮學(xué)生是知識(shí)的主動(dòng)構(gòu)建者身份，布置學(xué)生課外收集相關(guān)企業(yè)變電站的橋形電氣

9、主接線圖，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際進(jìn)行橋形接線的具體分析。 四、總結(jié) 筆者圍繞“橋形接線”這個(gè)知識(shí)點(diǎn)，在本次微課設(shè)計(jì)過(guò)程中采用現(xiàn)代化的多媒體課件為主、傳統(tǒng)板書(shū)和視頻短片為輔的教學(xué)形式，對(duì)教學(xué)路線進(jìn)行了精心的設(shè)計(jì)，將教學(xué)內(nèi)容深入淺出地傳達(dá)給學(xué)生，達(dá)到了較為理想的教學(xué)效果?！肮S供電”課程的特點(diǎn)是理論與工程實(shí)踐聯(lián)系緊密，因此在微課設(shè)計(jì)過(guò)程中不拘泥于課本原始內(nèi)容，適當(dāng)?shù)囊牍こ虒?shí)際現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)誤操作的視頻案例，引入本校35kV變電站的電氣主接線圖案例，激發(fā)學(xué)生更強(qiáng)的學(xué)習(xí)興趣，以達(dá)到最佳的教學(xué)效果?？傊Ｍㄟ^(guò)本次微課程的設(shè)計(jì)，達(dá)到“拋磚引玉”的效果，對(duì)電氣類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程微課設(shè)計(jì)的發(fā)展起到一定的推動(dòng)作用。