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文档简介
1、电工技术基础与技能第3版教学指导电工技术基础与技能第3版教学指导 第6页 共6页 电工技术基础与技能第3版教学指导电工技术基础与技能教科书(第三版)和大家见面了,它有哪些新的突破,有哪些独到之处,它的编写背景,它能起到怎样的教学效果,下面由本书作者和大家共同分享和探讨。一、修订指导思想与实施本书作者自上个世纪70年代走进职业教育的大门,至今仍在教育领域耕耘。在这个漫长的职业教育生涯中,经历了文革时期的“典型产品带教学”,改革开放时期的“三段论”,又到现在的项目教学、实操教学、顶岗实习教学等五花八门的教学方法。无论哪个年代,也无论哪种教学方法,其目的都是一个,就是希望学生学以致用,将学到的知识转
2、化为工作能力。我们的电工技术基础与技能第三版按照哪种模式改版,书中选择哪些内容,以及内容的深度和广度怎样把握,最好的方法就是做企业调研,才会有的放矢。企业需要的,就是我们要学的,企业不需要的,就是要丢弃的。对于我们职业技术学校来说,真正将企业需要的知识提炼出来,是非常困难的一件事。一是我们没有能力向全国的企业发出调研问卷,二是我们无法拟定问卷内容,因为我们不在企业工作,不懂得企业中哪些电气器设备在应用层面需要哪些知识。就是企业也是如此,设备没有问题,谁也不去想他,出了问题才知道哪些方面需要学习。无心插柳柳成荫。本书作者近年来为企业做技术培训,足迹遍布全国各地。在培训之前,先发一张调查表(见下表
3、),学员将解决不了的问题或需要学习的问题填入表中,根据调查表组织教学。调查表积累多了,通过汇总分类,问题基本上集中在以下几个方面:新技术(指近20年),占15%;设备选型,占15%;设备调试应用,占40%;设备维修,占20%;其它,占10%。这些调查表都是电气设备培训做的调查,从表中可见,设备选型占15%,在中职层面一般不参与选型,但在小型企业小型电器的应用选型还是有的。所以课程中在讲低压电时,必须讲型号、讲参数的选择。设备调试与应用,占40%,这是中高职层次的主项。你从事某个具体设备的调试应用,设备的基本原理你得清楚吧,一个实体的电器设备,其构造除了机械部分之外,就是电工部分,而电工部分就是
4、三大器件、电阻、电感、电容的等效体,这就是本课程电工基础要学习的内容。设备维修占20%,这也是中、高职层次的工作岗位。中职生在企业中从事设备维修、售后服务是能够满足岗位要求的。从工作岗位可见,因为中职生从事的是应用型岗位,不涉及到研发和设计,所以对电工理论深度的要求较低,但是要求知识面要全。这就是该课程的特点。为什么国家将该书定名为电工技术基础与技能,而不叫电工技术与技能,原因就在于此。深度的掌握就是:理论上多做定性分析,少做定量计算。根据笔者多年的经验,企业中设备出现的问题,很多都是通过定性分析就可以解决。只要你的知识面比较宽,通过定性的理论分析,也可以解决很多问题。二、理论结合具体设备的授
5、课模式下面先看一个例子。例1: 有一煤矿,两台10kV、315kW大功率鼓风机为井下通风,一台由变频器驱动,一台直接接在10kV电网上工作(见图1)。当直接连到电网上的电动机拉闸停机时(图中QF1断开),另一台驱动315kW电动机的变频器报警过电压而跳闸停机。变频器在工作中停机在煤矿上是不允许的,因风机停止向井下供风,问题很严重。企业技术员不知道问题出在哪里,曾经更换过QF1但无效,问题无法从根本上加以解决。问题看起来很古怪,实际上大家在电工课上都学过,在讲电感时肯定会讲电感的储能公式:W = 电动机是电感性电器,都有一定的电感量L,在工作中电流i很大(本机额定工作状态为650A),储存的磁场
6、能量就是W = 211250 L(J),当电动机断电时,该能量释放,通过真空断路器QF1回传到电网(真空断路因为触点在真空中没有电损耗),造成电网电压升高,高于变频器额定工作电压,便跳闸停机。这本来是一个简单的问题,为什么一个企业的例2:问题与例1相近,一台变频器驱动一台315kW的电动机满载工作(图3),突然电动机连接负载的联轴器失效,电动机变为空载,与此同时变频器和电动机之间的电抗器冒烟烧毁。图3该例也是整个企业的技术员都没有找出烧坏电抗的原因。其实烧坏电抗器的原因和上例相似。电动机额定工作电流650A,空载电流130A,释放的能量电流=650-130=420A,释放的磁场能量为: W=L
7、4202/2=88200L(J)。该能量以电流的形式回传到电抗器,因为电抗器感抗较大,电流的频率极高,能量就在电抗释放,和雷击的道理一样。这两个例子都是整个企业的技术员没有分析出问题所在。技术员中本科到中职生都有,本来就是一个储能器件的能量回馈问题,都学过,都不会用。问题出在哪呢?理论是老师教的,学生都不会用,教学方法上出了问题。我们理论课程往往推导出一个公式就结束了,不去联系和引导学生联系实际,当然学生也就不会联系实际。纵观中职、高职所有的电工基础教材,没有一本是理论联系实际的。都是理论归理论,设备归设备,分开讲授。这在精英教育年代还可以,在今天的普及教育时代显然是不行的,有些学生毕业时学过
8、哪些课程都记不清了,何谈学过的理论还能记住。讲理论不讲应用,留给学生自己去感悟,一个中职学生,对企业还是一片空白,他怎么会感悟出哪个设备、是根据你电工中的那条哪款哪个原理制造的呢?从唯物论的认识论上也是不符合人的认识规律的。这里的所谓理论联系实际,是指讲完一个公式,一个定理,接着趁热就举例讲应用。电工理论产生于200百年前,通过多少代人的探索发明,才发展为今天的现状,所以,电工理论不联系实际,就等于将学生推到200百年前,200年前的古人怎知今天事。所以理论不联系实际基本上就等于白学。通过上述的调研、分析,结合笔者几十年的教学经验,确定了理论结合电器设备的教学方法。书中采用每一个知识点对应一个
9、具体的电器,记住了电器,就记住了抽象的知识点;知道了电器的功能,就理解了知识点的原理。例如,给扬声器通入音频电流,纸盆振动发声,显然是磁场中的载流导体受到了力的作用;对着话筒讲话,音圈中出现音频电流,显然是电磁感应。通过理论结合具体电器,就把理论的抽象记忆变为形象记忆,设备就是理论的助记符。这种电工技术基础与技能课程的授课模式,是作者参考了多方面的知识归纳出来的,如:对现在流行的各种教学模式的分析归纳;对历届学生进行电工课程的理解记忆追踪(没有几年就忘光了);参考了外语等课程的速记方法(字母形象法记忆单词);毛泽东的认识论;职业教育专著等。三、电工技术基础与技能课程入门较难因为电流电压都是看不
10、见的物理量,很抽象,中职学生还没有学习变量,他们学起来确实有些困难。下面谈一下笔者曾经采取的一些教学方法。典型的经历就是试验进课堂,也把他写进了书里。先说为什么试验进课堂。我们进入中学教育时,就开化学、物理等理科课程,老师总是在上课前给大家进行演示试验,把一些化学现象、物理学现像演示给大家看。大家看到这些神奇的现象(从来没有见过,人都有好奇之心),就想知道它的原理。这时老师在讲课时,因为学生的大脑已经接受了这个演示现象的事实,没有了抗拒心里,使听课效果提高(演示教学是教学环节的结晶,中国存在了几千年,西方世界在科学教学中存在了几百年的)。我们的学生是中学生中学习能力比较差的那一部分,首先是听课
11、能力差和理解能力差。我们在讲授新的章节之前,让他们先动手做一下试验,先从心理上接受试验的事实,你再给他讲,就省劲多了。为什么不在实验室上课,而要试验进课堂呢?因为目的不一样。试验室是专做实验的,笨重,不灵活。机动性差。课堂试验是作为讲课的辅助环节,灵活方便。现在手机都替代了电脑、电视机,主要还是因为灵活方便。作者曾经做过几届试验进课堂的教学工作。作者采取的方法是学生自备万用表,老师批发来原价卖给同学。为什么学生自费呢,自费自己保管自己使用,损坏率大大下降。现在的学生自己的东西都不爱护,公物更不会爱护。如果学校提供万用表,老师光修表就忙不清。课堂试验很简单,一块指针万用表(指针万用表是基于欧姆定律原理,测量的电流、电压、电阻都是实际值,数字万用表是二次信号仪表,原理复杂,不适合初学者做学习仪表),电阻、电容、电感线圈、几节低容量的5号电池,一块小磁铁,几瓦的
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