基于電氣消防控制系統(tǒng)的動態(tài)教學模式研究

【摘要】在電氣消防控制課程中，利用組態(tài)等相關(guān)軟件形象化的將各章節(jié)知識點中涉及到系統(tǒng)動作過程（比如報警聯(lián)動系列）形象逼真的演示出來，從而提高教學有效性。為培養(yǎng)創(chuàng)新應(yīng)用型人才提供實踐經(jīng)驗。

【關(guān)鍵詞】電氣消防 組態(tài)軟件 改進方法

在本科教學中，基于提高教學有效性想法提出，將電氣消防課程作為研究對象將動態(tài)制作效果應(yīng)用于課堂理論教學當中。目前課堂教學模式的多媒體課件，不夠形象動態(tài)，僅僅停留在文字、圖片和表格上，而且枯燥的理論文字也很難懂，去現(xiàn)場直觀，但我們又缺少場所。于是我們借著這個想法將一系列動態(tài)效果呈現(xiàn)引入該課程。

首先，依托該門課程，初期課堂嘗試動態(tài)課件的教學，邊講邊修改，具有實際的說服力；其次，實驗室有部分電氣消防的演示模型，但為適應(yīng)本課題的研究，已經(jīng)局部更新；第三，作為電氣消防的主講教師，具備教學經(jīng)驗，新的教學課件運行基本達到預(yù)想。

消防系統(tǒng)一般包含火源，觸發(fā)器件（報警信號），報警控制器，聯(lián)動控制器以及一些配套裝置。火災(zāi)報警信號來源于各種探測器、手動報警按鈕、水流指示器、壓力繼電器和防火閥；報警控制器是接收、顯示和傳遞火災(zāi)報警信號，并能發(fā)出控制信息和指示的裝置；聯(lián)動控制器在消防系統(tǒng)中接收到來自觸發(fā)器的報警信號，能自動或手動啟動一些設(shè)施和顯示狀態(tài)的裝置，包括非消防電源切斷控制器、防火卷簾裝置、防煙排煙系統(tǒng)、室內(nèi)消火栓、自動滅火系統(tǒng)、電梯迫降控制裝置、火災(zāi)應(yīng)急廣播、火災(zāi)警報裝置和噴淋設(shè)施等。在授課中，我們將探測信號，報警裝置和聯(lián)動裝置都以圖片的形式展示，讓學生們認識實物并掌握工作原理，再用電氣組態(tài)軟件和計算機語言設(shè)計出動態(tài)的效果。比如在一個建筑物內(nèi)，火災(zāi)信號按鈕接收到信號，報警控制器接收到信號使聯(lián)動裝置動作等一系列的動作過程一一展示出來。一并具備改變傳感器接收類型，溫度，煙霧，可燃氣體和光來模擬而驗證各個裝置的靈敏度，或者故障信息等。

組態(tài)軟件具備強大的界面顯示功能，工控組態(tài)軟件大都運行于Windows環(huán)境下，充分利用Windows的圖形功能完善界面美觀的特點，可視化的風格界面、豐富的工具欄，操作人員可以直接進人開發(fā)狀態(tài)，節(jié)省時間；豐富的圖形控件和工況圖庫，既提供所需的組件，又是界面制作向?qū)В惶峁┙o用戶豐富的作圖工具，可隨心所欲地繪制出各種工業(yè)界面，并可任意編輯，從而將開發(fā)人員從繁重的界面設(shè)計中解放出來，豐富的動畫連接方式，如隱含、閃爍、移動等等，使界面生動、直觀；豐富的功能模塊；提供豐富的控制功能庫，滿足用戶的測控要求和現(xiàn)場要求；利用各種功能模塊，完成實時監(jiān)控， 產(chǎn)生功能報表， 顯示歷史曲線，實時曲線，提俠報警等功能，也可以是帶遠程遇信能力的遠程測控系統(tǒng)；周密的系統(tǒng)安全防范，對不同的操作者，賦予不同的操作權(quán)眼，保證整個系統(tǒng)的安全可靠運行；提供強大的仿真功能使系統(tǒng)并行設(shè)計，從而縮短開發(fā)周期。

在研究教學中，首先對電氣消防控制系統(tǒng)的教學大綱進行修訂，突出實踐教學環(huán)節(jié)，調(diào)整理論課時。其次就是專心學習組態(tài)軟件和一些計算機語言實現(xiàn)動畫效果。另外就是將理論知識和實際工程運行相結(jié)合，反復推敲，組合成課件，應(yīng)用于教學。再次修改授課計劃，應(yīng)用教學。最后增加實際電氣消防平面圖和系統(tǒng)圖的分析實例，在同學自學組態(tài)軟件的基礎(chǔ)上分組制作分析過程場景動畫，真正學以致用，最終實現(xiàn)檢驗成果的目的。如果最后根據(jù)課題研究進展和經(jīng)費或者學校資助可以將整個消防的控制過程以實驗設(shè)備的形式建成小型的消防控制中心，所有的配套設(shè)備模擬動作，直觀。我們還有這樣大膽的設(shè)想：將各種控制器的設(shè)計電路由教師和學生一起研究，讀懂，可以在此基礎(chǔ)上改進設(shè)計思路，畫出電路圖，采購器件，焊接，連線，提高了學生的動手能力，而且解決了學生的實習場所，使一些同學有了自己的實驗基地，逐漸成規(guī)模之后，我們要建成實驗中心，再大膽的去想，以后我們可以有自己的生產(chǎn)線，自己的工廠，解決了實習基地的問題，而且還可以創(chuàng)收。

目前各大高校不斷地改革工程類課程的教學方案，已經(jīng)取得了很好地效果，比如北京大學、南開大學紛紛將很多實踐性較強的課程從課堂移到了工廠工程一線，學生們受益匪淺，經(jīng)過這樣的教學模式轉(zhuǎn)變使學生們就業(yè)直接可以上手，節(jié)省了時間，也減少了枯燥難懂的理論課堂學時，如何利用好有限的理論課堂學時，國內(nèi)外高校都在探索嘗試，有采取實物演示的，有采用多媒體課件的，有互動教學的等等，效果都很好。總之我們都在互相借鑒取長補短，精益求精。研究關(guān)鍵也是核心所在就是在課堂上邊講解理論，邊通過課件演示理論應(yīng)用的過程，系統(tǒng)化，過程化，簡單易懂。途徑就是通過電氣軟件比如組態(tài)軟件結(jié)合計算機的一些語言將抽象理論系統(tǒng)結(jié)合控制對象過程化，動態(tài)化，形象化。最終的目的和價值就是提高課堂有效性，將理論知識迅速傳播給學生們的同時，也實現(xiàn)教師的自身價值。

創(chuàng)新之處有三點。利用組態(tài)軟件和計算機語言來實現(xiàn)電氣消防控制系統(tǒng)教學課件知識點中涉及研究對象動作的實現(xiàn)過程化，形象化。第一點：可以在課件動畫制作過程中顯示狀態(tài)信息，綠燈代表系統(tǒng)工作正常，紅燈代表故障報警狀態(tài)。第二點：在設(shè)計過程中涉及切換聯(lián)動的點比較多，突出切換的過程化。第三點：最后以實際工程為例，讓學生們獨立制作報警聯(lián)動過程動畫，檢驗教改成果。

在研究方法上主要就是采用分析法和對比法相結(jié)合，通過與傳統(tǒng)的板書式理論教學相對比，有理有據(jù)，有的放矢，以最后的實際教改成果呈現(xiàn)本課題研究的意義和價值。

我們立足于實踐教學的基礎(chǔ)上，專心研究，開發(fā)出一套更適合本課程學習的動態(tài)教學模式，改變枯燥的理論給學生帶來的沒興趣的學習態(tài)度，少走彎路。在提高自身教學能力的同時，也可以培養(yǎng)出適應(yīng)社會一線需求的應(yīng)用型的工程專業(yè)人才，推動教育為社會做出更大貢獻。

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課題：吉林省高等教育學會高教科研課題，課題批準號： JGJX2015D289，作者齊海英，吉林省長春市人，碩士研究生，副教授，主演研究方向為電氣控制領(lǐng)域。