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高职高电压技术应用课程改革探索

2021-04-02

装备制造技术 2021年9期
关键词:电气设备绝缘电压

郑 宾

(陕西铁路工程职业技术学院,陕西 渭南714099)

1 高职高电压技术应用课程教学现状

高电压技术应用课程是铁道供电技术、城市轨道交通供配电专业的一门专业核心课程,课程主要讲授电介质极化、电导、损耗、电介质放电、液体固体电介质性能,高压绝缘子、电力电容器和电力电缆绝缘、变压器和高压电机绝缘,暂时过电压、操作过电压、线路和绕组的波过程、雷电及防雷设备、输电设备、发电厂变电站的防雷保护等理论知识,课时一般为64学时左右。要求学生能进行电气设备非破坏性实验、绝缘耐压实验、绝缘在线监测;能正确解释和区别不同气体放电过程;能正确实施各种绝缘测试并判断在线绝缘状况;能采取措施避免和抑制系统内部过电压;能确定电力系统电源中性点运行方式;能熟练操作开关设备。该专业毕业生主要就业在铁路施工、运营单位,城市轨道交通运营公司等。

1.1 课程理论教学现状

高电压技术应用课程的理论知识有电介质的极化、电导和损耗,气体电介质的放电、液体和固体电介质的绝缘、各类过电压及防护计算等。概念原理比较抽象,分析计算中既包括了专业、又要使用高等数学的一些方法技巧,对高职学生难度大。教师讲课过程大多采用的是多媒体投影仪加黑板板书,多媒体课件很难向学生直观生动展示概念原理,学生通过观看大量PPT,难以形成自主学习的氛围。高职学生自身学习基础差、学习积极性不高,导致学习效果不理想[1]。

1.2 课程实践教学现状

高电压技术应用课程的实践教学重点学习绝缘电阻的测量、泄漏电流的测量、介质损耗的测量、交直流耐压试验、局部放电的测量、绝缘在线监测、电力设备的红外检测、接地电阻的测量等试验的基本原理接线方法和操作步骤,并对常用新型试验仪器的使用进行了介绍。由于学校实训条件有限,加之有些高压实验是没法带电操作的,学生只能通过老师下发文字或视频资料学习,缺乏上手实践的环节。

2 高职高电压技术应用课程改革思路

2.1 依据岗位要求重构课程

依据高职铁道供电技术专业“职业教育国家教学标准体系”,对接职业标准,人才培养方案,本专业主要培养适应电气化铁道运行、检修、维护、施工建设一线需要的“下得去、留得住、用得上、干得好”的高素质技术技能人才[2]。毕业生能胜任铁路运营维护企业和铁路工程施工企业的相关岗位:铁路运营维护行业岗位群:接触网工、变电所值班员、电力线路工;铁路工程施工行业岗位群:变电所、接触网施工技术员。

高电压技术应用课程作为培养变电所值班员的重要支撑课程,也是铁道供电专业的专业核心课程。课程依据牵引变电所值班员工作岗位,确定本课程的学习情境分为电介质的电气特性测试、高压电气设备绝缘性能分析、高压电气设备绝缘测量与试验、电力系统外部过电压保护、电力系统暂时过电压保护、电力系统操作过电压保护五个学习情境。通过该学习情境的学习,学生能够掌握高电压技术应用的专业知识,具备电气设备绝缘的测试、分析和判断的能力,还能够掌握工厂供电相关的国家规范,同时为后续课程打下坚实的基础。

2.2 分析学情构建教学设计理念

教授对象是铁道供电技术专业一年级学生,课程开展在大一第二学期,学生已经学习了“电工基础”“电子技术”“电气化铁道基础”课程,为本门课的学习打下了一定的专业基础。为达到培养目标,对学生进行了充分的调查,分析发现:

(1)学生的生理、心理特点:高职生普遍学习动机不强、学习目标不明确,有不少学生缺乏远大的理想抱负以及克服困难的毅力,缺乏自主学习的意识,学习兴趣不高,敏感、冲动、思维活跃,动手能力强,控制能力不强。

(2)学习基础:学生具备了电气化铁路组成、功能的归类分析及电气设备的结构、组成等基础知识;掌握了电工工具操作的基本方法、步骤,对部分电工工具使用不熟练,与企业要求仍有一定差距。

(3)思想意识:学生对专业认识及就业前景基本了解,专业理论学习积极性不高,实践技能学习热情高,但吃苦耐劳、精益求精的工匠精神有待提高。

(4)学习过程中可能遇到的困难:高压电气设备结构内容比较枯燥,学生难以坚持学习;破坏性实验操作步骤繁杂,学生有些乐于挑战,也有部分学生对高压电有一些恐惧心理,教师要能对不同学生进行区别。

以“做中学、做中教、知行合一”为教学理念,采用任务驱动、虚拟仿真代入式体验、教师演示引导等方法,学生依托高电压实训室转换角色为高压电气实验员,通过做中学完成各项工作任务,体验“学习即工作”的过程,充分发挥实训室电气设备和实验设备的功能,突破教学难点[3]。在环环相扣的发现问题、解决问题、归纳总结的过程中感受劳动的价值,养成精益求精的工匠精神。

3 高职高电压技术应用课程教学改革实施

3.1 教学改革与实施

课程教学以“探-知-行-创-拓”五环节贯穿课前、课中、课后。课前“探寻任务”,教师创设工作情境,以任务驱动学生自主学习;课中以任务为驱动,通过“知-行-创”完成实习任务,实现知行合一、理实一体化教学,并扩充讲解目前行业发展的趋势和先进技术,并依托大学生创新创业大赛等各种赛项,指导学生参加并获得多项荣誉。如本校供电专业2018级供电学生的“校园照明智能控制系统”获得了第十届“挑战杯”陕西省大学生创业计划竞赛银奖。“校园照明智能监控系统”获得第八届陕西省青年创新创业大赛三等奖;2019级供电专业学生获得全国“电子设计”大赛三等奖。课后“拓展任务”:通过平台和信息技术拓展学习,教师、学生多元互评,完成任务评价。以高压电气设备绝缘内容为例,课前教师通过云课堂智慧职教下发任务书、引导文,学生收集电气设备都有哪些绝缘要求的各类资料,激发学生学习主动性;课中教师通过实际工作任务,如:电力电容器绝缘实验、电力电缆绝缘实验等,通过演示、操作实验步骤,同时讲述实验原理及相关理论知识,在专业课程中融入思政元素,如在做各类绝缘实验时,要求学生必须按照安规、纪规进行实验操作,培养精益求精的工匠精神;同时强调安全第一,突出劳动精神的培育。在学生掌握的基础上,学生思考其它重要的电气设备绝缘的要求及实验目的。课后通过回答问题、完成作业、综合实训等多种方式拓展所学的专业理论和技能。

3.2 课程建设推动在线开放课程建设

信息化时代,学生习惯于通过手机、PC等设备获取知识和资讯,传统的教室授课已经不能满足学生的学习需求。现今社会也崇尚终身,从传统课程到精品课程到资源共享课程,再到现今的在线开放课程,教学形式从面授改变为微课+教学活动,以及平台各项功能;服务对象由本班学生变为大规模学习者;教学用途由班级学习用变为示范、自学、教学,开放程度由封闭变为开放,建设途径由静态更新变为周发布动态化。 但一门在线开放课程的建设不是仅靠一个老师的力量就能完成,其中涉及了大量的富媒体资料,如:微课、音视频资料、多媒体课件、任务单、引导文、作业、考核试题库等各种资源的建设,需要人力、物力、财力的支持,也需要教师团队共同完成。一门在线开放课程的建设,提高了老师信息化教学能,也促进课程的教学改革同步进行。

3.3 课程建设推动实训基地建设

高电压技术应用课程在我校目前有一个实训室,但还欠缺部分电气设备和实验设备,通过对 “双高”建设及专业课程建设,通过申请省上、学校配套的双高专业建设资金购买实训室设备。同时,也可以和

企业共建实训基地,不但可以为在校学生提供实训场地,也可作为企业员工的培训和技能考核基地,专业团队教师通过实训基地对各类员工的培训,也提高了团队的社会服务能力,实现校企共赢,形成良好的合作关系。

4 结束语

当前高职课程改革是实现高职教育人才培养目标的一项重要工作,高职教师以企业岗位需求为导向,深刻理解职业教育课程的内涵,课程构建体现对学生知识目标、能力目标、素质目标和思政目标的共同培养,课程改革才有真正的实效。

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