基于Flash軟件的礦井電氣設備在煤礦電氣設備課程改革中的應用

屈原 李波

[摘? ? ? ? ? ?要]? 提出將基于Flash軟件的礦井電氣設備應用在煤礦電氣設備課程中，分析煤礦電氣設備課程教學中存在的問題和基于Flash軟件的礦井電氣設備在煤礦電氣設備課程改革中的優(yōu)勢，在教學中利用Flash設計礦井電氣設備原理交互式軟件，提高學習者學習興趣，突破學習者在學習礦井電氣設備時難以“知心”的困局。

[關? ? 鍵? ?詞]? 礦井電氣設備;Flash軟件;教學改革

[中圖分類號]? G712? ? ? ? ? ? [文獻標志碼]? A? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2020）01-0088-02

煤炭工業(yè)是我國重要的能源產(chǎn)業(yè)，而礦井的電氣設備是煤炭工業(yè)中重要的組成部分[1]。礦井電氣設備安全運行則是整個煤礦的管理核心，其中井下電氣設備的安全、可靠運行，不僅關系到從業(yè)人員的安全，也關系整個礦井的安全生產(chǎn)，所以必須要求電氣設備相關的從業(yè)人員具備良好的專業(yè)素養(yǎng)，而教育和培訓是提高從業(yè)人員專業(yè)素質(zhì)的重要途徑，而先進的教育理念和教育技術又是教育和培訓的重要支持和保障。

高等職業(yè)教育在內(nèi)涵建設過程中，優(yōu)質(zhì)的教學資源是內(nèi)涵建設的必不可少的重要環(huán)節(jié)。而已經(jīng)出版的符合高職教育特點的教材，存在教學資源形式單一，無法與學習者形成良好互動等缺點，最終使教學無法達到預期效果。也有使用VR、AR等虛擬技術進行教學資源建設，但存在成本相對較高、周期長等的缺點。而使用基于Flash軟件可以設計出認知、教育互動游戲等多種形式的教學資源軟件，與教材資源及有限的實訓設備資源相結合，使學習者在學習教材的同時進行人機互動學習，能提高學習者學習興趣和學習效果;提高設備崗位工的專業(yè)素質(zhì)，進而在實際生產(chǎn)中提高礦井電氣設備的可靠性，使礦井電氣設備更好地服務于礦井的安全生產(chǎn)。

Flash動畫作為網(wǎng)絡上流行的多媒體表現(xiàn)形式，在師生與數(shù)字環(huán)境及媒體的相互作用中發(fā)揮著越來越重要的作用，被廣泛應用于課堂教學、精品課程網(wǎng)站建設、教育游戲、產(chǎn)品展示等領域[2]。Flash軟件的教學資源建設在諸多教學科目中都有實踐運用，但在CNKI、萬方等數(shù)據(jù)庫中未找到使用Flash軟件設計礦井電氣設備教學或培訓資源的相關文獻。

一、煤礦電氣設備課程教學現(xiàn)狀

在教學實踐中，教師采用多媒體輔助教學時，缺乏系統(tǒng)有效的教學資源，給教學應用帶來諸多不便;教師在準備素材、制作課件時需要花費大量的時間和精力上網(wǎng)查詢或者自制，耗時費力。礦井電氣設備教學過程中往往只停留在型號、結構、用途、原理的書面講解及設備如何操作等層面上，導致學習者學起來枯燥無味，無法激起學習者學習興趣，使學習者無法進一步地深入學習。由于礦井電氣設備有著諸多的元器件及復雜的電路，學習者在經(jīng)過理論或?qū)嵱柕膶W習很難對電氣設備的工作原理有深入的了解。同時，在礦井電氣設備學習過程中存在“知人知面不知心”的現(xiàn)象，導致教學效果不理想。另外，學習者在實訓中受到很多方面的制約，導致學習體驗不佳，如實訓過程存在安全隱患、原材料消耗過大（電纜、配件等）、大型設備無法實操裝配等。煤礦井下電氣設備處于惡劣的環(huán)境中，電氣設備的運轉(zhuǎn)也必然出現(xiàn)故障，故障的發(fā)生會帶來巨大的經(jīng)濟損失和生產(chǎn)效率的降低[3]。生產(chǎn)中排除故障的時間越短越有利于礦井安全和生產(chǎn)，而排除故障的時間又與從業(yè)者的專業(yè)素質(zhì)有直接的關系。因此，維修人員要有一定的專業(yè)理論知識并掌握排除故障的原理與技能，很多電氣故障只有掌握了其原理才能很快地排除，對維修人員的要求很高。

二、基于Flash軟件的礦井電氣設備在煤礦電氣設備課程改革中的優(yōu)勢

在教學中利用Flash設計的礦井電氣設備原理交互式軟件，能激發(fā)學習者的學習興趣，并提高學習者的學習效率，突破學習者在學習礦井電氣設備時難以“知心”的困局，使學習者更好地學習。

（一）通過人機交互，降低學習難度

在煤礦電氣設備課程教學中，普通的紙質(zhì)教材只能提供圖片、電路圖或接線圖供學習者學習，當學習者在分析設備的各個元器件在電路中連接關系時就會遇到困難，不能牢固掌握、長時間記憶，同時在設備發(fā)生故障時不能及時有效地處理。Flash設計的軟件能靠功能強大的Action Script指令實現(xiàn)人機交互，提高學習者對設備元器件及原理圖的直觀認識能力。可以通過Flash軟件設計交互式的礦井電氣設備零部件及設備原理圖，學習者可自主學習線路連接過程，通過動手、動腦及可視覺直觀感知的動畫，提高學習效果，降低學習者的學習難度。

（二）通過寓教于樂，提高教學效果

對于復雜的電路和龐大的電氣設備，通過人機交互的手段，軟件可以接收使用者輸入的命令，并做出相應的反應，實現(xiàn)軟件與使用者之間信息傳遞的雙向性。給教育者提供了全新的表達方式用以傳遞知識給學習對象。學習者人可點擊機界面中的交互按鈕進行電路連線，操作界面中加入電氣原理圖可設計出現(xiàn)對應的提示線，操作人員根據(jù)該提示線，使用鼠標在界面中的電器元件上進行點擊接線。軟件也可設計為游戲計分模式，賦予教材互動性和娛樂性，使學習者在游戲中體會到學習的樂趣，提高了學習效率。也可以模擬設計電氣設備停送電操作，以及根據(jù)給定負荷進行整定計算，通過鼠標點擊相應的按鈕對設備進行參數(shù)的修改。用最貼近自然的交互方式為學習者搭建一個自主探索的空間，這對于復雜抽象的教學內(nèi)容很具有啟發(fā)意義，促進學習者更好地學習。

（三）杜絕安全隱患，實現(xiàn)“綠色”教學

學習過程零隱患，能杜絕以往實訓過程中的安全隱患。學習者在實訓過程中要接觸220V、380V甚至660V的危險電壓，如果操作不當極有可能造成人身傷害和不必要的損失。該軟件完全采用電腦或智能終端操作，畫面不僅與真實設備相似度極高，而且還很安全，可以作為理實一體課中的實操內(nèi)容，將復雜難懂的理論知識通過軟件呈現(xiàn)給學習者，使學習者直觀地理解，以增強學習效果。

可實現(xiàn)材料的零消耗，可以徹底解決以往實訓過程中元器件損耗的問題。減少實訓的資金投入，特別是對企業(yè)來說，以2017年為例，某企業(yè)受條件只能開展針對小型電氣設備的實操培訓，全年損耗的元器件及材料費用在3萬元左右，該軟件的應用不僅可以完全節(jié)省這部分資金，還可以大大拓寬實操范圍，所以節(jié)約的資金要遠遠大于3萬元，這樣可以起到事半功倍的良好效果。對高職院校來說，無疑可以節(jié)省實訓耗材的支出，為學校的支出減輕負擔，促進學校更好地發(fā)展。

三、結論

運用Flash軟件制作的礦井電氣設備交互式軟件可以把教材中的教學資源通過移動終端顯示出來，學習者在學習時可不受時間、環(huán)境、具體設備的影響，只要有一部智能移動終端或電腦就可隨時隨地學習。該軟件對于實驗實訓設備不足，無法滿足理實一體課程的實施，是很經(jīng)濟實用的一個選擇，同時對在校學生無法身臨企業(yè)生產(chǎn)一線，無法操作電氣設備，提供一個解決之道，幫助學生可以鞏固所學知識，應用所學知識，使學生全面發(fā)展。另外，這種方式有利于教師掌握學習者的學習情況，及時調(diào)整學習內(nèi)容和安排學習計劃，提高教學效率，也利于學習者自學。

參考文獻：

[1]劉巖.淺談煤礦電氣設備管理要點[J].煤炭技術，2011，30（9）.

[2]劉菲，于文超，孟祥增.Flash教育資源內(nèi)容分析與管理平臺的開發(fā)研究[A].計算機輔助教育軟件開發(fā)與應用研討會[C]，2009.

[3]顧大金.煤礦井下電氣設備故障的處理方法[J]. 內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟，2014（6）：131.

編輯 陳鮮艷