浅谈多媒体教学在发电厂变电站电气设备课程中的应用
中图分类号：G424 文献标识码：A
Abstract Appropriate use of multimedia teaching in the course "electrical equipments in power plant and substation"， teaching material can become more rich and colorful， this can better stimulate students' interest in learning， make up for the lack of practical experience of students， and help teachers out， from the heavy language described in practice， quality of teaching can be greatly improved.
Key words multimedia； learning interest； practical experience； quality of teaching
发电厂变电站电气设备课程是高职高专院校电力类专业的主干课程之一，在完成本课程学习之后，学生能够对电力系统有一个概括性认识，同时为后续课程学习，如电力系统继电保护、电力系统自动装置等，作好铺垫。所以，本门课程的重要性不言而喻。但本门课程所涉及内容相当广泛，要求理论与实际紧密结合，大部分章节知识又涉及许多的工程概念，这对于没有实践经验、缺乏现场认识的学生而言，课堂枯燥乏味，相关知识抽象难懂，几堂课之后，部分学生甚至对本门课程学习产生了厌倦情绪。
随着计算机科学技术的不断发展，多媒体技术为改进目前本门课程教学方式提供了一种行之有效的新方法。多媒体教学方式在本门课程中合理采用，既可以将课堂知识讲授变得更加生动，课堂充满活力，降低枯燥程度，又能激发学生学习的热情和主动性，激发学生在课堂中不断思考，并不断汲取新知识。同时多媒体教学方法可以让学生能够在很短的时间内找准学习重点，明确学习学习目标。这种教学方法更容易为学生所接受，教学质量也因此得到较大提升。
1 精选视频作为开场白，激发学生学习兴趣
身处互联网时代的今天，我们每一个人每天要接收处理大量信息，既有有用信息，也有垃圾信息。也正因为如此，当代大学生的学习方式、学习目的等也在悄然发生巨大变化，学习目的性越来越强，在“快餐文化”的影响下，第一印象认为不重要的知识、信息，往往被当作垃圾信息被迅速过滤掉，不予重视，甚至完全忽视。因此，每一堂开场白显得越来越重要。传统教学方式授课，开场白采取老师讲述学习重点，强调为什么要学习这堂课，大多开场显得较为平淡，如学生对该堂课内容完全没有预习，这种开场白难以达到理想效果。如果采用适当的视频案例作为开场白，学生则可以在每堂课一开始就被完全吸引，甚至令其震撼，激发他们去思考，并迫切想知道很多的“为什么”。同时，学生在不知不觉中已经找到了学习目标。而目前，互联网的海量信息为这种开场白提供了重要支撑，让这种开场成为可能。
本文以电弧部分知识讲授为例。在课堂开场，笔者首先给学生播放一段视频，主要内容为变电站在误操作情况下，带负荷拉开隔离开关，此时出现一段长长的电弧，电弧剧烈燃烧，并逐步被拉长、变形，期间还发出燃烧的剧烈声响。电弧燃烧视频截图如图1所示。
当播放该视频时，学生见到如此场景，无一不瞠目结舌，发出惊叹。播放完毕，学生围绕视频现象提出一些问题，如电弧是什么，怎么产生的，如何才会熄灭等，希望得到老师解释。实际上，掌握解答这些问题所需的相关知识正是本堂课程所希望学生达到的学习目标。学生在答案寻找中，对电弧相关知识的学习兴趣被激发，也正因为如此，对授课教师后续讲授都倍加关注。另一方面，教师同时也可以告诉学生，这种事故的严重性，试想毕业后走上相应工作岗位，没有哪个学生希望遇到这样的严重事故，必然也会非常重视本堂课。
2 合理采用动画效果，化繁为简提升教学质量
与普通教学相比，在教学中适当加入动画效果，可以提升教学质量，使得教学内容的展现具有直观性、动态性、交互性、动态性、针对性等特点，能够图文声并茂展现讲授内容，可以多角度调动学生的情绪、注意力和兴趣，让其突破视觉的限制，多角度地观察对象，并帮助他们加强对概念的理解和对方法的掌握。多媒体动画方式，能够反映概念及过程，能有效地突破教学难点，同时根据学生需要重复或者难以理解部分内容，强化记忆。动画效果的教学内容，更为容易被当代大学生接受，同时激发他们学习的主动性，在较为轻松愉快的环境中，传递了大量信息，节约了空间和时间，提高了教学效率。
发电厂变电站电气设备课程中有较多的图表、接线图以及倒闸操作等，这部分知识，如果教师采用语言讲授、黑板板书的传统教学方式，课堂的有效时间减少，信息含量低，课程枯燥，也会导致学生精力难以持续集中，学习收效甚微。而采用多媒体技术把教学内容做成动画效果，则可以很好地解决这个问题。例如，主接线的倒闸操作部分就适用于这种教学方法。本文以外桥接线方式的1T变压器由运行转检修方式为例，动画截屏如图2所示。
当教师讲解部分知识，先选中动画中需要演示内容“1T运行转检修”，然后就每一步操作提问，再点击“NEXT”演示该步骤的正确操作。由于讲授倒闸操作采用了动画演示方式，课堂的交互性增强，减轻了繁重的语言描述和解释。同时，教师可以根据学生学习情况，就知识重点、难点进行反复演示，以强化学生记忆，操作极其简单。此外，当学生在复习该部分知识时，也可由学生先回忆基本操作步骤，然后逐步放映动画对照，检查学习效果，查漏补缺。学生普遍反映动画效果教学，更容易地掌握该部分知识，这也有利于他们后续进一步学习倒闸操作的工作票制度、基本操作步骤、要求以及相关注意事项等知识，为毕业后顺利走上发电厂、变电站运行、检修等岗位打下坚实基础。 3 展示实物图片及设备工作视频，弥补学生实践经验不足
在校学生一般没有实际工作经验，对于发电厂、变电站的很多设备，缺乏基本的感性认识。即便本门课程开设前，安排学生先进行参观实训，大部分学生也是“走马观花”，抓不住重点。所以，当课堂上在讲解相关设备时，仍然没有对设备基本印象。另一方面，正常运行的设备，一般不允许进行操作，学生在参观过程中难以了解其基本动作原理，况且部分设备的动作机构封闭在内部，参观实训大部分时候没有认识内部结构和动作原理的机会。因此，像绝缘子、断路器工作机构、隔离开关动作原理等部分内容教学，传统教学方式效果较差。
为更好地让学生认识绝缘子的各种类型及其使用，教师可以通过网上收集、现场拍摄照片等多种方式，收集了大量各种绝缘子实物照片，如图3所示。授课时，将各种类型绝缘子进行对比，并结合教科书上的剖面图进行讲解，学生学习时，分类对比记忆，更加容易理解教科书上内容，记忆也更加深刻。
断路器及隔离开关工作机构，机械连接多，动作较为复杂，由于没有见过动作机构，也不明白相关操作原理，学生对教师的语言描述基本是一头雾水。如在教学中辅之以视频，学生对相关知识的理解，效果就能好很多。这里以断路器弹簧操作机构为例，视频演示了弹簧机构蓄能、关合、断开三部分内容，视频截图如图4所示。讲述过程中，教师可以引导学生观察按下相应按钮后，机构的动作情况，与单纯的讲述方式相比，学生注意力明显更集中，同时视频教学的方式在空间、时间上多角度地展示，使课程内容更加详实、更加易懂。
4 三维动画变电仿真系统模拟现场工作
在传统教学方式中，变电站巡视、设备操作、异常处理等部分知识，一般采用参观实习、播放视频方式，通过教学实践发现，传统教学方式具有以下缺点，变电站参观实习一般既不能现场操作，也不能预设故障或者事故进行故障处理，而参观实习中，由于面对的均是高压系统，环境具有一定危险性，对于带队教师，这种教学方式难以集中精力讲解相关知识。
随着计算机技术的飞速发展， 三维动画变电站仿真系统可以解决以上难题，它可以实时地模拟了变电站的各种设备的正常运行和故障现象，参数状态变化；并且还可以模拟变电站的各种气候环境，如风、霜、雨、雪、雷电天气等。三维动画仿真可使学生如同亲临其境，犹如在一个真实的变电站工作一样，可以完成真实变电站里面的各种工作，如电气设备的操作、巡视、检修、安全工器具的使用、故障处理以及设备异常处理，避免了在变电站参观实训时不能现场操作等难题。三维动画变电站仿真画面如图5所示，其操作与真实变电站完全一致，操作可重复演练，也可以根据教学需要进行故障设定，使学生通过操作仿真系统，多角度、全方位学习相关知识。三维动画变电站仿真系统可提供变电站运行值班、设备巡视、倒闸操作等生产性实训，完善本门课程教学，并且通过实训可以提高学生对变电站电气设备的现场运行和维护能力，并为学生后续完成相应工种职业鉴定奠定基础。
5 结语
综上所述，在发电厂变电站电气设备课程中适当采取多媒体教学方式，可以丰富课堂内容，生动展现相关知识要点，学生学习变得积极主动，充满热情，也有利于弥补传统教学中缺点，多媒体的采用能够更容易讲清楚本门课程的一些教学重点和难点。但另一方面，过度采用多媒体教学方式，往往会导致一堂课信息量过多，学生抓不住重点，上课变成看一部没有主题的电影，课后遗忘严重。因此，笔者认为多媒体教学方式采用要适度。
