高壓開關(guān)柜實(shí)訓(xùn)的立體化教材建設(shè)

董爽+鄭德庫+楊宏偉+趙妍

摘要：立體化教材是高校教材建設(shè)的一種新理念和新思想。文章針對(duì)電氣類專業(yè)的特點(diǎn)及其實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中存在的問題，對(duì)高壓開關(guān)柜專業(yè)實(shí)訓(xùn)的立體化教材建設(shè)進(jìn)行了研究，整體教材突出了實(shí)用性和工程應(yīng)用性，實(shí)現(xiàn)了參與式學(xué)習(xí)、個(gè)性化學(xué)習(xí)、自主式學(xué)習(xí)的有機(jī)結(jié)合。

關(guān)鍵詞：立體化教材；實(shí)踐教學(xué)；高壓開關(guān)柜

實(shí)踐（實(shí)驗(yàn)）教學(xué)是高等學(xué)校人才培養(yǎng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是教學(xué)過程中不可或缺的重要組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力、工程應(yīng)用能力和創(chuàng)新精神的重要橋梁，而實(shí)踐教材是實(shí)現(xiàn)這一人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要載體之一。因此，建設(shè)與培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需求的工程應(yīng)用型人才相符合的實(shí)踐類教材，對(duì)于高等工程院校的人才培養(yǎng)至關(guān)重要[1]。

1立體化教材

立體化教材是指依托現(xiàn)代教育技術(shù)，以能力培養(yǎng)為目標(biāo)，以紙質(zhì)教材為基礎(chǔ)，以多媒介、多形態(tài)、多用途、多層次的教學(xué)資源和多種教學(xué)服務(wù)為內(nèi)容、配套教學(xué)出版物的集合[2立體化教材能夠更好地滿足教與學(xué)的需要，適應(yīng)社會(huì)市場對(duì)人才培養(yǎng)的需求，同時(shí)亦可以適應(yīng)并促進(jìn)現(xiàn)代教學(xué)理念、教學(xué)方式和手段的改革。教材的立體化建設(shè)己成為目前教材建設(shè)的一個(gè)新趨勢(shì)[4]。

立體化教材主要包括：紙質(zhì)主教材、助學(xué)和助教電子課件、網(wǎng)絡(luò)等其他教與學(xué)支撐平臺(tái)等。通過教材的立體化建設(shè)可以推進(jìn)對(duì)現(xiàn)有的教材內(nèi)容、傳統(tǒng)的教學(xué)方式和手段、以單一書本為主的教學(xué)模式等的改革[5]。

2依托高壓開關(guān)柜實(shí)訓(xùn)設(shè)備的電氣類專業(yè)實(shí)踐

電氣類專業(yè)?？飘厴I(yè)生主要從事電力生產(chǎn)一線的技術(shù)性工作，要求學(xué)生具有較強(qiáng)的工程意識(shí)及實(shí)踐動(dòng)手能力，而實(shí)踐教學(xué)是高校培養(yǎng)高質(zhì)量的應(yīng)用型工程技術(shù)人才的重要途徑[6]。

“發(fā)電廠電氣設(shè)備”課程是一門理論與工程應(yīng)用緊密結(jié)合的專業(yè)課，其工程性、實(shí)踐性較強(qiáng)[7]。高壓開關(guān)設(shè)備是該門課程的重要部分，也是電力系統(tǒng)中的重要電氣設(shè)備[8]。

開關(guān)柜（又稱成套開關(guān)或成套配電裝置），是以斷路器為主的電氣設(shè)備，作為電力系統(tǒng)中接受和分配電能的裝置。組成高壓開關(guān)柜的元件一般有：隔離開關(guān)、斷路器、接地開關(guān)、熔斷器、互感器、套管、絕緣子、母線、避雷器等，均是電力系統(tǒng)中重要的電氣設(shè)備。高壓開關(guān)柜實(shí)訓(xùn)設(shè)備分為母線隔室、斷路器隔室、電纜隔室及低壓隔室等，避雷器、電流互感器、接地閘刀、真空斷路器、繼電保護(hù)系統(tǒng)等。因此，依托高壓開關(guān)柜實(shí)訓(xùn)設(shè)備，開展高壓電氣設(shè)備的實(shí)踐教學(xué)，輔助于理論教學(xué)，能夠有效地提高學(xué)生的工程意識(shí)和實(shí)踐動(dòng)手能力、崗位就業(yè)能力，縮短學(xué)生工作后的上崗時(shí)間。

3高壓開關(guān)柜實(shí)訓(xùn)教材的立體化建設(shè)

3.1現(xiàn)存在的問題

目前，高壓開關(guān)柜實(shí)訓(xùn)教材的形式單一（紙質(zhì)教材）、內(nèi)容與形式較陳舊、乏味，無法激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；無法給學(xué)生提供有效的課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)的學(xué)習(xí)載體。在實(shí)訓(xùn)過程中，學(xué)生僅僅是照著教材中的實(shí)驗(yàn)步驟按部就班地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。由于高壓開關(guān)設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生活中很難接觸到，其操作與調(diào)試更是繁雜難懂。所以，在有限的實(shí)踐教學(xué)時(shí)間內(nèi)，學(xué)生無法充分認(rèn)知電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)、掌握電氣設(shè)備的相關(guān)操作與調(diào)試等。

因此，針對(duì)存在的問題，依托現(xiàn)代教育理念和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)平臺(tái)，對(duì)高壓開關(guān)柜實(shí)訓(xùn)課程進(jìn)行立體化教材建設(shè)。教材形式主要包括紙質(zhì)教材、多媒體教材和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)。

3.2立體化實(shí)踐教材的建設(shè)

3.2.1編寫實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書（紙質(zhì)教材）

紙質(zhì)教材是整體教材建設(shè)的主體。按照“發(fā)電廠電氣設(shè)備”課程和專業(yè)實(shí)訓(xùn)的教學(xué)目的和要求，結(jié)合電力行業(yè)生產(chǎn)一線的實(shí)際，認(rèn)真研究開發(fā)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，編寫指導(dǎo)教材。教材以工程技術(shù)和實(shí)踐動(dòng)手能力培養(yǎng)為主線，緊密結(jié)合理論教學(xué)，主要包括實(shí)訓(xùn)須知、高壓開關(guān)柜的認(rèn)知、高壓開關(guān)柜的安裝與操作3個(gè)模塊。

（1）實(shí)訓(xùn)須知。該模塊主要包括高壓開關(guān)柜設(shè)計(jì)安裝規(guī)范和要求、實(shí)訓(xùn)室安全操作規(guī)范要求和實(shí)訓(xùn)報(bào)告的撰寫規(guī)范及要求。主要涵蓋以下內(nèi)容。

①關(guān)于高壓開關(guān)柜技術(shù)性的部分國家標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，供學(xué)生課外查閱。

②高壓開關(guān)柜的安裝要點(diǎn)：設(shè)備要求、作業(yè)條件、配電柜（盤）安裝、柜（盤）實(shí)驗(yàn)調(diào)整、送電運(yùn)行的條件及送電等。

③高壓開關(guān)柜的防護(hù)要求和試驗(yàn)要求等。

④在實(shí)訓(xùn)室安全操作規(guī)范中引入電力生產(chǎn)一線的安全操作規(guī)程，培養(yǎng)學(xué)生的安全意識(shí)和工程意識(shí)。

⑤實(shí)訓(xùn)報(bào)告中設(shè)計(jì)“課后思考”部分，形式包括：實(shí)驗(yàn)后反思，新型設(shè)備資料查閱，實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的小事故的處理與分析等。

（2）高壓開關(guān)柜設(shè)備認(rèn)知。該模塊重點(diǎn)介紹高壓開關(guān)柜設(shè)備及其技術(shù)參數(shù)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、新系列高壓開關(guān)柜的型號(hào)及其與老系列型號(hào)之間的差異等。使學(xué)生了解高壓開關(guān)柜的組成、功能及接線方式；了解高壓開關(guān)柜的一、二次設(shè)備的結(jié)構(gòu)、工作原理；掌握高壓開關(guān)柜及其電氣設(shè)備的選型。

（3）高壓開關(guān)柜的安裝與操作?；诟邏洪_關(guān)柜的實(shí)訓(xùn)操作項(xiàng)目的設(shè)計(jì)是實(shí)踐教材的重中之重，對(duì)整個(gè)實(shí)踐教學(xué)效果起到關(guān)鍵性作用。本模塊設(shè)計(jì)從內(nèi)容和要求上盡可能做到對(duì)生產(chǎn)一線工程實(shí)際操作的完美模擬。

①高壓開關(guān)柜的設(shè)計(jì)安裝。闡述高壓開關(guān)柜的安裝要求、安裝程序等。包括開關(guān)柜的安裝、母線的安裝、電纜的安裝、開關(guān)柜接地裝置及開關(guān)設(shè)備安裝后的檢查等。

②高壓開關(guān)柜送電操作。闡述高壓開關(guān)柜的“五防”聯(lián)鎖操作要求和開關(guān)的4種運(yùn)行狀態(tài)：運(yùn)行、熱備用、冷備用、檢修；詳細(xì)介紹高壓開關(guān)柜送電操作程序和注意要求。

③高壓開關(guān)柜停電操作。包括停電操作、手車?yán)龉裢獠僮鳌⒏邏弘娎|室停電檢修操作、高壓母線室停電檢修操作，并給出實(shí)訓(xùn)操作時(shí)的注意事項(xiàng)。

④VS1真空斷路器檢查與試驗(yàn)。包括：合閘、分閘操作的工作原理，有接地開關(guān)的斷路器柜操作，無接地開關(guān)的斷路器柜操作，一般隔離柜的操作，VS1型斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)二次回路及其試驗(yàn)等。

⑤高壓開關(guān)柜倒閘操作。在該模塊中系統(tǒng)介紹倒閘操作的基本技術(shù)安全要求、執(zhí)行倒閘操作的步驟、倒閘操作票的填寫等相關(guān)知識(shí)。具體倒閘操作訓(xùn)練有：endprint

a.10kV開關(guān)由運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)為檢修狀態(tài)；

b.10kV開關(guān)由檢修狀態(tài)轉(zhuǎn)為運(yùn)行狀態(tài)；

c.10kV線路由運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)為檢修狀態(tài)；

d.10kV線路由檢修狀態(tài)轉(zhuǎn)為運(yùn)行狀態(tài)；

e.10kV開關(guān)由運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)為冷備用狀態(tài)（手動(dòng)儲(chǔ)能方式）；

f.10kV開關(guān)由冷備用狀態(tài)轉(zhuǎn)為運(yùn)行狀態(tài)（手動(dòng)儲(chǔ)能方式）。

該部分實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目在設(shè)置上給學(xué)生留有發(fā)揮空間，注重工程實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)合作精神的培養(yǎng)。

3.2.2多媒體教材開發(fā)

開發(fā)并制作相應(yīng)的實(shí)踐教學(xué)課件，與紙質(zhì)教材相配套，從而提高實(shí)踐類教學(xué)效果。多媒體課件可以直觀地為學(xué)生展示高壓開關(guān)設(shè)備的機(jī)構(gòu)，動(dòng)畫演示高壓開關(guān)的送電、停電操作等。多媒體課件可以大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，可作為學(xué)生課前預(yù)習(xí)的“指導(dǎo)教師”，減少實(shí)訓(xùn)中熟悉設(shè)備的時(shí)間，改變以往僅以板書講解、所有學(xué)生圍著設(shè)備聽講的教學(xué)模式，從而優(yōu)化了實(shí)踐教學(xué)環(huán)境。

3.2.3網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)

利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)，以微信和東北電力大學(xué)“544核心課程”數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)為載體，建設(shè)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境，開發(fā)網(wǎng)絡(luò)教材。網(wǎng)絡(luò)教材以圖片、影像為主體，引入各類電氣設(shè)備的圖片、現(xiàn)場事故圖片、現(xiàn)場操作錄像及培訓(xùn)錄像等，同時(shí)配以相關(guān)的習(xí)題與思考。通過網(wǎng)絡(luò)教材，學(xué)生可以自主學(xué)習(xí)，有效地進(jìn)行課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)，可以提前接觸工程實(shí)際，明確實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的意義，正視學(xué)習(xí)態(tài)度，從而提升課上教學(xué)效果，完善整個(gè)教學(xué)體系。

4結(jié)語

以紙質(zhì)教材（指導(dǎo)書）為基礎(chǔ)，制作與教材相配套的多媒體教學(xué)課件，直觀地展示高壓開關(guān)柜的結(jié)構(gòu)及操作等；借助于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)平臺(tái)，開發(fā)網(wǎng)絡(luò)教材，實(shí)現(xiàn)了單一紙質(zhì)教材支持的參與式學(xué)習(xí)、多媒體課件支持的個(gè)性化學(xué)習(xí)、網(wǎng)絡(luò)教材支持的自主式學(xué)習(xí)的有機(jī)結(jié)合。

[參考文獻(xiàn)]

[1]申繼偉，張晨，曾志鵬.加強(qiáng)立體化教材建設(shè)提升應(yīng)用型教育效果[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2016（13）：74-76.

[2]黃榮，懷郭芳.立體化教材的設(shè)計(jì)與開發(fā)[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2008（10）：105-109.

[3]魏江江.立體化教材建設(shè)的思考與實(shí)踐[J].科技與出版，2011（9）：30-32.

[4]李彬.新建本科院校立體化教材建設(shè)探析[J].教育與職業(yè)，2007（11）：33-34.

[5]曹海平.實(shí)驗(yàn)課程群的立體化教材建設(shè)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2011（5）：104-106，145.

[6]王艷松，張加勝.電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革與探索[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2007（2）：86-87，101.

[7]李穎峰，馬永翔.《發(fā)電廠電氣部分》課程教學(xué)改革實(shí)踐[J].中國電力教育，2008（15）：80-81.

[8]程桂林，宋維，寧陳躍高壓開關(guān)檢修”教學(xué)中的實(shí)踐與體會(huì)[J].中國電力教育，2012（33）：49-50.endprint