基于工作過程的電氣二次回路實訓教學探究

摘要：針對電氣二次回路實訓項目基于工作過程的改革，采用任務驅動、行動導向的教學模式，由老師為主導轉換為以學生為主導，培養(yǎng)學生從事電氣二次回路的設計、安裝、調試和運行維護崗位，達到掌握電氣二次回路安裝、運行、維護的技能，使學生能更好地理解電氣二次回路，掌握故障查找的方法。基于工作過程的教學，有利于調動課堂教學氣氛，提高學生的學習積極性，提升學生的專業(yè)能力。

關鍵詞：二次回路；基于工作過程；實訓教學；教學改革

作者簡介：董雪峰（1968-），男，河南鹿邑人，鄭州電力高等?？茖W校電力工程系，工程師；趙衛(wèi)東（1965-），男，河南登封人，鄭州電力高等?？茖W校電力工程系電力實訓中心主任，高級實驗師。（河南 鄭州 450004）

中圖分類號：G642.1 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）27-0119-02

“電氣二次回路實訓”是面向“發(fā)電廠及電力系統(tǒng)”、“供用電技術”等專業(yè)開設的一門實踐課程，是一門從專業(yè)崗位分析入手，以職業(yè)能力培養(yǎng)為目標，基于工作過程的課程。二次回路故障查找是其中的一個學習情境，其教學目標是：使學生能夠看懂電氣二次原理圖和安裝接線圖，能夠熟練使用萬用表和絕緣表，會根據(jù)故障現(xiàn)象分析二次回路故障的原因，并掌握現(xiàn)場二次回路故障查找的方法和技巧，掌握電氣二次回路上工作的安全技能。

一、傳統(tǒng)模式下的電氣二次回路實訓教學

電氣二次回路實訓設置在“發(fā)電廠及電力系統(tǒng)”、“供用電技術”等專業(yè)第四學期進行，主要分成兩個項目：項目一是電氣二次回路安裝，學生按照給出的過電流保護的二次安裝接線圖，采用相對標號法進行接線，鍛煉學生識圖和二次安裝接線工藝的訓練。項目二是二次回路故障查找，給出學生微機保護測控盤的安裝接線圖和原理接線圖，讓學生練習識圖和二次故障的查找。每個項目15學時，共計30學時，一周時間。

分析這兩個項目的實訓內容，發(fā)現(xiàn)和其他實訓環(huán)節(jié)有重復的地方：項目一的二次安裝接線工藝，學生在第二學期低壓電動機控制回路的實訓中已經(jīng)練習掌握；在識圖方面，項目二中也有安排，造成實訓內容重復安排，使二次線故障查找的時間較短，訓練力度不夠，不利于學生綜合能力的提升。

在教學方法方面，傳統(tǒng)的教學模式中，老師是教學的主宰者和指揮者，整個教學過程的設計、組織和安排都是圍繞老師教學進行的，學生受制于老師，被動地學習，缺乏主動性。實訓教學內容和過程與現(xiàn)場的工作情境有很大的差距，這樣不利于學生專項能力的培養(yǎng)，不利于學生綜合能力的提升。

二、基于工作過程的電氣二次回路實訓教學設計理念

基于工作過程的電氣二次回路實訓的開發(fā)與設計，是通過查找二次回路故障來實現(xiàn)教學任務的。在教學過程的情境設計中遵循著以學生為中心的原則，老師提出問題，讓學生思考和查找，老師引導，讓學生在做中學，學中做，主動建構屬于學生自己的理論知識體系和操作實際技能。

在學習情境的設計中，以現(xiàn)場實際工作的二次回路故障查找為導向，讓學生在二次回路故障查找的過程中，加深二次回路原理圖和安裝接線圖的認識，掌握二次回路故障查找的方法和步驟，以及二次回路上工作的安全注意事項，實訓設計內容包括二次交流電壓電流回路、二次直流保護控制信號回路等，總共30學時。

基于工作過程的教學安排在典型客戶配電室實訓室里，以“檢修班組”處理運行設備二次回路故障來承載學習活動。典型客戶配電室內有10kV高壓配電柜、變壓器、低壓配電柜和直流系統(tǒng)，采用這種基于工作過程的教學模式，每個小組以工作班成員身份，根據(jù)老師給定的二次回路故障查找工作任務的要求，通過查閱資料，制訂查找方法，準備工作票和繼電保護安全措施票，在配電室進行帶電和不帶電兩種狀態(tài)下二次故障查找工作。查找過程老師做好安全監(jiān)護，對整個過程引導指導，工作結束后，各工作班成員，填寫工作記錄，進行總結和反思，向指導教師匯報經(jīng)驗與體會，全班同學共同分享。

三、基于工作過程的電氣二次回路實訓教學具體實施方案

1.準備階段

基于工作過程的二次回路故障查找教學之前，要求學生會大致看懂二次安裝接線圖和原理圖，每名學生每人發(fā)一套配電室的二次接線圖，了解圖紙包含哪些內容，不必要求很精確地掌握理解，每名學生提前認識二次設備，采用小組自查和老師抽查的方法進行準備作業(yè)的檢查。

2.任務布置，編寫解決方案

學生分成8個工作小組，每組5人，老師布置任務，提出配電室出現(xiàn)的故障，比如：某斷路器不能電動合閘、某斷路器在跳閘位置而綠燈不亮、母線電壓指示不平衡、直流一點接地信號發(fā)生等，讓學生填寫工作票，并分析故障產(chǎn)生的可能原因，確定測量方法，查找故障點方案。此過程學生也可以在課下完成，為老師布置的工作任務編寫解決方案，打好基礎。

3.基于工作過程的實施，下面以某斷路器不能電動合閘為例說明整個教學過程

（1）學生制訂故障查找方案后，各組之間互查，老師抽查并分析。在教學中預先給學生布置實訓任務，留有做方案的時間，小組互查結合老師抽查給小組制訂的方案打分。通過檢查，分析方案的全面性，看能不能查到故障點；分析方案的可行性，比如有些想法在原理圖上是說得過去的，在實際操作測量中是沒法進行的；分析方案的效果，在二次回路的故障中，有些二次設備故障是現(xiàn)場經(jīng)常出現(xiàn)的，有些不常出現(xiàn)，如熔斷器熔斷、接點接觸不良等容易出現(xiàn)的故障，現(xiàn)場容易出現(xiàn)這些缺陷的安排先查，不易出現(xiàn)的故障安排后查。

（2）準備工作票和繼電保護安全措施票。工作票和繼電保護安全措施票是保證人身和設備安全的重要組織措施，通過準備和填寫工作票，讓學生了解、掌握現(xiàn)場的工作過程，使學生認識設備，了解一次系統(tǒng)，提高安全意識，掌握安全技能。

（3）按照既定方案，先在不停電情況下，帶電查找斷路器不能合閘的原因。二次回路帶電工作，故障點查找方便快捷，但安全系數(shù)不高，現(xiàn)場查找故障點時，一定要有專人監(jiān)護，帶電測量時，要兩人配合，一人測量，一人讀表，表計檔位正確，嚴防直流系統(tǒng)接地和短路。

（4）按照既定方案，在停電情況下，進行二次回路故障查找。該方法是在斷路器操作電源停電的情況下進行的，二次回路的測量要注意電阻和線圈直流電阻對測量結果的影響。測量前牽涉到的二次回路提前在黑板上畫出，以便全班學生都能看清楚。幫助學生了解故障查找者的工作思路，整個故障查找和測量數(shù)據(jù)要在黑板上記錄，老師和同學們一起分析故障查找過程的安全性、可行性、時效性，直至最后查出故障。

（5）在二次回路故障查找的工作過程中，可以設計幾個驚險動作，加深學生對知識和技能的掌握，使其終身難忘。如：例舉低壓人身觸電傷亡遠高于高壓人身傷亡，使學生在工作過程中不能掉以輕心。例舉二次回路工作時，不記錄拆接線，致使二次線沒能完全恢復，造成重大事故，這種人為事故在工作中會受到嚴重處理，甚至丟掉工作。例舉斷路器合閘時，控制開關合閘接點兩端是直流220V，但是合閘時接通并不短路，是什么原因。演習一個從高低登上不小心摔下來的例子，只讓表演者知道，其他同學不知道，驚險的一幕讓學生們懂得工作時注意安全。

（6）故障點找到后，工作結束，恢復故障查找過程中所拆除的二次線，辦理工作票終結手續(xù)。最后同學們和老師一起反思學習過程，吸取教訓，總結經(jīng)驗。各學習小組負責人和指導教師共同對任務的實施過程和效果進行檢查和評估打分。

（7）課后留一些思考題，如二次回路包括哪些設備，電壓互感器和電流互感器二次回路為什么只有一點接地，直流系統(tǒng)為什么不接地，直流系統(tǒng)發(fā)生一點接地有哪些危害等等，既能幫助學生對一些常識的掌握，又能引起學生對知識的思考和探索的興趣。

四、基于工作過程的電氣二次回路實訓獲取的技能

通過對實訓內容和訓練方法的改革，加強了學生的安全意識，提高了識圖能力和故障分析能力，同時也提高了學生的團隊合作能力。

安全技能：通過基于工作過程的二次線故障查找實訓，使學生加強了安全意識，掌握了安全技能。通過整個工作過程，學生理解了工作票和繼電保護安全措施票的作用、履行工作票的手續(xù)。在整個基于工作過程的實訓中，學生們懂得了要遵守現(xiàn)場的規(guī)章制度，學會了如何保護自己、如何保證設備的安全運行。

識圖能力：在二次回路故障查找過程中，不斷在原理圖中分析故障點在什么地方，并在安裝接線圖中找到位置來測量，這樣就深刻理解和掌握原理圖和安裝接線圖的識圖能力。

二次線故障查找的專業(yè)能力：學會了萬用表的使用方法和技巧，學會了拆接線的注意事項，學會了如何根據(jù)故障現(xiàn)象判斷故障點可能在哪里，學會了如何判斷排除可能的故障點，懂得了二次回路哪些部位容易出現(xiàn)故障。

社會能力：增強了學生抗挫折的心理承受能力，讓學生通過不斷努力感受到完成任務后的成就感，提高了自信心，培養(yǎng)了吃苦耐勞、愛崗敬業(yè)的職業(yè)精神；提高了團隊合作能力、溝通能力、語言表達能力；學會了客觀自我評價和評價他人。

基于工作過程的電氣二次回路實訓項目完成后，從以上幾個方面鍛煉了學生的整體綜合能力。

五、基于工作過程的電氣二次回路實訓經(jīng)驗和不足

1.用“任務驅動法”實施全部教學活動，使學生學習目的明確，態(tài)度積極主動

學生根據(jù)老師布置的學習工作任務單和學習引導文，制訂故障查找方案。教師審核后，學生執(zhí)行施工計劃，完成學習工作任務，教師對學生完成情況進行點評。

2.采用“角色扮演法”進行工作組成員合作完成教學任務，達到學習的目的

在操作實施過程中，按照現(xiàn)場工作票工作成員的組成，使學習小組成員扮演著不同的角色，包括工作負責人、安全員、工作班成員、值班員等，共同完成學習工作任務。在不同的學習工作任務中，學生的角色可以互換。

3.“討論教學法”落實到方案的制訂、方案的討論和實施各環(huán)節(jié)，活躍了學習氣氛

基于工作過程的電氣二次回路故障查找的教學，從老師布置任務后，學生以小組為單位，討論故障的可能原因，制訂故障查找方案，到對方案的審核、執(zhí)行，都需小組成員充分討論，采用由小組不同成員作為代表進行發(fā)言，其他小組討論，老師點評的方法。在操作實施過程中，出現(xiàn)的問題由小組自行組織討論解決；在討論中，學生對問題進行較為深入的探討，提出各自不同的觀點和見解，使其更加主動地參與學習過程。

4.“演示教學法”用于指導學生的技能訓練

對電氣二次回路實訓中基本操作，以學生為主，教師進行必要的演示教學，規(guī)范和糾正學生的錯誤操作行為，在實操中，發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。演示教學法在二次回路故障查找的應用中，由于場地小，二次設備集中，學生不可能都能看到，為了能夠兼顧40人的班級，每個學生都能看得到，可以采用教學現(xiàn)場配置多媒體教學系統(tǒng)，提前拍照片、錄制錄像，操作者測量到某個設備或端子排時，要配以照片說明。

5.整個教學過程充分體現(xiàn)以“學生為主體”的原則

在保證安全的情況下，老師引導整個學習過程，學生來操作，極大地調動了學生積極性。

6.基于工作過程的教學方法的考核

（1）學生個人評價和小組評價相結合。個人評價主要考核學生個人在完成任務過程中，表現(xiàn)出的個人方法能力、專業(yè)能力、合作能力、情感態(tài)度、語言表達能力；小組評價即考核小組方案制訂、實施、效果及小組的團體意識。

（2）小組自評價與小組之間互相評價相結合。老師引導組織，不同小組派代表介紹并自評價，其他小組觀察思考和打分，同時也了解了各小組的作業(yè)任務完成情況。

（3）學生自評和老師抽查點評相結合。為客觀給學生打分，由于時間關系，老師不可能兼顧到每個小組、每位同學，利用學生相互檢查，使檢查更細致，同時調動學生積極性。此外，老師一定要抽查督促，使學生及時解決出現(xiàn)的問題。

六、總結

通過對電氣二次回路實訓課程基于工作過程的改革，對采用以行動為導向、以任務為驅動的教學模式的實踐和探索，證明在這種基于工作過程的情境中學習，能極大調動學生的學習積極性，使學生有時間獨立思考，自己動手親自操作實踐，較快地掌握實踐經(jīng)驗和職業(yè)技能，加深對專業(yè)理論知識的理解，并提高其他方面的綜合能力，適應可能不斷變動的職業(yè)生涯，適應社會的需求。

參考文獻：

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