数字化实验室在教学中的作用

第一篇：数字化实验室在教学中的作用

数字化实验室在教学中的作用

一.提高了教学效率

数字化实验室发挥了传感器和计算机的优势，实现了高精度、高速度和自动化的测量，采集到多种完整、动态的信息，并且能够对实验数据作出多维的、综合性的分析处理。这样就把教师和学生从繁琐的、重复性的劳动中解放出来，集中精力于设计实验方案、归纳总结、交流信息和从中发现规律。经统计，与传统教学相比可以提高效率100%以上。

二.解决了教学难题

很多传统的实验设备，具有简单、直观、易于操作等优点。但是其用途往往单一，而且需要人工读数和记录，难以观测快速变化的过程，也不便于研究复杂的问题。而数字化实验室通过高精度、高速度的数据采集，能够实时记录实验的每一个过程，把转瞬即逝的实验数据记录下来，高效、直观，便于学生仔细观察，加深理解，从而轻松解决教学中的难题。

三.培养了学生的动手能力和研究精神

数字化实验室的开放性和易操作性，提供了一种良好的环境，激励学生进行研究性学习，自主提出感兴趣的研究课题，自主进行实验研究。在这个过程中，学生通过了解和掌握现代实验手段，增强创新意识，提高实践能力，培养实事求是、严谨认真的科学态度，养成交流与合作的良好习惯，认真分析误差，对实验方案和实验结果做出评估。总之，学生的科学素养、动手能力以及探索精神可以得到极大的提高。

四.实现了理科实验教学及考试的信息化

目前全国各省级教育部门组织的高中会考中，理化生实验考试是必考的内容，每年有458万名考生参加。在全国各地市组织的中考升学考试中，物理、化学实验操作考试也是作为必考加分内容，每年全国大概有2085万初中毕业班生参加。（数据来源《教育统计年鉴》）

但是，在目前进行的上述理科实验考试中，存在着两大问题。

第一、考试效率问题。由于实验考试主要考察学生实际动手操作能力，同时又必须在短时间内完成考试，这就必须实行一个教师监督几个学生完成实验的考核方式。每次考试一般学校一个年级有上百人参加，多的可到上千人，教师的工作量极大，考试效率极低。第二、考试信度问题。由于需要大量监考老师，有些地方不得已请本校其他学科教师甚至请大学生来参与监考，这些监考教师对于考试标准的理解千差万别，把握的尺度各有差异，由此给出的考试成绩自然信度极差，绝大部分都一次通过，流于形式，没有起到真正的作用。

第二篇：论数字化探究实验室系统在物理教学中作用 2007

论数字化探究实验室系统在物理教学中作用

2007-01-30 11:56:45| 分类： 个人日记 | 标签： |字号大 中

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创建“信息化实验环境”，有利于提高学生的实验素质和信息素养

物理是一门以实验为基础的学科，实验的重要地位及教学功能无可置疑。但是，目前不少学校的实验教学往往是一块相对薄弱的地方，导致学生对动手实验的兴趣也不高，为了应付考试往往沉湎于纸上谈兵，实验教学的信息化水平更低。教育部和上海市教委领导多次指出，教育改革必须基于现代信息技术发展的需要，《二十一世纪物理学科改革行动纲领》也突出了“现代教育技术对物理教育的支撑作用”，《上海市中学物理课程标准(征求意见稿)》更强调了“现代信息技术和物理课程的整合”。由此可见，传统的实验手段和方法已经跟不上信息时代发展的需求了，急需更新和发展。学生未来的工作环境离不开以计算机为核心的信息化环境，培养学生的信息素养也迫在眉睫。

由此可见，创建“信息化实验环境”势在必行。所谓“信息化实验环境”，指的是将现代实验技术和以计算机为核心的信息技术融为一体的实验平台或环境。信息技术具有强大的信息处理能力，可以实时、高效处理各种数据，可以实现连网互通，具有便捷的交互功能。传统的实验手段存在着误差大、数据采集慢(无法在很快的时间内采集很多组数据)、有的物理量无法直接测量、读数不方便等问题，更为重要的是数据处理手工完成，效率低，误差大。DISLab技术的应用，初步实现了运用 现代技术改造传统的实验手段和方法，而且为信息技术的融合创造了条件。它不但能替代许多传统仪表，如打点计时器、弹簧秤、温度计、压强计等，而且还能直接测量瞬时速度(光电门)、磁感应强度(霍尔传感器)、微电流计(微电流传感器)等传统仪表无法测量的物理量。即使替代也不是简单的功能重复，而是大大提高了测量范围、精度、反应时间。因此，DISLab的应用使中学物理的教学内容发生了很多改变(必需和二期课改的新教材配套使用)，许多原来不能做的实验可以做了，许多原来只能定性的实验可以定量分析了，许多“瞬时”的过程(如碰撞)我们能通过高速扫描记录下来

仔细分析了，因此学生利用DISLab可以探究的问题范围和深度都大大拓展，这对提高学生的探究能力很有益处。计算机及配套软件的使用使我们“数据挖掘”的本领大大增强，更容易、更深刻的揭示客观世界隐藏的各种规律：同时我们也更容易交流演示实验的过程和结果，继续发展下去可借助网络平台开展学生或师生之间的异地合作讨论或观摩实验过程。

由此可见，“信息化实验环境”有助于促进学生的实验素质发展。实验素质是科学素质的重要组成部分，包括实验过程中的科学精神、情感态度，如怀疑、求真、批判、探究、实践、创新等基本要素以及认真、踏实、谦虚、合作等情感因素；还包括熟练的实验技能、运用实验完成观察、测量、验证、探究等任务的能力。显然，只有建筑在高技术平台上的实践经验，才会带来高层次的实验素质、思维能力和创新发现，而这些素质和能力的培养为学生将来从事科学研究、工作的环境接轨创造了条件。

信息技术的融入，使学生在利用DISLab技术开展实验的过程中同时提升信息素养。学生在“信息化实验环境”中采集数据，将获得更多更精确的信息，通过网络合作与交流还可以得到大量他人的数据、经验体会，必然要思考如何处理这些数据，如何做出判断而选择有价值的信息，如何评价自己和别人的实验过程及结果等等。这些信息获取和处理的过程，对学生信息素养的提高有帮助。

最后的表格（见文末附表）中举了一个实际例子比较了传统实验和DISLab系统实验的优缺点。非常

凑巧，我在指导学生做完表格中实验后，去上海市进才中学和第六十中学各听了一节课，内容也是“测定电动机效率的学生实验”，三个学校的实验方案各有千秋、都有一些别人意想不到的闪光点，如自己学校选用的电动机是瑞士制造的直流电动机(带减速功能)比较稳定、进才中学的所用的细线效果比较好、第六十中学对电动机的轴进行了特别加工效果比较好、每个学校的学生在实验设计和操作能力方面存在差异，如果让三个学校的同学借助广域网一起边做实验边交流和展示，我相信学生肯定会取长补短、更有兴趣、更有收获的。

戴尔的“经验之塔”理论指出，“教育应从具体经验人手，逐步进入抽象，有效的学习之路必需是铺满着具体经验”。DISLab技术为学生开拓了“具体经验”的范围和深度，为概念、规律的揭示创设了更好的条件。有利于提高学生的实验素质和信息素养。

第三篇：浅谈数字化教学在小学数学教学中的作用

长春莲花山生态旅游度假区劝农山镇中心小学

张丽娜（小）

恰当地使用数字化教学是创设情境、激发学生情趣的最佳途径，是激发课堂生命与活力的有效办法，在现代数学课堂教学中，数字化教学已经成了最重要的辅助手段，它可以吸引学生积极主动地去看、去想、去探求；它直观、形象地特点，为学生提供了思维磨擦与碰撞的环境，它突破时空的特点为学生搭建了更为开放的舞台，对实现数学教学过程的立体化、最优化、最终“活”化具有显著作用。

一、数字化教学激发了学生的学习兴趣。

教学的艺术，在于教师对学生的激励和唤醒，而恰当利用投影、录像、音乐、计算机动画等，为不同年龄的对象设置不同的教学情境，将极大地吸引学生的注意力，激发学生的兴趣、爱好和热情。低年级的小朋友，学习时尤其需要色彩丰富、形象逼真的媒体课件，教师运用了多媒体技术来表达教学内容，能让小学生在觉得课堂内容非常丰富、非常有趣。教师还可以运用计算机技术在课件中设计一个卡通形象来参与教学，当学生答对问题时，“小助手”会鼓掌祝贺，答错了它也会鼓励加油。这种情境创设不但符合儿童的心理特征，而且起到了评价的作用。教师在运用媒体课件教学时，中、高年级的学生也必须注意创设最合适的教学情境。如：教学“长方体的体积”应用题时，我们在动画中创设一个虚拟人物“小明”，他家要装修，需买十个立方米的木材，小明凭着在刚学过的“长方体的体

=长×宽×高”的知识，自告奋勇地帮助爸爸计算，结果闹了不少笑话，还造成了损失。同学们看了这个故事后，明白了学习要理论联系实际的道理，这堂课教学效果非常好，印象也很深刻。

此外，在学生做练习时，教师还可为学生播放一曲优美的音乐，以助于学生大脑的调节，提高其学习效率。

二、数字化教学培养了学生的探究能力。

“探究性学习”是美国芝加歌大学施瓦布教学提出来的。他认为学生应该像“小科学家”一样，以小主人的身份去发现问题、解决问题，并在探究的过程中获取知识，发展技能培养能力。要培养探究必须给学生提供大量学习材料。而多媒体教学就恰好具备大容量储存教学信息的优势，它可以穿越时空的界限，为学生提供大量丰富的学习材料，有助于培养学生通过信息获取、信息处理、信息表达及发现问题、利用资源探究和解决问题的能力。在这种探究过程中，不仅有助于学生去建构知识的意义，提高认知水平，更能激发其创新意识，发掘其创造的潜能。

例如：例如我是这样和学生一起探究性学习“9加几”这一课的。师：同学们，你们喜欢参加运动会吗?想看学校举行的秋季运动会的录像吗?(放录像：为了让运动员喝上饮料，同学们正在分发饮料。屏幕上远处有7名赛跑的同学；左边是9名跳远的同学，还有1名教师当裁判；右边是踢毽子、跳绳比赛，4个同学在踢毽子，1个同学当裁判，5个同学参加跳绳比赛，也有1下同学拿着裁判夹当裁判。近处的操场边上，有6名同学在分饮料，饮料箱内有9盒，在箱外面有4盒，有一个同学问分饮料的同学一共)作为一年级的同学刚刚参加完了入校后的第一次秋季运动会，运动会的热闹场景，同学们兴奋的劲头都给新同学留下了深刻的印象，一看到这运动会的录像片段，孩子们的兴趣一下就激活了，新授知识是建立在学生已有的生活经验基础上的。录像中那个同学提出的问题，立刻调动了同学们思考的积极性！经过一番探究，纷纷畅所欲言。

学生1：我数了数饮料，一共13盒。

学生2：我发现箱子里有9盒，若再加上一盒正好是10盒。加上箱子外面的3盒，共13盒，9+1+3=13。

学生3：因为13-4=9，所以9+4=13，有13盒饮料。学生4：因为10+4=14，10比9多1，所以14-1=13。学生5：我想到了13的组成是9和4，9+4=13。

老师听了学生的回答，既惊讶又高兴：“呀，同学们有这么多的方法，真聪明。”老师把以上5种方法写到了黑板上。

师：请同学们比较一下以上5种方法，哪一种更简便？

大部分同学认为第2个同学方法简便，先凑10，后用10加剩下的数。老师把同学们的分析，用式子列了出来。+ 4 =

|

/ |

3

|

| 10 + 3 = 13 这正是本堂课探究的问题。接着老师让同学们再仔细观察一遍这个录像片段，以小组为单位用小棒、卡片代替人，摆一摆，说出第一个加数是9的数学问题，并试着用以上探究归纳出来的简便方法算一算。

组1：参加跳远的有9名同学，有1名老师当裁判，共多少人？

+1=10(人)组2：跳远的有9名同学，跑步的有7名同学，共多少人？ 组3：9个跳远的同学加上4个踢毽子的同学共多少人？ 组4：跳远的有9人，场外分饮料的有6人，共多少人？

组5：跳远的有9人，跳绳的有5人，裁判员3人，跳远的加上跳绳的和裁判共多少人？

组7：踢毽子的有4人，跳绳的有5人，踢毽子和跳绳的加上跳远的有多少人？

„„

孩子们的思路打开了，更多的算式出来了。

三、数字化教学发展了学生的思维能力。

任何概念都是从大量具体事例中抽象概括出来的，学生只有从具体感性材料出发，形成正确的表象，才能理解抽象的概念。但学生有时对具体事

就要求教师能准确了解并剖析学生在掌握知识的过程中容易出现哪些思维障碍，并能在学生思维障碍处设计一些恰到好处解决思想障碍的感知材料，使之顺利实现思维的合理过渡和合理迁移，保证信息传输的畅通。通过为学生提供直观形象的感知材料，让学生在头脑中形成鲜明的表象就能有效的排除学生思维障碍，从而顺利地理解概念，同时学能激发学生的学习兴趣，提高学生对信息的有效“注意”程度。

例如：一年级学生在学习加法后学习减法时，容易产生负迁移，使之在理解减法时出现思维障碍。教材中有一道利用飞机图理解“2－1=1”的例题，静止的图像很容易使学生从加法的角度去思考。如果教师运用现代教育技术变静为动的特点，设计一框活动投影片，或用多媒体演示，使学生看到飞机场上的两架飞机飞走一架的动态画面，从而很容易地理解题意，很好地掌握了减法的计算规律，使这种负迁移得到克服，从而学生的思维也就朝着正确的方向深入发展了。

进一步发挥电教媒体的功能优势，演示客观事物的本质属性，使学生在教师的引导下主动思考，大胆探究，指导学生通过观察比较、分析综合、抽象概括、判断推理，使学生不仅学到知识，而且在探究性学习的过程中树立信心，锻炼毅力，提高能力，发展个性。再次运用电教媒体为学生提供综合练习或各种变式练习，在练习的基本上通过自己总结归纳和互相总结归纳，进一步掌握学习方法，引导学生在解决实际问题和过程中拓展思维，产生新的疑问，进一步激起其探求新知的欲望。

四、数字化教学帮助学生突破了重点、难点。的作用发挥得越充分，那么知识就越容易被理解和掌握。在教学中，教师也能借助电教手段变抽象为直观，变表态为动态地向学生展示教学情境，呈现事物变化发展过程，并提供丰富的感知表象，构成一个跳动的“思维空间”，就能为学生实现由形象感知到抽象感知奠定基础，往往能立竿见影地为课堂教学排忧解难，起到事半功倍的效果。

在教学“相遇问题”时，我们运用多媒体动画。首先，在屏幕上出示一幅地形图，而后，在屏幕左右两边给出甲、乙两地，再分别设置一辆摩托车和一辆汽车，两车同时相向而行，先标出经过一小时后，两车各走的路程；然后再标出两小时后，两车行驶的第二段路程。通过多媒体计算机的演示，使相遇问题这一抽象概念具体化、形象化，学生在愉快、轻松的气氛中理解了行程问题的内涵及解题方法，加深了对这部分知识的理解、掌握。

又如：小学数学内容中的“平均分”是除法教学中的一个难度，特别是平均分的方法，学生更是难以理解。如果采用CAI课件或实物投影，就能变静为动，直观地展示“一个一个地分”和“几个几个地分”物体的过程，进而帮助学生建立起“平均分”的概念。

五、数字化教学充分发挥了学生的想象力。

运用多媒体教学，可为学生提供生动、具体的视觉形象，从而填补小学生表象贫乏的空缺，使他们能展开想象的翅膀，提高想象思维能力。

有这样一道题：“用12根同样长的铁丝最多能组成多少个面积相等且边

长又小于一根铁丝长的正方形？”

教学时，先让学生进行讨论。有的同学说最多能组成3个正方形是“品”状；有的同学说最多能组成5个正方形是“田状”。有不少学生点头表示赞同，我却摇头，令全班同学疑惑不解。在学生眉头紧锁，百思不得其解时，我运用多媒体把根据同样长的铁丝架成一个正方体，让学生进行想象。通过想象，学生茅塞顿开，齐声回答“最多能组成6个正方形。

总之，数字化教学具有形象、直观、生动，声、光、色、形、静动结合等诸多优点，有利于优化教学效果，提高教学效益。对学生主体性的发挥，思维能力的培养与发展有着不可估量的影响。但在具体教学过程中，教师应根据学生的认识规律、心理特点、教学内容、学生学习实际等诸多因素去综合考虑，遵照“适时、适当、适度”原则合理运用数字化教学资源，不能“喧宾夺主”，使数字化教学资源在教师的驾驶下有的放矢地发挥作用。

第四篇：兽医实验室在畜牧业中的作用

浅谈兽医实验室在畜牧业中的作用

加强兽医实验室建设是科学疫病防控、指导畜禽生产的迫切需要，同时对畜产品质量安全也有着重要意义，兽医实验室能为动物疫病的预防控制提供重要的理论依据和参考凭证，所以在动疫病防控体系中占有举足轻重的地位。结合实际，根据我所掌握的知识以及近几年来重大动物疫病流行病学情况，主要从四个方面简单谈谈我的看法，分别是加强兽医实验室建设的必要性、兽医实验室诊断、检测技术范围、可开展的项目及仪器设备设置及兽医实验室建设的几点建议，现汇报如下：

一、加强兽医实验室建设的必要性

1、规模养殖场（户）对控制疫病要求越来越高，迫切要求动物防疫监督机构为他们提供全方位疫病检测服务。但是目前较小地区防疫机构的实验室诊断水平较低，主要依赖临床和解剖诊断方法，不能满足畜禽养殖场（户）科学预防疫病的需要。

2、当前疫情十分复杂，畜禽传染病已成为畜牧业发展的主要障碍因素，由于有些畜禽传染病的临床症状有相似之处，仅仅依靠临床和剖检诊断很难确诊，因此必须开展兽医实验室诊断。

3、畜牧业生产经营观念发生根本转变，动物防疫监督机构和规模养殖场（户）都把免疫工作放在首位，但在免疫过程中，由于种种原因导致免疫失败的事件时有发生，因此，必须进行实验室抗体检测，确保免疫效果。

二、兽医实验室诊断、检测技术范围

动物疫病诊断常用实验室诊断、检测技术包括组织病理学检测技术、血清学检测技术、分子生物学检测技术、病原学检测技术。

1、组织病理学检测技术：利用病理学和免疫学技术，对染病组织进行切片观察和免疫组化染色，开展对动物疫病病原的特异性诊断工作。包括病理学技术和免疫病理学技术。

（1）病理学诊断技术：利用疫病引起的动物组织发生特征性的病变和基本病理变化对动物疫病进行诊断。

（2）免疫病理学检测技术：免疫组织化学又称免疫细胞化学，是免疫学与组织（细胞）化学结合的一个分支学科，以免疫学的抗原、抗体反应为理论基础。主要原理是用标记的抗体（或抗原）对细胞、组织内的相应抗原（或抗体）进行定性、定位或定量检测，经过组织化学的呈色之后，用显微镜、荧光显微镜或电子显微镜观察结果。

2、血清学检测技术：血清学技术是建立在抗原抗体特异性反应基础上的检测技术，其反应性质不同可分为凝集性

反应（如凝集试验和沉淀试验）、标记抗体技术（包括荧光抗体、酶标抗体、放射性标记抗体等）、补体参与的反应（补体结合试验、免疫粘附血凝试验等）、中和试验（病毒中和试验和毒素中和试验）以及免疫转印技术等。酶联免疫吸附（ELISA）是当前应用最广，发生最快的一项技术。

3、分子生物学检测技术：利用分子生物学技术，建立对动物疫病病原基因的检测方法，用于动物疫病特异性快速诊断和病原基因变异进行分析，及时准确掌握动物疫病分子流行病学动态，为疫病防治提供基因理论分析依据。在兽医实验室诊断中，聚合酶链反应（PCR）较为常用。它是一种体外快速扩增DNA的技术。通过PCR可以简便、快速地从微生物材料中通过体外扩增的方式活动大量特定的核酸，可用微量样品的检测。一个PCR反应一般只需4小时就可完成。

4、病原学检测技术：运用现代微生物学和细胞培养技术，开展动物病毒、细菌、寄生虫等致病性微生物的分离、培养和鉴定工作。在对被检动物可能患有何种细菌性疫病做出初步诊断后，需要采取病料分离鉴定病原菌以便最后确诊。此过程包括细菌分离与接种、细菌的培养、细菌的鉴定等。病毒分离与鉴定是病毒性疫病检测、诊断和流行病学调查的重要方法之一。其主要目的是对患病的个体或群体进行准确的诊断，以便及时采取正确处理措施；对动物进行检疫，以确定是否带有某种病毒病原；对病毒引起的疫病进行流行

病学调查、追踪调查或回顾性调查；对未知新病毒进行分类鉴定等基础工作。寄生虫病的检测方法和其它传染病的检测有一定的区别，由于其独特的发育史，决定了其检测方法的特殊性。除了一般的流行病学调查和临诊检查外，其定性的实质性方法有虫卵检查法、虫体检查法、免疫学检测方法、分子生物学检测方法。这部分有点多，啰嗦

三、目前兽医实验室可开展的项目及仪器设备配置 兽医实验室主要开展工作范围：负责本辖区动物疫病的诊断和疫情测报工作，开展重大动物疫病流行病学调查，细菌学、病原学、血清学及寄生虫学等的诊断工作；负责常规疫病的免疫抗体检测和疫情监测；负责对新发生的疫病和疑难疾病采样送检工作；负责开展药敏试验、高免血清等手段的治疗工作。

能做的实验项目有：血凝试验和血凝抑制试验、酶联免疫试验（ELISA）、琼脂扩散试验、微生物分离试验、微生物药敏试验、病原形态学检验。严格按照上级业务部门要求，开展了实验室改造，并配置有相应的仪器设备有：生物安全柜、通风柜、超净工作台、生化培养箱、干燥箱、高压灭菌器、高速离心机、酶标仪等。

四、兽医实验室建设的几点建议

为进一步贯彻“预防为主、防治结合”的方针，充分发挥以兽医实验室为主体的兽医服务体系在养殖业中的作用，应加强兽医实验室硬件和软件的建设，才能真正做到为养殖业保驾护航。

1、实验室硬件方面

加大财政对兽医实验室建设上的投入，加快兽医实验室建设步伐，提高我市动物疫病监测水平。实验室建设上，一是实验室的建筑质量、布局和面积大小、对温度、湿度、除尘、通风等环境的要求，污水处理设施等生物安全设备的配置。二是旧仪器设备的更新、PCR仪、酶标仪等设备的添置以及配备一些国家要求配备而我市尚未配备的仪器。

2、实验室软件建设

严格按照上级业务部门的要求，建立实验室人员岗位责任制、人员防护制度、档案管理制度、剧毒药品管理制度等规章制度。分类保存实验室原始记录、动物疫病检验报告书、监测报表、总结等资料，形成监测档案、工作档案、疫病档案等实验室档案，并加强档案管理。建立实验室生物安全各项制度，包括《生物安全应急预案》、《无害化处理制度》、《生物安全管理制度》、《生物安全防护基本要求》、《兽医实验室废弃物及污染物的无害化处理程序》等，逐步健全生物安全责任制。软件的建立规范了实验操作，减小了实验室感染风险，保证了实验室工作有序开展。

3、实验室人员方面

加大培训工作力度，建立一支过硬的监测技术队伍。培训工作逐级开展，一是疫控中心实验室人员积极参加国家和 5

省级业务培训，畜禽疫病研讨会，学习监测新技术、新方法。二是市疫控中心定期对县区实验员组织培训，重点是掌握重大动物疫病的血清学监测方法，布病、结核病等人畜共患病的净化方法，达到各级实验员熟练进行日常操作的目的；三是县级疫控中心针对乡镇动监所和村防疫员开展采样工作的技术培训，重点是各动物疫病血清和病原学的采样方法、如何规范填写采样单和结核病、马鼻疽等疫病的现场观察。通过以上三个层次的培训，达到建立监测技术队伍的目的。

4、加大监测工作的宣传力度

加强动物疫病监测工作的宣传力度，加快监测结果的反馈，让养殖户充分认识到，监测结果对养殖户的动物疫病预防控治的重要性，认真配合完成采样工作。同时，让养殖户体会到接受动物疫病预防控制机构进行的监测与检测工作是国家规定的义务。

5、加强实验室档案管理

严格按照上级业务部门要求，规范建立实验室档案，派出人员学习实验室档案相关知识，使采样单、原始记录、报告书等均达到上级部门的要求。整理实验室可以邀请当地的档案管理部门进行指导，按照档案建设要求，装订、录入和整理，不定期申请档案管理部门的认定，使实验室档案管理不断升级提高。

6、有的放矢地做好监测工作

近年来，随着现代化畜牧业推进计划的进行，养殖小区大量兴建，规模养殖场和种畜禽场的数量也急剧增加。养殖

小区和规模场成为该区域兽医实验室监测的重点。根据免疫情况安排好监测工作力争做到掌握每个小区和规模场的免疫抗体水平，严把重大动物疫病防控工作的质量关。

二○一○年十一月十六日

第五篇：数字化电力系统教学实验室规划

数字化电力系统综合试验室

规划说明书

华中科技大学

武汉华大电力自动技术有限责任公司

2008年12月

目

录

一、总

则

„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

二、综合试验室的组成„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

三、电力网的结构特点

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四、试验设备的数字化

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五、实验功能的扩展

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六、教学实验项目

„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

七、试验设备清单

„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„附图一：试验室总体布局图 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„附图二：电力网一次系统接线图 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„附图三：综合台一次系统接线图 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 3 4 6 7 8 13 14 15 16

电力系统综合试验室

设计说明书

一、总

则

为了适应21世纪我国现代化建设地需要，更好地培养出“有创新精神，实践能力强”的综合型人才，按照“加强基础，拓宽口径，培养能力，提高素质”的原则及国家教委颁布的本科专业目录，落实本科培养计划而建设数字化电力系统综合试验室。

电力系统综合试验室是一个自动化程度很高的动态电力系统物理模型，能够反映现化电能的生产，传输，分配和使用的全过程，体现现代电力系统高度自动化、信息化、数字化的特点，实现电力系统的检测、控制、监视、保护、调度的自动化，并使教学实验管理现代化。

电力系统综合试验室建成后，能够开出目前电力系统及自动化专业的全部专业课程，共计40多个实验，内容了覆盖《电力系统工程基础》、《发电厂电气设备》、《电力系统分析》、《发电厂电气运行与设计》、《变电站综合自动化》、《电力系统微机保护》、、《电力系统自动化》、《电力系统远动技术》、《电力系统调度自动化》、《电力系统规划》等十多门专业课程。

二、综合试验室的组成

电力系统综合试验室由4～5台“WDT-III电力系统综合自动化试验台”和一台“PS-5G型电力系统微机监控试验台”及相关设备组成。

“WDT-III电力系统综合自动化试验台”是一个自动化程度很高的多功能试验平台，它是由发电机组、双回路输电线路、无穷大电源等一次设备组成，通过中间开关站和单回、双回线路的组合，可构成发电机与无穷大系统之间有四种不同联络阻抗，供系统实验分析比较时使用。每台原动机都配有自动调速装置，并具有过速保护功能；每台发电机配有自动励磁调节器，具有调差、强励、过励限制等功能；每台发电机还配有自动准同期装置，输电线路还配微机过流保护和重合闸装置。每套自动装置都有3种控制方式供选择，并且微机励磁的运行方式和运行参数可在 3 线修改。每台发电机的电流、电压都留有标准接口，以及对发电机组的调频、调压控制也留有接口，并且各开关的状态信号输出和跳、合控制接口全部引到端子排，供开发人员使用。

“PS-5G型电力系统微机监控试验台”，是将五台 “WDT-III电力系统综合自动化实验台”的发电机组及其控制设备作为各个电源单元组成一个环网（如附图一所示）。

G-A、G-B、G-C、G-D、G-E分别模拟五个发电厂，从5台发电机的母线引电缆分别联接到电力网母线MA、MB、MC、MD、ME上，模拟无穷大电源W-G则由市电380V经20KVA自耦调压器接至母线MG上，三组感性负荷分别联接至MC，MD母线上。而MD母线经联络变压器与线路中间站MF母线相联，整个一次系统构成一个可变的环型的电力系统网络，便于理论计算和实验分析。

三、电力网的结构特点

此电力系统主网按500KV电压等级来模拟，MD母线为220KV电压等级，每台发电机按600MW机组来模拟，无穷大电源短路容量为6000MVA。

A站、B站相联通过双回400KM长距离线路将功率送入无穷大系统，也可将母联断开分别输送功率。在距离 4 100KM的中间站的母线MF经联络变压器与220KV母线MD相联，D站在轻负荷时向系统输送功率，而当重负荷时则从系统吸收功率（当两组大小不同的A，B负荷同时投入时）从而改变潮流方向。

C站，一方面经70KM短距离线路与B站相联，另一方面与E站并联经200KM中距离线路与无穷大母线MG相联，本站还有地方负荷。

此电力网是具有多个节点的环形电力网，通过投切线路，能灵活的改变接线方式，如切除XLC线路，电力网则变成了一个辐射形网络，如切除XLF线路，则C站、E站要经过长距离线路向系统输送功率，如XLC、XLF线路都断开，则电力网变成了T型网络等等。

在不改变网络主结构前提下，通过分别改变发电机有功、无功来改变潮流的分布，可以通过投、切负荷改变电力网潮流的分布，也可以将双回路线改为单回路线输送来改变电力网潮流的分布，还可以调整无穷大母线电压来改变电力网潮流的分布。

在不同的网络结构前提下，针对XLB线路的三相故障，可进行故障计算分析实验，此时当线路故障时其两端的线路开关QFC、QFF跳开（开关跳闸时间可整定）。

四、试验设备的数字化

发电机组的调速装置、励磁调节器、准同期装置以及线路过流保护和重合闸装置均是微机型，参数可以修改，并且每台微机励磁调节器可通过串口与上位机相联，即与“PS-5G型电力系统微机监控实验台”的主机系统相联（如附图二所示），显示每台发电机的运行状况，发电机频率、发电机定子电流、电压、有功功率、无功功率、发电机转子电流、转子电压以及发电机运行区。

监控试验台对电力网的九个支路全部采用了微机型的标准电力监测仪，可以显示各支路的电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数、频率等所有电量，并且九台监测仪能过RS485通信口与主机相联，实时显示电力系统的运行状况，以及各开关的动作情况，并且可以控制各开关的跳、合闸，打印报表，实现电力系统调度自动化功能。在分组实验时，指导教师可以在监控试验台上观察到每台发电机的运行状况，了解实验情况，使教学实验管理现代化。

五、实验功能的扩展

1、电力系统综合试验室可开出电力系统自动化专业的40多个教学实验，包含了十多门专业课程，而这个试验平台远不止开出这些实验，它还可以开出《电机学》的直流电机、同步发动机等实验，还可以开出《电力电子》的一系列实验等等。

2、电力系统综合试验室能满足本科生的课程设计和毕业设计需要，能针对全部的专业课程进行课程设计和毕业设计。

3、电力系统综合试验室能作为电力系统工程专业的一个生产实习基地。能很好的弥补学生在实际电厂中不能动手操作等实习中的不足。

4、发电机电流、电压都按电力系统规范留有标准接口，并且都引至端子。开关的跳、合闸控制和位置信号也引至端子，能作为教师和研究生的科研产品开发平台。

5、可以为社会办学，举办电力系统运行调度和控制技术培训班。提高设备的利用率。

六、教学实验项目

1．电力系统运行

1）发电机启动和调整实验；2）电力系统运行方式实验；3）电力系统负荷调整实验；

2．电力系统分析实验

1）电力系统潮流计算分析实验；

2）电力系统故障计算分析实验；3）切机、切负荷等稳定实验；

3．调度自动化实验

1）电力系统实时监控； 2）电力系统有功功率调整； 3）电力系统无功功率调整； 4）电网运行方式变化。4．准同期并列实验

1）手动准同期并列实验； 2）半自动准同期并列实验； 3）全自动准同期并列实验； 4）各种信号波形观测。5．同步发电机微机励磁实验

1）不同（控制角）的励磁电压波形观测实验；

2）同步发电机起励实验； 3）控制方式及其相互切换实验； 4）逆变灭磁和跳灭磁开关灭磁实验； 5）伏赫限制实验； 6）同步发电机强励实验； 7）欠励限制实验； 8）调差特性实验； 9）过励限制实验； 10）PSS实验。

6．单机——无穷大系统稳态运行方式实验

1）单回路稳态对称运行实验；

2）双回路与单回路的稳态对称运行比较试验； 3）单回路稳态非全相运行试验。

7．电力系统功率特性（功角）和功率极限（静态稳定性）实验

1）无调节励磁时，功率特性和功率极限的测定； 2）手动调节励磁时，功率特性和功率极限测定； 3）微机自并励时，功率特性和功率极限的测定； 4）微机它励时，功率特性和功率极限的测定； 5）单回路、双回路输送功率与功角关系实验。

8．电力系统暂态稳定性实验

1）短路类型对电力系统暂态稳定性的影响实验； 2）故障切除时间对暂态稳定的影响实验； 3）有无强励磁对暂态稳定性影响试验；

4）线路重合闸及其对系统暂态稳定性影响的实验； 5）同步发电机异步运行和再同步实验。

9． 单机带负荷实验

1）独立系统的特性实验； 2）投、切不同负荷的实验； 3）调速器调差特性试验； 4）甩负荷实验；

10．其它实验（部分实验需外接仪表）

1）发电机的空载特性实验； 2）发电机的短路特性实验； 3）发电机的负载特性实验； 4）同步发电机直轴参数的离线测定； 5）同步发电机参数的在线测定； 6）同步发电机静态安全运行极限的测定。

七、试验设备清单

1、WDT-III电力系统综合自动化试验台

2、PS-5G型电力系统微机监控试验台

注：

实验室占地面积60～100平方米

四～五套

一套

11.8万×（3～5）＝35.4～59万

12万

共计：

47.4～71万元

通信电WDT-III电力系统综合自动化试验台GBWDT-III电力系统综合自动化试验台GDWDT-III电力系统综合自动化试验台GA PS-4G型电力系统微机监控试验台电力系统微机监控试验台MAQFXLMFXLQFMGGAQFQFXLQFQFXLQFMDQFWGXLGBMBQFXLQFGDLDQFLDQFMCME华中科技大学GCLDGE武汉华工大电力自动技术研究所WDT-III电力系统综合自动化试验台GE 14

WDT-III电力系统综合自动化试验台缆 GCMAMFMGG-AW-GKMDG-BMBMD纯电阻感性负荷纯电感G-DMCMEG-CG-E 15

HGWT-03型微机准同期装置无穷大母线至QF4至QF6 WL-04B型微机励磁调节器 YHB-II型微机线路保护自并励自耦调压器同步发电机它励手动励磁至KM1直流电动机至KM5 TGS-04型微机调速装置测速装置注：SAV为切换开关