变压器实训总结模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇变压器实训总结，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

作者简介：徐光举（1961-），男，江苏连云港人，江苏省电力公司职业技能训练基地，工程师；张长营（1968-），男，江苏宿迁人，江苏省电力公司职业技能训练基地，高级工程师。（江苏　连云港　222069）

中图分类号：TM4?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）36-0138-03

电力变压器是一个重要的电气设备，不同电压等级的电力线路要依靠不同型式的电力变压器将其连接起来，组成一个强大的电力系统，而处于电力系统末端的配电网中大量的配电变压器更是发挥着重要的作用，它直接为电力用户提供电能，一旦配电变压器出现故障将会影响电力用户的生产和生活用电，因此能否准确、快速地判别配电变压器故障进而排除故障，在尽可能短的时间内恢复配电变压器运行不仅事关电力优质服务质量，而且考验着电力运行和检修人员的技能水平。因此，对电力变压器运行和检修人员进行变压器基础知识和相关技能培训，使他们掌握相应的变压器运行和检修知识、技能尤为重要。

基于配电变压器故障模拟的智能实训装置研究与开发，将通过模拟配电变压器在运行中常见的故障现象，让学员在实训中通过故障现象准确地对故障类型进行判别，同时通过相应的仪器仪表测量对故障点进行确定，进而提出排除故障的方法，对于提高配电变压器运行与检修人员的技能水平将起到事半功倍的效果。

一、国内外研究水平综述

经查证，国内外对变压器相关技能的教学与培训方法，目前仅限于对变压器原理的讲解和对某一类型变压器进行解剖观察，还不能对变压器运行中可能发生的故障现象进行再现，同时由于培训用的变压器一旦选定，在变压器相关性能测试和试验中，只要变压器本身电气特性没有变化，测试数据具有唯一性，无法实现对多位学员进行个性化测试考核，这种培训方式不利于学员的理解和学习，在教学实践中诟病颇多。因此，提高员工实际操作技能以及维护、检修和测试技术水平，进行配电变压器智能仿真实训装置的研发和设计，改进现有教学与培训方式势在必行。

据了解，现阶段国内外研究机构尚未出现类似的理论研究和产品研发，本实训装置的研发结合变压器实际运行环境，模拟变压器发生故障时的参数变化，揭示不同故障时变压器参数变化的规律性，属国内外技术首创。

二、装置研发的理论和实践依据

1.原理简述

配电变压器在出厂试验和正常运行以及故障发生时的电气参数检测中需要进行绝缘耐压试验、绝缘电阻试验、直流电阻测试、容量测试、变比及连接组别等测试试验，该类试验如耐压试验在实际进行时危险性较大，技术要求也较高，一般在实验室环境下均不进行该类试验；绝缘电阻试验在实际试验中，无法模拟多种绝缘特性，使用真实变压器作为试验对象，测试数据单一，变压器故障发生时的参数变化无法模拟；直流电阻和变压器容量参数在不同变压器上体现不同的测试电阻值，电阻值从mΩ到几十Ω不易模拟；变比及连接组别无法加载实际电压实现变比测试。针对以上变压器试验存在的问题，对现有变压器进行模拟实训具有一定的现实必要性。

现场教学中，通常是将实际应用的某一型号配电变压器搬到实训室，让学员进行测试实训，实训变压器到位后，各类参数均恒定不变，学员很难从变压器参数的变化中判别故障状态和故障类型，非常不利于教学及考核。因此，为了便于教学与考核，减少操作时的危险性，需要对现有变压器实训装置进行改进。基于配电变压器故障模拟的实训装置将应用模拟技术通过改进10kV油浸电力变压器内部的原理结构，将原配电变压器内部铁心及线圈去掉，在变压器内部安装直流电阻模拟部件、容量测量模拟部件、绝缘耐压部件、变比设定模拟部件等需要进行变压器模拟实训的部件，同时保持实训装置外观、实训用的测试设备与真实测试设备完全一致，并通过软件控制设定实现变压器不同容量参数的设定和模拟，测试变压器通过无线方式与计算机控制主机通讯，实现数据传输无线化、参数设定智能化、数据模拟多样化的设计，实训人员操作测试设备和使用真实测试设备的方法和步骤一样，实现各类配电变压器的电气参数的测试和分析，从而解决了配电变压器电气参数检测实训中试验安全性和试验多样性的技术难题，同时也为模拟配电变压器不同状态下的电气参数量提供了可能。

2.研发依据

通过对现有变压器技术规范及技术标准的研究，总结现有变压器需要进行的试验及检定项目，根据GB-50150-2006《电气装置安装工程-电气设备交接试验标准》的技术要求，结合现场实际运行环境，油浸电力变压器需要进行的交接试验及满足标准如下：

（1）测量绕组连同套管的直流电阻，应符合下列规定：

1）测量应在各分接头的所有位置上进行。

2）1600kVA及以下电压等级三相变压器，各相测得值的相互差值应小于平均值的4%，线间测得值的相互差值应小于平均值的2%；1600kVA以上三相变压器，各相测得值的相互差值应小于平均值的2%；线间测得值的相互差值应小于平均值的1%。

3）变压器的直流电阻与同温下产品出厂的实测数值进行比较，相应变化不应大于2%；不同温度下电阻值按照下式换算：

R2=R1（T+t2）/（T+t1）

式中R1、R2分别为温度在t1、t2时的电阻值；T为计算用常数，铜导线取235，铝导线取225。

（2）检查所有分接头的电压比，与制造厂铭牌数据相比应无明显差别，且应符合电压比的规律。

（3）检查变压器的三相接线组别和单相变压器引出线的极性；必须与设计要求及铭牌上的标记和外壳上的符号相符。

（4）测量与铁芯绝缘的各紧固件（连片可拆开者）及铁芯（有外引接地线的）绝缘电阻，应符合下列规定：

1）进行器身检查的变压器，应测量可接触到的穿心螺栓、轭铁夹件及绑扎钢带对铁轭、铁心、油箱及绕组压环的绝缘电阻。当轭铁梁及穿心螺栓一端与铁心连接时，应将连接片断开后进行试验。

2）不进行器身检查的变压器或进行器身检查的变压器，所有安装工作结束后应进行铁心和夹件（有外引接地线的）的绝缘电阻测量。

3）铁心必须为一点接地；对变压器上专用的铁心接地线引出套管时，应在注油前测量其对外壳的绝缘电阻。

4）采用2500V兆欧表测量，持续时间为1min，应无闪络及击穿现象。

（5）测量绕组连同套管的绝缘电阻、吸收比或极化指数，应符合下列规定：

1）绝缘电阻值不低于产品出厂试验值的70%。

2）当测量温度与产品出厂试验时的温度不符合时，可按表1换算到同一温度时的数值进行比较。

注：表中K为实测温度减去20℃的绝对值；测量温度以上层油温为准。

当测量绝缘电阻的温度差不是表1中所列数值时，其换算系数A可用线性插入法确定，也可按下述公式计算：

A=1.5K/10

校正到20℃时的绝缘电阻值可用下述公式计算：

当实测温度为20℃以上时：

R20=ARt

当实测温度为20℃以下时：

R20=Rt/A

式中R20为校正到20℃时的绝缘电阻值（MΩ）；Rt是在测量温度下的绝缘电阻值（MΩ）。

（6）绕组连同套管的交流耐压试验，应符合表2规定。

针对以上变压器交接试验标准要求，根据实际应用环境进行的试验项目，特设计模拟变压器及模拟测试设备进行要求的试验项目，试验项目测试满足以上技术标准要求。

3.关键技术及难点

装置研发的主要内容是对配电变压器的模拟，根据实际应用测试设备的步骤及方法，装置根据设定项目制定的相应测试分析项。

（1）本项目的关键技术一是解决了实际耐压试验危险性较高的问题。二是解决了直流电阻按照变压器容量的不同从毫欧级到欧姆级线性变化等多种量级模拟的问题。三是解决了变比测试无法加载真实电压的问题。四是解决了多状态变压器特性的模拟。

（2）技术难点：配电变压器内部的改进以及变压器参数设定智能化、多样化的实现路径是装置研发与设计的主要技术难点。

三、装置研究内容和实施方案

1.研究内容

（1）需求研究。主要研究配电变压器检修、试验培训的现状和发展趋势，国家和行业相关标准，现有装置的技术与性能特点，以确定装置研发的差异化方向，最后编制需求分析报告和装置功能性能规格书。

（2）硬件平台方案研究。根据需求分析报告和装置功能性能规格书的要求，设计满足上述报告和功能性能要求的硬件平台技术方案，包括技术方案、机械结构、主要器件选择等。

（3）软件平台方案研究。根据需求分析报告和装置功能、性能规格书的要求，设计满足上述报告和功能性能要求的软件平台技术方案，包括软件架构、操作系统选择、编程工具选择、功能模块划分等。

（4）模拟变压器测试仪器配置和测量算法方案研究。研究我国配电变压器交接试验的应用需求，并根据该需求确定装置设计的测试应用方案，以及对应的模拟变压器的技术参数和测试数据标准，设计模拟变压器测试项目功能模块，制定各个测试项目的技术参数要求。在上述工作的基础上，设计整体软件实现方案，包括逻辑图与流程图。

2.技术实施方案

（1）总体方案。通过对配电变压器交接试验项目需求和技术条件研究，确定装置的总体方案及原则如下：

1）变压器外形设计方案。采用标准10kV配电变压器外壳，去掉铁芯及线圈，保留高低压接线柱、调压分接开关、油位指示器等变压器部件，在变压器一侧对变压器外壳进行改进，改进后的外壳采用开门式设计，方便测试部件的安装及维护工作。

2）测试仪器外观设计方案。根据配电变压器交接试验项目需要用到的测试项目对变压器装置进行改进，在配电变压器内部增加各测试功能模块，配置必要的测试电路，以实现原测试仪器应实现的测量功能。

3）采用高速工业CPU设计。为提高性能和可靠性，所有测试仪器及模拟变压器装置均需采用高速CPU设计。模拟变压器各功能部件采用高可靠性通用元器件设计，以提高管理性能以及兼容性与扩展性。

4）装置抗干扰设计。装置结构采用全密封设计；印刷电路板设计选用静电放电保护（ESD）的芯片以及快速瞬变电压抑制器件，采用表面安装技术（SMT）及多层印制板，全部选用工业级芯片，以满足装置体积、可靠性以及电磁兼容能力等要求。

（2）硬件方案。组成系统装置的主要设备有：模拟变压器装置、摇表、直流电阻测试仪、容量测试仪、耐压仪、变比测试仪等设备。

模拟变压器设计：模拟变压器采用真实10kV配电变压器外壳，内部去掉变压器铁芯及线圈，针对变压器测试试验项目设计不同模拟功能部件，如安装绝缘耐压模拟部件、吸收比及极化指数模拟部件、直流电阻模拟部件、容量测试模拟部件等，模拟部件输入信号分别接到变压器A、B、C三相高压接线端子和a、b、c、n低压接线端子及地线上，各模拟部件间通过继电器控制断开和接入到各接线端子。

1）绝缘耐压模拟部件。配电变压器故障模拟智能实训装置绝缘模拟部件，通过软件设定改进变压器高低压接线端子之间以及与变压器接地线之间的电阻值，实现配电变压器绝缘电阻故障的设定和模拟，模拟绝缘电阻在0Ω到500MΩ之间，模拟绝缘电阻设定细度为20MΩ，并能模拟变压器断线功能，即变压器接线端子间绝缘电阻为∞。

配电变压器耐压模拟：通过改进耐压测试仪器及模拟变压器实现，模拟耐压仪可以按照正常方式进行接线、升压，但是加载到变压器上的电压并不是实际输出的几千伏高压，而是30V低压，同时通过计算机设定实现变压器放电声音模拟，以达到真实的试验效果。

2）吸收比及极化指数模拟部件。根据电容具备充放电的特性，在绝缘实验电阻回路中串入耐压及容量大的电容器，通过电容器充放电的曲线特性，模拟不同时间点的绝缘电阻值，即实现吸收比及极化指数的模拟功能。

3）直流电阻模拟部件。直流电阻模拟通过在变压器一次侧接入0～30Ω不同组合形式的电阻值，模拟一次侧直流电阻，在变压器低压侧（二次侧）接入0～0.021Ω不同组合方式的电阻值，模拟二次侧直流电阻，各电阻档位设定及控制通过计算机控制实现，并能模拟故障状态下组合电阻值。

4）容量测试模拟部件。配电变压器容量测试模拟部件通过计算机控制在一次侧接入7～80Ω不同组合电阻值，并能模拟不平衡条件下的各项电阻值。

5）变比测试模拟部件。配电变压器变比模拟根据变比测试仪的特性，模拟部件通过测试一次侧接入的电压值及相位过零点，在二次侧产生设定比例的电压及相位角，模拟变比功能，模拟部件通过检测励磁调节开关的接入点位置，产生不同变比条件下的二次电压值。

（3）软件方案。系统软件设计采用模块化设计，主控制计算机实现总体控制和设定，主控制计算机通过无线通讯方式实现与模拟变压器的数据交换。

模拟变压器各模拟功能模块需根据接收到的计算机设定命令，做出判断，确定工作模块内容及设定项目，供学员通过测试仪器进行实际测量。

通过主控制计算机可以实现各模拟模块项目的设定，可以根据测试的需要设定不同的变压器故障。

（4）通信方案。根据方案设计的可靠性及现场运行环境的需要，同时由于真实现场接线只有电源线和测试线，没有独立的变压器与模拟模块的通讯线，为了和真实现场保持一致，特选择无线通讯方式，为了实现多设备间的互通，需采用无线组网方式实现。

3.装置研究步骤及开发方法

装置的研究与开发需要进行计算机程序设计、硬件电路设计和单片机控制程序设计，同时装置研发需采用理论分析和试验验证法进行设计：

（1）前期先进行市场调研与分析，论证项目设计的可行性和必要性。

（2）与相关电力培训机构专家和电力生产一线技术人员进行沟通，进行实训内容及可行性研究，确定装置研发实施方案，重点解决技术难点问题。

（3）对设计功能模块进行相应试验验证，对各模拟模块方案进行设计验证。

（4）设计产品软硬件；并试制样机。

（5）对设计产品进行功能调试，确定测试指标。

（6）进行指标检定和功能检定。

装置研发技术路线框图如图1所示。

四、预期目标和成果形式及创新点

通过装置的研究与开发工作，系统分析了实现配电变压器预防性和特性试验的模拟测试以及对应的技能培训，创新性地引入了多型号配电变压器电气特性和电气参数的模拟技术，研究了现有试验条件下根据不同型号配电变压器及测试试验设备的操作，加强对相关配电变压器运行和检修人员的技术技能培训。装置的主要技术创新点为配电变压器试验数据传输无线化、参数设定智能化、数据模拟多样化的设计。

参考文献：

[1]国家电网公司生产技能人员职业能力培训专用教材[M].北京：中国电力出版社，2011.

篇2

二、进行教学内容的调整

在调查研究的基础上，分析现有的实践教学，我们从培养目标制定开始进行实践教学内容调整，包括电路、高压电技术、电机学、数字电子、等实验课的教学内容，电工工艺、仪表安装与调试、断路器拆装检修等实习，增加了生产一线所需要的实践教学内容。为去变电所工作的学生动手能力的提高，增加了“变电所运行与维护”的内容，包括隔离开和关断路器的拆装检修；长用测量仪表的安装与调试；无功补偿和防雷接地系统的安装与维护等。为去电厂工作的学生动手能力的提高，加强了“电能输送系统运行与维护”方面的内容，包括电力变压器的使用和维护、电厂仿真运行实习、发电厂防雷接地和电力电容器、测量仪表的安装调试和使用。

三、实训教学内容的落实

增加培训场地和设备，根据强化实训的内容，对已有的电工工艺实训室、电能计量实训室、PLC实训室、输电线路工艺实训室进行了评估。根据需要增添了部分实训设备，包括高压隔离开关、气体断路器、电压互感器、电流互感器和测量仪表等。新建了输变电控制实训室，购置了10千伏电气控制系统，包括10千伏输入系统、电力变压器、低压输出系统。在利用学校现有设备的基础上，我们还与一些单位建立了实习基地的关系，组织学生到生产一线进行顶岗培训。加强指导人员队伍建设。选派在理论和实践上都有较深造诣的教师和经验丰富的师傅指导动手能力的培训。教师负责理论和实践的结合，他们的主要任务是让学生不仅会操作，还要让学生弄清楚为什么这样操作。师傅的指导作用是使学生熟练掌握操作技能：包括隔离开关、断路器的拆装检修；防雷接地和无功补偿系统的安装；电力变压器的使用；各种测量仪表的安装与调试；发电厂防雷接地和电力电容器安装等方面提高动手能力，达到熟练的程度。时间安排。专业岗位的训练时间安排采取了如下办法：一是充分利用实习时间。二是利用好最后一个学期的时间，最后一学期把毕业实习和毕业设计与岗位培训结合进行。学生可以搞毕业设计，也可以不搞毕业设计，而进行提高动手能力负面的培训，培训合格并写出半年岗位培训的经验总结即可。三是结合专业提高动手能力组织好第二课堂活动，按不同的专业侧重点，把学生的第二课堂活动分成相对应的小组来进行，这也是提高学生动手能力的好方法。学生动手能力的培训在白天进行，也在早、晚和周六、周日休息时间进行。培训制度。为保证提高学生动手能力培训的质量，制定了严格的管理制定。一是对指导人员的要求，包括人员的选择要求，在培训中的责任，对学生的管理要求。二是对受培训学生的的要求，包括按时参加专业岗位培训，在培训中虚心学习，认真刻苦。培训制度的制定与实施保证了提高学生动手能力的质量。检查。按照培训制度，输变电系对专业岗位培训进行经常性的检查，学院进行不定期的检查。在检查过程中，对认真进行指导和管理的教学人员和学生进行表扬，对教学人员存在的问题及时解决，对不认真学习的学生进行批评教育。对培训中出现的其他问题，及时解决。结果。通过强化的“变电所运行与维护”和“电能输送系统运行与维护”的专业岗位的训练，使经过训练的学生在断路器、隔离开关的拆装检修；各种测量仪表的安装与调试；防雷接地和无功补偿系统的安装与维护；电厂仿真运行实习；电力变压器的使用和维护；测量仪表的安装调试和使用；发电厂防雷接地和电力电容器等方面的实际动手能力有了明显的提高。受提高动手能力培训的学生普遍感到：通过这样的培训，个人在一个方面的实际动手能力强了许多，毕业后在该岗位工作，心里有把握多了，这样的培训好。

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中图分类号：G712；TM711 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）25-0200-04

0 引言

高职电气自动化技术专业的就业方向之一是在企业从事供配电系统的安装、调试、运行与维护工作，“供配电技术”课程旨在为这些职业活动提供所必需的基本技能和知识，是一门综合性、实践性都很强的专业核心课程[1]。其中“电力系统中性点运行方式”这部分教学内容是一个涉及面很广的综合性技术课题，涉及到供电可靠性、过电压与绝缘配合、继电保护、通信干扰、系统稳定等方面[2]，对于电气类专业学生来说是一个教学难点，教学要求以理解与掌握基本概念为主。为提高教学效果，笔者从中性点概念、运行方式分类、比较教学法、MATLAB仿真等四个方面进行教学探索与实践。

1 中性点概念的理解

GB/T2900.1-2008《电工术语 基本术语》中对“中性点（neutral point）”的定义是：多相系统星形联结的公共点，或单相系统的接地中间点。GB/T2900.50-2008《电工术语 发电、输电及配电 通用术语》中对“多相系统中性点（neutral point in a polyphase system）”的定义是：星形连接的设备中（例如电力变压器或接地变压器）的n绕组公共点。对于这两个定义，学生并不难理解。对于星形联结的各类电力设备，譬如发电机、变压器、电动机、调相机、避雷器、电容器组、电抗器组、用电负载等等，“电力设备的中性点”是指“电力设备的星形联结公共点”。

在以往教学中，一般都笼统认为“电力系统中性点”就是星形联结的发电机或变压器的中性点[3]。然而在工程和科研实践中，笔者深刻感受到，将“发电机或变压器的中性点”与“电力系统中性点”区分开来，视为两个概念是非常有必要的。在教学实践中，笔者通过以下两个实例来引导学生理解这两个基本概念。

实例1：图1是某0.4kV电力系统简图[4]，该系统有两台变压器。图中A点是变压器1的中性点，B点是变压器2的中性点，那么系统中性点是哪一点呢？

学生经过讨论，有几种意见：①A点、B点都是系统中性点。②C、D、E、F点都是系统中性点。③D点是系统中性点。④E点是系统中性点。

笔者分析如下：从理想电路拓扑结构的角度来看，A、B、C、D、E、F点没什么区别；但是从实际电路与施工运行的角度来看，这些点是有区别的。A、B点是变压器二次侧星形绕组的公共点，位于变压器室；C、D、E、F点则是配电盘PEN母排上的结点，位于配电室。从D点引出的线作为0.4kV系统的中性线，从E点引出的线作为0.4kV系统的保护线，因此D点才是0.4kV系统的中性点。从A点至D点、从B点至D点之间的这段导线则是变压器的保护中性线，它必须绝缘。

实例1总结如下：国际电工委员会标准（简称IEC标准）为了区分“发电机或变压器的中性点”与“电力系统的中性点”，将星形联结的发电机或变压器的公共点称为星形结点（star point）[4]。笔者认为，“发电机或变压器的星形结点”名称更为科学，但由于历史原因，国内习惯称作“发电机或变压器的中性点”，因此必须明确，“发电机或变压器的中性点”与“电力系统的中性点”是既有联系又有区别的两个概念。对于0.4kV系统，不妨这样来理解：从发电机或变压器的中性点引出一根绝缘导线，根据具体需要，在这根绝缘导线上选择某点，即可作为系统中性点；若发电机或变压器没有中性点，而系统又需要中性点，则可利用接地变压器，得到一个系统中性点。

实例2：图2是某110kV电力系统简图[5]，该系统有三台变压器。图中A、B、C点分别是三台变压器的中性点，三个点之间没有联结线。那么系统中性点是哪一点呢？

学生经过讨论，大部分认为A、B、C三点都是系统中性点。

笔者分析如下：若此110kV系统只有一台变压器，则系统中性点当然就是这台变压器的中性点；若此110kV系统的三台变压器的中性点联结在一起，则可根据具体需要，在这根联结导线上选择某点，作为系统中性点。但是现在三台变压器的中性点没有联结在一起，因此系统中性点在物理上不会特指哪一台或哪几台变压器的中性点。

实例2总结如下：对于110kV及以上系统，在分析单相接地故障等实际问题时，可根据网络拓扑、网络元件参数得到一个等值电力系统。该等值电力系统就有一个中性点[6]。

2 运行方式的分类

中性点运行方式的分类方法有很多种，由此带来较多的名词术语，学生在看技术文档时，对这些术语常常觉得模糊不清。笔者在教学中抓住两点原则：一是将“电力系统的中性点运行方式”与“电力设备的中性点运行方式”区分开来，二是弄清术语的物理意义。

若讨论对象是某台具体的电力设备，则设备中性点运行方式的物理意义很直观、清晰。譬如变压器，有以下几种：

中性点不接地中性点经消弧线圈接地中性点经高阻抗接地中性点直接接地中性点经中阻抗接地中性点经低阻抗接地

若讨论对象是某个指定范围与等级的电力系统，譬如某钢铁厂110kV系统，则该系统中性点运行方式的物理意义有时不是很直观。目前最常用的是按照接地短路时接地电流的大小分为大电流接地系统和小电流接地系统[7]。为了突出物理意义，系统中性点运行方式的分类如下：

中性点有效接地中性点非常有效接地中性点普通有效接地中性点非有效接地中性点不接地中性点谐振接地中性点高阻抗接地中性点低阻抗接地

“中性点非常有效接地系统”在物理上是指系统的所有变压器都直接接地，也叫“中性点全接地系统”；“中性点普通有效接地系统”在物理上则是指系统的部分变压器直接接地，至少要有一台变压器直接接地。

对于现场电气技术人员来说，判别某个系统的中性点运行方式具有实际意义。以图2为例，该系统有三台变压器。若三台变压器的中性点运行方式都一样，则系统中性点运行方式当然也就与之一样。若三台变压器的中性点运行方式不一样，则系统中性点运行方式是怎样的呢？

美国电机工程师学会（AIEE）第32号标准对此作出了明确的规定，该标准沿用至今，在国际上得到广泛的认同[6]。GB/T50064-2014《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范》中引用了这一标准。根据标准可知，无论这三台变压器的中性点运行方式怎样，只要各种条件下系统的零序与正序电抗之比为正值且不大于3，而且零序电阻对正序电抗之比不大于1，则该系统可被认为是中性点有效接地的，否则就是中性点非有效接地系统。

笔者在教学中，一开始就将“发电机或变压器的中性点”与“电力系统的中性点”区分开来，让学生在脑海里建立起两个概念。相应地，将“发电机或变压器的中性点运行方式”与“电力系统的中性点运行方式”也区分开来。实践表明，这样做是有效果的，因为概念清晰了，在进行供配电系统的安装、调试、运行与维护等实训时，可做到“知其然，知其所以然”，避免很多操作失误。

另外在教学过程中，还有两个问题要让学生弄清楚：

①若某个系统的发电机中性点直接接地，是否意味着该系统是中性点有效接地系统？

发电机中性点不能直接接地，这已成定论。至于原因，文献[6]有详细分析，教学中可简要介绍其中的原因。因此判断系统是不是中性点有效接地系统，不能看发电机中性点，而应该看变压器中性点，当然仅看变压器中性点是不够的。

②在中性点有效接地系统中，变压器中性点能否就地直接接地？

须具体情况具体分析。笔者根据标准和实践总结后认为：

1）在中性点有效接地的低压系统中，不允许“变压器中性点就地直接接地”，须从变压器中性点引出一根导线，根据具体需要，在这根导线上选择某点直接接地。GB50065-2011《交流电气装置的接地设计规范》对此有明文规定。至于原因，文献[4]和[8]均有详细分析，教学中可简要介绍其中的原因。

2）在中性点有效接地的高压系统中，迄今尚有争议，没有定论。施工实践中，有将变压器中性点就地直接接地的，也有从变压器中性点引出导线后再选择某点接地的。

3 比较教学法的运用

俄国教育家乌申斯基认为“比较是一切理解和思维的基础，我们正是通过比较来了解世界上的一切”。在众多的教学法中，笔者对比较教学法情有独钟[9]。“电力系统中性点运行方式”这部分内容非常适合采用比较教学法，将每种运行方式从接线、特点、应用范围等方面进行比较，可以使学生更好地认识事物的本质与特征，获得的知识与技能更加鲜明、牢固。为此，笔者精心设计了三张表格：接线比较、特点比较、应用范围比较，在理实一体化课堂用多媒体展示。

对于电气类专业，该教学模块约占4～6个课时，主要为供配电系统的安装、调试、运行与维护等教学内容打基础，因此表格里的内容需要精心选择、组织，以定性分析、实用结论为主[10]。譬如特点比较，笔者从供电可靠性、过电压、绝缘、防雷、继电保护、系统稳定、断路器工作条件、对电网结构的要求、故障点附近的生命危险等九个方面进行比较[11]，见表1。

4 MATLAB/SIMULINK仿真教学

电气领域从业人员的重要工作内容之一是在现场进行电气故障诊断。各种电力系统在发生各种故障时，三相对地电压和线电压、线路零序电流、故障点接地电流的暂态波形和稳态波形是怎样的呢？目前在供配电实训装置或电力系统实训装置中无法通过实验观察得到，学生得不到直观、深刻的感性认识。

考虑到这种情况，笔者在教学中采用MATLAB/SIMULINK仿真，让学生在计算机上完成，既有趣又增加了感性认识。图3是10kV中性点不接地系统仿真模型[12]，电源采用“Three-phase source”模块，输出电压为10.5kV，内部接线方式为星形联结。四条输电线路Line1～Line4均采用“Three-phase PI Section Line”模块，线路长度分别为130km、175km、1km、150km。

在图3的基础上，在电源中性点接入一个电感线圈，其他参数不变，可得到中性点谐振接地系统仿真模型。两种系统发生单相接地故障时的波形结果如图4、图5所示。对比分析波形可知，当单相接地故障的暂态过程结束后，中性点不接地系统的故障点接地电流幅值在29A左右，中性点谐振接地系统则在4A左右，学生由此可以非常直观地感受到，消弧线圈的补偿效果十分明显。

另外在图3模型的基础上，稍加改进还可以模拟同相两点接地故障、间歇性单相接地故障等，不赘述。

5 结语

经过几轮的教学实践，取得良好的教学效果。有学生毕业后在企业从事值班电工工作，反映“电力系统中性点运行方式”的基本知识与技能，给供配电系统的安装、调试、运行与维护等工作打下了扎实基础。教学中的几点心得体会是：

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关键词：

职业教育；电机与变压器；一体化；教学设计

作为职业教育者，我们要对自己的工作性质有正确的理解。职业教育区别于其他各类教育的本质特征，就在于其目的是满足受教育者就业的需要。众所周知，当今社会是竞争的社会，更是终生学习的社会。如何使学生在就业方面，在日后的进一步发展中更具有竞争优势，是我们每一个职业教育者必须思考的问题。笔者读了全国职业教育先进个人蒋乃平先生主编的《“宽基础、活模块”的理论与实践》一书，很受启发。他说：“宽基础”的“宽”不但是面对一个职业群的“宽”，而且是为受教育者奠定继续学习基础的“宽”；“活模块”的“活”不但是提高就业能力的“活”，而且是更新学习内容的“活”。笔者努力把这一观点用在教学上，在不断扩充自己的知识面、关注本专业最新发展情况、了解用人单位对技术工人要求的同时，注重把这些信息及时传递给学生；在严格要求学生学习基本知识锻炼基本技能的同时，注重培养学生的自学能力和自主创新能力。

一、教材分析

《电机与变压器》是由劳动和社会保障部教材办公室组织编写的全国中等职业技术学校电工类专业通用教材。其中变压器共四个单元的内容，分别是：变压器的分类结构和原理，变压器绕组的极性测定与连接，变压器并联运行维护和检修，特殊用途的变压器。电机包括六个单元的内容，分别是：电动机的基础知识，三相异步电动机的运行，单相异步电动机，直流电动机，三相同步电动机，特种电机。通过学习，要求掌握变压器、异步电动机、直流电动机的结构、原理、主要特性、使用和维护知识，并对同步电机和特种电机要有一定的了解。作为一体化改革课程，该课程学习中要求能够理论联系实际，注重对电机故障的分析、判断和检修能力的培养，为解决实际技术问题奠定理论和技能基础。

二、教学设计

在具体的教学活动中，笔者认为首先应充分了解学生的学习接受能力，正所谓知己知彼。职业院校的学生可能文化课差一些，但在技能性、社会性和思维活动及发散性方面的素质有明显的优势。教师要对自己的学生有信心，他们的这些优势完全可以通过教育焕发出来、培养出来。就电机与变压器这门课程而言，其基础性、专业性都很强，并且其理论与操作联系相当紧密。对于一点基础都没有的高中生，直接灌输大堆理论知识的做法显然是不可取的。笔者认为，应首先培养学生对这门课程的兴趣，使其树立自信心。从最简单的儿童玩具到遥控小车，每一个知识点的讲解和操作无不令他们欢欣雀跃，让他们感受到了成功的喜悦并且增强了求知的欲望。有了好的开始，接下来的教学工作也就会顺利地进行下去了。明确教学目标，做到有的放矢。认真对待每一个课题，包括教学内容、教学方式、教学用具的课前研究和准备。不但明确自己的教学目标，还要引导学生制定学习目标，明确学习任务。在学生操作过程中应注意学生的每一点进步，及时表扬，发现不足立刻纠正，形成在学习和技能方面你追我赶的良好局面。同时要培养他们主动思考、积极动手、自觉总结经验的习惯。这样做充实了课堂内容，提高了学习效率，并且为学生今后的进一步学习打下坚实的基础。

三、教学方法

为了完成本课的教学目标，满足不同认知水平学生的学习需要，在教法上笔者主要采用了创设情境法和通过拆装实物研究结构的分层教学法，并灵活运用其他辅助教学方法。

1.创设情境法（视频和实物）

充分运用多媒体视频等现代化的教学手段，并结合实物演示，以启发引导、设疑提问等多种形式，来激发学生的学习兴趣，调动学生学习本课的积极性，有助于学生更好地理解本课的知识重、难点。

2.分层教学法

考虑到学生的认知情况呈现三层金字塔结构，笔者对学生进行适当分组，每组里各层次水平的学生均匀分布。这样可以让小组内部掌握较好的学生帮助相对较弱的同学来理解知识的重点，同时也能通过小组互助、教师指导而突破难点。结合学生的实际特点，本课笔者主要引导学生通过“小组互助、自主探究、动手实践、归纳总结”的学习方法来学习。

四、教学过程

在教学中，笔者本着“由生活走向课堂，再由课堂走向生活”的教学理念，采用“一样二用”的授课思路。“一样”指单相异步电动机的外观及组成，“二用”分别指单相异步电动机的用途和单相异步电动机如何使用（工作原理和实际电路），以一条教学主线“单相异步电动机是由哪几部分组成的，是如何转动的，突然不转怎么办”贯穿整堂课，并遵循“以学生为主体、教师为主导”的教学思想，逐层深入探究，运用多种教学方法，使学生掌握知识重点，突破难点，进而完成授课过程。因此笔者设计的教学过程如下：第一，复习提问。第二，创设情境，导入新课。第三，讲授新知。第四，解释应用范围。第五，常见故障检修。第六，课堂练习。第七，课堂小结。第八，课后作业。

五、一体化教学日志

每天提前15分钟到岗。提前10分钟点名整队；检查学生穿戴情况；点评上次课一体化情况；布置当天的学习任务。进入一体化实训车间安排值日；检查车间详细情况，填写接班纪录；打开工具箱，取出实习工具并锁好工具箱。30分钟后实习正式开始，总结上次课实习内容，分发当天实习材料，重点讲解今天的一体化学习任务和要求，讲注意事项书写于黑板上。合上车间总电源，教师作示范，开始实习操作。教师作巡回指导，找出学生的公共难点，利用黑板和实训器材在课堂上作具体讲解。再次开始实训，给个别学生做重点指导。利用空闲时间准备好本次实训所需的调试设备和器材，尽力帮助解决学生们的实训工具和材料短缺问题。“重表扬，轻批评”，激励学生又快又好地完成实习任务。巡回检查学生们的操作安全情况，及时排除安全隐患。按顺序登记好学生的实训完成情况，并逐次调试评分，给出实习成绩。提前45分钟提示学生作好实习收尾工作；提前30分钟切断车间总电源；打开工具箱，放好实习工具；安排值日。详细检查车间整体情况，填写交班纪录；点评当天的一体化学习情况；整点下班。

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1.引言

随着电子技术的飞速发展，电视机、手机等电子产品与我们生活息息相关。本文以电视机为例，分析电子产品常见故障检修方法，通过案例讲解，介绍了电视机常见故障排除方法。

2.电视机常见故障现象

（1）开机后或使用时，听到“啪啪”的响声，甚至有臭味，此时如不立即关机，则有可能损坏元件或使显像管炸裂。这是电视机高压部分在打火，使空气的氧气在电火花作用下生成少许臭氧。

（2）使用过程中电视机突然冒烟或有焦烟味，严重出现明火应立即切断电源，清除周围可然物品，用细沙或湿棉被，毛毯等纺织物包住电视机，以隔绝空气流通，扑灭火苗，同时防止因燃烧而引起显像管爆炸伤人。但严禁用水灭火，以免显像管骤冷爆裂。

（3）电视机亮度突然变暗，整幅画面缩小，这是电源故障所致，要及时关机，以免故障扩大。

（4）开机后，屏幕上出现不规则的黑点或黑线，较长时间地跳动，可将频道选择钮拨到空挡观察，如仍不消失，应立即关机。

3.故障分析步骤

（1）切断电源，打开电视机后盖，切勿碰高压嘴部分，从电源线开始检查，观察整体电路，看看有没有异常现象，比如电阻烧断或电路板线条烧断等现象；

（2）若无明显外部故障，通电，根据电视机的光、像、色、声几方面的情况，确认故障现象，从故障现象推断故障所在的范围；

（3）通过检查和分析确定故障部位；

（4）运用各种测试手段发现故障元件；

（5）用合格的元件更换故障元件或进行必要的调整来排除故障。

图1-1 故障检修流程图

4.故障分析过程注意事项

（1）集成电路（IC）的引脚间距很小，测量时表棒容易发生短路，造成意外的损坏。在此特别提醒：检测时，一是建议采用单手操作；二是不宜直接测集成块引脚本身，而应测引脚外延的焊盘；三是表笔不宜过于倾斜，以防止短路；四是严禁带电测电阻和焊接元件。

（2）在拆除显像管高压帽之前，-定要对显像管的阳极残留电压进行放电。放电方法：关机后将显像管高压嘴串一个10k（2W）电阻，对显像管玻璃外壳进行多次放电。放电时，应对显像管地线放电，切不可在机内地线上打火放电，更不能用打火法来试验有无高压；否则，会引起集成电路（特别是解码集成块）的损坏。

（3）在发现开机断保险丝时，未经查明原因，不急于换上保险丝通电（特别不能用比原来规格大的保险丝或金属丝替代），否则，可能会使尚未损坏的元件（如电源调整管、行输出管、基色输出管等）烧坏。如果不通电无法发现故障，可用规格相同的保险丝换上去再试一下，此刻要掌握时机，观察故障现象。最好先切断电视机稳压电源的负载，然后检查稳压电源。

（4）将底板平放在桌面时，要预先检查底板下面是否有金属物，以防止开机时时造成短路。不要带电移动电路板。

（5）当扫描电路不正常，屏幕上呈现一条水平亮线或垂直亮线时，应将亮度关小后再进行检查，以免烧伤屏幕。

（6）检修时，不可盲目调试机内可调元件（如磁心、磁帽、可变电阻、电位器等），否则，会使那些本来无故障的电路工作失常。

（7）在通电检查时，如发现冒烟、打火、焦臭味、异常过热等现象，应立即关机检查。

5.更换元件注意事项

（1）集成电路的更换

集成电路损坏后，一定要用同型号的更换。更换集成块时，务必确定正确的插入方向，切不可将管脚插错，必须在关闭电源之后进行，拆装集成电路时，烙铁外壳不可带电以免损坏集成电路。

（2）晶体管的更换

更换晶体管最好用相同型号的管子，或者用晶体管对换表中所列功能相同的管子（但要注意管脚排列是否相同）。对于低频管，其耐压和β值应符合要求。对于高频管，其耐压和fT值应符合要求：对于功率管，其耐压和功耗应符合要求；在更换中还要检查绝缘用的云母薄片有无裂损，替换后再用万用表检查绝缘情况。

（3）线圈、变压器的更换

因为各种电视机所用线圈、变压器多数不尽相同，所以更换时应用与原机相同规格的线圈或变压器。但换上同规格的线圈、变压器后，需作适当的调整。若无成品更换而需自行制作时，则应该用同样线径，同样长度的导线（有时就可用原来的导线），按同样的工艺绕制和处理，以确保电感量相同，绝缘性能良好。应特别注意其引出头位置应与原来相同。

（4）彩色显像管的更换

彩色电视机通常采用自会聚彩色显像管，其偏转线圈是由厂家配套供应的，并已事先调整到最佳状态。显像管衰老或损坏了，需用同规格的显像管连同偏转线圈一起更换。如果只更换显像管，则更换后需要进行色纯度与会聚的严格校正。

6.检修实例

（1）无光栅、无伴音、无彩色检修

此故障一般是电源电路或行输出电路有故障所致。检修时，首先应检查机内两只熔断器是否熔断（可只观检查或用万用表R1×1Ω挡测量）。0.5A熔断器串接在电源变压器的一次（初级）回路中，也可以在不打开电视机外壳的情况下，测出电源变压器一次回路是否开路。其方法是：将万用表至于R×10Ω挡，两只表笔分别接电源插头的两端，然后接通电源的开关，正常时能测出几百欧姆的电阻值，若测得阻值为无穷大，则是0.5A熔断器熔断、电源变压器一次绕组开路、电源线断线或电源开关损坏。

若0.5A熔断器熔断，则应检查电源变压器是否烧毁、整流器是否击穿。若电源变压器和整流器件正常，则是市电电压不稳定（瞬间偏高）所致。若2A熔断器熔断，则是电源稳压调整电路或负载电路有短路故障，应检查是行输出管、行输出变压器等负载电路短路还是行频偏移使行扫描工作电流增大。

若熔断器完好，则应测量稳压电源的+12V输出电压是否正常。若+12V电压为0V，则是电源调整管或复合放大管开路、复合放大管基极的偏置电阻器开路、稳压二极管击穿损坏等。若+12V电压偏低，仅有3V～5V，则是整流电路或稳压电路中有元器件损坏。

图1-2 “三无”故障检修流程图

（2）有图像、有伴音、无彩色故障检修

有图像、有伴音，表明信号通道中自高频头至中放部分是正常的，当然电源电路、伴音电路和扫描系统也是正常的。如果图像质量和伴音质量都较差，无彩色的故障还有可能在公共通道（如天线接触不良或通道增益下降等），如果图像和伴音质量均较好，故障范围可以锁定在解码电路或色度控制电路。

图1-3 有图像、有伴音、无彩色检修流程图

（3）无光栅、无图像、有伴音故障检修

图1-4 无光栅、无图像、有伴音故障检修流程图

有伴音，表明公共通道和电源电路正常。根据本机开关电源是采用行逆程脉冲反馈锁定振荡频率的特点，可以基本判定行扫描电路也正常。

7.结束语

本文是作者长期维修经验总结，仅供初学者和电子爱好者参考。

参考文献

[1]赵妮娜主编.电子技能实训[M].北京：机械工业出版社，2010，11.

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[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2013）14-0015-02

目前，我国工程教育的规模位居世界第一，高等工程教育的本科在校生达到371万人，研究生47万人。统计数据显示，中国现有工程师210万人，大学生中有35%学工科――“现役”和“后备”工程师的数量目前都排名世界第一。据《财富》杂志公布的最新数据，美国“适合全球化要求”的工程师有54万；中国只有16万，占不到全国工程师总数的1/10；而印度符合全球化需求的工程师超过其总数的70%。为全面提高工程教育人才培养质量，促进我国由工程教育大国向工程教育强国迈进，教育部提出了“卓越工程师教育培养计划”。

上海工程技术大学城市轨道交通学院在教育部启动“卓越工程师培养计划”的契机下，根据已有产才学合作的特色培养方式，城市轨道交通车辆工程专业申请为教育部首批卓越工程师教育培养计划试点专业。本文在“卓越工程师”背景下，浅谈轨道交通通信信号专业认识实践实习。依托上海轨道交通培训中心龙阳路基地，城市轨道交通通信信号专业学生通过认识实践实习，对本专业涉及的信号系统设备有更感性的认识，增强了学习兴趣及学习动力，认识实践弥补了课堂理论教学的不足，实践效果明显。

一、实习对象

在城市轨道交通学院设置的主要专业中，有利用轨道交通设备指挥地铁行车的专业，还有对信号设备进行维护、保养，保证信号设备良好，保障铁路行车安全的专业。本次认识实践实习对象为大一城市轨道交通通信信号专业学生，安排在第二学期末。认识实习是继课堂教学之后的一个重要实践环节，其目的是使学生能把在校所学的城市轨道交通概论基本理论知识与现场生产实践联系起来，获得对本专业领域相关的感性认识和实践知识，为后续的专业课程学习打下基础。

二、依托基地

为了确保铁路行车安全正点，以往这些专业的学生到现场实习，由于受到实习场地、实际系统的运行、培训实习时间等各种因素的制约，只能观看，不能亲手操作，实习效果不能满足教学的需要。本次实习采取直观教学，依托上海轨道交通培训中心龙阳路基地，改变以往实习只能观看不能动手操作的缺点。

上海轨道交通培训中心龙阳路基地，由“一条实训线路、三个运行平台、五个专业系统”和原张江高科地铁站“三站两区间”组成的。在龙阳路基地至2号线原张江车站建有实训线，线路总长1.6公里，采用了国产化的CBTC信号设备，并安装新型道岔和转辙机，并由原2号线张江站、龙阳路基地以及一个模拟车站构成了“三站两区间”的线路形态。

三、实习内容

鉴于实习对象的知识结构，本次实习主要是介绍城市轨道交通信号基础设备，其中重点讲解室外设备，如：轨道电路、信号机、转辙机、计轴器、应答器等。下面以轨道电路、计轴器为例讲解认识实习。

（一）轨道电路的基本原理

轨道电路是以铁路线路的两根钢轨作为导体，两端加以机械绝缘（或电器绝缘），接上送电和受电设备构成的电路。最简单的轨道电路如下图所示。轨道电路由钢轨、轨道绝缘、轨端接续线、引接线、送电设备及受电设备等主要元件组成。

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图1 轨道电路示意图

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图2 轨道电路现场设备

（二）25Hz相敏轨道电路设备构成

送电端扼流变压器（BE25）、送电端电源变压器（BG25）、送电端限流电阻（RX）、熔断器（RD1 、RD2）、受端扼流变压器、受电端中继变压器（BG25）、RD3熔断器、防雷补偿器（FB）、防护盒（HF）、轨道继电器（GJR）、25HZ电源屏。

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图3 25HZ相敏轨道电路原理图

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（1）扼流变压器 （2）限流电阻

图4 轨道电路轨旁设备

扼流变压器作用：沟通牵引电流，同时配合送电端供电变压器，受电端匹配变压器和二元二位继电器等设备，构成25HZ相敏轨道电路系统。

送端限流电阻作用：防止车辆在送端轨面上分路时，分路电流过大烧毁轨道变压器，提高分路灵敏度。

（三）计轴器

城市轨道交通信号系统中采用计轴器，是今年出现的新景象。当列车运行控制系统（Automatic Train Control， ATC）出现故障的情况下，计轴器作为轨道电路的替代品，由其构成联锁、闭塞系统，以保证列车运行安全。今年以来，城市轨道交通信号系统选用基于通信的列车自动控制系统（Communications Based Train Control ，CBTC），作为CBTC系统的后备模式，普遍也采用“计轴器”替代轨道电路，用“计轴器”检测轨道区段有无列车占用。

计轴系统，它主要完成检查区段状态的功能，包含室内设备和室外设备，室外设备有传感器（计轴磁头）和电子连接箱；室内设备有运算器、UPS电源、继电器以及由计算机构成的计轴器主机系统。室内设备和室外设备由专用计轴电缆相连。

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图5 计轴设备的原理图

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图6 计轴磁头和电子连接箱

四、总结

体托上海轨道交通培训中心龙阳路基地，城市轨道交通通信信号专业现场认识实习采用直观教学和最生动的方案，基地里面信号设备供学生在学习过程中真刀真枪地演练，深受学生欢迎。通过认识实践实习，学生获得了对本专业领域的感性认识和实践认识，为后续的专业课程学习打下坚实基础，实践实习效果显著。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 刘丽梅，韩江.卓越工程师人才培养的研究[J].前沿，2012，（12）：183-184.

[2] 林健.工程师的分类与工程人才培养[J].清华大学教育研究，2010，（1）：55.

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在中等职业的《电工技术基础与技能》等同类课程教学活动中，理论与实际联系要求紧密，专业实训内容多，实训环节变化大，各校已基本对电工基础理论与技能实训教学实行一体化整合，把原来的《电工技术基础》与《电工技能与实训》教材实行整合。一体化教学对场地、设备要求高，工位充足，学生就业上岗技能要求实训模拟环境与实际工作环境接近，但目前学校的基础设施和实训室建设设计往往无法达不到这类实训课的需要。因此，探索在现有的基础环境上改善实训室建设，使其适用面宽、仿真度高，功能灵活多变的电工基础类实训室，对提高《电工技术基础与技能》一体化教学质量、提高电工专业实训教学管理水平具有重要义。

一、中等职业技术学校采用《电工技术基础与技能》的版本与实训室的现状

目前《电工技术基础与技能》采用整合度比较高的教材主要分两类：高等教育出版社版与广西教育出版社出版的两个版本。其中高教版的是以传统的《电工技术基础》教材加以改进，主要在课题引入、实物举例、后以任务实训加以验证，其版本有些类似高中物理教学模式，它的优点在于采用实物图例连接举例，实验与实训设计有很重的高中物理实验室味道，目前基本配备主流是天煌教仪THETDG-1型电工技术实训装置的配备。中职学生学习起来对理论的理解发费时间较多，而技能实训效果一般，许多中职学生不能在实训中产生强烈的兴趣，更找不到实训现象与对应理论的联系，是一种比较适合教师教学而不太适合学生学的配备选择。

另一类是以广西教育出版社出版的《电工技术基础与技能》为代表，它是一本的在完成工作任务过程中学习电工基础专业知识、专业技能和工作过程的一体化教材，突出“做中学”的核心特点，它是按照实际操作的工作步骤、安全和技术要求，引导学生在做的过程中体验成功，产生专业“做中学”的学习兴趣，继而指引学生明确要求、学习工作任务，实施任务计划，检查“工程”进度与“安装工程”质量与修改任务方案、总结与评价的任务完成情况等各个环节，学生学习与技能训练的效果实践当中较为理想，实训室配备一般是采用通用型电工电子实验装置即可。采用这个版本教材与实训配备，比较适合学生学习，但对教师的要求非常高，教师必须有很强的实操能力与指导能力，并在实训教学过程逐渐把相关理论基础知识联系起来，引导学生把操作与理论系统整合。当前，大多数职校都在探索这种模式，并且在技能竞赛中获得比较好的成绩。

这两种比较有代表性的模式都存在着以下共同的问题：

（1）各校电工类实训室建设大都只根据课程实验或实训需要，以成套实训设备装备实训室，比较有代表行的型号有DGX-1型 电工技术试验装置 、TH-DD电工电子实验装置等。这些实训任务，主要还是进行验证性教学，没有能实现实训环境与实际安装场景的有机结合，特别是在电工基础的基本电路实验，学生对原理图与实物之间的联结理解欠缺，而在主要电气安装部分如：日关灯的安装、单户住宅的用电系统的布线、三相配电线路以及电力拖动部分，没有能强化学生作为电工职业的必要技能标准，从而缺乏电气安装工程实际操作技能。

（2）在电动机实验部分，缺乏电动机、发动机相应的结构模型，没有配套的可供拆装电动机及相应工具，而在实践当中，电动机的拆装很有市场，实验室在方面缺乏配备无疑是我们忽视了市场的需求。

（3）在基本的电工布线配套设备方面，成套设备一般都没有配备冲击钻、电钻、角磨机、石材切割机等室内电工安装常用工具，使得学生的基本技能仅仅停留在实训室的操作台上。

二、通用《电工技术基础与技能》实训室建设改善思考

实训的目的一般有两个：一是通过实训，掌握电工技能鉴定所需的技能，获得从业资格证。二是学会本行业中的基本技能，使学生能独立完成相关工作。如果从学生学习技能应与实际工作技能接轨的角度思考的话，实训室配套设备的改革与实训室结构设计的改善可以采取以下思路：

1.电工基础实训室分解为以下几个功能室

基础电工实训室、布线实训室、电动机维修实训室（含变压器）、电力拖动实训室。

各功能室功能简介：

基础电工实训室：主要是验证电工基础中基本电路有关的实验，主要包括基本元件（电阻、电容、电感等）、基本电路（欧姆定律、串并联、节点、基尔霍夫定律等）、基本仪表（电压表、电流表、万用表、钳表、示波器、兆欧表等），本实训室可以与通用型的电子电工实训室通用。

布线实训室：以空的房间为主，将一整间大的实训室分割为四至六间小隔间，如同小浴室、厨房，主要功能是让学生能在真实的墙上实训布线，装排插、灯的开关，有机会学习使用冲击钻、电钻、角磨机、石材切割机等室内电工安装常用工具，的提高学生实用电工技能。

电动机维修实训室（含变压器）：主要以电动机、发电机的拆装、变压器的拆装训练为主，掌握完整的拆装工艺。

电力拖动实训室：以电力拖动为主要实训内容，掌握电动机基本的正反转控制、时间继电器控制Y-降压起动控制、掌握交流接触器等控制器件的连接方法，以及常见开关类器件的拆装，学习配电箱安装等。

2.电工基础实训室配套的元器件应作以下调整

（1）基础电工实训室：增加实物电源如电池盒、蓄电池；增加普通物理实验用的开关、灯珠等电路配件，实践教学当中可以提高学生学习入门电路的直观认知程度，提高对欧姆定律的理解，以及常规电流、电压的测量的掌握都起到很好的效果。

（2）布线实训室：以实际室内装修用的线材、开关、漏电保护器、插座、管线以及相关安装用到的配套工具作为配套器材。

（3）电动机维修实训室（含变压器）：以实际的一般三相电动机维修、变压器维修工作需要配备全套器材。

（4）电力拖动实训室：以目前的基本通用配置增加配电箱的实际安装，并要求接电验证。

（5）建议在电工基础实训室配备多媒体设备，在每一实训台配备电脑，装备[虚拟电子实验室].NI.Multisim.汉化版，让学生可以模拟与实操结合，这样能更好的让学生理解原理图与实物之间的联结。

电工基础与技能实训室建设的实践应用中我们体会到，只有让学生能充分接触实物实验、实训，才能达到通过实验、实训帮助学生理解电工理论知识，掌握电工操作的基本技能，也只有这样，才能让学生在实操的成功体验过程中逐步激发学生学习的兴趣，达到一体化教学的目的；部分实训室的管理宜由统一的上课管理结合对学生开放的课余管理结合，使学生能在其感兴趣的时候及时动手体验。电工基础技能实训室的建设，必须打破一间实训室就能满足所有技能实训的设计思路，必须从学生学习的角度思考，达到充分满足学生实训需求为目的，当然要结合各校的实际，做出最为实用的方案，才能使《电工技术基础与技能》真正通过一体化教学实现教学目标。

参考文献：

[1]吴潮.高职电工类综合实训室建设探索

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电机学是电气工程及其自动化专业的一门关键的专业基础课程，是连接公共基础课与专业课的纽带，对后续专业课如电机拖动、电力系统分析、电机控制等课程的学习起着重要的铺垫作用[1]。电机学课程理论性强、涉及学科门类多，且与实际工程问题结合紧密，掌握电机学课程需要理论指导实践、实践辅助理论理解的学习过程。为了能让学生从总体上更好地认识和掌握这门课，达到工程教育专业认证标准[2]，提高学生分析和解决实际工程问题的能力，更好地提高课程教学质量，本文以教学内容与教学实践为基础，对本课程教学方法的改进进行了探讨，对提高教学质量具有重要的意义。

1现状分析

电机学主要内容包括电机的基本结构、工作原理、电磁关系和运行特性[3]。通过课程学习，学生能运用电机的等效电路、基本方程、相量图、绕组连接规律等基本理论与基本分析方法，完成电机参数计算任务要求，能解决电机运行中存在的实际工程技术问题。本课程在教学中常存在以下问题：第一内容抽象、公式繁多，课堂教学仍是以教师的讲授为主，师生互动不多，学生参与度不高，未能调动学生学习的积极性。第二理论与实践教学脱节，学生对电机基本结构不够清晰，难以将抽象理论与实践有机地结合起来。第三仅通过电机课堂和实验教学，学生难以具备灵活运用所学专业知识的能力，只有让学生了解电机最新发展前沿，参与到实际项目工程中去，才能提高学生的学习兴趣。针对以上问题，从以下几个方面对教学方法的改进进行探索。

2实习实训与理论课的有机结合

电机学是实践性非常强的一门课，现有的教学方法是从理论教学到实验验证的过程，采用实践引领理论教学的反转模式，培养学生通过现象探索本质的能力[4]。学习电机首先要了解电机的主要结构及作用，学生在刚开始上这门课时，要先进行一周的认知实习。校内参观电机科研及教学实验室，校外参观生产现场，学生通过听取工人师傅对电机结构、工作原理、生产工艺、日常生活中的应用领域及在国民经济中的重要作用的讲解，对电机产生直观的认识，对其结构有初步了解，克服畏惧心理，提高学习兴趣。当课程讲解到异步电机章节时，安排两周的电机实训实践环节，时间为每周的周六周日。由于学生人数较多，将学生进行分组，每组共同完成一台异步电机的拆装和组装任务。实训主要内容包括电机拆装工具认识、电机拆装、绕组重绕、绕组嵌线与接线、电机安装、电机检测等。通过实训加强课堂教学与实践教学有机结合，学生对电机结构和原理进一步理解，由感性认识上升到理性认识，激发学生学习的积极性，提高学生的动手能力、运用所学电机理论解决实际问题的能力，同时也锻炼了学生分工协调、团队合作的能力。

3教学方法的改进

3.1引入工程问题，以学生为主体的讨论式教学方法

在每章开始学习之前，首先引入工程问题，使学生带着思考进行有针对性的学习，如电机内部电磁关系比较复杂，为什么常将电机磁场化成简单的磁路进行分析？三相交流电机的绕组为什么常采用双层短距绕组？举例分析24槽4极三相双层叠绕组展开图绘制步骤及规律？定子漏抗的大小对三相异步电机的性能有何影响？三相异步电机的工作性能指标主要有哪些，如何提高其效率？让学生学会应用基本理论去分析、解决实际工程问题。在每章学习结束做总结时，学生对这些问题进行讨论，说出自己的看法，在相互讨论过程中发现自己认识的不足，加深对某一知识点的理解，发挥学生的主观能动性，提高学生灵活运用知识的能力。

3.2对比结合推导式教学方法

各种类型的电机运行时的电磁关系既有联系又有区别。该部分教学内容较多，学生很容易混淆各种电机类型之间的电磁分析过程。为此，可以采用对比式教学方法[5]，将关系属性相近的知识点联系起来，对电机的共性和个性问题进行总结概括，方便理解记忆。如为了更好地理解磁路的基本定律及各参数的物理意义，将磁路和电路的基尔霍夫第一、第二定律进行对比，将磁路和电路中相关参数及计算公式进行对比；分析变压器和异步电机基本结构、等效电路、基本方程、相量图之间的类比关系；讲解直流电机、异步电机和同步电机基本结构、工作原理及定转子磁势之间的联系与区别；将直流电机的电枢绕组与交流电机绕组的连接方法进行类比；将电动机与发电机能量传递过程进行类比等。采取对比的教学方法，对电机整体类似内容进行归纳总结，让知识点更系统化，加深学生对相似内容的内在联系和容易混淆问题的认识，有利于提高学生的学习效率和教学质量。电机学中有很多理论推导过程，将对比与理论推导相结合的教学方法用于电机的等效电路、电磁参数计算能达到事半功倍的效果。如为反映变压器的内部空载和负载的电磁关系，将既有磁路又有电路联系的变压器经过绕组归算，推导出变压器的T型等效电路，类似于变压器电磁分析方法，异步电机因定转子频率不同，需经过频率归算和绕组归算推出其T型等效电路。在推导正弦磁场下交流绕组的感应电动势时，步骤为首先分析一根导体中的感应电动势，然后推导一个线圈的感应电动势，再计算一个线圈组的感应电动势，最终推出单相绕组电动势的计算公式。对比电动势的分析方法推导正弦电流下单相、三相绕组的磁动势，先分析整距线圈的磁动势，然后依次分析整距线圈组、短距线圈组，最终推出单相、三相绕组的磁动势。课堂教学中，学生通过对问题进行对比与公式推导相结合，目标明确，概念和思路清晰，有益于分析问题的能力和学习效率的提高。

3.3引入课外兴趣小组结合有限元方法研究

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【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2012）04C-0052-02

目前，电工技术应用十分广泛，发展非常迅速并且日益渗透到其他学科。随着科技的进步和社会的发展，社会对电工技术人才的要求越来越高，高职院校工科类的学生，无论从将来的职业技能角度考虑，还是从对后续课程的学习角度考虑，学好电工技术课程都是很重要的。通过本课程的学习，可以使学生获得电工技术必要的计算方法、基本理论、基本知识和基本技能，为以后的就业打下坚实基础。本文试针对高职学生的特点，从电工技术课程的目的和特点出发，提出课程教学可具体采取的措施。

一、高职学生的特点

高职院校入学学生的主体是高考成绩居于中下的考生，他们由于在中学的学习成绩较差，得到教师的鼓励和表扬也就少，渐渐产生自卑感，把学习当做负担，不求上进，甘居人后。还有的学生抱着混文凭的思想，整天无所事事，难以与教师配合。这是部分高职学生心理上的消极因素。当然高职学生心理上也有一些积极的因数，如：他们有使自己成才的愿望，也有改变落后现状，要求上进的心理；有强烈的自尊心和好胜心，有时他们表现出毫不在乎的样子，正是要求尊重而得不到尊重的一种逆反心理；他们追新求异，喜欢动手做实验，喜欢教学方法新颖，不赞成满堂灌式的教学方法。作为教师应充分发掘和调动高职学生的积极因素，如果教师还是用多年形成的教学方法,只考虑知识本身的“应接受性”和“可接受性”，而忽视学生是否“能接受”和“乐于接受”，就会导致学生厌学或学得费劲，教师也教得艰辛或无奈，教学效果较差。

二、电工技术课程的目的和特点

电工技术是一门集理论、实验、实训的课程，本课程是培养学生在理论上：掌握电路的基本概念、基本定律和电路的分析和计算方法，掌握用相量法分析单相正弦交流电路、三相交流电路的方法，并能理解变压器、三相异步电动机的工作原理和性能，理解常用低压电器的功能，能读懂三相异步电动机控制电路的电气图；在技能上：掌握电工的工艺和电工技术的实际操作能力。通过理论学习和实际操作的训练来提高学生分析问题和解决问题的能力，为今后工作打下坚实基础。

由于该课程具有概念多、公式与定理多、原理抽象、知识含量大、计算量大、覆盖面广等特点,学生普遍反映理论难懂,公式难记,运算繁琐,解题困难。多数学生产生畏难情绪,有的甚至出现厌学现象,致使教学效果不尽如人意，为了提高教学效果,笔者从以下方面进行探索。

三、电工技术课程教学的展开

针对高职学生的特点，从电工技术课程的目的和特点出发，要增强课程教学的成效，可具体采取以下方面的措施。

（一）培养学生的自信心

作为教师首先应尽力给予学生正面的、积极的鼓励，来增强学生学习的信心，同时还要采用良好的启发和训练方式才能提升教学效果，因此在教学中必须首先考虑学生的实际接受能力,引导学生由易到难,循序渐进。教师可以考虑对接受能力强、中、弱的学生实施分层次的教学：对接受能力较弱的学生,要适当降低理论难度,加强动手能力的培养；对接受能力中等的学生，要适当加深部分教学内容，通过动手和实践让他们加深对知识的理解，提高兴趣；对接受能力较强的学生，要加强拓展知识的学习，着重培养发现问题、分析问题、解决问题的能力。由于学生之间容易沟通，可以通过“结对子”和当“小老师”等方式，让能力较强的学生来帮助能力较弱的学生，以增强他们的学习兴趣。

（二）采用多种教法，培养学生的理解能力

学生听、教师讲的注入式传统单一教法，不仅使学生处于接受灌注的被动地位，而且还使学生在感知讯息上只依靠“听”的感性知觉，易于疲劳、注意力容易涣散，兴趣急剧下降。因此，在教学过程应针对不同的内容，采用不同的教法，进行综合启发式教学，才能有效地激发学生认识的兴趣，发挥能动作用。就电工技术课程教学而言，其教学内容主要分为四个模块：电路的计算、变压器及电动机原理、电动机的控制、照明安全用电等，其中每个模块的要求都有一些共性，如对电路的计算，不管是直流电路还是交流电路，都是计算单个元件或部分电路的电压、电流和功率，所以在教学过程中就要引导学生发现教学中一些相似或相反的规律，从而达到识别、理解、运用的效果。例如，电阻、电感、电容是电路的基本元件，理解了三个元件的性能特征，可为学习交流电路的计算和电子技术课程打下基础。但学生在学习过程中往往对电阻元件比较容易理解，而对电容和电感的性质很难掌握，因此，在教学中应充分运用对比法，让学生发现其中的类比性，可从电阻元件的电阻值，对比讲清电感元件的感抗，让学生推出电容元件的容抗。当然，进行类比时，不应局限于找出其相似属性，而要着重于抓住属性之间相似的因果关系或导出关系，所以讲清纯电阻、纯电感、纯电容单一元件的交流电路后，就引导学生推导二个元件串联（R-L、R-C电路）及三个元件串联（R-L-C）电路的性质，同时让学生自己总结出单一元件电路和两个元件串联的电路及三个元件串联电路的共同特点。又如电动机和变压器都是根据电磁感应原理制成的电机，它们的结构、原理和特性有许多相似的地方，学生在中学已经学过变压器内容，比较容易记住变压器的参数，但对电动机往往分不清定子、转子的参数，就指导学生观察，变压器的一次侧和电动机的定子都是接到电源，所以参数脚标都有1且和电源的参数有关，而变压器的二次侧和电动机的转子都是接负载，参数的脚标有2且通过负载来计算，这些对比启发，学生就会总结分析出其相同点来领悟新的内容，同时也理解了难点，掌握了重点知识。

（三）设疑引导，培养学生思维能力

不管在任何章节，都应以启发为核心，引导学生探索、思考。如直流电路的计算主要有基尔霍夫定理、支路电流法、叠加定理和戴维南定理，他们属于电工技术理论解题占有重要地位，理论考试是常考的知识点，理论讲授完之后，由于几个定理解题各有千秋，因此，可以提出问题：让每位同学至少找出两个例题来分别说明采用那个定理解题较好；再如交流电路的计算有代数法和相量法，讲授完后让学生自己总结，在什么条件下用相量来计算问题，在什么情况下才能用代数来计算问题。通过这样的总结，学生就明确各定理的应用范围，也培养了阅读思考能力，达到解题方法能灵活应用的目的。

（四）授课教室的迁移

我国高等职业教育的目标是：以能力为本位，以应用为目的，理论以必需、够用为尺度，注重对学生基本技能的训练和综合分析能力的培养。而传统的教材是注重理论知识，且把理论教学和实验教学相分开，这种教学不可避免、或多或少地使教和学相互脱节，也限制了学生主观能动性和创造力的发挥。所以有些内容我们应搬移到实验室进行讲授，改为边动手边学习，它是在老师指导下，让学生自己动手、动脑去获取知识，学生操作时，教师结合理论知识讲解，并随时回答学生提出的问题。当然要上好边学边做的内容，必须要有充分的准备，在具体过程中可能出现的情况也比较多（如损坏元件、实际效果不理想等），因此，教师必须认真准备：首先选择某一教学主题来整合课本若干章节的内容；然后再思索怎样引入内容，如何组织学生操作，如何引导学生观察分析，归纳总结等。例如，在学习电器控制线路（原理）时，必须先了解其中各个低压电器的控制作用，为此，就让学生在实验室对着已经接好的线路板认识、拆卸、组装各种低压电器，这样不仅让学生理解了各种低压电器的工作原理，也掌握了各种低压电器的结构和应用范围，理解了整个控制线路板的原理，这时学生对电动机基本控制电路的连接已经跃跃欲试了。到具体连接电动机控制电路时，就引导学生从简单到复杂，逐步加深难度：如先连接电动机的点动控制；到电动机的长动控制；又到电动机的正、反转控制；再到电动机的Y-换接起动等，同时让学生自己选择增加新元件，分析工作原理，连接完后通电试机，若出现控制功能不能实现的情况，指导学生用万用表采用电阻法进行检测，努力找出故障点，在个人无法解决问题时，可让几个学生共同分析，直至找出故障点，这样就使学生在探索、验证中有效地发现问题、解决问题，充分激发了他们的学习兴趣。教师在具体指导过程中还可以结合实践环境讲解安全用电知识，这样学生同时掌握了安全用电知识又避免了意外事故的发生。即使有些理论知识不够扎实的学生，通过这种具体实训，动手能力和活动能力都会得到了尽可能地发挥，也掌握了电工工具和万用表的使用技能和导线连接的技能，提高了分析问题和解决问题的能力。

总之，电工技术是一门实践性很强的课程，操作技能水平高低是考核学生掌握该课程的方法之一，因此，设法提高学生动手能力，进而提高其现场解决实际问题的能力，是该门课的目标。若能组织学生走出去到相应的企业车间实地考察、立项设计、对电器和线路进行安装施工等，更能激发他们的学习兴趣，但走出去的经费和学生的安全也是一个实际问题，因此充分利用校内条件，采用多种方法训练学生的思考与创意的潜能，来提高教学效果，是我们的探索目标。

【参考文献】

［1］张启滔.“探究性学习”在电工技能与训练教学中的应用［J］.广西教育，2008（8C）

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首先，根据专业教学计划，删除不同科目交叉的重复内容，例如可编程控制器一章与化工仪表自动化课中一章内容重复，故删除不讲；正弦交流电一章，基本都是数学中相量的内容，内容繁难且与实际脱节，学生学习效果不好，故简化内容，以学生了解基本概念为主，例如电工考试中经常考到的“正弦交流电三要素”的知识点等；删除复杂的公式推导过程，教学生会直接使用公式计算即可，例如正弦交流电有效值的计算公式、补偿电容的计算公式等；变压器与电动机这两章，以学生了解这两种设备的结构、作用等为主，对于设备运行特性等复杂且不易理解的内容进行简化。用电安全知识和电工测量两个章节正是与生活实际密切联系并需要学生重点掌握的内容，但有的教材中反而是轻描淡写，所以建议应强化和拓展这两部分的内容。

2教学方法的改革。

尽量利用现代化的教学手段，化解教学难点，例如讲变压器的结构这节内容，文字和图片不够直观，学生不好理解，变压器实物又不方便拿到课堂上，所以可以下载一些讲解变压器结构的视频或者演示动画，使枯燥乏味的理论知识变成生动有趣的视频演示，这样在有限的时间内既增加了信息量又提高了教学效率；在讲电动机这节课时，电动机的结构单靠图片和语言很难描绘清楚，准备一个小的电机实物或模型，拆开后直接向学生展示电机内部构造和组成部分，既直观又简便；在讲电工测量中的万用表这一节课时，理论内容讲起来比较简单，重点是要让学生学会万用表的使用，这一节课完全可以移到实验室，将这节理论课和万用表的使用实验课合并成一节课，学生在实验过程中，自然的学会了万用表的使用方法，而且还节省了课时；对于电路分析方法和正弦交流电两章内容以理论知识和计算为主，所以要重视教师讲与学生练的有机结合，每次课后留有足够的时间让学生自己动手做课后的计算题，然后根据学生接受的具体情况，适时引导学生向更深层次的知识点迈进，计算题的选择以基本和简单为主，不要一味追求复杂的电路分析和计算，这样不但起不到掌握知识的效果，反而会引发学生的厌学情绪；尽量将所学内容同实际生活联系起来，比如在讲三相四线制供电系统时，可以直接在课堂上打开教室中的一个配电箱，让学生看看学校的供电就是三相四线制，而又紧接着讲解为什么我们家里用的却是单相两线制，这样让学生觉得不管学习的知识能不能在将来的工作中用到，最起码学会了一些生活常识，让学生认识到所学的知识是贴近生活实际的。

3实践教学的改进和考核方式的改革。