關于互感器理實一體化教學方法的思考

孫艷琴

（黃岡師范學院 機電工程學院，湖北 黃州 438000）

關于互感器理實一體化教學方法的思考

孫艷琴

（黃岡師范學院 機電工程學院，湖北 黃州 438000）

文章主要探討地方新建工科院校機電專業“供配電技術”課程中一次設備教學方法，并提出改進途徑，并以電力系統中作保護和測量用的互感器為例，主要分析傳統教學中的局限性，結合自身深入實踐互感器生產企業的實際工作經驗，提出教學優化方法。

互感器；局限性；實踐；優化

互感器作為電力系統中輸變電設備的重要組成部分，其作用是將輸變電線路上的高電壓和大電流按比例縮小，以便用儀表直接進行測量并將縮小的電壓和電流給繼電器供電，以對系統進行保護[1]。據不完全統計，國內大多數地方本科高校并未單獨開設互感器專業課程，在有限的教學課時和缺乏互感器成品和半成品設備情況下，以及高危行業課程教學開展存在校內外實踐環境欠佳以及安全因素的制約，教師基本上只能對互感器的基本原理、功能、接線方式以及注意事項作理論性的簡要介紹，學生對社會普遍需求的設備維修和調試崗位的能力并未極大提高[2]。目前，地方高校正向應用技術大學轉型，為了緩解高校新建或改建實驗室的時間周期，依托地方企業，打造實踐平臺，提高學生應用能力，克服“追趕式”擴張發展，結合地方企業的優缺點，聯合地方特色發展專業，落實校企合作協議顯得尤為重要。

1 教學環節的局限性

黃岡師范學院“供配電技術”課程在實驗實訓建設、多媒體教學、教學資源建設、教學改革等方面在不斷發展。但實際教學效果并不理想，與地方高校轉型培養應用型技術人才的宗旨相差甚遠。主要存在幾點原因：（1）理論教學方面。由于課程內容理論性較強，課時安排有限，經驗數值、計算公式較多，學生上課參與度不高，特別是一次設備部分多數采用多媒體教學為主導、輔以板書的授課方式。主要從結構、型號、功能、接線方式、注意事項等幾個方面進行論述，學生積極性不強。設備傳統的制造工藝、檢測試驗、運行及維護等并未完全系統學習，學生的實際操作能力水平未提高。（2）實訓教學方面。目前，供電教學環節中使用的實訓裝置設備融合了系統集成技術、傳感技術、智能控制技術、人機界面技術等關鍵技術。師生可以通過實訓裝置進行“教、學、做、練”一體化的教學訓練活動。大多數實訓裝置只針對電流互感器與電壓互感器的接線方式設計了實訓內容，學生僅能通過裝置表面提供的一次端子P1，P2和二次端子S1，S2等，聯合拓展模塊中的模擬三相電路進行接線方式的訓練，觀察電流表和電壓表的讀數，從而推斷一次側進一步了解與掌握互感器的功能與使用事項。同時，結合仿真實訓平臺，加深對知識的理解。然而，模擬設備始終停留在感性認識上，學生在實際的高危行業工作崗位仍然無所適從。（3）現場教學方面。基于實踐要求較高的特性以及電氣開關設備投資大，費用高等因素的考慮，地方本科院校新建工科院校為了緩解對實驗室進行建設和改造所需經費和時間的壓力，且校外實習的基地尚未規模化，本校教師多數采用帶隊到學校內部以及當地工廠參觀的方式開展現場教學，考慮到安全因素，參觀時間和次數受到制約，學生短時間將內并未將理論性的知識與實際完全結合，效果欠佳，并未提高學生故障分析及處理能力。（4）師資隊伍方面。高校培養創新實踐能力的學生需要“雙師型”教師。學院教師通常沒有在企業工作的經歷，欠缺工程實際問題的經驗。課堂教學通常就依靠教材進行教學，很少融入項目式、研討式、情境式、實踐式的教學，缺乏對學生創新實踐思維的引導和培養。教師自身的工程能力、創新實踐能力薄弱，嚴重影響了學院學生實踐能力的培養[3]。

2 提升教學效果的優化方法

2.1 開設半成品實驗制作課堂

強化實踐，知行統一，積極構建實踐育人環境。以互感器為例，其制作流程主要有以下工藝：一次、二次線圈繞制、半成品檢驗、烘箱加熱、裝模、真空澆注、加熱固化、脫模、加熱后固化、去毛刺、安裝裝配、成品試驗、成品入庫等幾個步驟完成。其中，一、二次線圈繞制所涉及的設備和工具主要有工作平臺、臺虎鉗、臺鉆、手虎鉗、繞線胎、劃線模、斷線鉗、裝飾刀、鐵剪、電工刀、鋼板尺、卷尺、木棰、活扳、M12絲錐、克絲鉗。材料主要有：玻璃絲包線、軟質銅帶、銅排、導電桿、接線板、連接板、支撐板、二次線圈、絕緣紙板、皺紋紙、平紋布帶、塑料膠帶、玻璃絲布帶、復合紙、錫條、銅焊條等。考慮學校現有條件和安全因素，為了加強和激發學生的實踐能力和積極性，部分型號的電流互感器一、二次線圈繞制較容易實現和開展，學生可以通過親自實踐，進一步感知互感器內部結構和工作原理，同時，熟練地認識和掌握各種工具及材料的使用方法是機電專業學生所必備的基本素質之一[4]。

2.2 應用討論法貫穿實踐教學

小組討論法是課堂教學互動模式的一種新穎的教學方法。討論法能夠激發學生的學習積極性，利于培養學生獨立的思維能力和語言組織表達能力，促進學生之間的合作能力，更能加深對知識的理解。然而，在實施的過程中，此種方法在實際的課堂教學中應用則比較少[5]。究其原因，主要在于專業理論課程課時有限，信息量大。“供配電技術”課程設計一般結合生產實際，選題一般多樣化，目的是提高學生對該門課程內容的綜合運用能力。因此，以周為單位開展的課程設計，在時間調配上彈性相對較大，比較容易集中組織學生討論，以小組為單位，匯報本課題組各個環節的開展方案及取得的成果，最終進行答辯。

2.3 建立專業認知綜合課程實踐周

緊扣“地方性”和“應用型”，立足“校企合作、工學結合”人才培養模式改革，系統構建以應用能力培養為主線，學生能力逐級遞進、綜合提升，獨立設置的實踐課程體系，在科學的頂層設計框架下考慮“專業認知課程綜合實踐周”[6]。比如，針對互感器一線崗位從業者應具有的基礎職業能力，以工藝實施工作順序為主線，將“機械制造工藝學”“金屬切削機床”“切削原理與刀具”“機床夾具設計”等機械專業基礎課相關實驗內容有機結合，以達到學生理論聯系實際，增強學生對專業背景和生產實際的直觀了解、穩步提升應用型人才培養水平和改善教學質量的目的。

2.4 健全課程考核內容

教學內容方面按照“以應用為目的，以講清概念，強化應用為重點”的原則，強調基本知識和技能，重視案例分析和模擬實訓，重點突出技能訓練方面的能力[7]。考核內容主要有3方面：（1）專業能力考核。包括常用電工儀器儀表的使用能力；使用電修工具對工廠供電系統中開關、電纜的故障進行檢測和排除維護的能力；使用兆歐表、接地電阻測量儀對設備絕緣、接地電阻進行檢查試驗能力；對變壓器進行維護、維修和檢修能力，根據系統需要，選擇電氣設備、線路的能力；工廠供電系統的設備、電纜安裝、運行、維護的能力，安全用電、計劃用電和節約用電以及供配電技術管理技能。（2）社會能力考核。主要包括培養學生的溝通能力及團隊協作精神，培養學生的質量意識、安全意識、環保意識，培養學生社會責任心。（3）方法能力考核。主要包括資料收集與整理能力，制定實施工作計劃的能力，繪圖與識圖能力，工藝文件理解能力，檢查、判斷能力，理論知識的運用能力。

3 結語

理實一體化的教學主要包括課堂教學、課程設計以及企業技術人員講解、演示、操作等，使學生熟悉工廠供電系統中一、二次設備的結構、組成、功能、使用范圍及特性，培養安裝、調試、運行維護等操作能力和故障排除能力，從而逐步培養學生具有獨立操作和一般性技術改造的能力，同時還能使學生了解企業文化，培養職業素質。此外，充分利用地方企業資源優勢，加強校企合作，聯合培養應用型技術人才，開辟新的教學路徑，抓基礎、重實踐，逐步提高學生創新能力，適應社會需要。

[1] 鄭嘉松.互感器試驗原理和方法[M].沈陽：沈陽變壓器研究所，1994.

[2] 孫凱.供配電技術課程教學改革探討[J].職業技術，2008（12）：24-25.

[3] 陳紅，李翔.關于供配電技術課程中兩個問題的探討[J].安慶師范學院學報（自然科學版），2014（1）：97-100.

[4] 史兵，蔣建明，張繼，等.供配電技術課程教學改革與實踐[J].中國電力教育，2011（18）：163-164.

[5] 鮑潔，梁燕.應用性本科教育人才培養模式的探索與研究[J].中國高教研究，2008（5）：45-47

[6] 晁勤，陳江，袁鐵江.電氣工程實踐教學模式的改革[J].實驗室研究與探索，2009（7）：141-143

[7] 王浩程.面向卓越工程師培養構建現代工程實訓平臺[J].中國大學教學，2011（6）：83-85

Reflections on the teaching method of integrating transformer rational integration

Sun Yanqin
（Mathematics and Electrical Engineering, College of Huanggang Normal University, Huangzhou 438000, China）

This paper mainly discusses the teaching method of a device in mechanical and electronic engineering major “Power Supply Technology” course in local newly built universities and colleges, and puts forward the improvement ways. Taking the transformer for protection and measuring in the power system as an example, mainly analyzes the limitations of traditional teaching, and puts forward the optimized teaching methods combined with the practical work experience of transformer production enterprise.

transformer; limitations; practice; optimization

項目名稱：基于串口服務器的水溫控制系統遠程通信設計與實現；項目編號：2015019503。

孫艷琴（1985— ），女，湖北仙桃人，助教，碩士；研究方向：電氣自動化。