戴文雯
(南京航空航天大學電工電子實驗中心,江蘇南京210016)
“電工與電子技術實驗”是高校電類專業(yè)的一門主干實踐類課程。電工實驗以電源為載體,大部分場合使用的是220V或380V的交流電,實驗具有一定的危險性。而參加電工實驗的學生絕大部分是新手,實踐能力偏弱,對于安全用電的概念處于模糊階段。因此,在電工實驗的教學過程中,安全用電就成為一個不可或缺的教學環(huán)節(jié)[1]。
初次參加電工實驗的學生大多只有中學物理實驗的操作經驗,而物理實驗中所接觸的大多為低壓直流電,對人體無傷害。實驗出現(xiàn)故障時很少產生冒煙、爆炸和火花飛濺的場景,學生不易深刻感受到電的威害性和破壞性。因此學生的安全意識薄弱,致使用電操作不規(guī)范,極有可能成為電工實驗中的安全隱患。
電工實驗中物的不安全狀態(tài)具體指的是儀器設備的不安全狀態(tài)。由于學生的不規(guī)范操作和不正確的使用方法,比如電壓表和電流表的串、并聯(lián)混淆,儀表的使用量程選擇不當,調壓器的原副邊接反等都會造成儀器設備的損壞。儀器設備經常會呈現(xiàn)出旋鈕松動和金屬裸露等不安全的狀態(tài)。若儀器設備的維修和更新工作滯后于實驗教學工作,勢必會影響電工實驗課程的正常和安全開展。
電工實驗中用到的儀器設備在潮濕的環(huán)境下很容易銹蝕,造成短路。潮濕環(huán)境中人體的阻值下降,相應的人體安全電壓值隨之下降。有研究表明,人體大部分浸于水中時,安全電壓為2.5V以下;人體顯著淋濕的情況下,安全電壓為25V以下[2]。除了潮濕,粉塵、振動和電磁輻射等環(huán)境因素均會對電工實驗的順利進行產生干擾。
電工實驗教師教學任務繁重,部分教師比較重視課堂教學效果,而忽視實驗室環(huán)境管理、儀器設備管理及實驗室建設。
上述四個引起事故的基本要素中,人的不安全行為是最重要的一項。因此提高人的安全意識、規(guī)范安全操作成為加強電工實驗安全性的關鍵環(huán)節(jié)。
(1)提高安全意識
對學生加強安全教育,牢固樹立“安全第一,預防為主”的理念。具體可從兩個方面來實施。
一是常規(guī)的課堂教育,集中培訓,印發(fā)安全宣傳資料,在可操作性的前提下演示不規(guī)范操作帶來的不良后果。例如,設計一個利用運算放大器實現(xiàn)的受控源電路,我們故意提高運放模塊的工作電壓,通電后運放集成塊將被燒壞,出現(xiàn)冒煙現(xiàn)象并彌漫出一股焦糊味,給學生帶來了視覺和嗅覺的沖擊;
二是采用網絡化的手段,提供更為豐富的安全宣傳資料和更為便捷的學習考核方式。例如,我校的電工電子實驗教學示范中心為配合電工實驗安全有序的進行,專門開發(fā)了網上學習和答題軟件。每學年進入中心完成實驗的學生必須首先進行安全用電知識的學習和安全用電教育片的觀看。然后進行安全用電知識答題,滿90分方可進入實驗室進行下一階段的實驗操作及科技創(chuàng)新活動。由于通知網絡和電子資源制作出來的安全用電教育片呈現(xiàn)的安全用電事故觸目驚心,給學生帶來的震撼和啟示十分深刻。通過這一舉措切實強化了學生的安全意識,提高了學生處理突發(fā)情況的能力。
(2)規(guī)范安全操作
在形成安全意識的基礎上,規(guī)范化的安全操作需要實驗教師和學生的共同努力才能得以實現(xiàn)。首先,實驗教師本身必須具有較高的安全用電素養(yǎng)和過硬的實驗指導能力。每一次電工實驗時實驗教師都應當以身作則,嚴格遵守安全用電規(guī)則,詳細講解并不斷提醒學生安全正確的實驗方法。例如分清直流電源的正負極性、知曉實驗電路中相關元器件的額定工作電壓、正確區(qū)分工頻交流信號的零線和相線并切記“先連線后通電,先斷電后拆線”的原則等等。其次,學生要能正確對待電工實驗中的用電問題;熟練掌握各種儀器儀表的使用方法和使用場合,密切關注實驗現(xiàn)象和實驗結果;細心分析實驗故障原因,及時排除故障。
實驗教師在開展每次電工實驗之前必須逐個檢查課堂上用到的每件儀器設備以及實驗室的線路和環(huán)境安全情況,及時排除儀器設備及實驗室環(huán)境方面的各種安全隱患[3,4],為學生參加電工實驗建立起一塊安全屏障。
安全管理制度的設立為實驗室安全管理工作提供了重要的依據。健全的安全管理制度對于實驗室的所有工作人員,應當確立明確的工作職責范圍、內容和過程,具有一定的強制性和約束力[5]。安全管理制度中還應包含安全防護應急預案和獎懲方案,實驗室定期開展應急演練,加大對搶險救生器材的檢查力度。
安全無小事,必須將安全用電從安全意識、技術措施、規(guī)范操作及組織管理等方面落實到電工實驗教學的每一個環(huán)節(jié)。只有這樣才能切實保護到學生的人身安全和儀器設備安全,從而為學生的基礎實踐、科技創(chuàng)新活動鋪設出一條安全大道。
[1]黃炳輝,李勇,卜建.安全準入制度是提高高校實驗室安全的重要舉措[J].北京:實驗技術與管理,2009(4):150-152
[2]糜長根.實驗室安全用電常識[J].北京:中國教育技術裝備,2004(9):44-47
[3]柴學平,胡將.電工實驗教學中的安全問題與學生相關意識和技能的培養(yǎng)[J].北京:中國電力教育,2012(6):102-103
[4]陳葵.實驗安全對電工實驗教學影響的思考及措施[J].上海:上海電力學院學報,2004(6):89-92
[5]聶海榮.高校實驗室的安全管理與防范對策[J].石家莊:石家莊鐵路職業(yè)技術學院學報,2012(2):104-108