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机电设备课程范文1
【关键词】可靠性;研究;发电设备
1.发电设备可靠性的认识
电作为一种能源在现代社会中所扮演角色的重要性不言而喻,因此发电设备是否拥有符合生产的可靠程度,对社会整体运作更是起着“牵一发而动全身”的作用。
1.1发电设备可靠性定义
发电设备的可靠性,通俗来讲指的是发电设备在规定条件下,实现预期目标的能力,也就是发电设备在一系列预定条件下正常运行的可靠度。随着社会的进步和发展,各行业的用电需求迅速增加,再加上发电设备的更新换代较快,使得传统意义上的发电设备可靠性已经不能与当下操作更加复杂,同时潜在隐患和运行故障率更高的发电设备相适应,发电设备可靠性研究显得很有必要。
1.2发电设备可靠性的重要性
发电设备对经济和社会的发展有着重大直接的影响,发电厂的安全运行直接决定于发电设备的可靠性上,稍有差错都会导致灾难的发生。除此之外,发电设备可靠性对经济的影响也是十分明显的。据相关统计研究,评价可靠性的可用系数对国民经济有着突出影响。比方说,某发电设备的装机容量为2.1亿kW,当可用系数提高百分之一,那么,每年多增的电量会超过180亿kW·h,由于不同地区的发电利润和利用率有所不同,但增加的发电量肯定会给社会产值增加起码好几亿,提高发电设备的可靠性可以带来巨大的经济价值,这是个不争的事实。因此,发电设备的可靠性成为了相关学科或者领域致力于研究的重要课题,以便可以更好的从理论上服务于实践操作,为发电设备进行全面彻底的可靠性评估提供研究指导,保证设备的安全运行。
2.发电设备可靠性的薄弱环节
局部与整体互相依存,局部合理配置的结果是整体功能大于局部功能之和。发电设备整体功能的良好发挥离不开局部配件的优化配置,但由于大型的火电机组结构相当复杂,其中的配件零件等并不是由一家厂家生产,而是由几十甚至几百个不同厂家生产好几十万个部件、设备。如此密度大的零件装配为从细节处提高可靠性的方式拦起了路障,针对几中典型的发电设备集中力量从机组整体着眼,研究机组可靠性的薄弱环节成为了最佳选择,
2.1发电设备——锅炉
在锅炉可靠性研究中发现,影响锅炉可靠性的常见问题出于“四管”。从众多锅炉事故调查报告中可以总结出,故事原因在于“四管”爆漏。引起“四管”爆漏的原因很多,首先,跟锅炉本身的外形、制造、安装、调试、运行等等全程的各个环节操作都直接影响着四管的运行情况。其次,锅炉的结构和材质、焊接技术和工艺、管子壁厚的设计、煤的质量、燃烧的程度和质量等也对锅炉“四管”爆漏事故有着内在的联系。目前国际上尚未有彻底解决这一技术难题的好办法,作为发电设备可靠性的薄弱环节,“四管”爆漏值得重视。
2.2发电设备——汽轮机
影响汽轮机可靠性的设备故障有多种因素,常见的诸如汽轮机超速、调速系统无法维持空负荷运行、调速系统晃动、高压调门阀杆出现问题、中压缸膨胀不畅、真空下降、蒸汽震荡、转子不平衡或大轴变形等等。针对汽轮机可靠性进行的研究发现,汽轮机的转子、动叶片、轴承乃至油系统所引起的非计划停运时间占汽轮机非计划停运时间的将近七成。由此观之,这些部件、子系统正是汽轮机可靠性的薄弱环节之所在。
2.3发电设备——发电机
通过对发电机各种故障的模式、后果、征兆等方面的进行统计研究,可以总结出发电机常见的一些故障。主要集中在,静子漏水、断水、接地和线圈绝缘或过热,转子漏水、线圈匝间短路、破裂或者轴向震动,轴承油膜震荡等等。这些故障造成的发电机事故严重影响了设备的可靠运行,是发电机可靠性的首要薄弱环节。
3.先进技术对发电设备可靠性的影响
任何性能的提高和故障的修复,都不能离开技术的创新。因此,发电设备可靠性的保障少不了理论和技术创新的支持。
为推动发电设备可靠性工作的深化,适应发电设备可靠性高的要求,发电设备可靠性分支学科应运而生。这是一门在发电设备强度震动学科基础上发展起来的新兴学科,综合了系统、管理、安全、材料、人机、价值工程,以及强度与振动、电子计算机技术、运筹学等学科成果而形成。作为一门主要任务是提高和保证发电设备可靠性和可用性的学科,其包括三方面内容,即可靠性理论基础、可靠性工程技术、可靠性管理。
在各种技术研究的深化发展中,发电设备可靠性亦在逐步提高,并取得了阶段性的成果。发电设备制造行业在相关研究的指引下,主攻大型火电机组完善技术,引进外国技术并将其本地化,同时紧密结合可靠性提高工程。近年来国产火电机组的可靠性由于技术的创新使得稳步提升,等效可用系数也在逐年提升,经济效益回报巨大。
4.发电设备可靠性技术研究的应用及成效
发电设备可靠性研究归根到底就是保证设备的使用寿命得到延长,提高设备的使用效益,减少故障维修所带来的开销。因此,发电设备可靠性的技术研究不仅是对发电设备可靠性薄弱环节的检视过程,更是对发电设备的改进和升级。技术研究运用于发电设备可靠性的提高上,为发电设备从设计到制造,再到使用等环节提供了高可靠性的前期保障。
4.1设计层面
发电设备的设计并非是外形塑造而已,设计还包括了内部零件、设备各方面的搭配、组合等,因此,设计这一步骤可谓是发电设备可靠性的基础。设计作为设备生产的第一步,具有不可逆的性质,也就是说,如果前期设计错了,将没办法撤回或者返工,这样的双倍代价是十分惨重的。目前,通过收集积累可靠性数据建立可靠性设计模型是该项设计的基础工作。可靠性技术还充分结合现代设计理念,将设计量离散性纳入考虑范围之中,完善并延伸了传统的设计方法。虽然目前采用的传统设计方法是得到一定改进的,通过规范设计可以判断出设备内部零件或者系统的安全性,但是却无法提供设计中涉及的可靠性指标,一些完全按照规范进行设计的设备,在运行过程中会无故出现损坏,对这一领域的研究还有待进一步加深。
4.2管理层面
在发电设备可靠性管理层面上,通过对发电设备各项可靠性工程技术进行规划、组织、控制,从而保证既定目标实现并取得最佳效益。可靠性管理应首先着手可靠性行业管理,如进行规划、制定相关标准、举行考核、进行评优、检察监督等等。从发电设备的生产阶段就紧抓其可靠性,把质量第一作为作为生产理念,从源头上摸清楚设备可靠性的薄弱环节,避免出现可以避免的设备运行故障,从根本上提高设备的可靠性。
4.3处理故障层面
发电设备故障诊断技术目前依然是各科研机构不遗余力的研究项目,我国在该方面的研究取得了累累硕果,并在逐步推广使用。发电设备可靠性技术研究为发电设备可靠运性,以及处理故障方面提供了应用方法,通过检测发电设备所表现的信号,获取该信号中的故障信息,并据此记录设备运行状态,对故障进行诊断。对发电设备可靠性技术的研究,正逐步应用在发电设备故障诊断中,为发电设备的故障处理提供了可靠的保障。
5.结语
电力生产系统具有密集性、庞大性、复杂性的特点,加之市场经济的运作,决定了发电设备的可靠性在电力企业中的重要性,发电设备可靠性技术的研究更是有着广泛的用武之地。近些年来,发电设备可靠性技术研究取得了重大的成果,在指导实践应用方面也取得了不匪的成绩。但是科技日新月异催促着研究也要跟上时代的节拍,继续为人类社会的发展做出贡献。
【参考文献】
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机电设备课程范文2
关键词:教学;机电设备安装与调试;FX2N
“机电设备安装与调试”是高职院校机电一体化技术专业普遍开设的一门综合性和实践性都很强的专业课程,该课程的内容涵盖了液压与气压传动、电气控制与PLC、触摸屏技术、变频技术等内容。目前,在我国职业教育大力提倡学生创新能力和技能培养的背景下,该门课程采用任务驱动的理实一体的教学方式,使学生在做中学,极大地提高了学生的技能水平。但是,课程的教学效果对于实验室条件有着极高的要求。一般院校实验设备有限,学生需要多人共同使用同一台设备,在调试过程中遇到困难,会花费大量时间来调试。文章旨在通过引入FluidSIM软件来缓解设备不足的问题。学生利用课余时间,通过软件仿真的方法来确保所制订的控制方案和程序编写的正确性,从而把更多的时间用来做系统调试。
1“机电设备安装与调试”课程概况
目前,南京机电职业技术学院“机电设备安装与调试”采用任务驱动的教学模式,以天煌教仪生产的THJDME-1型光机电一体化实训考核装置为主要实训载体来实施教学过程。根据实验装置的结构组成,教学内容整合与优化后分为4个大任务,分别是:送料单元系统安装与调试;搬运单元安装与调试;输送与分拣单元安装与调试;自动控制系统安装与调试。
2教学实施及存在的问题
2.1教学实施
教学实施过程概况为:(1)教师发放任务单,使学生明确任务要求;(2)整体方案的制定。学生根据任务单的要求完成整体方案设计,包括气动原理图的绘制、PLC接线图及PLC程序的编写;(3)任务实施。学生根据气动原理图完成气路的连接和调试,根据PLC接线图完成控制回路硬件接线,完成PLC编写程序并下载,最后进行系统联调,实现任务要求;(4)任务考核与评价。学生完成任务后,教师根据任务考核表,对学生任务完成的质量进行打分和评价。对于完成拓展任务的同学,额外加分,以激励学生学习的积极性;(5)总结与交流。以小组为单位,学生对于在任务实施过程中遇到的问题以及解决方法进行论述,小组之间共享问题及解决方法,以此来提高学生的口头表达和理论技能水平。学生在下一个任务中可以减少犯同样错误的概率。
2.2存在的问题
本课程教学实施过程中存在的问题有如下几点:(1)学生在任务实施过程中的具体硬件接线及下载所使用的程序,与整体方案不一致。(2)在任务实施过程中会遇到各种故障,无法判定是软件的原因还是硬件的原因。(3)学生对设备不熟悉,会造成大量的元器件损坏,给教师带来大量的维护工作。(4)学生既要完成方案的制定,又要动手需要大量时间,课程时间较为紧张。(5)受到设备数量的限制,老师无法进行拓展任务的考核。
3引入FluidSIM的课程实施
3.1FluidSIM简介
目前,市面上存在多种液压与气压传动仿真软件,例如:FluidSIM,automationstudio,AMESIM等。其中FluidSIM较为适合在高职院校的教学过程中使用。FluidSIM是由德国著名公司Festo开发的一款集机电液一体化的综合仿真软件。该软件包含FluidSIM-H液压仿真和FluidSIM-P气动仿真两部分。在“机电设备安装与调试”课程中采用的是FluidSIM-P软件。该软件几乎囊括了所有常用的气动元件,可以直接将元件拖拽至工作界面然后进行回路的搭建。回路搭建完成后可以通过仿真初步检测气路的正确性。仿真过程中能够清晰形象地看到气动执行元件的动作过程,且软件能够自动检查气路连接中存在的问题,提醒使用者进行修改。FluidSIM-P不仅可以进行气动回路搭建和仿真,还具有电气控制系统,可以对回路中的控制元件进行控制。该软件的气缸上设置有标尺,可以模拟磁性开关的位置检测功能,获得传感器信号。另外FluidSIM-P4.2版提供了DDE/OPC接口,通过该接口可以与PLC控制系统进行联调,实现机电气的联合调试。
3.2FluidSIM与PLC联调
FluidSIM与PLC之间不能直接进行通信,要借助于第三方。对于西门子PLC,可以采用FESTO公司开发的Vswitch软件为第三方。Vswitch软件所提供的协议转换模式中的一种就是VswitchforFluidSIMandPLCSIM,利用该软件可以实现FluidSIM-H与PLCSIM的通信,但是DDE通信方式只适用于西门子PLC。THJDME-1型光机电一体化实训考核装置中选用三菱FX2N系列PLC为控制器,教学中采用对应的GXWorks2为编程软件。GXWorks2是三菱电机推出的三菱综合PLC编程软件,是专用于PLC设计、调试、维护的编程工具。该软件自带仿真器GXSimulator,与传统的GXDeveloper软件相比,提高了功能及操作性能,变得更加容易使用。因此本系统的仿真,只能利用FluidSIM-P软件提供的DDE/OPC接口中的OPC通信方式来实现三菱编程软件GXWorks2与气动仿真软件FluidSIM-P的联合调试。工业标准(OLEforProcessControl,OPC)规范目前已得到工控领域硬件和软件制造商的承认和支持,包括OPC服务器和OPC客户端两部分。OPC服务器和客户端之间可以进行数据通信。目前市场上常用的OPC服务器有西门子PLC专用的PCAccess,三菱PLC专业的MXOPCServer以及KEPware公司开发的几乎支持所有常见PLC设备的KEPServer软件等。以KEPServer为桥梁实现三菱PLC与FluidSIM-P的通信,必须具备实际的PLC装置,而MXOPCServer可以实现三菱仿真器GXSimulator与FluidSIM-P之间的通信,不需要PLC实物,能够真正地摆脱硬件的制约。因此在本课程中采用MXOPCServer作为OPC服务器。以MXOPCServer为OPC服务器,实现PLC与FluidSIM-P软件通信的过程为:MXOPCServer服务器读取FluidSIM-P软件中气动系统的按钮及传感器信号,然后将该信号写入GXWorks2仿真器。GXWorks2仿真器根据用户所编写的PLC程序决定输出状态,并将输出值写入MXOPCServer服务器以供FluidSIM-P软件读取。“机电设备安装与调试”课程中的4个任务均可以使用该方法进行仿真。
4结语
将FluidSIM软件仿真引入“机电设备安装与调试”课程与GXWorks2进行联合调试,仿真结果形象直观,可以确保方案的正确性。学生可以把有限的时间用在硬件的连接、调试及故障的排查上。教师可以通过检测仿真结果的方法来验证拓展任务方案的正确性。该措施极大地缩小了故障范围,减少了故障排查的时间,提高了教学效果。
作者:许璐 单位:南京机电职业技术学院
[参考文献]
[1]朱红娟.项目化教学在“机电设安装与调试”课程中的应用研究[J].科技风,2015(10):212.
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[3]李现友.FluidSIM在液压与气动技术综合实训中的应用[J].包头职业技术学院学报,2013(4):73-76.
[4]卢志芳,於红梅.基于FluidSIM软件的液压传动系统仿真实训教学探讨[J].职业教育研究,2013(2):168-171.
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机电设备课程范文3
关键词:运输 机电设备 管理
中图分类号:TU85 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2013)10-0156-02
一、概述
二、原因分析
1.原因分析之一
在应用中出现二位电动机电流比其他三台电动机电流偏小达10A以上,通过紧急停车后检查,线路、仪表、绝缘、换向片测试后均无异常,仍没能解决电流分配不均的问题。
综上所述,该台电动机电流分配不均偏小是由于?的增大,而?的增大是由于L气的减小。经拆除转子检查,发现该电动机主磁极紧固螺栓松,经紧固并上台试验,电流分配不均的现象得以消除。
2.原因及因素之二
当电动机受到冲击负载突然短路时,电枢电流急剧增加,换向绕组元件中电抗电势也立即加大。由于换向极铁芯的涡流作用,换向磁场却不能随电枢电流同步增长,以致电抗电势远远大换向电势,造成过份的延迟换向,从而使后刷边产生强烈的电弧。这电弧随着换向器的运动而拉长,加上电动力的作用,拉长的速度可能超过换向器的周速,同时,由于电枢电流激增引起磁场严重畸变,使得换向器某地方的片间电压显著增加,因而发生电位火花,并使换向器周围空气电离。当电磁性火花和电位差火花汇合在一起时,它们互相促进,在一定条件下会形成一股跨越正、负电刷之间的电弧,使整个换向器被一圈火环所包围,这种现象称为环火。
发生环火就相当于电枢绕组经过电刷而直接短路,其后果十分严重。轻者将刷架联线、电刷、刷杆、刷握和换向器烧坏,重者将电枢绕组损害,以致将整台电机烧损。
2.1换向器表面粗糙
电动机的换向器表面粗糙度规定为Ral.6以上,在此条件下才能够保证电机运行时因电刷作用在换向器表面会形成一层氧化亚铜(Cu2O)薄膜。由于氧化膜电阻较高,抑制了附加换向电流,有利于换向。一旦因加工精度不够或因划痕等使换向器表面粗糙度超差,则电刷磨耗过大,有大量的碳粉磨落下来,换向器表面的氧化亚铜薄膜遭到严重破坏而不能交替形成。从而,电机的换向急剧恶化,以致形成环火。
2.2下刻、倒角、退刀槽加工的精度差
这三道工序虽说简单易做,但是往往被人们所轻视。其实,换向器下刻的精度不高,如过深或过浅,或过于粗糙都可能使电刷与换向器磨擦下来的碳粉滞留;倒角和退刀槽加工的不标准也可造成正常磨耗的碳粉从换向器两端甩不出来。这些现象都可能导致火花增大,以致发展成环火放炮。
2.3转轴弯曲变形或动平衡不良
电机由于受外力或异物等作用而产生转轴弯曲变形,或动平衡不良。此时,电机在运行中,会造成电刷在换向器表面跳动越差,引起电刷向换向器表面放电,象点焊一样,使换向器表面形成“麻面”。这种“麻面”如同砂布的作用一样,把电刷很快磨耗,如同1结果一样。
2.4电刷严重受潮
当电刷受潮后,由于摩擦下来的碳粉湿度比较大,吸附性强,所以这种碳粉难以从换向器表面甩出因而破坏换向,产生环火。
2.5电动机安装传动轴齿轮松脱
三、改进方案
1.电流分配不匀的改进措施
工作原理:在一位和三位电动机的电枢和励磁绕组间增加继电器J1,在二位和四位电动机的电枢绕组和励磁绕组间增加继电器J2,并调整其动作值为|I1-I3|=5A,|I2-I4|=5A,即一位与三位电动机电流相差5A时继电器J1动作,其常闭触头J1断开,切断电源;同理,二位与四位电动机电流相差5A时继电器J2动作,其常闭触头J2断开,切断电源。通过这样的改进就能防止电流相差过大或过小时,一方面损坏电动机,另一方面影响设备的正常使用,并能有效防止机械事故的发生。
2.环火改进措施
2.1加工换向器表面精度达到标准,定期用换向器专用修磨石或砂布试去换向器表面杂质、毛刺,并用酒精等擦拭换向器表面,使换向器保持良好的状态。
2.3在装配中,谨防电机撞击、异物袭击等,防止转轴弯曲变形或动平衡不良现象发生。
2.4电刷勿过于潮湿。
2.5装配小齿轮前,严格检查转轴1:10锥面和齿轮1:10内表面,控制装入量在规程范围内,并注意小数点齿轮与电机在同一正常环境温度下装配,关键是掌握入深度。切勿电机在0℃以下(如北方冬天)齿轮在室温时进行装配。这样会涨裂小齿轮。
四、结语
铁路运输运输动力设备中电动机环火及主磁极气隙的变化将影响电动机功率的发挥,同时,长期下去将引起电动机转矩的变化,保护了电动机及设备的安全,减少人身及机械事故的发生。为我处煤炭运输任务安全、顺利完成提供可靠的技术支持。
参考文献
张冠生.电器理论基础[M] .北京:机械工业出版社.2010.
机电设备课程范文4
关键词:电气工程;设备监测;故障诊断;研究型教学体系
作者简介:李玲(1974-),女,贵州贵阳人,武汉大学电气工程学院,工程师;舒乃秋(1954-),男,湖北黄冈人,武汉大学电气工程学院,教授。(湖北 武汉 430072)
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2011)36-0184-02
随着智能电网的提出,电气设备的状态监测与故障诊断技术将具有越来越广阔的发展和应用前景。[1-3]因此,有必要对电气工程专业学生开设相关专业课程。电气设备状态监测及故障诊断技术主要包括传感器技术以及数据分析技术,该课程涵盖了电气设备状态检修技术的核心内容,具有理论和实践结合紧密、技术性和应用性相结合的特点,是培养电气工程专业人才的特色课程,为电力系统的状态维修提供了技术基础,对保障电力系统安全可靠运行十分重要。
传统的教学方式中,老师主要以板书及口头传授的方式解释教学内容中的重难点知识,教学方式单一,教学方法落后,课堂气氛枯燥,使得学生处于被动接受的状况。这种方法很大程度上束缚了学生主观能动性的发挥,限制了学生的创新意识。以致出现学生反映教学内容抽象、所学知识不易掌握的现象,更加无法将理论与实际联系起来,无法将本课程知识与专业知识融会贯通。由于电气设备状态监测及故障诊断技术是专业性和实践性较强的课程,所以传统的教学方式更是难以取得良好的教学效果,有必要创建适应该课程特点的新型教学体系。
一、教学体系建设与实践的三种关系
根据“电气设备监测与故障诊断技术”课程的特点,在创建和实践教学体系的过程中要处理好以下三种关系。
一是教学体系与电力行业对专业人才需求之间的关系。虽然状态检修不是一门新技术,但我国电力行业推行状态检修却刚刚起步,必然要经历一个不断深化的认识过程。因此,教学活动应该充分重视源学科的学科基础,即注重状态检修、传感器和模式识别等技术的基本原理、概念和应用,还要从未来毕业生可能从事的岗位和就业的能力需求出发,反过来审视教学体系,调整教学目标定位,对教学内容进行取舍和丰富。
二是教学体系与成熟的源学科课程教学体系的关系。“电气设备监测与故障诊断技术”课程的知识基础是源学科的理论知识,未来发展也仍然将倚重于这些学科,所以,在创建课程的教学体系时不能简单地另起炉灶,重新构建新的教学体系,而应该以源学科课程的教学体系为基础,融入电力行业状态检修特色。
三是理论教学与实践能力培养的关系。电气工程专业人才应该属于工程应用型人才。用人单位考核毕业生,不仅限于毕业生的专业基础,更会考核他是否具有胜任电力行业一个特定应用领域实际工作的能力。因而,创建课程教学体系要充分利用和发挥优质教学资源,体现专业建设中的科研特色,以增强毕业生今后的就业竞争优势。
综合考虑上述三个关系,研究型教学体系正是“电气设备监测与故障诊断技术”课程教学活动的首选结构形式。
二、研究型教学体系的作用
研究型教学体系是一种以培养实践能力和创新能力为目标的新型教学体系,是教学体系转化的新课题。它提倡教学和科研一体化,不仅要相互渗透,还要具有实质的兼容性,提倡采用全新的教学方式、方法和全新的教学内容,使学生的学习不限于教师授课的基本原理和概念,而是立足教学,从实际情景或问题出发,在教科书和现实世界之间建立联系,通过提出问题、分析问题和解决问题三个步骤完成探究式学习。
研究型教学体系需要教师自身成为研究型人才,对自身的知识结构、能力及教育思想、理念及时更新和改革,同时不断反思教学方式方法等。因此,研究型教学的实施对教师的专业化发展有着积极的促进作用,推动了高素质教师队伍的建设,真正实现教学和科研工作并重,从而促进专业和学科建设,扩大学院和专业的影响力。
未来毕业生面对的是不断变化的社会,知识不断更新和老化,高校的教学本质应是培养学生可持续发展的能力。但是,传统的教学方式以知识传授为主,使得学生处于被动接受的状况中,很大程度上束缚了学生主观能动性的发挥,限制了学生的创新意识而令其难有作为。研究型教学体系改变传统的单向灌输式教学方式,在尊重教师主导作用的同时,强调师生之间的共同研究和互动,激发学生的学习兴趣,注重培育学生的实践能力,鼓励学生的创造思维和探究意识。这样做的好处在于:一方面强化了学生实践能力和创新能力,提高人才培养质量,加强专业特色和优势;另一方面增强了学生就业竞争力,密切结合当前电力行业发展新趋势和新需求,为学生就业开辟了一条新渠道。
基于实践能力和创新能力培养的研究型教学是发达国家一流大学推崇的教学改革模式。创建和实践研究型教学体系不仅能够提升“电气设备监测与故障诊断技术”课程的教学质量,而且能够推动教学和科研并重的专业化教师队伍良性发展。通过面向本科生的研究型教学体系的创建和实践,还可以将获取的经验应用到面向研究生或继续教育学生的教学体系中,最终形成有层次结构的电气设备状态检修系列课程的研究型教学体系。
三、教学目标、内容及模式
“电气设备状态监测及故障诊断技术”的教学体系必须根据教学目标对教学内容以及教学模式等要素进行合理组织。[4]
教学目标是整个教学体系的核心。它决定了教学活动的方向,主宰着教学体系构成要素的其他方面。因此,教学目标的定位对于教学体系的展开至关重要。研究型教学强调探究性的教和探究性的学,故教学目标的定位不是一成不变,而是在重视理论知识的基础上,随着相关技术的发展和电力行业推行状态检修的深化,进行不断的调整。
“电气设备监测与故障诊断技术”课程的教学内容较为复杂,是一个需要兼顾多种知识的跨学科体系。这是课程内容难以组织的原因。考虑在教学目标的指向下,以未来毕业生可能从事的岗位和就业的能力需求为导向,确定教学内容和教学重点,并根据毕业生和用人单位的反馈对教学内容进行取舍和丰富。
传统的课堂讲授的教学方法教学过程抽象,学生学习效率低。因此,应根据学科内容的特点,有针对性地采用多种教学形式,提高教学时效,充分调动学生学习的主动性和积极性。具体采用的方法包括:
(1)实施研究型教学,培养学生的实践能力和创新能力。教师在对基本原理、概念和技术讲述的基础上,依托具体的科研内容,引导学生创造性地运用知识和能力,自主地学习、研究和解决问题,在教师与学生、学生与学生之间的研讨中积累知识和培养能力。
(2)提高教学时效。由于相关专业在不断发展,新的专业知识不断涌现,教学内容也随之不断丰富。如何在有限的教学学时中完成教学任务是研究提高教学时效的原动力。如果将教学学时分摊到不断增加的教学内容上,必然讲不透、讲不深,这就要求老师在授课时合理分配不同重要程度知识点的讲授时间。
(3)开展课堂学术讨论。针对难点与热点问题,由老师提出研究重点与方向,学生通过大量查阅参考文献并结合工程实际,撰写课程论文,开展课堂讨论,这样不仅丰富了专业知识,而且调动了学生的学习积极性。
(4)采用多样化的教学方法。采用先进的教学手段,如多媒体、网络浏览器等,将书本枯燥的原理知识可视化,更加生动形象地体现在学生面前。
(5)建立一支教学与科研相结合的专业化师资队伍,为培养创新型电力行业人才提供根本保证。
(6)完善教材,使之切合实际、融入学科最新发展动态。
四、创新及实践能力培养
电气设备监测与故障诊断技术涉及状态检修、传感器和模式识别等方面知识,既涉及信号处理又涉及硬件设计。因此如何培养学生的创新及实践能力是学好该课程的关键。
第一,研究源学科课程的教学内容,从而进行优化整合,确定理论教学内容和教学重点。同时,挑选具有代表性的科研内容,作为教学交互内容,培养学生应用所学理论知识的能力,激发学生的创新思维。由于电气设备监测与故障诊断技术涉及多种传感器以及信号处理方法,老师在授课时可以寻找契机给学生普及关于传感器的种类、作用原理以及应用范围或者传感器返回信号的调理方法等知识,从而激发学生的好奇心及想象力,提高学习兴趣,而兴趣是最好的老师,学生也就会在课后摸索相关知识,这是创新的先决条件。
第二,注重动手能力的培养。例如,根据电力行业的需求和相关技术的最新发展动态,在教学过程中,老师开放式命题,要求学生自己动手设计相关传感器信号调理电路并动手制作,或者自己编程实现某一信号处理算法等,学生设计及制作完毕后撰写小论文,由老师审阅成果,指出设计的优缺点并给出分数,将该分数计入课程的最终评分。
第三,学习与科研项目相结合的教学方案。学生在课程学习的过程中便参与科研项目,老师将该课程相关部分分别交给学生负责,随着项目进度的不断发展,学生将书本理论知识不断向实际成果转化,并且不断改进设计方案,能够让学生掌握书本以外的知识,所学知识也由抽象变得具体,加上知识面的不断扩展,学生的自主科研能力以及创新能力均能稳步提高。
第四,加大实地参观力度。实地参观的目的是创造条件,使学生接触和了解我国电力企业电气设备检测与故障诊断技术的实际应用情况,并培养学生综合运用所学理论知识解决实际问题的能力。
五、结语
总之,“电气设备检测与故障诊断技术”课程应立足于培养学生的实践能力和创新能力,鼓励学生探究式学习,真正将理论与实际结合,实现教学与科研的一体化。
参考文献:
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机电设备课程范文5
关键词:教学改革;电厂锅炉设备及系统实训;电厂锅炉课程设计
高职高专教育是“以就业为导向,以培养高等技术应用性专门人才为根本任务,以培养技术应用能力为主线”的教育。按照高职高专教育的特征及思想体系,教学课程的开发以培养学生的综合职业能力为核心,以学生为主体实施教学。
一、《电厂锅炉课程设计》教学改革的必要性
《电厂锅炉设备及运行》是热动专业的一门专业核心课程,以前传统教学中与该课程相衔接的实践课程是《电厂锅炉课程设计》,大专院校的热动专业一般均开设有此课程。《电厂锅炉课程设计》是针对某台锅炉进行热力计算,其内容与学生以后从事的工作有较大差距,这与高职高专教育的教学观念不相符。《电厂锅炉课程设计》结束后,学生对锅炉系统图有陌生感,不能很好的对设备工作原理、作用等进行解释,也不能正确无误讲解锅炉工作过程。这些说明了《电厂锅炉课程设计》已不能适应现代教学理念,主要原因在于教学内容选取不合适、教学方法和手段不得当等,所以该课程的改革势在必行。
二、课程教学改革思路与方法
高职高专院校的课程设置应体现“基于工作过程的课程观”等特征,对热动专业《电厂锅炉课程设计》的改革,就是体现了这样的特征。本课程改革的目的是培养学生的综合职业能力,为学生以后从事电厂锅炉设备的相关工作打下坚实的基础。因此,从2008级开始,我校将热动专业的《电厂锅炉课程设计》改为《电厂锅炉设备及系统实训》。
1.课程内容的改革。针对教学内容选取不合适的问题,在调研热动专业学生以后所从事工作性质和要求的基础上,通过与现场技术人员、课题小组教师及专业建设成员等共同讨论课程内容,同时考虑学校的定位选取了课程教学内容,从而确定教学大纲,根据大纲编写教材,结合学生自身特点和能力要求结构来组织教学内容,进而合理编排教学内容顺序。《电厂锅炉设备及系统实训》是在《电厂锅炉设备及运行》课程的基础上一门专业知识综合应用性的实践课程。针对电厂锅炉课程主要涉及的汽水系统和燃烧系统,要求学生能认识电厂锅炉汽水系统各个设备,绘制汽水系统的流程,分析并叙述系统中各个设备的作用和工作原理,分析各设备运行中容易出现的问题并提出预防措施。还要求学生认识典型电站锅炉制粉及燃烧系统的组成部分,并能绘制制粉及风烟系统流程图,能叙述系统中各个设备的作用和工作原理,分析锅炉运行中燃烧调节的内容和一般方法,实训主要成果是系统流程图和分析说明报告书。这样可以巩固和加深电厂锅炉知识内容,提高学生的综合实践能力,为以后从事电厂锅炉相关工作打下坚实的基础。
2.教学方法的改革。教学方法选择是否恰当会直接影响教学效果的好坏。课题小组的教师总结多年教学经验,深刻分析学生毕业后工作环境和要求,结合传统教学方法中讲授法、演示法和讨论法等的优点,增强学生的学习兴趣,挖掘学生潜力,注重多方面能力培养,经过多次商讨,最终确定了《电厂锅炉设备及系统实训》的主要内容和时间安排(见表1)。
在课程改革中,将《电厂锅炉设备及系统实训》教学内容划分为若干个教学单元,每个单元设定学习任务和学习目标。在教与学的关系上,教师只是教学过程的组织者、管理者和协调人,以学生为教学过程的主体。在教学中采用采用“任务驱动”模式,结合模型讲解、课件和动画演示、典型锅炉侧视图分析、分组讨论等多种教学方法,激发每一个学生的学习兴趣,努力培养学生的动手、动脑能力,提高学生综合职业素质和能力。通过这样的教学过程,学生将《电厂锅炉设备及运行》中知识串接起来,能讲解汽水系统和制粉及燃烧系统的工作流程,能很好的理解和掌握各设备的原理、作用等,为以后从事电厂锅炉相关工作打下了良好的基础。
3.编写相应教材。教材作为教学内容的主要表现形式,对整个教学过程起着至关重要的作用。随着教学内容的变化,编写相应于《电厂锅炉设备及系统实训》课程的教材势在必行。依据教学大纲,教材中内容的编排要适合教学任务和教学目的。课程建设小组的老师经过多次讨论,对教材中选定的内容反复推敲,经过多次的加工处理,最终编写了适合《电厂锅炉设备及系统实训》的校本教材。该教材经过使用,证明了能够很好的适应课程改革的需求,教材内容灵活恰当,培养了学生的综合职业能力。
4.改革考核方式。课程考核主要用来检测教学效果,好的考核方式不仅能较准确地反映教学质量,还能促进教学方法和教学手段的改进。《电厂锅炉设备及系统实训》考核中改变了传统方式,将过程考核贯穿于整个教学过程中。每个教学单元都有相应的测试,并记录每个学生实训期间的平时表现、图纸、报告质量和答辩结果等。实训成绩的评定由平时成绩、图纸质量、各单元测试成绩、实训报告和答辩等综合评定。
《电厂锅炉设备及系统实训》课程教学改革,适应了高职高专教育以就业为导向的理念,很好的激发了学生的学习兴趣,调动了学生的积极性和主动性,提高了学生的动手能力、综合应用专业知识和分析解决问题能力,培养了学生综合职业能力,为今后从事电厂锅炉相关工作打下了坚实的基础。这样的教学改革是成功的,值得推广应用。
参考文献:
[1]赵玉莲,袁懿,吴芳红.高职高专《电厂锅炉》课程教学改革探讨[J].江西电力技术学院学报,2010,(01).
[2]沈丰田.浅析电厂锅炉的运行与维护[J].科技传播,2011,(03).
机电设备课程范文6
关键词: 高职供用电技术专业 《工业用电设备》 课程教学 探讨与提高
《工业用电设备》是供用电技术专业的必修课之一,也是实现本专业培养目标和掌握职业岗位服务技能的专业基础课程。本课程主要研究工业直流电源、工业交流调压电源、工业脉冲电源和工业变频电源的电路基础,以及泵与风机、工业电炉、电焊机、直流用电设备与电源、照明器、制冷空调设备等常见工业用电设备的结构、工作原理、特性、用电情况和节电技术。学生通过本课程学习可以具备熟悉各种工业用电设备的基本知识、基本能力、基本素质,能广泛应用于常见工业用电设备的组装、维护、检修、用电和节电措施等方面。本课程是一门理论性较强的学科,具有内容抽象、概况性强、涉及知识面广的特点,学生学习兴趣不高,教学效果不理想。为了提高教学质量,使学生能够轻松掌握课程内容,我根据多年教学经验对课程教学进行了探讨。
1.课程设计理念与思路
1.1课程理念
课程教学应服务于高职教育的培养目标和定位,坚持以职业岗位技能培养为主线、以行业导向与工学结合为主要手段、以职业能力培养为核心,培养学生综合运用相关知识的能力和职业素质。坚持能力本位观,以模块(项目)为载体构建内部结构,以任务为中心构建教学内容结构,以学生为主体进行教学活动。我按照高职院校人才培养的特点,充分利用自身资源优势,坚持“以理论为基础,以各种工业用电设备为手段,以理论和实际相结合为主线”的教学思想进行《工业用电设备》教学设计,弱化理论,强化应用,以突出专业基础课程职业岗位能力的培养。
1.2具体思路
1.2.1校企合作共同制定教学计划。充分发挥由职业教育专家、专业教师、电力行业工程技术和人力资源管理一线专家组成的专业指导委员会的作用,研究讨论,制定用于课程教学资源开发、课程教学实施的岗位能力标准,把岗位能力标准融入课程中,建立课程标准。
1.2.2注重理论教学与实际应用相结合,激发学生的学习兴趣,调动学生的积极性。
1.2.3突出工业用电设备基本结构、工作原理、、特性、用电情况和节电技术的应用,合理组织教学内容,简化学生的认知过程。
1.2.4综合应用讲授法、演示法、讨论法、实物教学法,采用项目式、启发式、互动式教学,工学交替,任务驱动进行课程教学。
1.2.5合理选择实验、实训教学内容,既考虑基本技能和能力的培养、注重学生的素质教育,又考虑相关知识向课外延伸及拓展和基础知识的巩固,利用实验过程进一步化解教学难点,并为考取《中、高级维修电工》而服务。
2.课程教学目标
依据对企业职业岗位能力的调研和学生就业情况反馈,本课程以维修电工、电气试验工、电气装配工、电气检修工为工学结合平台,着重培养学生的工业用电设备安装、维护、检修、用电和节电的职业岗位技能。结合专业人才培养方案,制定课程的教学大纲,确定教学目标。
2.1课程认知目标
2.1.1了解课程的性质和地位。
2.1.2掌握工业直流电源、工业交流调压电源、工业脉冲电源和工业变频电源的电路组成元件和原理分析。
2.1.3掌握泵与风机、工业电炉、电焊机、直流用电设备与电源、照明器、制冷空调设备等常见工业用电设备的结构、工作原理和特性。
2.1.4掌握上述常见工业用电设备的用电情况。
2.1.5熟练运用上述常见工业用电设备的节电技术。
2.2课程能力目标
2.2.1能够协作完成常见工业用电设备的接电、用电问题。
2.2.2能够根据所学理论解决实际生产中的节电问题。
2.2.3具有安装、维护与检修常见工业用电设备的能力。
2.2.4具有自学和持续发展的能力。
2.2.5具有分析、解决问题和创新的能力。
2.3课程情感目标
2.3.1培养学生热爱本专业技术工作。
2.3.2具备一定的沟通知识和技巧。
2.3.3具有实事求是、严肃认真的科学态度与工作作风。
2.3.4培养学生良好的团队合作精神和创新意识。
3.课程教材的选取和特点
本课程教材选用由王鲁杨教授主编、中国电力出版社出版的21世纪高等学校规划教材《工业用电设备》。
3.1本教材把贴近工业生产的常见用电设备作为教材的引入点和出发点,融相关知识于一体,突出综合素质培养。
3.2针对性强,充分考虑到高职高专学生的接受能力,坚持高职高专“理论够用为度”的原则,精简了繁琐的理论分析,前后知识衔接紧密,表述深入浅出,通俗易懂。
3.3本教材文字应通俗易懂,图文并茂,便于学生或学员阅读理解,并且引入了行业或专业最新技术和成果。
4.课程安排和课时分配
本课程按照教学人才培养方案的安排在第四学期讲授。课程教学总教学时数为72学时(理论教学为36学时,实践教学为36学时)。具有分配如下:第1章工业电源基础理论为6学时,实践为6学时;第2章电力机械设备理论为6学时,实践为6学时;第3章工业电炉理论为4学时,实践为4学时;第4章电焊机理论为6学时,实践为6学时;第5章直流用电设备及直流电源理论为4学时,实践为4学时;第6章电气照明理论为5学时,实践为5学时;第7章制冷与空调理论为5学时,实践为5学时。
5.学情分析与教学对策
学生的见识和专业知识有限,没有见过各种工业用电设备,对专业领域只停留在感兴趣和表面认识阶段,不能很好地将前后所学的知识和实际串联起来综合运用,常常有不知所云之惑。
在教学过程中应注意根据学生的实际程度,采用因材施教、形式多样的课堂教学方式,充分体现以人为本的教学理念。例如通过采用多媒体演示、实物教学、讨论总结等多种教学手段和方法,使学生综合应用所学知识,提高学生解决实际问题的能力,为今后的就业打下坚实基础。
6.课程教学手段
该课程教学手段综合应用“板书教学+多媒体教学+互动教学+情感教学”的一体化教学手段,充分发挥各自优势,弥补单一式的不足,从而让老师易教、学生易学。
6.1板书课程每节重要内容的提纲,让学生一目了然;板书理论计算,带领学生一步步地分析、推导,使学生通过前后比较、联想,更能够接受公式的计算和理论的分析。
6.2运用多媒体教学丰富课堂教学信息量,借助图片、动画、视频等素材吸引学生的注意力,改善教学效果,开阔学生思路和眼界,增强学习兴趣。教师可以根据教学内容到生产现场进行录像,然后通过剪接、动画、配音制作成视频。这样既提高了课堂时效,又非常直观,便于理解。同时,利用电子教案,以多媒体的方式显示教学内容,缩短课堂板书、挂图的时间。这样,在相同的时间内也可以传播更多的信息,提高教学效率和教学效果。
6.3采用互动式教学。在教与学的过程中,做到师生互动。这包括在授课过程中师生眼神的交流,教师提问学生回答,学生提问教师解答等。以此调动学生学习的积极性、主动性,活跃课堂氛围。
6.4采用情感式教学。专业基础课知识,学生学习起来比较枯燥。为引发学生的学习兴趣,讲解语言既要通俗易懂,还要风趣幽默,要让学生了解这门课在整个专业学习中的作用和意义;关心学生,爱护学生,如学生未专心听课,上课打盹,主动和他们交谈,了解情况,让学生对老师有一种亲近感,由愿意接近老师到对这位老师所教的学科感兴趣。严格考试制度,不给人情分,维护考试的严肃性、公正性,发挥其应有的激励警示作用。
6.5最新知识进课堂。除了选用新教材外,教师要通过阅读期刊、杂志了解新技术、新方法;通过学术交流了解新见解、新理论;通过网络了解最新的科研成果。
7.课程考核方式
课程考核应注重过程考核和能力考核,建立全面、科学的评价体系。其中:学习态度和阶段性学习效果占10%,自学能力占10%,表述能力评价占10%,团队协作能力占10%,理论和实训部分占60%。理论部分又由70%的笔试成绩和30%的平时作业及课堂练习成绩组成。
8.结语
我通过上述课程教学设计对我院供用电技术专业的四届级学生进行课程教学后,取得了明显教学效果。
8.1学生参与意识明显提高。
8.2在实践过程中,分析问题和解决问题的能力及团队精神和合作能力得到了提高。
8.3使学生掌握工业用电设备的结构、原理、特性、用电情况及节电技术,学生在学中做,做中学,实现了快乐学习。
8.4课程培养了学生分析问题、解决问题的能力,促进了学生的创新意识的培养,有助于学生实现专业技能向综合职业能力的转换。
8.5为学生提供了主动参与的时间和空间,激发了学生的主体意识和活动能力,学生分析问题和解决问题的能力及团队精神和合作能力得到提高。
8.6受到了学生的好评和教学督导的充分肯定。
参考文献:
[1]教育部.关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见(教高[2006]16号文件)[Z].2006.
[2]王鲁杨,王禾兴.工业用电设备[M].北京:中国电力出版社,2006.
[3]戴士弘.职业教育课程教学改革[M].北京:清华大学出版社,2009.