繼電保護多媒體教學課件的開發應用

西安航空技術高等專科學校 雷登峰

繼電保護多媒體教學課件的開發應用

西安航空技術高等專科學校 雷登峰

以Authorware為平臺，結合AutoCAD，Photoshop和Flash等應用軟件開發的繼電保護多媒體教學課件，將復雜的繼電保護設備、電路接線及工作原理以聲音、圖像、圖形和動畫等形式表現出來，有助于深入理解課程內容，也為遠程教學提供了極大的方便。

繼電保護；多媒體教學；課件

在網絡化社會中，多媒體教學的優越性是不言而喻的。多媒體教學打破了舊的本本教學方式，教師可以以學生對象的不同特征和要求，有針對性地組織課堂教學素材和內容，補充相關的媒體信息如聲音、圖像、圖形、動畫等，增加學習的透明度、直觀性及趣味性；多媒體教學以學生為主動對象，采用有問有答的提示學習法，如練習題學習方式、復習指導方式、游戲學習方式及模擬實驗室學習方式等，給學生一個自我學習、自我發展的環境和空間；多媒體教學網絡還可以將最新的相關信息加以處理，開設信息窗，給處于渴望接觸新事物、新觀念的學生多增加一雙接觸社會的眼睛。多媒體教學的加入可以形成一個新的開放性的、有彈性的交互式教學模式。這在調動學生學習積極性、充分發揮學生主動性、挖掘學生潛能、體現學生的學習個性和價值方面有著重要的意義。本文主要闡述如何利用多媒體軟件進行繼電保護課程多媒體教學課件的開發應用。

1.繼電保護教學中存在的問題

繼電保護專業課程的教學中，最大的困難在于如何將一些設備，如發電機、變壓器、斷路器等的內部結構，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，內容相對滯后于實際生產的發展，另外，課本的圖片和說明基本上是靜態的、呆板的，所以，要正確、準確、精確地講解比較困難。繼電保護課程中所涉及的設備是復雜設備，只憑教師語言難以描述，學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備的，內容較多，學生學習壓力相對較大。如果利用繼電保護多媒體教學課件等輔助教學資料，可以達到事半功倍的教學效果。

2.繼電保護多媒體教學課件的開發

2.1 開發過程

由于繼電保護多媒體教學課件是面向教學，且具有數據量大、交互性強的特點，從而決定了其開發具有獨特的方法。開發過程包括：課件項目的確定、具體的教學設計、整個系統的總設計、稿本的編寫、數據的準備、軟件的編輯等。在此過程中不斷試用和修改，最后形成可用版本。

2.2 課件的設計

繼電保護多媒體教學課件以中國電力出版社出版、翁昭樺主編的《繼電保護》（I）為藍本設計。課件以教材主要章節為基本框架，包括緒論、低壓線路保護、高壓線路保護、線路微機保護、變壓器保護、發電機保護、母線保護及自測題等環節。每一章又有不同分層結構的內容，以此類推。

a）將課程教材內容重新選取、編排、組織。以主要內容、概念、公式、圖形、圖像為單元進行素材的搜集和綜合。

b）用AutoCAD2000繪圖軟件對圖形進行繪制和處理，形成可以隨時調用的基礎圖形庫。

c）將繼電器、保護屏用數碼照相機進行實物拍攝，利用Photoshop進行圖像加工，形成圖像庫。力求從不同方位、不同角度觀察和說明各種繼電器基本結構、繼電保護裝置具體構成、設備排列位置和接線方式。

d）對自測題加入提示和參考，形成練習庫供學生自學練習；對試題加以匯總和數據庫加工，形成試題庫，供教師編輯試題使用，并可作為校園網絡學生提問、答疑的交互知識庫資源。

e）利用Authorware軟件平臺對文本文件、圖形文件、聲音文件、圖像文件等加以編排，并加入部分用Flash軟件制作的動畫。其中，文本文件以課程章節為基本系統，每一版面對主要內容加以描述，并留有公式、概念和插圖位置。部分較復雜圖形利用放大功能加以處理。在描述保護分步動作過程時加入動畫和聲音講解相結合的方法，力求給學生一個詳細又清晰的解釋過程。

2.3 多媒體課件實例

以三段式電流保護多媒體課程來說明，三段式電流保護的展開圖如圖1所示。

圖1 三段式電流保護展開圖

表1 保護對象的表現方式

a）以文本方式列出三段式電流保護的概念、組成元件，說明每一段電流保護工作原理。寫出整定方式（列出整定公式），列出3種保護動作時限圖和保護范圍，并進行對比。

b）通過原理接線圖及展開圖，對保護接線的對象、性能、結構加以分步敘述。保護對象的表現方式見表1。

c）在原理接線圖中，對保護的組成元件和組成單元加以區別。分別顯示瞬時電流速斷保護包括的元件：兩相電流繼電器KA1，KA2；信號繼電器KS1；中間出口繼電器KM。顯示限時電流速斷保護各元件：兩相電流繼電器KA3，KA4；時間繼電器KT1；信號繼電器KS2；中間出口繼電器KM。顯示定時限過電流保護：兩相電流繼電器KA5，KA6；時間繼電器KT3；信號繼電器KS3；中間出口繼電器KM。以上顯示部分以不同顏色加以區別。

d）說明保護反應及處理線路故障的過程。分別設置線路保護一段、二段、三段整定值：設各段整定值分別為8 A，5 A，2 A；假設分別在各段保護范圍內出現故障，故障電流分別為10 A，7 A，4 A，比較大小后顯示，保護動作元件部分閃動、保護起動元件只變色。

e）連接上述所有分步狀態，形成連續動態變化過程，加以演示。其動態變化過程：出現線路相間斷路故障—一次側電流增大—互感器二次電流增對每一個元件組成結構、保護反應步驟加以說明，由此完成保護的完整動作過程的描述。

3.繼電保護多媒體教學的發展潛力及方向

繼電保護多媒體教學不僅可以應用在正規的學校教學中，而且可以通過互聯網絡，使遠程地區的學員也對專業知識及新信息有所了解和接觸。對于現有的電力系統在職職工的函授教育、職工培訓、各級專業技術考核方面也可以起到積極的輔助作用。