雙速電動(dòng)機(jī)控制電路的教學(xué)設(shè)計(jì)
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【摘要】依據(jù)人才培養(yǎng)方案、課程標(biāo)準(zhǔn)及維修電工（中級(jí)）職業(yè)技能鑒定的要求，電機(jī)控制線(xiàn)路與技能訓(xùn)練是重要課程。電機(jī)控制電路理論性強(qiáng)，內(nèi)容抽象。為了提高教學(xué)效果，教學(xué)設(shè)計(jì)打破傳統(tǒng)的教學(xué)模式，采用小組合作、自主探究和反思評(píng)價(jià)法，并借助相關(guān)的多媒體教學(xué)資源，幫助學(xué)生突破重難點(diǎn)。本文闡述的是雙速電動(dòng)機(jī)按鈕控制電路的教學(xué)設(shè)計(jì)。
【關(guān)鍵字】電機(jī)控制;教學(xué)設(shè)計(jì);自主探究;仿真演示
根據(jù)機(jī)電大類(lèi)人才培養(yǎng)方案、課程標(biāo)準(zhǔn)及維修電工（中級(jí)）職業(yè)技能鑒定的要求，電機(jī)控制線(xiàn)路與技能訓(xùn)練是重要課程。如何上好這門(mén)課程，保證考工的通過(guò)率，教學(xué)設(shè)計(jì)是顯得尤為重要。教學(xué)設(shè)計(jì)往往決定著教學(xué)工作的方向，同時(shí)也成為教師從師任教必備的基本功。本次教學(xué)設(shè)計(jì)主要從教材分析、教法學(xué)法、教學(xué)程序、教學(xué)環(huán)節(jié)等方面分析，其目的是優(yōu)化教學(xué)過(guò)程，提高教學(xué)效果。
一、教材分析
1．教材的地位與作用筆者所在學(xué)校使用的教材是自編的校本教材《中級(jí)維修電工考證綜合實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)》，這本教材是將《低壓電器》課程的課程實(shí)訓(xùn)，和維修電工（中級(jí)）考證的技能訓(xùn)練進(jìn)行整合編寫(xiě)而成的，實(shí)用性很強(qiáng)。本課程與《低壓電器》課程同時(shí)開(kāi)設(shè)，等學(xué)期課程結(jié)束的同時(shí)申請(qǐng)維修電工（中級(jí)）職業(yè)資格的鑒定。本實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目是雙速電機(jī)按鈕控制電路，在做本實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目之前，學(xué)生已基本掌握了單速電機(jī)的降壓起動(dòng)、制動(dòng)等常種控制電路，雙速電機(jī)的控制對(duì)于學(xué)生來(lái)講是一個(gè)完全不同于單速電機(jī)控制的新知識(shí)。根據(jù)以往的維修電工（中級(jí)）考證經(jīng)驗(yàn)，中級(jí)工的技能考核方案，基本是圍繞單速電機(jī)的降壓起動(dòng)、能耗制動(dòng)控制電路以及雙速電機(jī)的自動(dòng)控制電路設(shè)計(jì)的，盡管本實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目是雙速電機(jī)按鈕控制電路（手動(dòng)控制），但對(duì)于整個(gè)課程的承前啟后性起著重要的作用。在雙速電機(jī)控制方面，它是一個(gè)鋪墊，為后期學(xué)習(xí)雙速電機(jī)自動(dòng)控制線(xiàn)路打基礎(chǔ)。2．教學(xué)的重點(diǎn)、難點(diǎn)根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)、學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)、能力素質(zhì)的要求，綜合本實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，確定如下教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)。教學(xué)重點(diǎn)：（1）控制電路各器件間的作用及控制關(guān)系；（2）控制電路的接線(xiàn)設(shè)計(jì)。確定重點(diǎn)的依據(jù)：雙速電機(jī)控制電路，無(wú)論是手動(dòng)控制，還是自動(dòng)控制電路，其控制原理是一樣的，學(xué)生只有理解雙速電機(jī)手動(dòng)控制電路的工作原理，掌握每個(gè)元器件的控制關(guān)系及作用并能熟練完成接線(xiàn)，才能進(jìn)一步掌握后序的雙速電機(jī)自動(dòng)控制，最終順利的通過(guò)國(guó)家維修電工（中級(jí)）考證。教學(xué)難點(diǎn)：（1）控制電路的接線(xiàn)設(shè)計(jì)（2）電路的檢測(cè)與排故確定教學(xué)難點(diǎn)的依據(jù)：面對(duì)不同電機(jī)的控制線(xiàn)路，線(xiàn)路接線(xiàn)設(shè)計(jì)是不一樣的。但維修電工總的基本要求不變，即正確性、合理性、經(jīng)濟(jì)性、美觀性四個(gè)要求。由于考工的時(shí)限要求，那么如何在有限的時(shí)間內(nèi)，接線(xiàn)速度快，工藝美觀，走線(xiàn)合理顯得尤為重要，而這三個(gè)要求體現(xiàn)在接線(xiàn)時(shí)，用線(xiàn)短、少，線(xiàn)路分布合理。通過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，接線(xiàn)時(shí)用線(xiàn)越短、越少，分布越合理，那么其接線(xiàn)速度就越快。因此，我把控制電路的接線(xiàn)設(shè)計(jì)作為難點(diǎn)來(lái)講。3．教學(xué)目標(biāo)根據(jù)維修電工（中級(jí)）考工要求及學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，擬定以下教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：（1）控制電路各元器件間的控制關(guān)系及作用；（2）掌握此類(lèi)電路接線(xiàn)設(shè)計(jì)的方法能力目標(biāo)：（1）識(shí)讀原理圖能力（2）接線(xiàn)設(shè)計(jì)及接線(xiàn)能力（3）線(xiàn)路檢測(cè)與排故能力素質(zhì)目標(biāo)：（1）養(yǎng)成科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度（2）形成規(guī)范的操作習(xí)慣（3）學(xué)會(huì)與他人合作溝通
二、教法學(xué)法
1．學(xué)情分析本課程的授課對(duì)象是應(yīng)電電子技術(shù)專(zhuān)業(yè)二年級(jí)學(xué)生，學(xué)習(xí)了如《電工基礎(chǔ)》、《模擬電路》、《數(shù)字電路》等專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，具備了一定的識(shí)圖能力，但對(duì)于駕馭大型控制電路，特別是復(fù)雜控制電路的接線(xiàn)設(shè)計(jì)能力上，顯得靈活變通性不夠。2．教法實(shí)物演示：借助于自制的示教板及高級(jí)維修電工實(shí)訓(xùn)考核裝置，使學(xué)生能夠真切地感受該控制電路的調(diào)速效果及接線(xiàn)效果，同時(shí)也可以激發(fā)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐興趣。仿真演示：電路各部分元件電氣聯(lián)系比較多，為了讓學(xué)生更好地理解各部分的動(dòng)作過(guò)程，在分析電路工作原理時(shí)，借助電子CAD仿真軟件，讓學(xué)生能夠直觀的理解各按鈕與接觸器之前的控制關(guān)系，進(jìn)一步掌握各元器件在電路中所起到的作用。活動(dòng)探究：講某個(gè)節(jié)點(diǎn)的接線(xiàn)時(shí)，在教師的啟發(fā)誘導(dǎo)下，以學(xué)生獨(dú)立自主學(xué)習(xí)和合作討論為前提，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，開(kāi)發(fā)學(xué)生的智力，培養(yǎng)他們的自學(xué)能力?？偨Y(jié)歸納：在該項(xiàng)目完成之后，對(duì)整個(gè)班級(jí)的實(shí)訓(xùn)情況進(jìn)行總體評(píng)價(jià)，讓學(xué)生形成統(tǒng)一認(rèn)識(shí)，從而實(shí)現(xiàn)由感性到理性的升華。3．學(xué)法小組合作學(xué)習(xí)法：在高級(jí)維修電工實(shí)訓(xùn)裝置上進(jìn)行分組操作，直觀認(rèn)識(shí)電路的控制關(guān)系及作用，感受電機(jī)調(diào)速效果，從而提高學(xué)習(xí)興趣。自主探究法：在電工線(xiàn)路接線(xiàn)時(shí)，采用的是一人一工位。雖然是同一張控制原理圖，但鼓勵(lì)學(xué)生按照自己的理解，接出最為合理、經(jīng)濟(jì)的電工板。反思評(píng)價(jià)法：每做完一個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，選出接的工藝最好，最合理的電工板，讓其他人與之對(duì)照差距，取長(zhǎng)補(bǔ)短，爭(zhēng)取下次實(shí)訓(xùn)全班的知識(shí)儲(chǔ)備、操作技能都要有所提高。
三、教學(xué)程序
在課程教學(xué)之前，教師準(zhǔn)備如下內(nèi)容：1．在自制電工板、高級(jí)維修電工實(shí)訓(xùn)考核裝置上接出該控制電路；2．在電子CAD仿真軟件上，畫(huà)出該線(xiàn)路原理圖，進(jìn)行仿真，觀察元件之間的動(dòng)作過(guò)程；3．前期對(duì)于初學(xué)者，要求在PROTEL軟件上，畫(huà)出該控制電路的接線(xiàn)圖。教學(xué)過(guò)程：（一）點(diǎn)評(píng)主電路接線(xiàn)、布置任務(wù)1．了解完成情況2．指出存在問(wèn)題3．提出接線(xiàn)建議4．布置任務(wù)（二）講授新課、探求新知1．控制電路工作原理分析：借助于CAD仿真軟件及實(shí)訓(xùn)考核裝置，講解電路工作原理，因?yàn)楸菊n程是實(shí)訓(xùn)課程，所以本部分內(nèi)容重點(diǎn)放在元器件上控制關(guān)系及作用上。2．控制電路接線(xiàn)圖設(shè)計(jì)指導(dǎo)（難點(diǎn)）：（1）一般思路，按電路原理圖接線(xiàn)，只能保證電路的正確性；（2）靈活性思維，在保證電路功能不變的前提下，改變某些觸點(diǎn)接線(xiàn)的順序，會(huì)使得接線(xiàn)用料大大縮減，這樣既能保證電工接線(xiàn)的合理性、經(jīng)濟(jì)性、工藝性，又能大大提高接線(xiàn)的速度。那么改變哪些觸點(diǎn)的接線(xiàn)順序會(huì)有這樣的作用，我會(huì)在PRO－TEL仿真軟件上進(jìn)行仿真，同時(shí)借助于自制雙速電動(dòng)機(jī)按鈕控制電路示教板向?qū)W生進(jìn)行講解。在關(guān)鍵點(diǎn)創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生靈活思維，從而達(dá)到突破難點(diǎn)的效果。（3）提高，本電路當(dāng)中共有兩條支路，每條支路當(dāng)中都存在可以改變位置達(dá)到以上效果的觸點(diǎn)，我只講解其中一條，另一條由學(xué)生自己思考接線(xiàn)順序，從而加深理解，進(jìn)而形成接線(xiàn)本能的效果。3．通電前萬(wàn)用表檢查電路的方法介紹該電路檢查方法時(shí)，需強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)：通電前必須進(jìn)行萬(wàn)用表檢查，在保證電路正確性的前提下，方可進(jìn)行通電調(diào)試，從而保證人身安全，設(shè)備安全。（三）自主接線(xiàn)、技能提高在學(xué)生接線(xiàn)過(guò)程中，教師多注意觀察，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在問(wèn)題進(jìn)行修正，另外有閃光點(diǎn)的也可進(jìn)行介紹表?yè)P(yáng)，進(jìn)一步激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。（四）通電調(diào)試教師主導(dǎo)，學(xué)生主體，注意安全。
四、板書(shū)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目十四雙速電動(dòng)機(jī)按鈕控制電路
（一）電路原理圖（二）工作原理合上電源開(kāi)關(guān)QS，按下SB2，KM1線(xiàn)圈通電，主觸點(diǎn)接通，電機(jī)△形低速運(yùn)行，按下SB3，KM1線(xiàn)圈斷電，主觸點(diǎn)斷開(kāi)，同時(shí)KM2、KM3線(xiàn)圈通電，主觸點(diǎn)接通，電機(jī)YY形高速運(yùn)行。按下SB1按鈕常閉斷開(kāi)，所有線(xiàn)圈斷電，所有觸點(diǎn)復(fù)位，電機(jī)停止運(yùn)行。五、教學(xué)反思從最近幾屆的考工情況看，通過(guò)理論結(jié)合實(shí)際的教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生合作學(xué)習(xí)、自主探究、反思評(píng)價(jià)的學(xué)習(xí)方式取得了良好的成績(jī)，考工通過(guò)率達(dá)到百分之九十以上。這種教學(xué)方式充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的主體意識(shí)，教師更多的是起到點(diǎn)撥、引導(dǎo)作用，而學(xué)生在課堂上能夠輕松愉快地掌握知識(shí)。比如在雙速電機(jī)按鈕控制電路的接線(xiàn)設(shè)計(jì)中，筆者講解其中一條支路的接線(xiàn)技巧，另一條支路由學(xué)生借助示教板、電子CAD仿真軟件，自己思考接線(xiàn)。這樣有助于對(duì)后續(xù)其他電路的學(xué)習(xí)?？傊?，對(duì)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)的思考是永無(wú)止境的，面對(duì)現(xiàn)在的信息化技術(shù)，如何將它們運(yùn)用于課堂，更好地服務(wù)于學(xué)生，值得思考。
作者:蔡蓓蓓 單位:江蘇商貿(mào)職業(yè)學(xué)院