基于的混合教学模式在高电压技术课程中的应用(2)

图1 混合式教学过程设计

以《高电压技术》这门课程为例，课程以高压绝缘问题为核心内容，要求掌握气体、液体、固体电介质的放电理论和绝缘的击穿特性；掌握电气设备绝缘试验的试验装置、试验原理和测量方法；掌握输电线路波过程和绕组波过程的分析和计算方法，掌握电力系统的防雷保护的相关概念、防雷装置、防雷措施，熟悉电力系统过电压的种类、成因及限制措施；理解电力系统熟悉电力系统绝缘水平和绝缘配合的概念和绝缘配合方法。能够应用高电压绝缘的相关理论分析典型放电现象、分析典型电力设备的绝缘结构；能够设计电气设备的绝缘测试方案，分析与判断试验结果的有效性；能够应用过电压分析的基本理论分析典型过电压的成因、设计过电压保护方案。根据课程的教学体系及教学目标，可知电介质放电理论与绝缘击穿特性这部分内容理论性较强，电气设备绝缘试验则实践性较强，波过程是过电压的理论基础，掌握这一理论后便于防雷学习。针对这些课程知识的特点，教学设计如下。

1.电介质的电气强度，课前给学生发布教学目标和任务，让学生有一个清晰的思路，明确知识的重难点。比如要求学生调研不同种类的气体放电现象，了解不同气体放电现象的特点，液体击穿的特点，固体击穿和老化的种类，让学生自己利用网络搜索相关的图片和视频，对这些放电现象有一个直观的认识。此外,向学生发布课前预习的一些网络资源，包括中国大学慕课网、学堂在线、网易公开课等资源。课中主要负责理论知识的讲解如汤逊理论和流注理论、液体和固体的击穿理论，以及这些知识点在实际工程中间的应用，让学生理论联系实际，可以较好的激发学生的学习兴趣。在课中可以通过雨课堂这一软件，提出简单的问题（如气体电离的方式有哪些？多选），让学生在课堂中快速作答，既监督了学生的课堂学习，也便于教师掌握学生的知识掌握情况。而在每一章节结束的课堂中，设计一次研讨课。在这次课前将学生分成若干个小组，教师指定讨论的主题，让每个小组自行选择讨论主题，如在气体放电章节结束后，将电场对气体放电的影响以及改善电场的方式方法和案例的总结可作为一个主题；电压种类和气体状态对电气强度的影响可作为一个主题；提高气隙的击穿电压的方法及实际案例分享作为一个主题。小组选定主题后，各部分的调研总结、PPT的制作、课堂汇报发言等由组员协调任务分工，这样课下学生对所学知识就进行了系统的总结及扩展调研，让学生从调研总结中归纳思路，分析问题，巩固知识。课堂中小组成员在陈述观点时，班里的所有同学都可以提出问题或者发表自己的观点，每一个主题结束后，教师对汇报和讨论的问题进行总结，对小组的工作进行点评。通过这种方式让学生参与到课堂中来，需要学生自己来进行归纳总结，培养学生的思维能力，使学生对所学知识有一个更深刻的认识，此外小组与小组之间的竞争，也会在一定程度上激发学生的学习热情。课后布置相关的任务便于对教学效果的掌握，及时调整教学中存在的问题。

2.电气设备绝缘试验，这一部分主要是高压试验，包括绝缘预防性试验和耐压试验。课前发布教学目标和任务，让学生通过教师提供的资源或网络，调研高压试验的检测项目，检测的方法及设备。课堂主要由教师讲授试验的原理、测量的原理以及结果的判定和试验的影响因素等。更多的课时，让学生进行高压试验如绝缘电阻测量、接地电阻测量等，让学生在掌握测试方法的同时，获得实际操作的一种成就感。而对于耐压试验，则主要由教师进行演示，如进行冲击电压发生器的放电试验，绝缘子湿闪试验等，这些试验有明显的放电现象，学生看到会觉得新奇刺激，学习热情往往较高。课后主要让学生完成试验报告，从试验的原理、注意事项、试验步骤、试验结果、分析得到的结论以及试验的体会等几个方面来完成。

3.过电压与绝缘配合，主要内容包括波过程、雷电过电压和内部过电压。波过程是难点，也是过电压理论基础，学生自学的难度会非常大，因此需要讲解的课时较多帮助学生理解。而关于过电压的种类、形成机理、影响因素和限制方法等学生可以自学，然后教师在课堂上讲解重难点并进行相关工程案例的拓展。这部分内容也十分适合进行课堂小组讨论，分不同的主题让学生去归纳总结，更有利于学生对知识的掌握和巩固。对于不同过电压的产生原因进行分析，由小组自行学习相关计算软件，小组独立完成过电压的仿真计算，并提交报告给教师审阅。在这一过程中培养学生独立解决问题的能力，通过网络资源自学软件，然后建立模型完成计算分析。

文章来源：《高电压技术》 网址: http://www.gdyjszzs.cn/qikandaodu/2021/0707/648.html