基于工作过程的电气二次回路实训教学探究

摘要：针对电气二次回路实训项目基于工作过程的改革，采用任务驱动、行动导向的教学模式，由老师为主导转换为以学生为主导，培养学生从事电气二次回路的设计、安装、调试和运行维护岗位，达到掌握电气二次回路安装、运行、维护的技能，使学生能更好地理解电气二次回路，掌握故障查找的方法。基于工作过程的教学，有利于调动课堂教学气氛，提高学生的学习积极性，提升学生的专业能力。

关键词：二次回路；基于工作过程；实训教学；教学改革

作者简介：董雪峰（1968-），男，河南鹿邑人，郑州电力高等专科学校电力工程系，工程师；赵卫东（1965-），男，河南登封人，郑州电力高等专科学校电力工程系电力实训中心主任，高级实验师。（河南 郑州 450004）

中图分类号：G642.1 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）27-0119-02

“电气二次回路实训”是面向“发电厂及电力系统”、“供用电技术”等专业开设的一门实践课程，是一门从专业岗位分析入手，以职业能力培养为目标，基于工作过程的课程。二次回路故障查找是其中的一个学习情境，其教学目标是：使学生能够看懂电气二次原理图和安装接线图，能够熟练使用万用表和绝缘表，会根据故障现象分析二次回路故障的原因，并掌握现场二次回路故障查找的方法和技巧，掌握电气二次回路上工作的安全技能。

一、传统模式下的电气二次回路实训教学

电气二次回路实训设置在“发电厂及电力系统”、“供用电技术”等专业第四学期进行，主要分成两个项目：项目一是电气二次回路安装，学生按照给出的过电流保护的二次安装接线图，采用相对标号法进行接线，锻炼学生识图和二次安装接线工艺的训练。项目二是二次回路故障查找，给出学生微机保护测控盘的安装接线图和原理接线图，让学生练习识图和二次故障的查找。每个项目15学时，共计30学时，一周时间。

分析这两个项目的实训内容，发现和其他实训环节有重复的地方：项目一的二次安装接线工艺，学生在第二学期低压电动机控制回路的实训中已经练习掌握；在识图方面，项目二中也有安排，造成实训内容重复安排，使二次线故障查找的时间较短，训练力度不够，不利于学生综合能力的提升。

在教学方法方面，传统的教学模式中，老师是教学的主宰者和指挥者，整个教学过程的设计、组织和安排都是围绕老师教学进行的，学生受制于老师，被动地学习，缺乏主动性。实训教学内容和过程与现场的工作情境有很大的差距，这样不利于学生专项能力的培养，不利于学生综合能力的提升。

二、基于工作过程的电气二次回路实训教学设计理念

基于工作过程的电气二次回路实训的开发与设计，是通过查找二次回路故障来实现教学任务的。在教学过程的情境设计中遵循着以学生为中心的原则，老师提出问题，让学生思考和查找，老师引导，让学生在做中学，学中做，主动建构属于学生自己的理论知识体系和操作实际技能。

在学习情境的设计中，以现场实际工作的二次回路故障查找为导向，让学生在二次回路故障查找的过程中，加深二次回路原理图和安装接线图的认识，掌握二次回路故障查找的方法和步骤，以及二次回路上工作的安全注意事项，实训设计内容包括二次交流电压电流回路、二次直流保护控制信号回路等，总共30学时。

基于工作过程的教学安排在典型客户配电室实训室里，以“检修班组”处理运行设备二次回路故障来承载学习活动。典型客户配电室内有10kV高压配电柜、变压器、低压配电柜和直流系统，采用这种基于工作过程的教学模式，每个小组以工作班成员身份，根据老师给定的二次回路故障查找工作任务的要求，通过查阅资料，制订查找方法，准备工作票和继电保护安全措施票，在配电室进行带电和不带电两种状态下二次故障查找工作。查找过程老师做好安全监护，对整个过程引导指导，工作结束后，各工作班成员，填写工作记录，进行总结和反思，向指导教师汇报经验与体会，全班同学共同分享。

三、基于工作过程的电气二次回路实训教学具体实施方案

1.准备阶段

基于工作过程的二次回路故障查找教学之前，要求学生会大致看懂二次安装接线图和原理图，每名学生每人发一套配电室的二次接线图，了解图纸包含哪些内容，不必要求很精确地掌握理解，每名学生提前认识二次设备，采用小组自查和老师抽查的方法进行准备作业的检查。

2.任务布置，编写解决方案

学生分成8个工作小组，每组5人，老师布置任务，提出配电室出现的故障，比如：某断路器不能电动合闸、某断路器在跳闸位置而绿灯不亮、母线电压指示不平衡、直流一点接地信号发生等，让学生填写工作票，并分析故障产生的可能原因，确定测量方法，查找故障点方案。此过程学生也可以在课下完成，为老师布置的工作任务编写解决方案，打好基础。

3.基于工作过程的实施，下面以某断路器不能电动合闸为例说明整个教学过程

（1）学生制订故障查找方案后，各组之间互查，老师抽查并分析。在教学中预先给学生布置实训任务，留有做方案的时间，小组互查结合老师抽查给小组制订的方案打分。通过检查，分析方案的全面性，看能不能查到故障点；分析方案的可行性，比如有些想法在原理图上是说得过去的，在实际操作测量中是没法进行的；分析方案的效果，在二次回路的故障中，有些二次设备故障是现场经常出现的，有些不常出现，如熔断器熔断、接点接触不良等容易出现的故障，现场容易出现这些缺陷的安排先查，不易出现的故障安排后查。

（2）准备工作票和继电保护安全措施票。工作票和继电保护安全措施票是保证人身和设备安全的重要组织措施，通过准备和填写工作票，让学生了解、掌握现场的工作过程，使学生认识设备，了解一次系统，提高安全意识，掌握安全技能。

（3）按照既定方案，先在不停电情况下，带电查找断路器不能合闸的原因。二次回路带电工作，故障点查找方便快捷，但安全系数不高，现场查找故障点时，一定要有专人监护，带电测量时，要两人配合，一人测量，一人读表，表计档位正确，严防直流系统接地和短路。

（4）按照既定方案，在停电情况下，进行二次回路故障查找。该方法是在断路器操作电源停电的情况下进行的，二次回路的测量要注意电阻和线圈直流电阻对测量结果的影响。测量前牵涉到的二次回路提前在黑板上画出，以便全班学生都能看清楚。帮助学生了解故障查找者的工作思路，整个故障查找和测量数据要在黑板上记录，老师和同学们一起分析故障查找过程的安全性、可行性、时效性，直至最后查出故障。

（5）在二次回路故障查找的工作过程中，可以设计几个惊险动作，加深学生对知识和技能的掌握，使其终身难忘。如：例举低压人身触电伤亡远高于高压人身伤亡，使学生在工作过程中不能掉以轻心。例举二次回路工作时，不记录拆接线，致使二次线没能完全恢复，造成重大事故，这种人为事故在工作中会受到严重处理，甚至丢掉工作。例举断路器合闸时，控制开关合闸接点两端是直流220V，但是合闸时接通并不短路，是什么原因。演习一个从高低登上不小心摔下来的例子，只让表演者知道，其他同学不知道，惊险的一幕让学生们懂得工作时注意安全。

（6）故障点找到后，工作结束，恢复故障查找过程中所拆除的二次线，办理工作票终结手续。最后同学们和老师一起反思学习过程，吸取教训，总结经验。各学习小组负责人和指导教师共同对任务的实施过程和效果进行检查和评估打分。

（7）课后留一些思考题，如二次回路包括哪些设备，电压互感器和电流互感器二次回路为什么只有一点接地，直流系统为什么不接地，直流系统发生一点接地有哪些危害等等，既能帮助学生对一些常识的掌握，又能引起学生对知识的思考和探索的兴趣。

四、基于工作过程的电气二次回路实训获取的技能

通过对实训内容和训练方法的改革，加强了学生的安全意识，提高了识图能力和故障分析能力，同时也提高了学生的团队合作能力。

安全技能：通过基于工作过程的二次线故障查找实训，使学生加强了安全意识，掌握了安全技能。通过整个工作过程，学生理解了工作票和继电保护安全措施票的作用、履行工作票的手续。在整个基于工作过程的实训中，学生们懂得了要遵守现场的规章制度，学会了如何保护自己、如何保证设备的安全运行。

识图能力：在二次回路故障查找过程中，不断在原理图中分析故障点在什么地方，并在安装接线图中找到位置来测量，这样就深刻理解和掌握原理图和安装接线图的识图能力。

二次线故障查找的专业能力：学会了万用表的使用方法和技巧，学会了拆接线的注意事项，学会了如何根据故障现象判断故障点可能在哪里，学会了如何判断排除可能的故障点，懂得了二次回路哪些部位容易出现故障。

社会能力：增强了学生抗挫折的心理承受能力，让学生通过不断努力感受到完成任务后的成就感，提高了自信心，培养了吃苦耐劳、爱岗敬业的职业精神；提高了团队合作能力、沟通能力、语言表达能力；学会了客观自我评价和评价他人。

基于工作过程的电气二次回路实训项目完成后，从以上几个方面锻炼了学生的整体综合能力。

五、基于工作过程的电气二次回路实训经验和不足

1.用“任务驱动法”实施全部教学活动，使学生学习目的明确，态度积极主动

学生根据老师布置的学习工作任务单和学习引导文，制订故障查找方案。教师审核后，学生执行施工计划，完成学习工作任务，教师对学生完成情况进行点评。

2.采用“角色扮演法”进行工作组成员合作完成教学任务，达到学习的目的

在操作实施过程中，按照现场工作票工作成员的组成，使学习小组成员扮演着不同的角色，包括工作负责人、安全员、工作班成员、值班员等，共同完成学习工作任务。在不同的学习工作任务中，学生的角色可以互换。

3.“讨论教学法”落实到方案的制订、方案的讨论和实施各环节，活跃了学习气氛

基于工作过程的电气二次回路故障查找的教学，从老师布置任务后，学生以小组为单位，讨论故障的可能原因，制订故障查找方案，到对方案的审核、执行，都需小组成员充分讨论，采用由小组不同成员作为代表进行发言，其他小组讨论，老师点评的方法。在操作实施过程中，出现的问题由小组自行组织讨论解决；在讨论中，学生对问题进行较为深入的探讨，提出各自不同的观点和见解，使其更加主动地参与学习过程。

4.“演示教学法”用于指导学生的技能训练

对电气二次回路实训中基本操作，以学生为主，教师进行必要的演示教学，规范和纠正学生的错误操作行为，在实操中，发现问题，解决问题。演示教学法在二次回路故障查找的应用中，由于场地小，二次设备集中，学生不可能都能看到，为了能够兼顾40人的班级，每个学生都能看得到，可以采用教学现场配置多媒体教学系统，提前拍照片、录制录像，操作者测量到某个设备或端子排时，要配以照片说明。

5.整个教学过程充分体现以“学生为主体”的原则

在保证安全的情况下，老师引导整个学习过程，学生来操作，极大地调动了学生积极性。

6.基于工作过程的教学方法的考核

（1）学生个人评价和小组评价相结合。个人评价主要考核学生个人在完成任务过程中，表现出的个人方法能力、专业能力、合作能力、情感态度、语言表达能力；小组评价即考核小组方案制订、实施、效果及小组的团体意识。

（2）小组自评价与小组之间互相评价相结合。老师引导组织，不同小组派代表介绍并自评价，其他小组观察思考和打分，同时也了解了各小组的作业任务完成情况。

（3）学生自评和老师抽查点评相结合。为客观给学生打分，由于时间关系，老师不可能兼顾到每个小组、每位同学，利用学生相互检查，使检查更细致，同时调动学生积极性。此外，老师一定要抽查督促，使学生及时解决出现的问题。

六、总结

通过对电气二次回路实训课程基于工作过程的改革，对采用以行动为导向、以任务为驱动的教学模式的实践和探索，证明在这种基于工作过程的情境中学习，能极大调动学生的学习积极性，使学生有时间独立思考，自己动手亲自操作实践，较快地掌握实践经验和职业技能，加深对专业理论知识的理解，并提高其他方面的综合能力，适应可能不断变动的职业生涯，适应社会的需求。

参考文献：

[1]严中华.职业教育课程开发与实施：基于工作过程系统化的职教课程开发与实施[M].北京：清华大学出版社，2009.

[2]姜大源.当代德国职业教育主流教学思想研究[M].北京：清华大学出版社，2007.