高壓開關柜實訓的立體化教材建設

董爽+鄭德庫+楊宏偉+趙妍

摘要：立體化教材是高校教材建設的一種新理念和新思想。文章針對電氣類專業(yè)的特點及其實踐教學環(huán)節(jié)中存在的問題，對高壓開關柜專業(yè)實訓的立體化教材建設進行了研究，整體教材突出了實用性和工程應用性，實現(xiàn)了參與式學習、個性化學習、自主式學習的有機結合。

關鍵詞：立體化教材；實踐教學；高壓開關柜

實踐（實驗）教學是高等學校人才培養(yǎng)的一個重要環(huán)節(jié)，是教學過程中不可或缺的重要組成部分，是培養(yǎng)學生工程實踐能力、工程應用能力和創(chuàng)新精神的重要橋梁，而實踐教材是實現(xiàn)這一人才培養(yǎng)目標的重要載體之一。因此，建設與培養(yǎng)適應社會需求的工程應用型人才相符合的實踐類教材，對于高等工程院校的人才培養(yǎng)至關重要[1]。

1立體化教材

立體化教材是指依托現(xiàn)代教育技術，以能力培養(yǎng)為目標，以紙質教材為基礎，以多媒介、多形態(tài)、多用途、多層次的教學資源和多種教學服務為內容、配套教學出版物的集合[2立體化教材能夠更好地滿足教與學的需要，適應社會市場對人才培養(yǎng)的需求，同時亦可以適應并促進現(xiàn)代教學理念、教學方式和手段的改革。教材的立體化建設己成為目前教材建設的一個新趨勢[4]。

立體化教材主要包括：紙質主教材、助學和助教電子課件、網(wǎng)絡等其他教與學支撐平臺等。通過教材的立體化建設可以推進對現(xiàn)有的教材內容、傳統(tǒng)的教學方式和手段、以單一書本為主的教學模式等的改革[5]。

2依托高壓開關柜實訓設備的電氣類專業(yè)實踐

電氣類專業(yè)?？飘厴I(yè)生主要從事電力生產(chǎn)一線的技術性工作，要求學生具有較強的工程意識及實踐動手能力，而實踐教學是高校培養(yǎng)高質量的應用型工程技術人才的重要途徑[6]。

“發(fā)電廠電氣設備”課程是一門理論與工程應用緊密結合的專業(yè)課，其工程性、實踐性較強[7]。高壓開關設備是該門課程的重要部分，也是電力系統(tǒng)中的重要電氣設備[8]。

開關柜（又稱成套開關或成套配電裝置），是以斷路器為主的電氣設備，作為電力系統(tǒng)中接受和分配電能的裝置。組成高壓開關柜的元件一般有：隔離開關、斷路器、接地開關、熔斷器、互感器、套管、絕緣子、母線、避雷器等，均是電力系統(tǒng)中重要的電氣設備。高壓開關柜實訓設備分為母線隔室、斷路器隔室、電纜隔室及低壓隔室等，避雷器、電流互感器、接地閘刀、真空斷路器、繼電保護系統(tǒng)等。因此，依托高壓開關柜實訓設備，開展高壓電氣設備的實踐教學，輔助于理論教學，能夠有效地提高學生的工程意識和實踐動手能力、崗位就業(yè)能力，縮短學生工作后的上崗時間。

3高壓開關柜實訓教材的立體化建設

3.1現(xiàn)存在的問題

目前，高壓開關柜實訓教材的形式單一（紙質教材）、內容與形式較陳舊、乏味，無法激起學生的學習興趣；無法給學生提供有效的課前預習和課后復習的學習載體。在實訓過程中，學生僅僅是照著教材中的實驗步驟按部就班地進行實驗、記錄實驗數(shù)據(jù)。由于高壓開關設備結構復雜，生活中很難接觸到，其操作與調試更是繁雜難懂。所以，在有限的實踐教學時間內，學生無法充分認知電氣設備的結構、掌握電氣設備的相關操作與調試等。

因此，針對存在的問題，依托現(xiàn)代教育理念和網(wǎng)絡技術平臺，對高壓開關柜實訓課程進行立體化教材建設。教材形式主要包括紙質教材、多媒體教材和網(wǎng)絡教學平臺。

3.2立體化實踐教材的建設

3.2.1編寫實驗、實訓指導書（紙質教材）

紙質教材是整體教材建設的主體。按照“發(fā)電廠電氣設備”課程和專業(yè)實訓的教學目的和要求，結合電力行業(yè)生產(chǎn)一線的實際，認真研究開發(fā)實訓項目，編寫指導教材。教材以工程技術和實踐動手能力培養(yǎng)為主線，緊密結合理論教學，主要包括實訓須知、高壓開關柜的認知、高壓開關柜的安裝與操作3個模塊。

（1）實訓須知。該模塊主要包括高壓開關柜設計安裝規(guī)范和要求、實訓室安全操作規(guī)范要求和實訓報告的撰寫規(guī)范及要求。主要涵蓋以下內容。

①關于高壓開關柜技術性的部分國家標準與規(guī)范，供學生課外查閱。

②高壓開關柜的安裝要點：設備要求、作業(yè)條件、配電柜（盤）安裝、柜（盤）實驗調整、送電運行的條件及送電等。

③高壓開關柜的防護要求和試驗要求等。

④在實訓室安全操作規(guī)范中引入電力生產(chǎn)一線的安全操作規(guī)程，培養(yǎng)學生的安全意識和工程意識。

⑤實訓報告中設計“課后思考”部分，形式包括：實驗后反思，新型設備資料查閱，實驗中可能出現(xiàn)的小事故的處理與分析等。

（2）高壓開關柜設備認知。該模塊重點介紹高壓開關柜設備及其技術參數(shù)和結構特點、新系列高壓開關柜的型號及其與老系列型號之間的差異等。使學生了解高壓開關柜的組成、功能及接線方式；了解高壓開關柜的一、二次設備的結構、工作原理；掌握高壓開關柜及其電氣設備的選型。

（3）高壓開關柜的安裝與操作?；诟邏洪_關柜的實訓操作項目的設計是實踐教材的重中之重，對整個實踐教學效果起到關鍵性作用。本模塊設計從內容和要求上盡可能做到對生產(chǎn)一線工程實際操作的完美模擬。

①高壓開關柜的設計安裝。闡述高壓開關柜的安裝要求、安裝程序等。包括開關柜的安裝、母線的安裝、電纜的安裝、開關柜接地裝置及開關設備安裝后的檢查等。

②高壓開關柜送電操作。闡述高壓開關柜的“五防”聯(lián)鎖操作要求和開關的4種運行狀態(tài)：運行、熱備用、冷備用、檢修；詳細介紹高壓開關柜送電操作程序和注意要求。

③高壓開關柜停電操作。包括停電操作、手車拉出柜外操作、高壓電纜室停電檢修操作、高壓母線室停電檢修操作，并給出實訓操作時的注意事項。

④VS1真空斷路器檢查與試驗。包括：合閘、分閘操作的工作原理，有接地開關的斷路器柜操作，無接地開關的斷路器柜操作，一般隔離柜的操作，VS1型斷路器操動機構二次回路及其試驗等。

⑤高壓開關柜倒閘操作。在該模塊中系統(tǒng)介紹倒閘操作的基本技術安全要求、執(zhí)行倒閘操作的步驟、倒閘操作票的填寫等相關知識。具體倒閘操作訓練有：endprint

a.10kV開關由運行狀態(tài)轉為檢修狀態(tài)；

b.10kV開關由檢修狀態(tài)轉為運行狀態(tài)；

c.10kV線路由運行狀態(tài)轉為檢修狀態(tài)；

d.10kV線路由檢修狀態(tài)轉為運行狀態(tài)；

e.10kV開關由運行狀態(tài)轉為冷備用狀態(tài)（手動儲能方式）；

f.10kV開關由冷備用狀態(tài)轉為運行狀態(tài)（手動儲能方式）。

該部分實訓項目在設置上給學生留有發(fā)揮空間，注重工程實踐能力和團隊合作精神的培養(yǎng)。

3.2.2多媒體教材開發(fā)

開發(fā)并制作相應的實踐教學課件，與紙質教材相配套，從而提高實踐類教學效果。多媒體課件可以直觀地為學生展示高壓開關設備的機構，動畫演示高壓開關的送電、停電操作等。多媒體課件可以大大提高學生的學習興趣，可作為學生課前預習的“指導教師”，減少實訓中熟悉設備的時間，改變以往僅以板書講解、所有學生圍著設備聽講的教學模式，從而優(yōu)化了實踐教學環(huán)境。

3.2.3網(wǎng)絡教學平臺建設

利用網(wǎng)絡教學平臺的優(yōu)勢，以微信和東北電力大學“544核心課程”數(shù)字化教學平臺為載體，建設網(wǎng)絡教學環(huán)境，開發(fā)網(wǎng)絡教材。網(wǎng)絡教材以圖片、影像為主體，引入各類電氣設備的圖片、現(xiàn)場事故圖片、現(xiàn)場操作錄像及培訓錄像等，同時配以相關的習題與思考。通過網(wǎng)絡教材，學生可以自主學習，有效地進行課前預習和課后復習，可以提前接觸工程實際，明確實踐教學環(huán)節(jié)的意義，正視學習態(tài)度，從而提升課上教學效果，完善整個教學體系。

4結語

以紙質教材（指導書）為基礎，制作與教材相配套的多媒體教學課件，直觀地展示高壓開關柜的結構及操作等；借助于網(wǎng)絡技術平臺，開發(fā)網(wǎng)絡教材，實現(xiàn)了單一紙質教材支持的參與式學習、多媒體課件支持的個性化學習、網(wǎng)絡教材支持的自主式學習的有機結合。

[參考文獻]

[1]申繼偉，張晨，曾志鵬.加強立體化教材建設提升應用型教育效果[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2016（13）：74-76.

[2]黃榮，懷郭芳.立體化教材的設計與開發(fā)[J].現(xiàn)代教育技術，2008（10）：105-109.

[3]魏江江.立體化教材建設的思考與實踐[J].科技與出版，2011（9）：30-32.

[4]李彬.新建本科院校立體化教材建設探析[J].教育與職業(yè)，2007（11）：33-34.

[5]曹海平.實驗課程群的立體化教材建設[J].實驗室研究與探索，2011（5）：104-106，145.

[6]王艷松，張加勝.電氣工程及其自動化專業(yè)實踐教學改革與探索[J].電氣電子教學學報，2007（2）：86-87，101.

[7]李穎峰，馬永翔.《發(fā)電廠電氣部分》課程教學改革實踐[J].中國電力教育，2008（15）：80-81.

[8]程桂林，宋維，寧陳躍高壓開關檢修”教學中的實踐與體會[J].中國電力教育，2012（33）：49-50.endprint