電工實(shí)驗教學(xué)中的安全問(wèn)題與學(xué)生相關(guān)意識和技能論文
論文摘要：電工實(shí)驗是一項要求非常嚴格的技術(shù)實(shí)驗，學(xué)生在實(shí)驗中很容易反復犯錯，造成不可忽略的損失。通過(guò)實(shí)踐實(shí)驗，分析電工學(xué)實(shí)驗室中的安全問(wèn)題與影響安全問(wèn)題的幾個(gè)因素，并提出如何提高學(xué)生的安全意識與操作技能，以及實(shí)驗室管理者在實(shí)驗室運行中應該采取的安全措施。
論文關(guān)鍵詞：電工實(shí)驗室；安全意識；操作技能
“電工學(xué)”是很多工科專(zhuān)業(yè)學(xué)生的一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎課，電工實(shí)驗室承擔著(zhù)該門(mén)課程的實(shí)踐教學(xué)任務(wù)。在該實(shí)驗室中，大量使用著(zhù)220V或者380V的市電交流電壓，其安全問(wèn)題尤為突出。在該課程之前，工科大學(xué)生接觸的實(shí)驗教學(xué)應該是大學(xué)物理實(shí)驗，接觸的主要是36V以下的安全電壓，操作中如果出現問(wèn)題，也不至于引起大的安全上的事故。但是進(jìn)入電工實(shí)驗室后，學(xué)生開(kāi)始接觸市電電壓，由于此時(shí)學(xué)生動(dòng)手能力還比較薄弱，實(shí)踐能力較差，帶電操作會(huì )產(chǎn)生令人擔心的安全問(wèn)題。教學(xué)過(guò)程中，安全問(wèn)題總是在困擾著(zhù)實(shí)驗教師和學(xué)生，影響了電工實(shí)驗教學(xué)的全面性和所能達到的深度。
一、電工實(shí)驗室的安全問(wèn)題分類(lèi)
電工實(shí)驗室的安全問(wèn)題同其他類(lèi)似實(shí)驗室一樣，分為兩個(gè)部分：實(shí)驗者的人身安全和實(shí)驗室設備安全。
1.實(shí)驗者的人身安全
在所有的實(shí)驗室中，實(shí)驗者的人身安全總是要放在第一位的。在電工實(shí)驗室中，實(shí)驗者的不安全隱患主要是觸電。根據觸電電流的大小不同，人體受到的傷害也不盡相同，從肌肉抽搐到灼傷、炭化，直至心臟停跳及死亡。所以在實(shí)驗室安全建設方面，防止觸電及觸電保護總是最重要的問(wèn)題。
2.實(shí)驗設備的安全
在保證實(shí)驗者安全的基礎上，實(shí)驗設備的安全也是非常困擾實(shí)驗室管理者的一個(gè)問(wèn)題。在每學(xué)期的實(shí)驗過(guò)程中由于各種原因導致儀器、儀表、電源、元器件、開(kāi)關(guān)的損壞現象都比較高。面對這一情況，教育部組織的高�；A課實(shí)驗室評估中，把電工實(shí)驗儀器的完好率要求僅定在80%這個(gè)較低的水平上。這個(gè)評估數據完全是對于電工實(shí)驗高損壞率的無(wú)奈。
二、影響實(shí)驗室安全的因素
1.安全意識問(wèn)題
電工實(shí)驗室所有的實(shí)驗都是要由人來(lái)操作完成的，所以實(shí)驗者的安全意識對于實(shí)驗室安全起著(zhù)至關(guān)重要的作用。根據2002年教育部發(fā)布的《學(xué)生傷害的損害賠償》第四條規定：學(xué)校舉辦者應當提供符合安全標準的校舍、場(chǎng)地，其它教育、教學(xué)設施和生活設施。因此，電工實(shí)驗設課應該“符合安全標準”。根據這一要求，現有的電工實(shí)驗室總是加裝了全套的安全保護措施，比如加裝漏電、開(kāi)路、短路、過(guò)量程等保護裝置；直流穩壓電源采取過(guò)壓、過(guò)流、過(guò)熱保護等安全措施。甚至連學(xué)生使用的導線(xiàn)都換成了安全插頭式，根本沒(méi)有裸露的金屬部分。所以雖然電工實(shí)驗室存在著(zhù)對人體產(chǎn)生傷害的可能性，但是隨著(zhù)各種安全措施的應用，實(shí)驗者在實(shí)驗室中基本上不會(huì )遇到嚴重的觸電事故。實(shí)驗室這樣長(cháng)時(shí)間的安全運行，在實(shí)驗者的安全意識培養上產(chǎn)生了很大的負面作用。因為在實(shí)驗過(guò)程中，學(xué)生往往不會(huì )注意到這些幕后的措施，如果實(shí)驗教師也沒(méi)有向學(xué)生指出，那么學(xué)生就會(huì )想當然認為電工實(shí)驗是很安全的，這就造成學(xué)生的安全意識總是很低，因為他們看不到安全事故造成的后果，也就無(wú)法對工頻市電交流電產(chǎn)生“敬畏”的心理。這種情況造就了很多非�！按竽憽钡膶W(xué)生，他們在操作中基本沒(méi)有培養起安全意識，在畢業(yè)后的生產(chǎn)領(lǐng)域，這樣的學(xué)生會(huì )非常令用人單位頭疼。最極端的例子是企業(yè)向學(xué)校反映，一位畢業(yè)生在車(chē)間供電故障的情況下，非�！爸鲃�(dòng)”地在沒(méi)有切斷輸入電壓的情況下準備拆卸車(chē)間用35kV變壓器，如果不是發(fā)現及時(shí)，其后果將不堪設想。
2.操作技能
實(shí)驗者在電工實(shí)驗室的操作技能包括對基本儀器儀表和器件性能和使用規范的了解；遵循組裝電路過(guò)程中的操作要求；線(xiàn)路故障的分析與排除等。如果實(shí)驗者的操作技能不合格，往往會(huì )對實(shí)驗設備造成很大的傷害。比如選擇錯誤測量電表的量程，在使用時(shí)非常容易引起內部部件燒毀；或者干脆就是錯誤使用電表，如將電流表和電壓表弄混，在市電220V或者380V的情況下，肯定燒毀。操作中的另一類(lèi)錯誤主要體現在復雜線(xiàn)路連接錯誤上，比如電動(dòng)機的降壓?jiǎn)?dòng)控制，其電路非常復雜，連接錯誤很容易形成短路，造成斷路器跳閘，或者燒壞控制裝置觸點(diǎn)。
3.設備老化
設備老化也是影響實(shí)驗室安全的一個(gè)重要問(wèn)題。比如在電源中，由于電壓或者電流旋鈕損壞，造成電壓或者電流不匹配，或者時(shí)間繼電器的老化造成控制電路無(wú)法正常工作等。
三、教學(xué)中采取的對應措施
1.演示違規操作的后果
針對學(xué)生中普遍存在的對實(shí)驗安全的麻痹思想，在教學(xué)中，使用了一種“事故教學(xué)方法”。具體來(lái)說(shuō)，在教師的演示試驗中，預先設置電路中的一個(gè)錯誤，比如把一個(gè)電容放置在遠超過(guò)其額定電壓的電路中，工作一段時(shí)間后，由于電容器過(guò)壓產(chǎn)生爆裂，會(huì )有比較大的像爆炸一樣的聲音，這樣會(huì )使聽(tīng)課的學(xué)生“嚇一跳”，給學(xué)生以非常深刻的印象。等到學(xué)生平靜下來(lái)后，再引導學(xué)生對電路進(jìn)行詳細的分析，找出問(wèn)題所在，進(jìn)而改進(jìn)電路，排除故障。這一方法中最重要的是要有非常明顯的故障現象，這樣才能給學(xué)生很深刻的印象。此外，教學(xué)中還可以搜集一些網(wǎng)絡(luò )上的人員觸電的視頻給學(xué)生放映，通過(guò)這樣看似“可怕”的視頻來(lái)給學(xué)生灌輸對電的“敬畏”的心理。同時(shí)還要對學(xué)生進(jìn)行觸電急救方面的常識教育。通過(guò)這些方法可以使學(xué)生能夠主動(dòng)地提高自身的安全意識，使學(xué)生在進(jìn)行電工實(shí)驗時(shí)總是顯得很“嚴肅”。不過(guò)這種教學(xué)方法在實(shí)踐中對教師的心理素質(zhì)也是一種考驗，應該由不同的教師進(jìn)行適合自己的演示設計。
2.強調操作規范
�。�1）要求學(xué)生能夠正確識讀電氣原理圖。只有正確識讀電路圖，才能避免盲目接線(xiàn)，錯誤接線(xiàn)。具體做法是，實(shí)驗開(kāi)始前要求學(xué)生通過(guò)對電路圖的解讀，能夠對各個(gè)元件的動(dòng)作過(guò)程及其作用準確無(wú)誤地敘述，不發(fā)生任何錯誤。比如在電動(dòng)機的降壓?jiǎn)?dòng)控制電路中，要求學(xué)生能夠給出電路中每一個(gè)按鍵按下識圖中各個(gè)接觸器、繼電器的動(dòng)作過(guò)程，作用，以及電路中的保護、電機的運行狀態(tài)等。此外還要求學(xué)生能夠在電路圖中正確區分主電路、控制電路等。
�。�2）訓練學(xué)生對電路進(jìn)行檢測，避免發(fā)生事故。一般使用“電阻法”來(lái)在供電前排除故障，使用萬(wàn)用表的電阻檔測量電路在各個(gè)狀態(tài)下的電阻，即連接兩根電阻表筆到待測量電路的兩端，然后逐一改變其中控制元件的狀態(tài)，來(lái)觀(guān)察電阻的變化，如有電阻數值與預期不符，則要分析原因，排除故障。這樣檢查完畢后，應該不存在短路情況，如果通電后電路不動(dòng)作，或者動(dòng)作與預期不符，則可使用電壓表測量各個(gè)元件電壓值是否與預期相符，進(jìn)而排除故障。
�。�3）接線(xiàn)時(shí)要注意一些具體的細節。比如要嚴格區分相線(xiàn)和零線(xiàn)，保證開(kāi)關(guān)安置在相線(xiàn)上；絕對不帶負載改變線(xiàn)路；在帶電操作中，身體絕不直接接觸線(xiàn)路中金屬裸露部分，不管電壓多高多低；實(shí)用工具改裝線(xiàn)路時(shí)要避免同時(shí)接觸兩根導線(xiàn)頭；注意電壓表的并聯(lián)，電流表的串聯(lián)；在進(jìn)行電機實(shí)驗時(shí)，絕對不準用身體觸碰旋轉中的電機轉軸、女生的長(cháng)頭發(fā)必須盤(pán)起來(lái)等等。這些細節都需要在大量的實(shí)踐環(huán)節中不斷地要求學(xué)生注意，如有違反，教師需要予以嚴肅的批評。
�。�4）實(shí)驗中的團隊配合。實(shí)驗中每組學(xué)生需要統一對電路的認識，由一人主導，其他人配合。在連接簡(jiǎn)單線(xiàn)路時(shí)由一人連接，其他人監督并配合，切忌幾個(gè)人七手八腳同時(shí)連接。對于復雜電路，可以將電路分成幾個(gè)模塊，分別連接，然后再組合，組合后，同組同學(xué)相互檢查對方連接是否正確。操作時(shí)要注意操作者之間保持一定距離。絕對禁止當一人正在操作線(xiàn)路時(shí)，其他人隨意打開(kāi)電源。電源打開(kāi)時(shí)一定要確認同組實(shí)驗者的狀態(tài)，保證安全的情況下才能加載電壓。
通過(guò)以上幾個(gè)方面的訓練，讓學(xué)生了解到，雖然電很可怕，有危險，但是只要規范操作，就完全能夠保證自己和實(shí)驗設備的安全。
3.加強設備的保護力度
國家教育法第七十三條規定：教育教學(xué)設施有危險，而不采取措施，造成人員傷亡或者重大財產(chǎn)損失的，要依法追究刑事責任。所以為了保護學(xué)生，保護實(shí)驗設備，需要大力加強安全防護措施。在實(shí)驗室的總的電源輸入部分，要加裝三相熔斷器、總控制開(kāi)關(guān)、空氣斷路器、隔離變壓器等保險設備。確保低壓中性點(diǎn)接地，所有在故障情況下可能帶電的金屬部分，如電機外殼、各種儀器設備的金屬外殼等盡可能采取接零保護措施。但是為了不影響學(xué)生安全意識的培養，以上這些安全措施應該能夠讓學(xué)生直觀(guān)地看到、感受到。
四、實(shí)驗室運行中的安全管理
實(shí)驗室管理者在實(shí)驗室運行中應該確保各種安全條件正常，如保證實(shí)驗室房屋、水、電等線(xiàn)路設施規范，每次實(shí)驗前要通過(guò)檢查檢測保證實(shí)驗設備完好，安放位置合理。實(shí)驗室安全標志應該齊備、醒目，安全事故搶救設施完備。有完善的各種可操作的、詳細的管理制度，等等。在具體的實(shí)驗過(guò)程中，實(shí)驗教師一定要發(fā)揮好監督者的責任，應該提前試做實(shí)驗，找出可能發(fā)生的問(wèn)題，實(shí)驗中重點(diǎn)觀(guān)察學(xué)生易犯錯誤的地方，提前做好準備，隨時(shí)進(jìn)行干預。
五、結束語(yǔ)
電工實(shí)驗室由于其中大量使用市電電壓，包含了較多的不安全因素，因而具有一定的危險性。為避免出現安全事故，需要從各個(gè)方面來(lái)保證實(shí)驗正常。其中最主要的就是實(shí)驗者本身的安全意識，只有實(shí)驗者從主觀(guān)思想上認識到所面對的危險，其他的各種安全措施才可能充分發(fā)揮其作用。有了足夠的安全意識，通過(guò)大量的有針對性的實(shí)踐操作，一定能夯實(shí)其操作技能，培養團隊意識，使學(xué)生能夠勝任各種專(zhuān)業(yè)實(shí)驗。
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