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交通供配電系統(tǒng)課程教學(xué)和實(shí)踐改革

2015-05-30 11:39:15呂先洋
科技資訊 2015年26期
關(guān)鍵詞:多元化教學(xué)教學(xué)改革

呂先洋

摘要:交通供配電系統(tǒng)是交通設(shè)備與控制工程專(zhuān)業(yè)的一門(mén)核心專(zhuān)業(yè)課程,根據(jù)教學(xué)和實(shí)踐過(guò)程中存在的主要問(wèn)題,以提高學(xué)生交通供配電系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)管理、運(yùn)營(yíng)維護(hù)等能力為最終目標(biāo),從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式等方面對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行改進(jìn)。形成融知識(shí)傳授、創(chuàng)新能力培養(yǎng)、工程素質(zhì)教育于一體的教學(xué)模式。

關(guān)鍵詞:教學(xué)改革;實(shí)踐改革;多元化教學(xué);交通供配電系統(tǒng)

中圖分類(lèi)號(hào):G42?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A??文章編號(hào):1672-3791(2015)09(b)-0000-00

目前,擁有交通背景的掌握計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化或電氣知識(shí)的人才極其稀少,這制約著我國(guó)交通信息化、智能化產(chǎn)業(yè)的研發(fā)能力、標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)、產(chǎn)業(yè)配套和國(guó)際化能力等。針對(duì)該產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)和需求錯(cuò)失錯(cuò)位問(wèn)題,教育部于2010年特設(shè)交通設(shè)備與控制工程專(zhuān)業(yè)。為適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,在對(duì)人才社會(huì)需求進(jìn)行廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上,結(jié)合師資條件及辦學(xué)實(shí)力,南通大學(xué)于2010年申報(bào)建立交通設(shè)備與控制工程本科專(zhuān)業(yè),2011年成為全國(guó)首批招收交通設(shè)備與控制工程專(zhuān)業(yè)本科生的學(xué)校。

交通供配電系統(tǒng)是交通設(shè)備與控制工程專(zhuān)業(yè)的核心專(zhuān)業(yè)課程。課程圍繞我國(guó)道路交通供配電技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用實(shí)際,結(jié)合相關(guān)規(guī)范與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),以高速公路、城市道路、公路橋梁、公路隧道、城市軌道交通等公共領(lǐng)域的供配電為對(duì)象,對(duì)交通供配電技術(shù)的基本概念、基本原理、應(yīng)用特點(diǎn)、設(shè)計(jì)方法和工程應(yīng)用進(jìn)行了系統(tǒng)介紹。該課程以交通工程學(xué)、電工學(xué)為基礎(chǔ),是一門(mén)集知識(shí)與技能于一體、實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。交通供配電系統(tǒng)所涉及的規(guī)范與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)更新快,這就要求在教授學(xué)生理論知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生操作能力的同時(shí),還要培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和終身學(xué)習(xí)思想。因此如何提高這門(mén)課程的教學(xué)效果,為學(xué)生的后續(xù)學(xué)習(xí)和實(shí)際應(yīng)用打好基礎(chǔ),就成了這門(mén)課程教學(xué)中的重要問(wèn)題。

1 課程教學(xué)目前存在的主要問(wèn)題

(1)課程講授、學(xué)習(xí)難度大。交通供配電是交通機(jī)電系統(tǒng)的主要組成部分,是交通工程、電氣工程、信息工程等多學(xué)科知識(shí)的綜合與交叉。該課程內(nèi)容豐富,包含了大量公式、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,涉及物理、電力系統(tǒng)分析、繼電保護(hù)、電機(jī)學(xué)等方面的知識(shí)。內(nèi)容繁多且分散,概念抽象,不易掌握,加上交通設(shè)備與控制工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生本身電氣知識(shí)較為薄弱,沒(méi)有完整的課程體系支撐,容易使學(xué)生學(xué)習(xí)產(chǎn)生“畏懼感”,給課程的教與學(xué)都帶來(lái)一定的難度,存在學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)吃力、積極性不高、聽(tīng)課效率差的問(wèn)題。比如課程中用到的各種設(shè)計(jì)規(guī)范,在教學(xué)過(guò)程中既不能避而不談?dòng)植荒芊悍憾?,學(xué)生對(duì)各種規(guī)范不感興趣。

(2)教學(xué)手段單一。在教學(xué)過(guò)程中仍采用傳統(tǒng)的板書(shū)結(jié)合PPT的方式,教學(xué)手段過(guò)于單一,不利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生多處于被動(dòng)地位,積極提出思考和問(wèn)題的學(xué)生很少,從相關(guān)院校的教學(xué)過(guò)程中調(diào)研得出,在充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)主體作用方面還很不夠,尤其是在培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、動(dòng)手能力、協(xié)作和互助能力等方面還有待突破。

(3)理論與實(shí)踐教學(xué)的課時(shí)安排。傳統(tǒng)的教學(xué)是在理論知識(shí)學(xué)習(xí)的過(guò)程中,穿插安排幾次實(shí)驗(yàn),待理論課程結(jié)束后安排為期一周的課程設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié),這種理論課和實(shí)踐課分開(kāi)教學(xué)造成理論和實(shí)踐的脫節(jié),學(xué)生不能在理論知識(shí)學(xué)習(xí)后及時(shí)接觸實(shí)物,抽象的概念和原理不能及時(shí)與具體的直觀實(shí)物對(duì)接與驗(yàn)證,使教學(xué)的成效大大降低,動(dòng)手能力難以訓(xùn)練,更談不上對(duì)學(xué)生工程素質(zhì)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。對(duì)該課程而言,理論和實(shí)踐二者應(yīng)該是并重的,應(yīng)該是理論學(xué)習(xí)中有實(shí)踐,實(shí)踐過(guò)程中學(xué)理論,一定條件下可以在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行理論授課。

(4)實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件受限。實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)理論知識(shí)的鞏固有著非常重要的作用。交通供配電系統(tǒng)課程與工程實(shí)際聯(lián)系緊密,許多的知識(shí)需要在實(shí)際工程環(huán)境過(guò)程中才能準(zhǔn)確理解。因此,課程實(shí)驗(yàn)對(duì)于該課程意義重大。但是目前所開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程在電氣專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)室中完成,其中多為電力工程基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn),沒(méi)有體現(xiàn)交通供配電系統(tǒng)的自身的特點(diǎn),很難提升學(xué)生工程實(shí)踐方面的能力。例如課程中涉及的交通供配電高低壓電氣設(shè)備,對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備要求較高,由于實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在投入資金不足等原因,實(shí)驗(yàn)室發(fā)展規(guī)模跟不上教學(xué)需求,一些操作性、設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)難以完成。

(5)課程設(shè)計(jì)作為理論教學(xué)的補(bǔ)充和延伸,也存在諸多問(wèn)題:設(shè)計(jì)任務(wù)陳舊,沒(méi)有結(jié)合交通供配電系統(tǒng)現(xiàn)實(shí)的需求。課程設(shè)計(jì)時(shí)間短,不足以完成一套完整的供電設(shè)計(jì),若只選取部分,就欠缺了完整性的理解。對(duì)于專(zhuān)業(yè)繪圖軟件AutoCAD,學(xué)生基礎(chǔ)較差,涉及的繪圖等環(huán)節(jié)大都采用手工繪圖,不能很好地利用計(jì)算機(jī)工具。

因此,為了進(jìn)一步提高交通供配電系統(tǒng)課程的整體教學(xué)水平,增強(qiáng)我校交通設(shè)備與控制工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的綜合能力,亟需推進(jìn)教學(xué)模式的改革。

2教學(xué)內(nèi)容的改革

(1)科學(xué)設(shè)計(jì)理論教學(xué)內(nèi)容

遵循理論知識(shí)“實(shí)用、適度”的原則,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力,簡(jiǎn)化一些與實(shí)際應(yīng)用關(guān)系不大的理論知識(shí)和計(jì)算,教學(xué)內(nèi)容側(cè)重基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能,突出實(shí)際應(yīng)用。在課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)定時(shí)突出教學(xué)目標(biāo),例如負(fù)荷計(jì)算、設(shè)備選擇與校驗(yàn)方法、無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)然緝?nèi)容要作為授課重點(diǎn),教材中,對(duì)交通供配電系統(tǒng)中應(yīng)用的新設(shè)備、新技術(shù)介紹較少。因此可以選擇淘汰一些落后的或者實(shí)際已經(jīng)很少應(yīng)用的內(nèi)容,增加新的內(nèi)容,緊跟市場(chǎng)發(fā)展,關(guān)注國(guó)家政策,遵循國(guó)家規(guī)范,做到與時(shí)俱進(jìn)。結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,將一些綠色環(huán)保、節(jié)能減排的新技術(shù)介紹給學(xué)生,擴(kuò)寬學(xué)生的專(zhuān)業(yè)視野,適應(yīng)未來(lái)工作的需要。例如,對(duì)于設(shè)計(jì)規(guī)范,可以通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)例更形象具體的介紹給學(xué)生。

(2)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容改進(jìn)

交通供配電課程不僅要安排好理論教學(xué)內(nèi)容,還要重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)設(shè)效果。通過(guò)理論與實(shí)踐的結(jié)合可以強(qiáng)化學(xué)習(xí)內(nèi)容,鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力,引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題并解決問(wèn)題。之前課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開(kāi)設(shè)一般是認(rèn)識(shí)性實(shí)驗(yàn),如電磁型電流繼電器和電壓繼電器特性實(shí)驗(yàn)、

模擬電力系統(tǒng)并聯(lián)與短路實(shí)驗(yàn),還應(yīng)適當(dāng)開(kāi)設(shè)綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí),提高綜合設(shè)計(jì)能力。

(3)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容改進(jìn)

為了理論與實(shí)際更好的結(jié)合,本課程安排了課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),設(shè)計(jì)題目與工程應(yīng)用密切相關(guān)。根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn),電氣專(zhuān)業(yè)學(xué)生進(jìn)行供配電課程設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)內(nèi)容一般是工廠的供配電,建筑電氣專(zhuān)業(yè)的學(xué)生設(shè)計(jì)內(nèi)容一般是一個(gè)建筑物的供配電。交通供配電系統(tǒng)作為交通設(shè)備專(zhuān)業(yè)學(xué)生知識(shí)體系中的重要一環(huán),應(yīng)該以交通實(shí)際應(yīng)用作為首選的設(shè)計(jì)題目,體現(xiàn)交通這一背景特點(diǎn)。

一個(gè)交通供配電項(xiàng)目需要從系統(tǒng)、整體的角度去分析,涉及各個(gè)子系統(tǒng)的銜接與配套問(wèn)題。所以,最佳的課程設(shè)計(jì)內(nèi)容應(yīng)該是設(shè)計(jì)一個(gè)完整的交通供配電系統(tǒng),比如高速公路上收費(fèi)站、服務(wù)區(qū)等。一個(gè)完整的交通供配電計(jì)算案例可以作為一條主線(xiàn)貫穿所學(xué)的理論知識(shí),使各章節(jié)有機(jī)的聯(lián)系在一起,幫助學(xué)生建立供配電工程的概念。設(shè)計(jì)任務(wù)包括供配電負(fù)荷計(jì)算,變配電所主接線(xiàn)方案擬定、設(shè)備選型,變配電設(shè)備選型,平面布置,繪制平面布置圖短路計(jì)算,動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)計(jì)算等內(nèi)容。

3教學(xué)方法的改革

(1)采用傳統(tǒng)課堂、多媒體教學(xué)、實(shí)習(xí)基地三位一體開(kāi)展教學(xué)

根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容,采取不同的教學(xué)方式。對(duì)負(fù)荷計(jì)算、導(dǎo)線(xiàn)截面選擇、短路電流計(jì)算及電氣設(shè)備校驗(yàn)、無(wú)功補(bǔ)償?shù)葍?nèi)容,仍采用傳統(tǒng)教學(xué)方法,對(duì)供配電系統(tǒng)、高低壓供電線(xiàn)路與敷設(shè)、變電所結(jié)構(gòu)與布置等內(nèi)容,則先在課堂上講授基本理論、重點(diǎn)、難點(diǎn),然后輔以校外實(shí)習(xí)基地的現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)和多媒體光盤(pán)教學(xué),對(duì)變壓器、高低壓電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)、原理等內(nèi)容,則在校內(nèi)實(shí)習(xí)基地以實(shí)物教學(xué)為主。教師根據(jù)校內(nèi)實(shí)習(xí)基地陳列的電氣設(shè)備,介紹各常用電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)、工作原理、接線(xiàn)方式;學(xué)生在現(xiàn)場(chǎng)理解、消化,若有疑問(wèn),隨時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)解決學(xué)生存在的問(wèn)題。

(2)實(shí)踐教學(xué)采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法展開(kāi)

首先教師根據(jù)教學(xué)要求和學(xué)生實(shí)際情況設(shè)定任務(wù)的題目,明確需要達(dá)到的目的,提出要求。學(xué)生根據(jù)任務(wù)和要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的電路或是方案,并能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件完成實(shí)驗(yàn)方案,明確實(shí)驗(yàn)任務(wù)的重難點(diǎn),解決實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在的問(wèn)題,做到動(dòng)腦、動(dòng)手,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果能夠解釋清楚,達(dá)到實(shí)驗(yàn)的預(yù)期目的,更為重要的是培養(yǎng)解決實(shí)際問(wèn)題的能力和信心。比如電磁型電流繼電器和電壓繼電器的特性實(shí)驗(yàn),任務(wù)就是了解交通供配電系統(tǒng)中繼電保護(hù)用繼電器的結(jié)構(gòu)和基本原理,要求學(xué)生能夠利用實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路,利用自己設(shè)計(jì)的電路來(lái)調(diào)整、測(cè)量電磁型電壓繼電器和電流繼電器的動(dòng)作值、返回值和返回系數(shù),最終利用實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)研究電磁型繼電器的特性。

(3)利用啟發(fā)式教學(xué)轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)方式,提高課堂效率

大學(xué)課堂必須由傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)向引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變,交通機(jī)電設(shè)備課程側(cè)重于實(shí)際應(yīng)用,所以教師可以在上課前給學(xué)生預(yù)先設(shè)置兩三個(gè)問(wèn)題,這些問(wèn)題通過(guò)一到兩節(jié)課解決,使學(xué)生帶著問(wèn)題聽(tīng)課,這樣有利于學(xué)生集中注意力,思路上也能夠跟上,每次課都有所收獲,提高了學(xué)習(xí)的成就感。在解決問(wèn)題時(shí),應(yīng)該注重啟發(fā)和誘導(dǎo)而不是直接的灌輸,另外,多采用生活中的事例來(lái)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí),比如同學(xué)們熟悉的城市交通中各種電力設(shè)施,比如2008年南方的冰雪災(zāi)害對(duì)電力系統(tǒng)的影響,2011年的溫州動(dòng)車(chē)事故等,這些事例都可以激發(fā)學(xué)生的興趣,加深學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的印象。

4考試方式和方法改革

交通機(jī)電設(shè)備課程的考核方式,以前只針對(duì)理論教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行閉卷考試,導(dǎo)致了學(xué)生重理論,輕實(shí)踐的現(xiàn)象。通過(guò)改革,將課程考核分為兩部分,理論課考核和實(shí)踐環(huán)節(jié)考核,將實(shí)踐環(huán)節(jié)單獨(dú)考核,考核方式是實(shí)驗(yàn)課的成績(jī)作為課程成績(jī)的重要組成部分,學(xué)生對(duì)課程設(shè)計(jì)成果進(jìn)行匯報(bào)和演示,課程設(shè)計(jì)成績(jī)單獨(dú)列出。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文根據(jù)交通供配電課程以及交通設(shè)備與控制工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生自身的特點(diǎn),對(duì)課程理論與實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行了多方位改革實(shí)踐,取得了良好效果。今后需要尋求更加貼近工程實(shí)際的案例來(lái)促進(jìn)教學(xué),還需要進(jìn)一步完善實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地與設(shè)備。

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