我国船舶机电设备论文

2022-04-19

摘要:船舶机电设备具有多样性与复杂性,随着科学技术的快速发展,船舶机电设备智能故障诊断系统应运而生,并且正在逐渐取代传统故障诊断技术。下面是小编整理的《我国船舶机电设备论文(精选3篇)》,希望对大家有所帮助。

我国船舶机电设备论文 篇1:

浅析船舶机电运行状态监测和故障诊断

摘要:船舶机电设备是船舶的重要组成部分,在船舶的运行过程中发挥着重要的作用,船舶中机电的运行状态将直接关系到船舶的正常工作。一旦船舶中的机电设备发生问题故障,很可能造成巨大的经济损失,重则还会造成人员的伤亡。作为船舶的重要组成部分,机电设备具有复杂多样性的特点,这些特点的存在将会给船舶机电设备运行状态监测和故障诊断产生了很大的困难。研究船舶机电设备运行状态监测与故障诊断的方法,具有很重要的显示作用。本文通过从船舶运行状态监测与故障诊断系统建立的必要性、船舶机电运行状态监测和故障诊断的现状、如何对船舶机电运行状态进行监测和故障诊断三个方面展开了分析,希望本文的见解可以给广大从事船舶维护工作的技术员工提供帮助。

关键词:船舶机电;状态监测;故障诊断

船舶在运输和维护国家主权等方面有着重要的作用。船舶的动力装置是船舶的核心。因为船舶经常在海里工作、航行时间也比较长,海上的环境恶劣等多种因素的影响,导致传播动力装置出现问题和各种不可预见的问题出现,这些都需要得到高度的重视。目前,状态监测和故障诊断技术在船舶这种大型的装备维修领域应用广泛。随着改革开放的深入发展,我国与周边各个国家的贸易往来、商品的进出口量都在持续的增长,运输业得到了大发展,对船舶的需求也是越来越大,但是虽然船舶的性能越来越高,但是船舶安全问题在现在依然是一个不可避免的问题。为此,本文对传播机电运行状态监测和故障诊断等相关问题展开了分析。

一、船舶运行状态监测与故障诊断系统建立的必要性

分享一个真实发生的案例,在2016年3月27日,“粤惠货5220”船舶在航行到西樵水道的西樵大桥上游时,突然失去动力从而造成船舶失控,虽然采取了紧急措施,但是受到水流等各种因素的影响,还是没能很好的对“粤惠州货5220”进行控制,导致触碰到了大桥上,给桥面造成了破损,同时船体的甲板也受到变形。从这个案例中,我们可以得出,船舶的设备对船舶的安全具有重要的影响,因此,研究出一种可以对船舶机电运行状态进行监测和故障诊断的安全系统,来检测船只的运行状态,诊断船舶是否存在安全问题,并给予相关人员安全提示,做到发现问题技术排除,从而保护船舶及船舶人员的安全,都是很有必要的。

二、船舶机电运行状态监测和故障诊断的现状

近些年来,随着科技的不断发展和进步,国内外众多的研究机构也在不断进行探索和实践,各种新的技术不断出现,不断得到完善。经过调查发现,目前我国的船舶的机电运行状态监测技术已经在不断的进行完善,开展逐渐向实用化阶段进行转换,各种在线的检测系统不断出现,让人们看到了的希望。性能参数监测、瞬时转速监测等方式都是目前船舶机电运行状态监测的有效的技术手段。

在这些技术当中,瞬时转速监测利用瞬时转速信号可以比较高效的监测船舶机电的工作状态,并可以通过瞬时信号对机器的出现的故障原因进行一个传递,让人们及时确定故障。不过瞬时转速测量仪需要具有高精度的特点,所以导致相关费用也比较高,导致了该功能难以实现。

对于故障诊断这个方面,目前,为了顺应时代发展的需求,国内外的一些航运企业也开展了对故障诊断技术的研究。随着船舶机电运行状态监测和科技进步,产生了许多新的故障诊断方法,并逐渐应用到了传播的故障诊断工作中。

三、如何对船舶机电运行状态进行监测和故障诊断

船舶机电运行状态监测与故障诊断主要完成的任务就是对船舶的机电设备的运行状态进行监测和故障的发现和排查,并结合先进的计算机分析技术对船舶的运行信息进行一系列的分析,找到故障的信息和解决故障的方案。基于此我们可以建立一个设备运行状态监测与故障诊断系统。设备运行状态监测与故障诊断系统的逻辑架构可以由以下几个部分构成:信息采集层、信息传输层、数据信息评估层、应用层。

首先,第一层为数据信息的采集层,这一层的主要任务就是负责对船舶机电设备运行状态的信息和故障信息进行采集。与一般的监测类信息不同的是,船舶机电运行状态的监测更侧重于对船舶机电设备的关键部位的信息采集,例如温度、转速、电流等等。有些比较高级的船舶上配有比较智能化、比较先进的系统,自己就可以完成对运行状态的监测,是一个比较完善的电控系统,只需要联系电控系统的数据接口就可以实现信息的收集。对于一些难以用电控系统收集的信息,例如温度等数据信息,就可以通过船舶设备中安装的传感器,将这些信息予以收集。

信息传输层主要任务是传输数据,将数据信息才采集层采集到的船舶的机电运行状态监测结果和故障信息传输到下一个阶段,即数据信息的评估层,供给评估层对数据进行分析和评估。最后分析和评估完成后,利用计算机网络系统实现船舶机电设备运行状态监测和故障诊断应用层,把船舶的各个舱室通过互联网产生紧密的联系,并连接到网络上。数据信息传输层主要分为主干网络、系统应用层网络、船舶各个舱室网络等几个部分,实现信息化应用。

数据信息评估层是建立在数据信息采集完成的基础之上实现的,数据信息评估层的主要任务就是对信息采集层采集到的船舶几点设备的监测信息和出现故障的数据进行分析评估。通过故障数据信息库对信息进行处理,将监测的数据信息和故障信息进行分析和解析,从而经过分析提取到有效的船舶机电设备的故障特征信号,从而分析和诊断船舶机电设备的故障的成因和解决措施,方便人们最高效率的找出问题,并及时解决问题。如果数据信息采集层采集到的就是明确的故障信息,那么直接将采集到的信息通过故障数据信息库进行對比即可找出问题的成因,不必再次进行更深层次的分析,然后再将正确的信息传输给应用层,并由应用层给出维修的建议和方法,最终达到解决故障的目的。此外,数据信息评估层还可以借助状态评估算法、历史数据、船舶机电设备监测的信息等内容来分析评估数据信息层所采集到的数据信息,然后评估船舶机电设备的运行状态以及存在的故障风险,达到风险预防的目的,针对发生的故障,向应用层提出相应的维修计划建议。

应用层主要负责向船舶机电设备维修管理人员提供各种维护,具备操作简单方便的界面,并展示船舶机电设备各项数据信息和各项功能。比如分类展示船舶各类机电设备的运行状态信息,显示数据信息评估层的分析评估结果以及出现故障的维护、维修建议,还可以对船舶机电设备最初的状态数据信息进行查询。应用层还能管理船舶机电设备的维修记录,还能通过应用层直接查询、储存船舶机电设备的一些相关的设备信息,并提供数据信息生成服务,给人们对信息的查询带来了极大的便利,通过分析我们可以发现,应用层具有很强大的查询功能。

结语:结合上文分析,我们可以知道,船舶机电设备运行状态监测与故障诊断系统的设计符合船舶机电运行状态监测与故障诊断的实际需求,实现了对船舶机电设备的实时的监测和对运行故障诊断,利用该系统可以增强对机电设备的监测诊断效果,减少了不必要的检修工作,该系统的应用能够有效降低船舶机电设备发生故障的概率,从而有效保障船舶的安全航行,给人们的生命财产安全带来极大的保障。

参考文献:

[1]工程船舶动力机械状态监测与故障诊断现状及发展[J].陈源华,张月雷,严新平.中国设备工程. 2010(05)

[2]工程船舶动力机械状态监测和故障诊断技巧分析[J].刘卓桓.电子世界. 2018(11)

[3]机械状态监测与船舶维修[J].汪法武.中国科技信息. 2005(12)

[4]工程机械状态监测与故障诊断技术[J].谢宝义.中国设备工程. 2002(03)

作者:安长武

我国船舶机电设备论文 篇2:

浅谈船舶机电设备智能故障诊断系统

摘要:船舶机电设备具有多样性与复杂性,随着科学技术的快速发展,船舶机电设备智能故障诊断系统应运而生,并且正在逐渐取代传统故障诊断技术。本文不仅对故障诊断系统的涵义与故障诊断过程进行了探讨,还对船舶设备智能故障诊断系统的发展与诊断过程进行了分析研究,提出开发船舶机电设备智能故障诊断系统的策略方法,以用来提高船舶机电管理者在故障诊断中快速诊断故障并解决问题的效率。

关键词:船舶机电 设备故障 智能故障诊断 系统

近年来,随着工业自动化水平的提高以及科学技术的快速发展,我国航运业中船舶的发展呈现出高度的自动化发展趋势,船舶的控制装置以及电力系统的复杂性也随之不断加深,而船舶电力系统的故障诊断对船舶安全运行则具有重要意义,因此船舶机电设备故障诊断系统智能化尤为重要。故障诊断技术的不断发展使得智能化故障诊断技术逐步取代了原来的传统故障诊断技术,并将其广泛应用到各个领域中,尤其是船舶机电设备的智能化诊断技术,在最近几年的提高与发展尤为突出。船舶机电设备智能故障诊断系统是为了提高轮机人员在遇到故障时能够迅速地判断故障,为解决问题并降低事故发生而建立的。

1 故障诊断系统涵义及故障诊断过程

所谓故障诊断系统,是指在一定的工作环境下查明导致系统某种功能失调的原因或性质,并判断劣化状态发生的部位或部件,以及预测状态劣化的发展趋势等。诊断,即通过现象去判断其本质,由目前的状况去预测未来,通过局部推测整体的过程,在船舶机电领域,则需要根据船舶机电设备的各种可测量的技术参数与物理现象去推断设备的运转是否正常,若不正常,就需要判断此设备发生故障的原因以及位置,并对潜在故障进行预测排除或者预防。故障诊断主要通过检查设备状态的特征信号,随之从检测到的特征信号中提取征兆,并根据征兆以及其他的诊断信息来对设备的状态进行识别,从而完成设备故障诊断的整个过程。这个过程中,我们为了保证在每个环节消耗最少并获得最多有关设备状态的信息,进而从整体考虑并进行科学认真的分析后制定最优诊断策略,从而解决设备故障。

2 智能故障诊断的发展及方向

当前的诊断领域中,智能故障诊断系统不仅是研究的前沿与热点,同时也是此研究范围中应用较广,研究最多的方向。智能故障诊断的发展可归纳为基于浅知识的第一代故障诊断系统与基于深知识的第二代故障诊断系统两个阶段。前者主要以领域专家以及操作者的启发性经验知识为核心来获得诊断结果,具有表达较为直观和较快的推理速度优势,同时也具备较大的局限性,例如,因专业知识积累不够完善详尽的情况下,就会有考虑不到的情况发生而使系统陷入困境等。而第二代故障诊断系统要求对诊断对象的各个环节都具有明确详细的显示,并根据专业知识及其内部特定的约束关系,通过一定算法去找出故障所在,这具有维护简单,知识获取也较为方便,并且保证知识库的完备性与一致性较为容易等优势,但由于推理的搜索空间较大使得诊断速度相对较慢。

因此,目前故障诊断的发展趋势越来越趋向于将多种智能技术相融合,研究较多的几个方面为:①将智能故障技术与神经网络进行融合。神经网络的高度平行性,自适应性以及容错性使其能够在模式识别和信号处理、组合优化、智能控制等方面得到广泛应用,但因其所存在的一些弱点使其仅适合用于较小规模情况下。②将第一代与第二代故障诊断系统结合起来。通过把专家操作者的经验知识与诊断对象的结构和功能知识进行有机合理结合,使其能够相互弥补漏洞,从而保证故障问题解决的质量与速度。③将模糊技术融入智能故障诊断系统。模糊集合理论即在专家操作者解决问题过程中遇到不确定情况时处理不精确推理的主要方法之一,这能够使智能故障诊断系统更好的模拟专家的思维与推理方式并对模糊性诊断问题进行有效解决。

3 船舶设备智能故障诊断系统的诊断过程探究

以船舶配电室中的配电屏故障为例来对智能故障诊断系统的诊断过程加以探究。从图1可以看出,此配电屏故障诊断系统中有7个故障和6个征兆,因此设计的BP神经网络拥有7个输出神经元与6个输入神经元。然而当前对隐含层神经元的数码并没有较为合适的确定公式,这就通过考虑收敛速度与对样本识别效果因素,分别运用11个、8个、5个神经元这三种不同的结构构成。之中隐含层数目为11的神经网络采用了动量法BP算法进行模型建立,而数目为8个的神经网络模型则采用了传统BP算法来进行建立,对于隐含层数目为5个的采用了L-MBP算法。将神经网络与专家系统相结合的智能故障诊断系统作为诊断方法与测试样本验证相对比可得出,其可信度十分高,已达到90%以上。

图1 配电屏故障征兆一般原因结构图

4 开发船舶机电设备智能故障诊断系统的策略分析

4.1 智能故障诊断系统开发策略的必要性。尽管我们在传统专家系统中可以借鉴一些较为完善的开发技术与策略,但由于故障诊断专家系统的工作方式与其他如设计型专家系统或者决策型专家系统等的工程类型有明显差异,这差异主要表现在复杂的诊断对象、较为零散的诊断任务、具有多变性的诊断环境以及诊断理论的不确定性,造成在开发故障诊断专家系统时难以参考合适的原系统以及无法遵循标准的开发模式,进而难以准确预测到此开发过程中的困难与解决方法。目前的故障诊断系统无论从知识库结构还是解决问题的能力,知识获取途径还是容错能力等诸多方面均存在着不同程度的缺陷,这与研发者在开发诊断系统过程所采取的策略紧密相关。由此可见,加强智能诊断系统开发策略研究具有十分重要的意义。

4.2 船舶机电设备智能故障诊断通用平台的建设。由于一般智能故障诊断系统往往使用较为单一的诊断方法去诊断某一诊断对象,使得其在实际使用中一旦出现改变诊断对象或诊断方法时就必须开发新系统的问题,这就大大增加了人力物力以及财力的浪费。因此,在进行船舶机电设备智能故障诊断系统平台研发时,要遵循以下原则:通用性原则,即要面对多种船舶设备而非某一设备,要适用于多种综合智能故障诊断方法而非某一种诊断方法。较强的适应性原则,使其具有良好的可维护性。人机对话界面要通过人性化处理,较为方便友好的操作界面能够使用户快速掌握并使用,同时这也是一个好的应用软件应该具备的要素。较强的可靠性原则,当使用者出现不当操作时,系统能够及时向使用者发出提示信息,与此同时还要保证系统能够正常运行而非崩溃或不响应。灵活开放性,这是为了保证系统具有可移植性与可扩展性。船舶机电设备智能故障诊断通用平台面对的是相对来说较为复杂的设备,其诊断对象也较为复杂,因此必须能够就诊断对象去运用多种故障诊断方法进行诊断。

4.3 船舶机电设备智能故障诊断通用平台系统的软件实现。由于船舶机电设备具有多样及复杂的特点,而系统无法解决所有设备的故障诊断问题,因此,将这个通用平台作为基础系统,其他设备的故障诊断则可以通过这个基础系统预留的接口以及通过简单修改知识库或进行二次开发,以实现智能诊断船舶中其他机电设备的故障问题。

总之,船舶机电设备故障诊断系统的智能化发展是符合科学发展趋势以及实际需求的,通过建立船舶机电设备智能故障诊断通用平台以及开发适用于实现这种通用平台的软件支持,使船舶机电设备智能故障诊断系统能够在实际运用中有效提高判断故障的速度,进而采取相应的措施解决船舶故障问题,真正将航运业的船舶事故发生率降至最低甚至为零。

参考文献:

[1]雷鸣,邢同旺,赵国良.船舶机电系统故障分析及影响处理[J]. 电源技术应用,2014(02).

[2]黄振亮,胡冠林.舰船机电设备故障检测数据管理系统的设计[J].舰船电子工程,2007(04).

[3]李文星.船舶机电设备故障诊断方法研究[J].计算机测量与控制,2013(08).

作者简介:覃冕(1988-),男,湖北宜昌人,生产电气主管,助理工程师,研究方向:船舶机电;李小波(1976-),男,湖北武汉人,生产科长,助理工程师,研究方向:船舶机电。

作者:覃冕,李小波

我国船舶机电设备论文 篇3:

电气与自动控制实践教学探索

【摘 要】实操评估是获得海船三管轮适任证书的一个重要环节,直接影响航海类学生就业的成败。而实操评估方式具有一定的共性,可以采取类似的教学模式和教学方法,电气与自动控制是实操评估的其中一个科目。本文以该项实践教学为研究目标,探索最适合的实践教学模式,再把该教学模式推广到其他实操评估项目的实践教学中去,起到以点破面的作用,最终带动所有实操评估实践教学的发展。

【关键词】评估 实训课程 电气与自动控制

航海类专业教育必须符合国际海事组织IMO关于《海员培训、发证和值班标准国际公约》(以下简称STCW78/95公约)的要求。我国海事管理部门根据IMO的要求制定了新的《中华人民共和国海船船员考试、评估和发证规则》。按照STCW78/95公约的要求,从2002年2月1日开始,要求轮机员具备船舶机电设备的使用、管理、日常维护能力,并具有分析和处理机电常规故障的能力。因此,加强实操培训,努力提高轮机员对船舶电站、电气设备、自动化设备的管理水平,将轮机管理与船舶电气管理有机结合起来,是目前各航海院校及船员培训机构教学需要加强的方面,以期达到STCW78/95公约“功能发证”的要求。

一 电气与自动控制实践教学改革的背景

为了更好地实现“航行更安全,海洋更清洁”的目标,国际海事组织于2010年6月21日至25日在菲律宾马尼拉召开的STCW公约缔约国外交大会上通过STCW公约和规则的修正草案,该修正案称为STCW公约马尼拉修正案,并将于2012年1月1日生效。作为国际海事组织的缔约国之一,中国将全力做好履约工作,自2013年2月起,《中华人民共和国海船船员适任考试和发证规则》(交通运输部2011年第12号令)(以下称为“11”规则)正式生效。

马尼拉修正案主要修正内容包括8部分,重点体现在培训内容的新要求上,为履约而制定的“11”规则对获得三管轮适任证书必须通过的理论考试与评估考试都做了相应的调整,理论考试由原来的7门调整为5门,考试内容在原来的基础上新增了“轮机自动化”课程的内容。评估考试的变化体现在:(1)新增了“机舱资源管理”评估科目;(2)新增了“轮机自动化”课程的内容。现在的评估科目为:动力设备操作、动力设备拆装、电气与自动控制、船舶电工工艺和电气设备、金工工艺、机舱资源管理、英语听力与会话。总的说来,按照“11”规则考证,船员获得适任证书的难度有所增加,从全国的甲类三管轮考证通过率相比之前大大降低就可窥见一斑。

就电气与自动控制评估科目而言,该实践课程是从之前的船舶电站操作评估科目变化而来,整合了电工电子技术、船舶电气与设备、轮机自动化3门课程的理论知识与实践操作,是所有评估科目中变动最大的、跨科目最多的,也是最难的。采取怎样的教学模式最合适,如何组织教学内容以及如何开展实践教学成效最好,以上问题是本课题主要研究的内容。

二 电气与自动控制实践教学模式的探索

1.电气与自动控制的评估方式

根据“11”规则的评估规范,除“轮机英语听力与会话”以外,另外6项评估科目的评估考试的组题方式是学生随机抽取数张题卡组成一套评估题目,考试方式都是采用现场实操评估。

根据电气与自动控制的评分方法规定,该项评估内容分为:电气控制箱的维护保养及故障查找与排除;电子控制线路识图、器件识别与功能测试、焊接与装配;船舶电力系统的继电保护及主要故障的判断和排除;船用蓄电池;船舶电站手动操作;船舶电站的管理与维护;自动化仪表;船舶自动控制系统;机舱监视与报警系统共计7部分内容。每部分又分若干个小项,共计34小项,每小项对应一张题卡,每个项目满分为20分,按照一定规则抽取5张题卡组成一套100分的评估题目。考试形式有三种为:实操、口述、实操与口述结合。根据学生实操的规范性、正确性、熟练程度以及口述的内容正确、完整性来评分,总计得分超过60分及格(含60分)。

2.教学模式的选定

对比三管轮各项目评估大纲不难得出以下结论:除“英语听力与会话”以外,其他6门评估科目尽管考查的内容不同,但考试方法大同小异,考查的目的也是基本一致,都是侧重于考查学生的实践动手能力。由于这6门评估科目具备以上特性,具备一定的共性,它们的教学模式、教学方法等都相互借鉴。而本课题研究正是出于这一目的,对电气与自动控制实践教学模式进行研究,以对该课程实践教学实施的整个过程研究为出发点、突破点,寻求最合适的教学模式、教学方法,不断积累成功的教学经验,总结最有效的实践教学方法,然后将获得的成功经验推广到其他评估科目的教学中去,起到以点破面的效果,达到在较短时间内推动所有评估科目实践教学发展一个新台阶的目的。

评估考试采取现场抽取题卡的考试方式,每个学生抽的题卡可能都不一样,每张题卡都可能被抽到,不存在压题的可能,因此课程内容必须覆盖所有评估的小项。电气与自动控制实践课程作为独立开设的实践课程,安排的课时为一周30课时,实训内容要涵盖所有评估内容,时间稍显紧凑。如何在有限课时内完成所有项目卡的训练,采取什么教学模式和教学方法学生最容易接受,怎样安排教学才能提高学生的一次性通过率,这些都是本课题主要面临的问题。针对以上问题,笔者对最近三年的实践教学进行对比和反思,分析了实践教学过程中存在的诸多细节问题,最终总结出“项目卡”教学模式。

所谓“项目卡”教学模式,就是根据电气与自动控制评估规范中的34个评估小项,制定34个“项目卡”教学任务,按“项目卡”安排实践教学,这样把整个实践课程内容化整为零,细化为具体的知识点,符合学生的认知规律,并且更利于学生接受。每张项目卡对应一个评估小项,针对评分要素、评分标准来组织项目卡内容,这样教学内容就更具有针对性,目标更明确。

3.项目卡的编制

为了提高实践教学的成效,轮机教研室的老师合力对每一张项目卡都进行了精心编制,包括每张项目卡中的评估内容的导入、实践环节的开展、评分标准的制定等。根据评估考查的侧重点不同,项目卡一般分为操作类型、口述类型、操作与口述类型三种类型。操作类型侧重于考查学生的动手操作能力;口述类型侧重于检查学生对考查项目的知识掌握情况;操作和口述类型则要求学生既要会操作也要懂理论知识,既知道怎么做也要知道为什么这样做。针对每个评估项目的侧重点不同来编写项目卡,如侧重于考查动手操作能力的项目卡,则编写周详的操作步骤;侧重于理论知识,则归纳和总结出所有知识点;对于第三种类型,则相应编写操作步骤及归纳重要的知识点。

然而,评估项目具体属于哪种类型,要依靠教师的经验及对以往评估的总结来划分类型。部分评估项目所属类型与评估监考员的个人倾向有一定关系,这类题卡,评估员可以让学生去实操,也可以让学生口述,或学生一边实操,一边口述。而且由于部分题卡的类型具备不确定性,因人而异,一般按照操作与口述类型处理,但要注明类型不定,以便老师和学生在实训中正确应对。为了使得学生的实操步骤更加规范,口述内容更加完善,评估考试能顺利通过,有时一张项目卡要进行反复多次修订,操作步骤反复调整,并且每次学生评估考试结束之后,教研室会再对评估考试存在的问题进行认真总结,参考海事局评估员给出的建议,对项目卡进行相应的修订,务必使项目卡的内容更完善,操作步骤更合理。

4.“项目卡”实践教学的开展

实践教学安排在电站模拟器、轮机模拟器等实训室开展,按照项目卡逐个开展。考虑到电站模拟器、轮机模拟器之类的教学设备投资巨大,学校一般都只配备一套,如果全班学生做一个项目的话,只能一个学生操作,其他学生只能围观,教学进度会比较慢,而且不能确保每个小项目学生都能动手操作,因此,采用分组教学的方式,将一个班的学生分为2~4个小组,每组都有一位教师带领,几组同时进行不同项目的实训。

采用教师示范和学生逐个动手操作相结合的教学方式。开课前1~2周把项目卡发放给学生,让学生课前预习项目卡,熟悉实操项目的内容。实训时,先由教师进行示范操作1~3遍,学生观摩操作的要领,然后再逐个进行实操,教师在一旁考评和指导。每小组的学生都完成一个项目后,各个小组之间进行交换,这样轮转比较快,每个学生都有机会动手操作。实训时,部分学生动手操作的积极性不高,在旁边看别人操作,好像很简单,不用操作也会了,因而不主动去动手操作,特别是一些比较脏的操作,更是怕弄脏手不愿意操作,如蓄电池的测量与检查。为了防止此类情况的发生,实训指导老师在一旁指导的同时也要如实记录学生实操的情况,确保每个学生都动手操作,这样能杜绝实践课老师做学生看,或者少数学生做,多数学生看的现象发生,若时间允许,对于操作不达标的学生要求多练几遍。上午或下午的课程结束前进行15~30分钟的实训总结,针对学生实训过程中出现的问题进行点评,要求学生回去再对实训内容进行总结,以巩固所学的内容;课堂内操作不达标的学生,强制要求其在课外的实验室开放时间来实验室练习。

一周的实践教学结束之前,对学生进行一次模拟测试,模拟测试与海事局的评估方式相同,按照规范进行评估,每个学生随机抽取一套题卡进行实操,老师按评分标准给每个学生评估打分,对实践教学效果进行一次摸底检验,评估成绩作为学生实践课的成绩。以往的经验证明,动手操作是需要反复多次才能牢记于心的,而且人的动手能力存在一定差异,有些学习成绩好的学生,实践动手能力并不一定强,因此要鼓励和引导学生在课外的实验室开放时间到实验室进行动手操作,以巩固所学内容。对于那些测试不合格的学生,则强制要求其在实验室开放时间到实验室去练习,直到所有评估项目操作合格再给成绩。

三 与前导课程的衔接

根据轮机工程人才培养方案的规划,电气与自动控制实践课程作为独立开设的实践课程,课时设定为1周30课时,而电气与自动控制评估项目有34项,在这有限的时间内想把所有的项目都全部做一遍,是很难实现的,况且那些比较难的项目还需反复多次的练习,学生才能完全掌握,因此,电气与自动控制的实践教学必须与船舶电气设备、电工与电子技术、轮机自动化等前导理论课程紧密结合和对接,合理安排每个项目卡的课时,而不是简单平均分配课时,确保实践教学的效率与成效。

船舶电气设备作为三管轮适任理论考试课程之一,基本涵盖船舶电站操作的理论知识,该课程也开设了一些实验,如船舶电站的认识、发电机的并车与解列操作,是电气与自动控制实践课程的前导课程,相当于是后者的知识准备和入门指导,若两者之间能很好地衔接,后者的教学可以节省重新认识船舶电站这一环节,并且在船舶电气设备课程中已开展过的实验项目,在电气与自动控制实践课程中不需再详细展开,只要花较少时间熟悉一遍,在很大程度上提高了实践课程进度的推进。

新增的“轮机自动化”评估内容,如辅锅炉燃烧时序控制系统的操作、PID调节器的使用与调整,这些在轮机自动化理论课程内开设实验课中已练习过了,无须再花太多时间练习。

因此,处理好前导理论课程衔接关系,统筹安排每个项目卡的课时,可以避免一些实训项目的训练时间过剩,而一些复杂实训项目训练时间不足的弊病的出现,可以腾出时间来完成比较复杂的实训项目,有利于合理安排每个项目卡的教学,对于实践课程高效实施很关键。

四 充分利用实验室开放资源

实验室是学校重要的教学资源,为了充分利用实验室这一资源,每所学校都会安排实验室开放计划,在课余时间面向全校学生开放实验室,并指派专门的实验教师进行指导,为学生提供更多到实验室学习的机会。很多时候,实验室开放时学生去的不多,尤其是像轮机模拟器实验室这些专业性很强的实验室,只有开了专业课程的高年级学生才会去实验室,造成实验室资源的利用率不高。

如电气与自动控制实践教学课时紧凑,由于受实验室设备台套的限制,学生大部分时间都是在观看别人操作,自己能动手操作的时间甚少。因此,很有必要利用课外实验室开放的机会去实验室“回炉”,强化实践动手的能力和加深知识点的掌握。为了提高实践教学的效果,对于那些课堂内操作不是很熟练的学生能及时去实验室巩固所学内容,能“趁热打铁”,负责实践教学的老师在学期初就要制定教学计划,并且和实验室管理人员协商好能在相应时间段开放“轮机模拟器”等实验室。这一举措既弥补了电气与自动控制实践教学课时紧张的缺点,又充分利用了实验室开放的资源。

另外,要积极鼓励和引导学生在课外实验室开放时间到实验室去实训,加深对实训操作过程的记忆,特别是那些在实践教学中操作不达标的学生,强制要求他们去实验室练习,直到所有实操小项目都能熟练操作,并由实验老师考核合格为止,否则不能获得该课程的学分。

五 结束语

电气与自动控制实践教学在轮机工程专业2010级本科、2011级专科两个班开展,整体效果不错。2013年12月,以上两个班级电气与自动控制评估考试,考试通过情况如下:本科班35名学生参加该项评估考试,33人通过评估,通过率90%以上;专科班25名学生参加该项评估考试,22人通过评估,专科班通过率85%以上。该项评估通过率与全国的评估通过率大致持平,但还与大连海事大学等一流的航海院校的通过率存在一定差距,所以,今后的电气与自动控制实践教学还要不断改进,争取通过率能达到95%。

参考文献

[1]马昭胜.模拟船舶电站在实践教学中的应用与探索[J].航海教育研究,2002(4)

[2]洪梅.深化实践教学改革,构建合理实践教学体系[J].科技信息(科学教研),2008(12):201

[3]李春茂.电工电子技术实践教学的研究与探索[J].实验技术与管理,2005(4):4

〔责任编辑:范可〕

作者:李技云

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