基于FLASH技術(shù)的微機(jī)保護(hù)裝置學(xué)習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計

摘 要：如何為社會培養(yǎng)優(yōu)質(zhì)人才，是社會上的一大課題。本文針對許繼集團(tuán)在鄭州電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院開發(fā)建設(shè)的電力系統(tǒng)800微機(jī)保護(hù)裝置實驗室，利用Flash技術(shù)為實驗室設(shè)計配套學(xué)習(xí)系統(tǒng)，用于輔助教學(xué)，是對理論學(xué)習(xí)和現(xiàn)場實踐學(xué)習(xí)的改進(jìn)和補(bǔ)充。

關(guān)鍵詞：Flash技術(shù)；微機(jī)保護(hù)裝置；學(xué)習(xí)系統(tǒng)

中圖分類號：TP391.6

1 系統(tǒng)功能分析

該系統(tǒng)設(shè)計的主要目的是，通過微機(jī)保護(hù)的五個保護(hù)功能讓電力系統(tǒng)整個專業(yè)體系和實驗室聯(lián)系起來，互為指導(dǎo)。通過系統(tǒng)中課件和模擬實驗的使用，使各知識點(diǎn)更形象、直觀、易于理解，加強(qiáng)了知識的關(guān)聯(lián)性；降低學(xué)生學(xué)習(xí)的難度，減輕教師的工作強(qiáng)度；整體提高我院微機(jī)保護(hù)裝置實驗設(shè)備的利用率。

2 知識學(xué)習(xí)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.1 總體分析。按照知識的先后、遞進(jìn)順序分為公司介紹、裝置硬件介紹、培訓(xùn)課件和技術(shù)說明書四個模塊進(jìn)行設(shè)計。

第一個模塊為許繼集團(tuán)介紹。學(xué)生使用裝置前，應(yīng)先了解實驗室設(shè)備的作用、功能和使用方法。第二個模塊為裝置軟硬件介紹，通過此模塊，建立學(xué)生對該裝置的整體認(rèn)識。第三個模塊為對微機(jī)保護(hù)實驗室的學(xué)習(xí)，是知識模塊的核心內(nèi)容。微機(jī)保護(hù)裝置共有五種保護(hù)類型：（1）從線路保護(hù)開始，線路保護(hù)是所有保護(hù)的基礎(chǔ)，是對輸電線路的保護(hù)；（2）根據(jù)變壓器的結(jié)構(gòu)，結(jié)合線路保護(hù)的類型，配置變壓器保護(hù)；（3）發(fā)變組保護(hù)，是對發(fā)電廠中六百兆瓦以下的發(fā)電機(jī)和大型變壓器安全的保護(hù)；（4）母線是在變電站負(fù)責(zé)匯集和分配電能的重要線路，一般元器件保護(hù)可兼做母線保護(hù)，如果超出元器件保護(hù)范圍，則啟動專用母線保護(hù)；（5）并聯(lián)電抗器是一種特殊形式的變壓器，適用于220kv的高壓電網(wǎng)中，并聯(lián)電抗器保護(hù)類似于變壓器保護(hù)，但功能稍遜。第四個模塊，是許繼為微機(jī)保護(hù)裝置配備的技術(shù)說明書，學(xué)員可對各說明書進(jìn)行查看，了解裝置的具體情況。

2.2 制定規(guī)范。系統(tǒng)界面與系統(tǒng)功應(yīng)保持一致。要對該模塊內(nèi)容風(fēng)格、色調(diào)、表達(dá)特點(diǎn)進(jìn)行策劃和分析。為保證系統(tǒng)的統(tǒng)一協(xié)調(diào)、良好的二次開放性能，對系統(tǒng)開發(fā)做了一系列統(tǒng)規(guī)范。（1）命名規(guī)范。四大模塊間內(nèi)容嵌套、關(guān)系復(fù)雜，為便于在模塊間調(diào)用，各模塊涉及到的文件，都以“主菜單名縮寫+“_”+內(nèi)容縮寫”的形式命名。各模塊涉及的影片剪輯，都以“模塊名稱英文縮寫+“-”+內(nèi)容縮寫_mc”的形式命名；（2）文件設(shè)置規(guī)范。包括色調(diào)、文件大小、動畫頻率、文件框架四部分內(nèi)容。要求動畫效果要符合現(xiàn)代大學(xué)員的審美特點(diǎn)。色調(diào)決定了課件的風(fēng)格，色彩清新的顏色搭配會讓學(xué)員感覺舒適、開心，樂于學(xué)習(xí)；同時色彩會讓人產(chǎn)生近似物體的聯(lián)想。為了要突出課件蓬勃向上的生命力以及與許繼集團(tuán)合作開發(fā)的內(nèi)涵，所以將主題色調(diào)與許繼和我院網(wǎng)站色調(diào)一致，定為藍(lán)白色系的結(jié)合。文件大小，是課件播放時的所占用的屏幕空間。本系統(tǒng)界面大小按照17寸CRT顯示器分辨率1024像素*768像素進(jìn)行設(shè)置。動畫頻率，關(guān)系到課件播放的流暢度。將幀頻設(shè)定為每秒24幀。文件框架，是課件中內(nèi)容的空間分配。合作開發(fā)說明區(qū)域一直存在與文件底部，起到提示的作用，尺寸為1024*50像素；課題位于文件上部，尺寸為1024*100像素；功能目錄位于文件左側(cè)，尺寸為200*600像素；教學(xué)內(nèi)容位于文件右側(cè)，尺寸為800*600像素；同時規(guī)定按鈕大小為200*100像素。通過界面結(jié)構(gòu)化的設(shè)計，保證了界面風(fēng)格統(tǒng)一，限制了影片的大小及設(shè)計風(fēng)格，指導(dǎo)了系統(tǒng)的后續(xù)設(shè)計工作。為了便于系統(tǒng)的修改和二次開發(fā)，本系統(tǒng)所使用的素材及文件集中放置在“800學(xué)習(xí)系統(tǒng)”文件夾中，并分類放置。

2.3 課件結(jié)構(gòu)設(shè)計。第二、第三個模塊均是對保護(hù)裝置內(nèi)容的介紹，是知識培訓(xùn)中的核心。均通過設(shè)計為動畫效果。第二個子模塊是對硬件的介紹，使用一個文件；第三個子模塊是對五種保護(hù)類型的詳細(xì)介紹，每種保護(hù)類型又包含多個子保護(hù)，知識點(diǎn)間聯(lián)系緊密。為使內(nèi)容清晰，個子保護(hù)都單獨(dú)制作為一個文件。課件數(shù)量比較大，在制作過程中要注意體現(xiàn)知識本來的面目，讓人一目了然。由于人們在獲取知識時的思維方式是跳躍性且富有聯(lián)想，因此人們在學(xué)習(xí)知識時，總是有一種潛意識，不僅學(xué)習(xí)當(dāng)前知識，還希望把和當(dāng)前相關(guān)的知識一起比對著學(xué)習(xí)；或者是根據(jù)當(dāng)前知識聯(lián)想到另外一個知識，并希望馬上看到它。這就要求，在設(shè)計時，要結(jié)合順序、樹型以及網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)相結(jié)合的組織方式，將所有知識都列舉出來，讓學(xué)生有選擇的去學(xué)習(xí)。此要求通過功能目錄實現(xiàn)。學(xué)員可以根據(jù)功能目錄選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容，既避免了順序?qū)W習(xí)的不靈活性，又體現(xiàn)了學(xué)員自主、靈活的學(xué)習(xí)，符合學(xué)員個性特點(diǎn)。該課件結(jié)構(gòu)的功能目錄包含：裝置說明、工作原理、虛擬實驗、注意事項、習(xí)題五個知識單元。

2.4 課件內(nèi)容設(shè)計：（1）裝置說明。是對當(dāng)前選擇保護(hù)類型的情況介紹，文字說明繁瑣無味，所以設(shè)計引用電力系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)圖；鼠標(biāo)指向結(jié)構(gòu)圖的相關(guān)位置，使用動畫的形式顯示具體保護(hù)類型；（2）工作原理。相對復(fù)雜，學(xué)習(xí)起來難度大，同時還是保護(hù)的重點(diǎn)內(nèi)容，所以設(shè)計時應(yīng)避免文字的堆積顯示，以工作流程圖配合簡單的文字提示的方式來表達(dá)；（3）虛擬實驗。完全以動畫的形態(tài)展示，需要設(shè)計多種情況，通過參數(shù)的變化實現(xiàn)多種實驗結(jié)果；（4）注意事項。是學(xué)員在操作過程中要遵守的規(guī)則，直接關(guān)系生命安全，為起到強(qiáng)調(diào)作用，此處進(jìn)行逆向設(shè)計，將不遵守注意事項引起的后果以動畫效果展示出來，此處可加強(qiáng)音效。最后再將注意事項通過學(xué)員總結(jié)顯示；（5）習(xí)題。是知識點(diǎn)掌握后的綜合運(yùn)用和練習(xí)。通過習(xí)題，幫助學(xué)員掌握整個知識體系。包括綜合案例分析和練習(xí)題，可以文字、圖片的形式展示。

2.5 交互設(shè)計。根據(jù)學(xué)生特點(diǎn)，確定以結(jié)構(gòu)簡潔、畫面新穎、交互性強(qiáng)的導(dǎo)航作為本系統(tǒng)的界面設(shè)計原則。按鈕是Flash系統(tǒng)中實現(xiàn)交互最直觀的工具，對按鈕的設(shè)計也直接關(guān)系著該模塊的實用性和美觀性。為了表現(xiàn)層次關(guān)系，將按鈕分為四類，并分別為他們設(shè)計了不同風(fēng)格。（1）課件內(nèi)部選擇按鈕。為學(xué)員在培訓(xùn)、學(xué)習(xí)過程中觸發(fā)的按鈕，為了調(diào)節(jié)課堂氣氛，將此環(huán)節(jié)按鈕設(shè)置為可欣賞性較強(qiáng)的動態(tài)按鈕；（2）上一頁/下一頁按鈕。培訓(xùn)內(nèi)容較多時，一屏顯示不下，可設(shè)置特效切換顯示，通過動態(tài)的切換緩解課堂壓力，達(dá)到提高課堂質(zhì)量的目的；（3）播放/暫停按鈕。培訓(xùn)課件內(nèi)容為動態(tài)效果展示，需人為控制動畫運(yùn)行時，可通過播放、暫停按鈕控制動畫的播放；（4）展示型按鈕。培訓(xùn)課件內(nèi)容需要做簡單注釋或圖片放大效果時，可將該知識內(nèi)容直接設(shè)計為按鈕。增強(qiáng)課堂趣味性，同時降低編程控制放大的難度。

2.6 素材的收集與整理。在整個學(xué)習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計中，我們使用到了各種媒體素材。為保證設(shè)計完成后，達(dá)到最優(yōu)，需先對各類素材進(jìn)行選擇加工。圖像，需在圖像軟件中經(jīng)過壓縮處理；視頻，需使用工具軟件進(jìn)行分割，然后轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)最優(yōu)格式flv；音頻，可以通過音頻軟件進(jìn)行后期加工；文檔，生成swf文件調(diào)用。

3 知識學(xué)習(xí)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)

根據(jù)知識學(xué)習(xí)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計，在FLASH中實現(xiàn)相關(guān)功能。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：白燕青（1982-），女，河南人，教師，助教，碩士，研究方向：圖形圖像處理；邵得心（1981-），男，長春人，電氣設(shè)計人員，助工，研究方向：智能化變電站設(shè)計。

作者單位：鄭州電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院，鄭州 451450；河南省眾慧電力工程咨詢有限公司，鄭州 450007