船舶电工基础知识(6篇)
时间:2024-11-11
时间:2024-11-11
关键词:11规则;适任考试;船舶电气;通过率
中图分类号:G424.74
一、引言
“马尼拉修正案”于2010年6月在菲律宾马尼拉召开的外交级大会上获得通过,旨在确保必要的全球化标准应用于海员培训和发证,并为今后将要实施的技术改进型船舶打下基础。经全面修订的国际海员培训、发证和值班标准公约(STCW公约)及其附属规则将于2012年1月1日起生效,并有一个直至2017年1月1日的五年过渡期。根据《中华人民共和国海船船员适任考试和发证规则》(简称“11规则”)规定范围的海船船员适任考试和发证的管理办法,甲类三管轮大证考试由原来的七门变为五门,将原来的考证科目“船舶电气”更名为“船舶电气与自动化》”,即在船舶电气考证内容中加入新规则前要求大管轮掌握的部分自动化内容,使得三管轮船舶电气考证难度增加。近年来,船舶电气考证通过率一直不高,影响到适任证书考试整体通过率。如何提高通过率,是我们一线教师面临的首要问题。
1.11规则对三管轮考证带来的冲击
11规则下,由中国海事局颁发的船舶电气与自动化8403(3000Kw及以上船舶二/三管轮)考证大纲中,需要学生掌握的知识点共有10部分(见表1),所覆的考点共有165个。其中,新增的轮机自动化知识点为六个,所占考点为59个,占整个考证大纲比例的1/3左右。各个知识点具体名称及考点分布如表1所示。
表1船舶电气与自动化8403(3000Kw及以上船,舶二/三管轮)考证大纲
序号知识点名称每个知识点覆盖的考点
1船舶电子、电气基础19
2船舶电机与电力拖动系统29
3船舶发电机和配电系统34
4船舶电气、电子设备的维护与修理、故障诊断与功能测试24
5船舶反馈控制系统基础(轮机自动化)17
6船舶机舱辅助控制系统(轮机自动化)15
7船舶蒸汽锅炉的自动控制(轮机自动化)9
8船舶主机遥控系统(轮机自动化)5
9船舶机舱检测与报警系统(轮机自动化)8
10船舶火灾自动报警系统(轮机自动化)5
在11规则以前的大证考试中,轮机自动化的内容全部都安排在大管轮考证中,三管轮考证中并不涉及任何轮机自动化的内容,主要原因是以往的三管轮职责中,只是对所负责设备进行基本的管理、维护保养与维修,并不涉及到过多自动化控制方面的知识和内容。但是随着“马尼拉修正案”和11规则的出台,要求三管轮不仅具备一般船舶电气设备方面的知识,还要具备一定的自动化控制方面的基本知识和技术。因此,11规则对这方面做了明确的规定,要求三管轮的“船舶电气及自动化”包含轮机自动化方面的内容。由表1可见,轮机自动化知识点所占比例约为1/3,即考证试题比例也为1/3左右,这对于学生和负责电气辅导的教师来说,都是非常严峻的挑战。
二、课时分配不足,学生重视程度不够
11规则以前,所有同行业院校均设有《轮机自动化》这门课程,但是由于轮机自动化不是考证内容,大部分院校均将该课程设为考查课而非考试课,课时量普遍不足,而且多为合班课。
这样存在的主要问题是课时量不够,老师没有充足的时间将每个知识点讲细、讲透,更没有时间做练习。由于合班授课,学生重视程度也不够,课堂效果可想而知,导致学生普遍对船舶电气考试没有信心。因此,大部分学生在第一次参加大证考证时,选择性的放弃船舶电气这一科目,主要复习其他四门或三门,而把电气作为补考时的重点。这种做法不仅导致一次通过率受到影响,而且会对准备一次性通过全部科目的同学心理产生一定的不良影响,久而久之,将形成恶性循环。
三、对课程结构进行调整,优化教学方法
由于新增的轮机自动化内容在“船舶电气与自动化”考证中所占的比重较大,因此必须对课程结构进行调整,同时注重教学方法的探索。
“轮机自动化”覆盖的考点有59个,笔者认为,合理的课时安排应该在70课时以上,并且采用自然班授课的方式。这样可以有充足的课时讲好每个知识点。由于高职类学生自学能力相对不高,每节课结束后,学生在复习时并不能完全把握每节课的重点以及需要考的具体内容。因此,在每个知识点讲解完毕后,可以附带2-3道题库练习题作为知识点的巩固,课堂上不仅要让学生知道学什么,还要让学生知道考什么。只有这样才能既保证授课质量,又能提高学生对轮机自动化的重视程度,还便于考前复习的开展。
俗话说“授人以鱼,不如授人以渔”,我们面对的是高职类学生,学生的自学能力相对不高。所以教师上课的重点还是以教会学生学习方法为主,而仅仅教会学生怎么分析或怎么做题是远远不够的。我们还应该纠正并灌输给学生先进的学习理念和自学方法,自学能力的提高对于高职类学生来说是最重要的,也就是说重点还是教会学生怎么自己去看书、复习。
四、集中复习,融会贯通
笔者认为,对于大规模的部级考试,必须采用集中复习的方式,对学生加以辅导,才能保证大部分学生能够在毕业前通过考试所有项目,拿到海船船员适任证书。目前,普遍采用的复习方法主要有以下几点:
1、五门考证科目平均分配复习时间,每周安排一天时间固定学习某一科目,不能让学生存在放弃某一科的想法,教师更不能有这样的思想,整体一次性通过率才是衡量教学水平的关键。
2、复习的顺序应为熟悉知识点、教师串讲、试题训练、例题讲解和答疑。辅导教师应充分利用每周一天的专用辅导时间,预先制定好合理的复习计划,复习不仅仅是串讲知识点和答疑这么简单,应该将模拟考试和上机训练充分结合。做到每周一小考,每月一大考。每次大证考试都有许多同学差1分或者几分就及格的情况发生,这和平时复习积累有一定的关系,更主要还是看临场发挥。在复习过程中,这些同学都缺乏系统性的模拟训练,导致考试时存在一定的紧张或者发挥不良的情况,因此,正式考前的模拟考试对于培养学生适应考试氛围和提高临场发挥有着非常重要的作用。
3、模拟考试或上机训练以专项训练为主,不能泛泛的出模拟试卷,应该做到哪里不熟悉就练哪里,直到大多数同学都掌握为止。这样,不仅能达到辅导教师心中有数,学生自己心中也能对每部分的掌握情况有整体的了解。这样,在学生单独的复习时间,可以重点突破问题比较大的知识点或章节,直到对所有知识点都了如指掌。
五、总结
对于航海类院校而言,适任考试的一次性通过率是衡量教学质量的重要指标。教师在授课和复习的过程中,所做的一切都是为大证考试做铺垫,需坚持以学生为主体,努力提高学生的自学能力,才能让高职学生在百万雄师过大江的适任考试中脱颖而出。
参考文献
[1]郭江荣。提高轮机专业英语考证通过率的思考[J]《湖南农机:学术版》2011(2)
一、积极努力学习,不断充实自己
一年来,注重加强自身的政治理论、业务知识等的学习。坚持参加船队各类党政学习会。重点学习科学发展观和构建社会主义和谐社会等重要文件,树立正确的人生观、价值观,进一步坚定政治信仰,提高工作的责任感、使命感。
坚持业务知识学习,船舶靠外高桥码头时通导设备的维修,基本能做到人到现场跟踪修理,一方面保证修理质量,另一方面向专业服务商学习,也可以向船上有经验的驾驶员学习。
参加了局组织的在上海某海军基地一周的军训活动,学到了解放军的优良传统和工作作风。坚持参加船队每周五下午组织的“练口才、亮风采”主题活动,通过不断学习同事们的优点和长处,逐步弥补自己的缺点和不足。
二、严格按照sms体系要求,做好本职工作
积极开展对船舶通讯导航设备维护管理,在一年的工作中,及时对船舶上报的修理单和缺陷报告进行分析整改,对四条船舶的老旧故障导航设备进行更新:为华财轮申请更新一套ais系统(fa-150),为东海救198申请更新一套gps(gp-150),为东海救159轮更新一套测深仪(ed-162型),为东海救209轮更新一套测深仪主机部分(解决了浅水区不报警的缺陷)。解决新造船舶电子海图机海图版本过旧的问题,联系海图商做好东海救111、112,131以及201轮四条船舶的电子海图海图版本更新工作。完成了东海救196、197、199、209四条船舶电罗经陀螺球,因使用寿命到期的换球工作。08北京奥运会前期,在局和船队领导的大力支持下为11条船舶的卫星电视申请开通中央5套加密节目,让船员能在海上执行救助待命的空闲时间能收看到清晰的体育赛事直播,极大丰富了船舶的业余文化生活。
对技术状况实施监督检查和技术支持,做好船舶通讯导航设备的航次修理工作,根据机务科的总体要求,修理前签订修理合同,修理中跟踪监控,修理后建立修理档案。为加强救助船舶信息系统建设,更好的掌握船舶动态及周围海况,为东海救209轮申请加装一套ais系统(fa-150)。为12条船舶申请海上移动通信业务船舶电台标识码证书,并做好发放工作,为8条船舶申请更新船舶电台执照工作,为11条船舶无线航区船舶申请lirt测试(目前已顺利通过5条)。
三、做好xxxx年船队轮机人员的集中教育培训的协调工作
xxxx年12月机务科承办了为期7天的轮机员的专业知识培训班和为期3天的新进局大学生的轮机技术知识培训,课程内容贴紧实际,涉及瓦锡兰柴油机及其控制系统、卡特彼勒电喷柴油机系统、韦斯伐里亚离心式分离机、斯太尔高速救助艇机、mjp喷水推进系统、减摇水舱装置、北京波尔(ku波段)卫星电视接收设备、现代轮机工程技术、船舶自动化及其控制等理论知识和实用操作。协调做好专业课程安排、教室布置、课件收集整理和拍摄教学录像等工作。在对新进局大学生培训期间,培训内容有艇机拆装、水泵拆装、电焊和风割等,带领学生在实操现场做拆装实操并对设备保养中各种专业工具和测量工具的使用做了详细的讲解。
四、做好机务科基础数据管理工作
按照船队机务科XX年工作的总体部署,对所有船舶上的图纸及说明书目录进行梳理,对船舶每月上报的船舶月度机务报表进行打印梳理,缺陷设备进行跟踪检查,对船舶每季度上报的船舶备件电子账册进行归类汇总,配合船舶主修对各船舶XX年度计划进行梳理审批,对所有船舶单船操作手册2.0到3.0版的修订及xxxx年度船舶扩大自修奖发放前的整理工作,各船舶坞修照片收集而制作成船舶探摸手册,规范船舶修理汇总船舶修理厂家清单。
五.加强船舶管理信息化建设
配合做好东海救111、112轮以及陆地端船舶管理软件的安装、调试、升级以及船舶大量数据参数录入、工作参数的初始化工作。目前两条船舶的软件和硬件都已经建立,陆地端服务器和使用端都已经安装完毕。
六、存在的不足
1.对船舶通信导航设备的安全检查不到位,只做到上海地区船舶上船检查,其他海域的船舶上船的次数比较少甚至没有。
2.独立思考问题,解决问题的能力有待提高。做通导管理工作时间不长,经验相对不足,对工作中出现难点的分析和解决能力不强。
3.年终考核笔试成绩不好,专业知识掌握不够广泛,如solas公约,各类海事法规不了解。
4.管理工作的深入力度不够,船舶驾驶员水平只停留在操作层面,没有真正的让船舶驾驶员动起来,做好通导设备的日常的维护保养工作。
七.努力的方向
xxxx年是我局开展专业化建设的第二年,我决心以学习实践科学发展观为动力,以船队XX年工作计划为指导,做好各项工作。坚持多动脑筋,多下功夫,多干实事。按照机务科定出的新的工作思路,开拓创新,勇于实践,做好通信导航管理工作。具体有以下几个努力方向:
(一)加强学习。加强政治理论、业务知识等的学习。树立正确的人生观、价值观,进一步坚定政治信仰,提高工作的责任感、使命感。
(二)夯实基础。加强船舶通信导航设备的基础管理。建立各船舶设备档案,对故障率高的涉及航行安全的设备,及时向上级汇报,申请设备更换。
(三)管理力度深入加强,通过奖惩制度加强船舶驾驶员对通导设备的维护保养,从熟练使用到维护保养的过渡。真正做到心在设备。通过扩大自修奖、月度奖等激励手段让驾驶员动起来。
1高职船舶电气工程技术专业课程体系构建原则
课程体系构建要以就业为导向,以岗位能力培养为目标,努力实现人才培养与企业岗位能力需求零距离对接。做好教学内容和课程体系的构建,要以现代职业教育理论为支撑,突出应用性与实践性,并且以适应社会需求为目标设计课程体系。
1.1适应社会需求职业教育的目标为社会培养高技能应用人才,就业市场需求则决定了高职船舶电气工程技术专业课程体系构建的方向,因此本专业的人才培养规格必须满足就业需求,并且在制定专业人才培养方案中具体体现出来。
1.2以能力培养为核心高职教育强调以应用性、实践性为中心,以高职专业技术应用能力和岗位工作技能为主线,以解决实际问题为中心,是教学内容符合职业岗位需求,注重理论与实践教学的结合,培养学生的专业能力、社会能力和方法能力。
1.3理论教学够用为主高职教育主要培养职业应用能力为主,以实践操作为重点,理论教学采用适度原则,以都用为基础不必追求专业理论知识的完整性。
1.4课程体系的动态优化船舶工业的不断发展,必将带动相关技术的不断提升,因此,课程体系的构建要注重行业、职业发展趋势,不断根据客观需要更新新知识、新技能。
1.5基于工学结合实施教学过程按照专业设计与企业行业发展同行、人才培养与船舶行业企业要求同行、实训资源与船舶行业先进控制技术同行,融船舶电气建造规范入专业标准、融船舶电气施工过程、调试与检修、生产设计与管理岗位职业标准入课程体系,教学做合一,以先进的实训环境、真实的电气设备和船舶电气设计项目为载体,以真实的船舶电气设备安装与检修为教学内容,构建“项目引导、任务驱动”的教学模式。
2高职船舶电气工程技术专业课程体系构建与实施
2.1基于岗位分析重构课程体系通过企业调研,邀请来自生产一线的企业专家,分析岗位工作任务,由行业技术专家、本专业全体教师参与,在对人才需求、专业定位、岗位群进行论证基础上,确定具有代表性的典型工作任务,对典型工作任务进行整合和序化,转化为符合工作过程的课程教学任务,形成工学结合的新课程体系。见图1和图2、图3。对船舶电气工程技术所面向的岗位工作过程分析,获得岗位所需的知识技能体系,根据相关性原则并按照教育教学规律进行整合,形成学习领域。核心课程体系重构过程见表1。
2.2课程设置与教学计划的制定根据专业人才培养的要求,本专业涉及到的工作范围比较广,而且为了加强学生职业道德、人文素养方面的培养,开设的课程比较多,其中基础平台课程9门,专业课程24门。
2.3课程标准的修订每门课程均制定教学标准。教学标准由系组织有关教师与企业兼职教师依据实现岗位能力培养的原则进行编写,经系校有关部门认定批准施行。
2.4核心课程建设将船机拖动控制系统安装与检修等3门课程作为专业核心课程进行重点建设。结合基于工作过程的职业教育模式进行教学改革,引进新的工程案例、典型的设备、先进的技术构建教学内容。
2.5充分利用校内实训基地和教学资源,建设“五位一体”技能训练平台充分利用教学资源和已有实训资源,采用组织学生企业参观的形式进行识岗,完成基础课体系的主要课程教学任务。在充分利用已有实训条件的前提下,根据本专业的特点,按照“先进性、典型性、实用性和体系化”的原则。加大投入建设能满足“课程教学”、“职业培训与资格认证、技能竞赛与比武”要求的综合性校内实训基地,以满足实际操作训练需要。通过实训室改造、新建,提升技术内涵,拓展服务功能,形成一批共享性强、辐射面广、贴近生产的实训实验室。
2.6教学质量的监控评价与反馈通过教学质量管理体系的建立,从教学管理入手,认真检查教学效果,形成了一个系统化、全员化、全程化的质量管理体系。教学效果检查除了考试、考核以外,主要以学院就业办公室和各部系就业办公室为主进行学生就业率和企业满意率的考核。同时,校外实训实习基地、学生就业企业也参与对教学效果的评价。
论文摘要:针对山东半岛削造业的建设发展需要,分析生源现状,加快专业建设和教育教学改革,实施产学研结合,完善以岗位能力培养为核心的一体化人才培养模式,突出综合职业能力培养,培养高级技能型人才。
为了贯彻落实《全国海洋经济发展规划纲要》,威海市“十一五”海洋经济发展规划围绕山东半岛制造业基地建设任务,提出了发挥我市海洋资源优势,重点发展船舶工业的战略。在造船业中,船舶电气技术是最核心的专业技术,与船舶电气技术相关的工作岗位是最关键的岗位之一,因此将船舶电气工程技术专业作为重点建设专业,是服务地方经济的重要体现,同时也是高职教育实现校企合作、工学结合的办学模式,提升办学层次的有利保障。
1社会需求调查及现状分析
1.1威海船舶工业企业急需应用型高级技能人才
威海市已经成为山东半岛最重要的修造船基地。船舶制造业是技术密集型的产业,需要大量素质高、能力强的船舶电气设计建造技术人才,但是,船舶电气工程技术专业人才非常短缺。目前,山东省仅有两家职业院校培养该专业学生,专业人才的供给与巨大的市场需求形成鲜明的对比。通过对威海市的修造船企业的调研,主要修造船企业对船舶电气工程技术人员的需求量每年达120余人。
1.2专业建设基础
为适应威海市及周边地区船舶修造业的需要,我院根据人才市场需求,已开设的相近专业有8个,相近的专业基础课已能成熟开出。经过多年的教学和科研实践,特别是经过我院的国家示范性专业建设,积累了丰富的专业建设经验,奠定了坚实的师资基础,同时,也配备了先进的实验实训设备,为顺利开展本专业教学打下了良好的基础。
我院现有实验实训条件充足,有可共享利用的校内实训基地1个,拥有电子与电气技术基础实训室8个,可以完成船舶电气工程技术基础课程的部分实训课题。
2我院近两年船舶电气技术专业生源情况
我院为国家示范性高职院校,招生范围面向全国,2008年我院船舶电气专业面向全国招生s4人;作为国家示范性高职院校,2009年我院纳人国家单招试点院校,船舶电气工程技术专业面向全国多个省份招生100人,其中包括山东省内单招43人,生源充足,单招学生执行力略差,但在创造力和社会能力方面都具优势。该专业实现了以高质量教育教学为提高就业率和提高就业层次创造条件的良性循环。
3实施船舶电气专业教学改革的具体内容
我院船舶电气工程技术专业建设的思路是“1个创新、3个加强,1个确保”,即以创新人才培养模式为切人点,加强课程建设,加强实训基地建设,加强师资队伍建设,确保工学结合模式的有效实施。
3.1完善一体化人才培养模式
在校企合作、工学结合的主旋律下,以船舶工业高技能人才培养基地为依托,以实际工程项目为载体实施情境教学,采用“教、学、做”一体的教学模式,提高学生学习的效率和自主性,规范教学过程与考核标准,建立一体化的课程标准,完善以岗位能力培养为核心的工学结合的一体化人才培养模式。
具体做法是,将船舶电气工程技术专业相关职业标准、行业规范、岗位技能要求以及新知识、新技术和新工艺及时融人教学之中;开发基于工作过程的核心专业课程,按照一体化教学模式施教。
3.2程体系改革与课程建设
按照“准确定位、夯实基础、提高能力、培训到位”的理念构建船舶电气工程技术专业的课程体系。通过企业调研和职业岗位分析,对学生的就业岗位和所应该具备的职业能力进行准确定位;为了拓宽就业渠道和增强专业发展后劲,在课程体系构建中注重夯实专业基础课程,保证基本理论的系统性;注重能力培养,通过岗位分析构建基于工作过程的适合于一体化施教的核心专业课程和基础平台课程的实训课题,使学生就业能够尽快适应岗位要求,达到能力提高和培训到位的目的。
3.3师资队伍建设
本专业现有专业教师11人,根据对现有教师队伍的分析,我们提出了按照“优化结构、提高素质、培养骨干、造就名师”的原则,选派专业教师到国、内外学习先进的专业技术,学习先进的教学理念、教学方法和先进课程开发技术,拓展专业视野,增强专业教学资源的整合能力。利用校内外资源,培训专业教师的一体化教学能力。制定“择优聘请、相对稳定、适时调整”的兼职教师管理制度。实现教学团队结构的优化。争取在2011年师资水平达到院级优秀教学团队的标准,2013年达到省级优秀教学团队的标准。
3.4实验实训条件建设
船舶电气工程技术专业可以利用示范性院校建设已经完成的电子技术等专项技能实训室,但是船舶电气专用实验室及设备还没有,根据船舶电气工程技术专业建设与发展的需要,以培养学生对船舶电气设备的安装、检修、报验与管理等能力为主线,本着先进性、实用性和体系化的建设原则,需新建基本技能实训平台一船舶电工工艺训练室一个;船机拖动控制系统实训室、船舶自动控制系统实训室、船舶电站专项技能实训室3个和集控室、辅机实训室等综合技能实训平台(在船机制造与维修专业建设方案中);新规划一个船舶电气创新工作室,以满足师资培养及科研的需要;使船舶电气工程技术专业的实训条件得到完善,形成五位一体的实践教学平台。船电专业实训室建成后可以同时承担船舶电工职业技能培训和鉴定任务。
3.5顶岗实习运行管理机制建设
半年的顶岗实习是教学过程中的一个重要环节,既是刘一学生所学专业知识和专业技能的检验,也是一个再培养的过程,又是与社会生产实践接轨的过程,积累了学生的生产现场经验。为确保顶岗实习的针对性和有效性,顶岗实习由学院、企业、学生三方共同参与完成,学院负责顶岗实习的组织和协调,学生是完成任务的主体,企业是保证完成任务的最关键的一方。
关键词:《船舶振动》;振动力学;教学改革
中图分类号:G642.0文献标志码:A文章编号:1674-9324(2017)06-0107-02
一、《船舶振动》课程的现状分析
《船舶振动》是为船舶与海洋工程专业高年级学生开设的专业选修课,主要讲授振动力学和船舶振动的相关知识以及工程应用。教学目的是让学生提早了解船舶振动问题,掌握船舶振动的基本概念,锻炼工程应用技能。
《船舶振动》是一门非常专业的课程,要达到好的教学效果不但需要教师有好的教学方法,还需要学生良好的数学、力学以及船舶专业相关的知识基础。目前本科阶段开设《船舶振动》这门课程普遍存在以下几个问题[1]:(1)知识点多且难,而本科阶段课时安排普遍较少,该课程包括单自由度、多自由度和连续体振动系统的基础知识以及船舶振动及减振等专业知识。(2)工程实践性强、学科基础要求高,《船舶振动》课程要求学生能较好地掌握“高等数学”、“线性代数”等基础学科知识和“船体结构”、“船舶结构力学”和“船体结构强度”等专业基础课程,目的是解决船舶振动的实际工程问题。(3)教材内容抽象枯燥,难以激起学生的自学兴趣。学生普遍认为教材文字生硬难懂,公式推导麻烦。
尽管面对以上这些困难,作为教师,应该围绕教学目标,明确教学任务,通过教改实践实现高效的教学活动。教学的目的最主要的是为了让学生学到知识,学生是学习的主体,教师教学时应该注意以学生为中心,想方设法让学生理解和掌握知识,培养学生的主观能动性,才能更有效的提高学生的学习积极性,学生才能主动学习,以达到最有效的教学目的。[2]
二、教学改革与实践
针对《船舶振动》课程的特性和存在的教学问题,根据我校开设的《船舶振动》课程情况,围绕教学的目标,从教学内容和教学方法优化上进行教改实践。
1.教学内容的优化。目前,国内开设《船舶振动》课程的高校设定的教学课时均为32课时,但是教学内容普遍包括从振动学基础知识系统到船舶振动的工程应用,这给任课教师带来很大的教学压力,如何利用有限的授课时间达到有效的教学目的是关键点。
对于《船舶振动》这类应用型很强的专业课,在做授课计划时,应该侧重基础知识深入讲解和与工程应用结合这两点上。对于线性振动系统,主要矛盾就是建立和求解振动微分方程,应该重点讲解。在授课计划上,应该安排较多的课时引导学生进入振动体系,掌握振动的基本概念和振动微分方程的物理意义,深入讲解如何运用力学和数学知识建立振动方程以及求解,引导学生建立基础知识与实际应用的关系。这种关系包括力学、数学知识与振动系统的关系以及振动概念与实际物体具体表现的关系。
不同自由度振动系统的知识点是相通的,授课时应该以点带面,举一反三。如对于线性结构振动系统,以单自由度的振动方程类比延伸到连续体振动,同理推导自由振动、强迫振动、阻尼振动的通用概念。这样一方面可以缩减授课时间,另一方面可以使学生系统地理解振动问题。教应该把相关知识点串联起来讲授,同时引导学生归纳总结,发挥学生系统学习的主观能动性,可以起到事半功倍的效果。
2.教学方法的优化。针对《船舶振动》课程基础学科要求深厚、概念陌生抽象等特点,任课教师在教学过程中应该巧妙运用多媒体方法形象化知识点,选取典型案例搭建基础知识与实际工程的桥梁,通过实验课程加强知识点的理解。
(1)运用多媒体教学。《船舶振动》涉及的基础学科多、内容抽象、模型与实际例子有一定的差距,所以在教学中,不能照本宣科地讲述教材理论知识与公式推导,必须将理论化、模型化的抽象概念具体化和工程化,运用形象、生动的教学方法,将教学内容通俗、具体地传递给学生,促进学生对知识的吸收和运用。[3]
教师除了口头讲授和板书,更多可以借助PPT课件、视频/动画演示、有限元模拟等方式把知识点呈现给学生。可以在PPT课件中演示动态的GIF图来讲解什么是振动的概念;采用MATLAB仿真软件动态模拟来讲解振动速度、位移、加速度关系;采用有限元模拟软件ANSYS/ABAQUS输出的图片和动画来讲解梁系结构振动和船舶总体振动。鼓励学生在课余时间学习ANSYS/ABAQUS等有限元软件对课本例题中简单结构的振动问题进行仿真模拟,通过图形化的直观输出效果加强振动模态概念的理解,让书中枯燥的文字及数字的表现形式鲜活起来[4]。
(2)案例教学法的应用。在课堂教学中,适当讲解相关的工程案例可以引导学生思考两者之间的关系,搭建它们之间的桥梁。在讲解连续体横向振动时,可以引入乐器振动发声和电线在阵风作用下颤抖的生活现象,学生通过熟识的直观现象能更加深刻地理解横向振动的相关知识点。在讲解船体总体振动的时候,通过船舶中拱/中垂现象以及疲劳强度分析的例子讲解振型概念和船体振动对于结构的影响。在讲解振动的应用时,通过海底管道、海洋平台等海洋结构物在洋流作用下振动的案例分析,加深学生对实际工程应用的理解。在讲解船体固有频率的估算时,选取具体的实船参数,结合不同规范指南给出的参考方法及标准,进行工程计算的模拟。在讲授减振降噪的知识点时,引入国际海事组织IMO的新规对噪声和振动的要求,结合机舱振动案例进行分析,引导学生查阅工程文献解决实际问题。
在工程案例分析中,学生通过思考和讨论,能更好地掌握抽象的原理和概念,初步掌握运用所学知识解决船舶振动的工程问题的能力。[5]
(3)实验结合加强理解。《船舶振动》属于工程应用型的专业课程,实验课程是必不可少的重要组成部分。我校利用“船舶结构实验室”的条件,结合目前的振动实验设备,在理论教学中添加相关的实验课程。
结合我校实验室条件,实验设置主要以教材案例的验证实验为主,结合学生的自主实验进行教学。验证实验包括“振动系统锤击固有频率的测定”、“单自由度系统衰减振动锤击固有频率及阻尼比测量”等。通过验证实验,一方面可以加深学生对已学理论知识的理解,另一方面引导学生动手操作实验,了解通过实验测试验证理论的方法。学生自主设计实验根据学生分组讨论、教师指导的形式进行,如“力锤单点激励简支梁模态测量”、“随机激励法简支梁模态测试”等实验,通过实验原理和方法以及数据记录和处理等的设计,学生能深刻地掌握《船舶振动》知识和应用实验方法解决问题的能力,充分发挥了学生的主观能动性,有效培养了创新意识。
调查表明学生普遍认为振动的实验课程很有必要,对于学习《船舶振动》该门课程有很大的帮助。在学习相关理论知识后进行振动实验,有助于加深对抽象概念的理解,锻炼实验动手能力,掌握实验验证理论的方法,培养团队创新的能力,激发主动学习和分析的主观能动性。
三、结语
通过以上的教改实践,学生普遍表示虽然《船舶振动》课程很难,但是通过教师教学之后基本能掌握振动的基本概念,学会了理论结合工程应用的技能,锻炼了主动学习、讨论、分析的主观能动性。笔者从《船舶振动》的教学中尝试、总结和改进,以提高自身的教学能力和该课程的教学效率,同时也希望这些方法有益于担任相似课程的教师。
参考文献:
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关键词:故障检测电气系统故障判断电气系统
在船舶的航行过程中电气系统有着非常重要的作用,其是非常重要的一个组成部分,是否熟悉电气系统对于航行有着重要的影响,而检测设备的故障则需要掌握电气系统知识和基础知识,对于航行的安全来说,越快速的解决故障,也就越有保障。
1船舶电气系统的主要组成
1.1电站
发电机组、原动机、配电板组成了船舶电站。其中发电机组主要作用是转化电能,配电板的作用则是进行分配和控制。但是发电机组并不是都相同,面对不同的情况,就需要不同的电站来完成不同的工作,因此,在船舶上一般都会配备不同作用的多种电站,主要分为:停泊电站、特殊电站、主电站以及应急电站。
1.2电力系统
船舶电力系统的主要作用是将各种能力转换为电能,同时负责电力的传输。
1.3电力网
通过配电板对电能的分配和控制后,电能通过电缆被输送到用电设备,从而组成了电力网。电力设备的不同,输送电能的电力网也不同,主要分为:照明电网、应急电网、船舶电力网、弱点装置电网以及其他装置电网。
2故障排除的先后次序
排除故障的各种窍门和技巧,需要在实践中不断的发掘,但是在排除故障的过程中首先需要掌握的一个基本知识就是基本的主次先后顺序。
2.1先动后静
要优先检查长时间处于运作状态的设备,不经常运作的设备,可以最后进行检查。
2.2先简后繁
对容易检查,结构相对简单的设备优先进行检查,尽量先检查发生几率较大的一些设备,然后再对可能性相对较小的设备进行排查。
2.3先外后内
复杂的检查操作能够避免就尽量避免,先检查设备的外部,设备外部的环境由于一般都较为复杂,因此设备外部受到损害的可能性相对也比较大。
3排除故障的常见方法
一般情况下在故障的排除过程中会使用各种设备,不过随着不断积累的知识和经验,排除故障的相关流程可以在一定程度上进行简化,以进一步提高工作的实际效率,在掌握了丰富的经验和一定的技术后,首先通过感官观察对故障的原因和部位进行大体判断,然后在进一步用设备进行检查,这样可以进一步提高工作效率。感官上的判断,主要是以设备的异常为基础,主要有以下几种方法:
(1)直观,利用手掌触摸和眼睛进行直接检查。
(2)声音,观察设备是否发出异常声音。
(3)颜色,对设备的是否出现异常变色进行观察。
(4)气味,在检查中如果有异味,那么则可以判断有一些特定的位置有故障发生。
(5)短路,跨过可能出现问题的位置进行直接连接,检查是否消除故障。
(6)比较,对相同的部件进行相互比较,以此来判断是否出现故障。
(7)经验,通过对表面现象的不断推敲,和以往不断积累的知识,对故障的部位进行判断,这一方面不仅需要熟悉运转的具体原理,同时还要了解各个方面的相关知识。
4常见的一些故障及相应的解决办法
4.1主配电板
发电机的主配电板不闭合,这属于一般性故障,由于主开关因为电气故障或者是机械故障而无法闭合,面对这一问题可以将操作改为手动。
发电机的主配电板跳闸,这属于比较常见的一个故障,主要是由于过载、短路以及逆功率造成,为了有效预防该故障,可以通过确保其他部件的正常运作以及进行固定的检查。
发电机的励磁调节系统,这属于比较严重的故障,系统由于并联机组发生重大差异总电流导致功率无法稳定合理分配,严重对端电压造成负载冲击,电压相无法满足等,对自动或手动并车功能造成影响。
4.2电动机
一般由于电压不平衡、电压高低异常、断路、短路,温升超限、造成电动机发生冒烟,震动等,电动机的故障属于比较严重的故障。此外,由于容量不足,负载设备堵转、铁心和转自磨损造成电动机过载,面对这一故障需要进行经常性的检查和更换。
4.3发电机系统
发电机异常电压,这属于较为严重的故障,其主要表现是在正常运作的情况下发电机突然失去电压,主要是由于电刷引线脱开,集电环电路故障或者是电刷磨损和弹簧失效造成,及时进行更换零部件可有效解决。
绝缘不良,这属于比较常见的一个故障,因绝缘电阻磨损或者是发电机受潮所引起,在船舶的电气系统中这一故障是比较常见的,为了有效的避免该故障,需要进行经常性的维护和检查。
不能建立电压,这属于一般性故障,在初始的启动状态下经常发生,主要是因为失去磁性的磁场导致,可尝试进行充磁。
逆功率,该故障属于较为严重的故障,由于在并联的工作机组中出现原动机故障所造成,此外,如果在3-10秒内发生逆功率,整定值为额定功率的15%,则需要对设定参数进行检查。
4.4电网系统
绝缘电阻低,在照明电力的分析系统当中,经常会发生该问题,如果不及时解决,那么则会再次在另外一边出现该问题,并形成短路,严重的则可能会造成主配电板跳闸,负载开关脱扣等。
热继电器,在电路中继电器主要起到保护过载的作用,促使被保护的额定值与规定的整定值保持一致,主要表现有,用电设备正常工作,频繁使用热继电器以及热继电器停止动作烧毁用电设备两种,主要是由于双金属片变形,固定部件松动以及长期没有进行检查等造成。
电力系统,主要原因有电气设备的击穿故障,接地故障以及接线盒碰壳松脱等,主要表现是相绝缘指示灯有亮有灭。
继电器,由于触头烧毛、衔铁噪声异常、电弧过大、触头过热、焊熔、熄灭时间过长、线圈高温等造成,通过定期对各部件进行检查,可有效避免该故障。
5总结
船舶的电气系统,随着不断更新换代的船舶机电设备也变得越来越先进,这就对船员提出了新的要求,必须要不断提高自身的知识掌握量,通过不断对船舶电气系统的维修、维护以积累丰富的经验,促进自身能够在故障发生后迅速的作出反应,用最短的时间最高的效率检测并解决故障问题。在工作中要不断的提高船员的工作效率和自身素质,逐步的适应先进的电气系统。增强船员的实践动手能力,将实际情况与理论相结合,用最短的时间掌握船舶电气系统的故障判断和检测方法,做到满足船舶航行的具体需要。
参考文献:
[1]王占吉,明.浅谈船舶电气设备的管理和维修保养[J].世界海运,2005(02).
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