自制儀器在電工強電實驗課中的使用

宋飛

摘 要：科技在不斷發展，電力是社會發展的重要推力之一，人類依靠電力的發展造就今天的文明和文化，如今在各大職業技術學院都開設了電子電力專業，力求培養更多有創造力的電力技術人才?？萍嫉陌l展離不開實驗，電子專業也是如此，強電實驗因涉及到高于常規220V電壓的高伏電力，學生在實驗過程中存在一定的安全隱患。因此，教師在教學過程中可針對學生的學習情況自制儀器用于學生的強電實驗。本文主要結合自制儀器的特點，分析其對學生強電實驗的影響。

關鍵詞：自制儀器；電工；強電實驗

引言

人類文明的起源和電力有不可磨滅的重要聯系，人類在進化初期為了解決溫飽問題，利用“鉆木取火”的方式得到光明和溫暖，直到1832年世界上第一臺發電機在法國問世。后來愛迪生發明了電燈，這個舉世聞名的創舉是電力給人類社會帶來巨大進步的起源。電力作為實業的代表，在近幾年的教育體系中也受到互聯網浪潮的沖擊。職業學院的教育工作者應創造新穎的教學設備和教學模式，引導學生對電力的學習興趣。本文主要通過自制儀器在電工實驗中的運用，研究其對學生個人能力和電力專業發展的重要影響。

一、自制斷路儀器，增加課堂實踐性

電是人類賴以生活的重要資源之一，其通過風能、太陽能、潮汐能等先進的技術保證正常的電力產量。雖然電力和人類在生活中朝夕相處，但也有很強的神秘性和危險性。我國各大院校都設置了電工電力相關專業，但電子實驗的實際操作課程卻沒有得到重視，強電實驗作為危險實驗的首要代表由于相關保護技術落后，無法在學生的實驗課上得到普及。目前強電實驗專業的技術僅靠教師的講解學生只能依據枯燥的課件結合教師的講解想象“強電實驗”的實驗過程，這樣抽象的教授方式不利于學生切實的理解電力知識，容易出現疲倦、畏難等不良現象。為了解決學生在實驗課堂面臨的實際問題，教師可通過自身的知識體系建立完整的自制儀器的設計構想，并整合各方資源，將自制儀器應用到強電實驗課。目前市面上已經有許多防止強電發生安全意外的先進技術，其技術的核心大多都是通過降低電壓實現。因此，在進行強電實驗的過程中為了防止實驗過程中可能發生的安全隱患，教師能自制一臺可視化的斷路器，利用透明的設計材料，達到設備內部的可視化效果，將220V電壓降低成弱電壓，確保電力的安全性。在強電實驗過程中不僅能將強電轉化成弱電，還擴大了可調節電流的范圍，在不同的電流范圍斷路器能出現不同的動作反應，從而實現對強電實驗的保護作用。教師在課堂上演示該儀器的使用方法，引導學生觀察可視化斷電器內部結構的變化情況。若在強電實驗中發生斷路現象，設備會發出很大的響聲，通過聲音的震懾力警醒學生在強電實驗中安全的重要性。通過該自制儀器在實驗課上的運用，引導學生自主思考，形成創新創造能力。

二、將教學儀器透明化，增加學生的學習興趣

職業技術學院的核心目標是培養專業的技術人才，因此在電力專業教學過程中所使用的教學設備也越加高端和科技化。但是因為技術的不可傳播性和各種專利的出現，電子設備的結構越來越復雜和神秘，學生對課堂上使用的電子設備不能有直觀的認識，只能從名稱的不同辨別儀器的功能。學生對未知的東西都會抱有怯懦的心理狀態，因此，封閉的電子設備不利于引發學生的積極性和動手能力?；诖?，教師可將部分教學設備外觀透明化，讓其內部結構更加清晰明了的展現在學生面前。在強電實驗的實踐中為了保護電動機的工作性能，熱繼電器隨之而生，其主要通過設置不同檔位的額定電流，并觀察電流值變化與切斷電源時段的關系。教師自制的熱繼電器有透明的外部結構，學生能清楚看見金屬片、各種觸點、元件等電子內部構造。在其工作過程中當電動機工作超負荷時，熱繼電器的金屬片將發生脫扣現象。通過透明化的自制儀器能褪去電子設備的神秘面紗，引發學生的學習興趣，讓學生在強電實驗過程中積極思考，了解不同儀器的機理運作現象。

三、增強強電實驗設備的可控性，培養學生的動手實踐能力

電力的發展是許多技術發展的重要基礎，例如計算機技術，除了軟硬件的高科技加持，其中許多電子設備和運作原理離不開電能。而順應當今社會的高速發展，電力設備也依賴計算機技術有很大的進步。目前計算機在各個領域的運用都十分廣泛，其衍生的人工智能、程序編寫等功能也助力于社會的進步。在強電實驗過程中變頻器也是重要的保護裝置，變頻器的工作原理是通過調整電源頻率對負荷電力工作進行保護。在職業技術學院的強電實驗中，為了加強學生的動手實踐能力，教師可設置能用程序控制的多速變頻器，通過程序的調整實現不同檔位的頻率變化。其操作過程安全簡便，能讓學生觀察到電動機運轉機理和變速器轉速的關系，從而更好的理解變頻器的工作原理。編程等技術在教學儀器的應用也能加深學生對高科技技術的理解，增加學習興趣，培養學生的創造能力，提高動手實踐的頻率，也體現了電力專業教學超前性。

四、結束語

通過對職業學院的教學實驗觀察發現，學院在進行教學活動時仍舊以知識點的梳理為主，不注重學生動手能力的培養。電力專業因其危險系數高，其中涉及的實驗更難以得到實踐操作，這樣的現象有悖于國家倡導的素質教育模式。強電實驗是讓學生通過自身科學研究的成果建立完整的邏輯思維。教師按照學生的學習習慣制造具有針對性、獨一無二的教學儀器，不僅培養學生對未知事物的探索能力，也是對教師自身專業技能能力的肯定，是多元化教學、高質量教學的重要保證。

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