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序論:在您撰寫電動機正反轉實訓總結時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
中圖分類號:G622 文獻標識碼:B 文章編號:1002-7661(2016)11-005-01
PBL的全稱為Problem Based Learning,即以問題為導向的教學方法?;趯W生的專業知識和實踐能力,先提出問題,學生自主設定解決問題的理論方案,并且應用自己的理論方案在實訓中實際動手操作,做到了理論聯系實際,激發學生理論和實際的學習興趣。PBL教學法最早起源于20世紀50年代加拿大麥克馬斯特大學的醫學教育,因其直指知識的應用和職業技能的培養,受到國際社會普遍認同,目前已經成為了國際上較流行的一種教學方法。
PBL的教學思路是:“教師提出問題―學生查找資料―分組討論―教師總結”。與傳統的知識傳授不同,PBL教學模式的組織形式是“以學生為主體、以問題為中心”,將學習與問題掛鉤,使學習者投入于問題中。通過學生的自主探究和相互合作來解決問題,從而學習到隱含在問題背后的科學知識,學生在這個過程中自然而然地獲得了解決問題的技能和自主學習的能力。
將PBL教學法應用于專業綜合實訓教學中,注重教學模式的實踐方案設計與教學質量評估。在教師的整體把握和指導下,強調學生的主動參與。充分發揮學生學習的主觀能動性,通過學生發言情況和學生資料準備的深度和廣度以及教學結束后學生對于知識的掌握度進行教學質量評估。
學生在實踐中,本專業各科知識綜合運用能力、問題分析能力、實際動手能力和理論聯系實際的能力得到鍛煉和提高。
電動機正反轉電路是電動機繼電―接觸器控制系統中的一個基礎并且重要的應用。即考查學生對方電動機電氣控制線路的理論部分的掌握情況,也考查了學生的實際動手操作能力。而且,電動機正反轉有明顯的實驗現象,有利于激起學生的學習興趣和熱情。
下面是關于PBL在電動機正反轉實訓中的具體應用:
一、教師提出問題:
1、電動機的工作原理?
2、電動機正反轉的工作原理?
3、對電動機正反轉控制需要那些電器,這些電器哪些是手動控制,哪些是自動控制?
4、電動機正反轉控制電路需要哪些保護措施,分別能實現何種保護,如何實現該種保護?
5、畫出電動機正反轉控制的連線電路圖。
6、實際操作連線時有哪些注意事項?
二、學生準備資料:
1、學生在圖書館,書店及網上查找問題的答案,對電動機的工作過程及電動機的繼電―接觸器控制系統的理論部分有了一定的了解。
2、學生設計電動機正反轉控制電路圖,同時,結合所搜索到的資料,設計幾種不同的控制方案,然后分別論證每種方案的優缺點,最后,選擇一個最合適的方案。
3、列出實際操作時要注意的事項,同時特別說明實際操作中要注意哪些安全事項。
三、學生在實驗室實際操作:
1、組織學生來到實訓實驗室,選擇學生需要的控制電器及其他所需器件,指導學生在保證安全的前提下按其自行設計的方案連接電路。
2、觀察實驗結果,分析實驗結果是否正確,如有問題,查找原因,改正。
3、記錄實驗過程,實驗結果及實驗心得。
四、教師對學生考查及總結:
1、教師分別就電動機正反轉的理論部分及實際操作部分分別提出有專業性的問題,通過學生的回答。了解學生的掌握情況。
2、教師全面總結電動機正反轉理論及實訓部分應知應會的知識點和相關的擴展,圓滿完成本次實訓,達到良好的教學效果。
通過PBL教學法,教師先提出問題,為學生指明了研究方向,然后學生分組查找資料,增強了材料收集能力、協作能力和自學能力。接下來開展實訓,理論指導實踐,增強了學生實際操作的能力。最后教師考核和總結,掌握了學生的學習程度,完善了學生的知識體系。也提高了學生的分析問題,解決問題的能力。
參考文獻:
[1] 運紅麗 王麗君.PBL教學模式在機械工程測試技術教學中的應用[J]科技信息,2010:3.
【關鍵詞】電氣控制 實訓教學 驗證法 應用
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2013)23-0073-02
一 前言
在電氣控制技術相關課程的教學工作中,實驗實訓教學必不可少。實驗實訓教學不但幫助學生理解所學的知識,更重要的是提高了學生的動手能力及對專業知識的運用能力,這是各類學校培養學生的一個重要目標。
作為實驗實訓指導教師,針對每一個課題,盡管都做了充分的準備,但在教學實踐中,由于各種因素的影響和條件變化,都會出現錯誤的實驗實訓結果,這使得一堂實驗實訓課,老師的主要任務就是排查故障,再加上每一位學生的思路各異,要在有限的時間里解決好每一個問題,是件非常困難的事情。為很好地體現實驗實訓課的教學效果,完成“教、學、做”一體的教學過程,教師除了在課前進行充分準備外,教學過程的設計也是順利完成實驗實訓課題的一個重要保證。
二 分段驗證法
在電氣控制類課程的實驗實訓教學中,我們需要通過一些電路的安裝來驗證電路的功能,理解其工作原理,提高學生的實際動手及知識運用能力。實際操作中,通常是學生完成了電路的安裝,檢查無誤后,通電驗證電路的功能是否實現。一旦電路不能實現要求的功能,該電路只能返工,逐一檢查、改正錯誤,甚至重新安裝,這對剛開始學習電路原理的學生而言,實在是一個費力費時的過程,結果要么因為時間限制而放棄獨立思考,照抄照搬地完成任務;要么無法解決故障、徹底放棄,最終使實驗實訓效果大打折扣。
通過認真總結和分析,筆者覺得具有各種功能的電路,其實都是由各種單一功能的電路組合而成的,尤其是我們作為實訓課題的很多電路,它們都是一些典型功能模塊電路的組合。因此,應在最后通電驗證一個實訓電路的功能是否正確之前,即在電路安裝過程中,分階段驗證每一個功能電路正常工作,那么整個電路的功能最終一定會正常出現,這就是分段驗證法設計的思路。
三 分段驗證法的教學實施
以《電機及控制技術》為例,“電動機正反轉雙重聯鎖控制”及“電動機Y-降壓啟動自動控制”兩個實訓內容是這門課重要的實訓課題,利用分段驗證法將能快速、準確地指導學生完成這兩個電路的安裝。
1.電動機正反轉雙重聯鎖控制
第一,電路原理圖,見圖1。
第二,操作步驟如下:(1)主電路連接并檢查:重點檢查KM1、KM2主觸頭接線的正確性,即相序改變的正確性,防止通電時相間短路或電動機不反轉。
(2)控制電路安裝及功能驗證:按圖2安裝控制電路,實現電動機單向點動控制;按圖3安裝控制電路,實現電動機反向點動控制;按圖4安裝控制電路,實現電動機正反向連續運行、啟??刂?,此時一定要交代學生,按鈕的操作順序是正(反)轉——?!矗ㄕ┺D,不能直接由正轉變為反轉(要求學生思考為什么?);按圖5安裝控制電路,實現電動機正反轉按鈕聯鎖控制;按圖6安裝控制電路,實現電動機雙重聯鎖(接觸器聯鎖、按鈕聯鎖)正反轉控制。至此,電路安裝完畢,功能正確。
2.電動機Y-降壓啟動自動控制
第一,電路原理圖,見圖7。
第二,操作步驟如下:(1)照圖8連接主電路,重點檢查電動機六個接線端子與交流接觸器(KMY、KM)的接線位置是否正確。
(2)控制電路安裝及功能驗證。按圖9安裝控制電路,實現交流接觸器KM的點動控制(此時電動機不運轉,可通過接觸器KM觸頭吸合、釋放的聲響判別);按圖10安裝控制電路,實現交流接觸器KM的連續控制(此時電動機不運轉,接觸器KM觸頭只吸合、不釋放);按圖11安裝控制電路,實現電動機Y形接法連續運行控制(此時電動機單向運轉,用萬用表檢測電動機各相繞組電壓應為220V數量級);按圖12安裝控制電路,實現電動機Y形啟動,延時斷電自動停止運行控制(此時電動機啟動并單向運轉,延時一段時間斷電,電動機自動停止運行),調節時間繼電器,確定延時時間;按圖13安裝控制電路,實現電動機Y形啟動,延時自動換接形運行的控制,觀察電動機運行狀態的變化,用萬用表檢測電動機各相繞組電壓的變化。至此,電路安裝完畢,功能正確無誤。
四 結束語
通過上述分析可以看出,分段驗證法可以幫助教師順利完成實訓指導,做到條理清晰、結果正確,無需二次返工。對于學生而言,在整個電路安裝過程中,分段施工、分段驗證,通過實際的電路功能展示,清晰地驗證出電路安裝的正確性,直觀地感受到電路產生故障的原因所在,隨著電路最終安裝完成,學生又一次將每一個功能電路熟悉了一遍,當然也更容易理解完整電路的功能是如何獲得的。
分段驗證法在實施中,由于需要通電驗證電路的各階段功能,所以教師一定要注意組織好學生聽從指揮,嚴格執行“斷電操作”要求,即確保在電路不帶電的情況下安裝線路。同時,應要求學生在驗證電路功能符合要求后,才能進行下一步操作,保證實訓過程繁而不亂。
長期教學實踐證明,分段驗證法在提高學生學習興趣的同時,重點培養了學生在實踐過程中思考問題、分析問題和解決問題的能力,對培養學生的創新能力有較大幫助,是“教、學、做”一體化教學取得良好效果的一種行之有效的教學方法,希望廣大同行積極研究,推廣到各科目的教學工作中去,在提高自身業務水平的同時,也讓所有的學生學有所成。
參考文獻
Abstract: The basic link of electric control devices is made up of the electrical control line circuit such as self-locking、positive and negative rotation control、sequence control and so on. This paper mainly analyses three experiment's common fault and then summarizes the methods of analysing and clearing of fault, and then make students master the basic link of electrical congtrol line circuit, at the same time, these lay the foundation for analysing the working principle and repairing the whole of production machinery's electrical congtrol line.
關鍵詞:自鎖控制線路;正反轉控制線路;順序控制線路
Key words: self-locking control line;positive and negative rotation control line;sequence control line
中圖分類號:TM92 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2011)28-0048-01
0 引言
各種生產機械的電氣控制設備有著各種各樣的電氣控制線路。這些控制線路不管是簡單的還是復雜的,一般都是由一些基本的控制環節組成的,在分析控制線路的原理和判斷其故障時,一般都是從這些基本環節著手。因此,掌握電氣控制線路的基本環節,對生產機械整個電氣控制線路的工作原理分析及維修有著很大的幫助。
1 基本電氣控制線路實驗
在電氣控制線路的基本環節中,自鎖、正反轉和順序等是比較常見的控制線路,也是電氣控制線路實驗的基本內容,筆者從事電氣控制線路教學多年,現將這三種線路在學生實驗過程中常見的故障總結如下:
1.1 自鎖控制線路實驗 自鎖控制線路主要作用是可以使電動機連續運行。
正?,F象:按下啟動按鈕SB2,電動機啟動;松開SB2,電動機繼續運行;按下停止按鈕SB1,電動機停止。
故障現象:按下啟動按鈕SB2,電動機啟動;松開SB2,電動機繼續運行;按下停止按鈕SB1,電動機不會停止,只有切斷電源,電動機才會停止。
故障分析:停止按鈕SB1沒有起作用。故障原因:如圖1。
KM常開自鎖觸點本應該接在線號3-4之間,即接在SB1的出線側(3)和SB2的出線側(4)之間,但是學生在接線過程中將KM的常開自鎖觸點接在了線號2-4之間,把SB1的進、出線側(2)和(3)接反了,造成了停止按鈕SB1失去了作用。
1.2 正反轉控制線路實驗 正反轉控制線路作用是可以實現三相異步電動機雙方向旋轉運行。它實際是在自鎖控制線路的基礎上分別多串了另外一個接觸器的常閉觸點即互鎖觸點(目的是為了避免電源短路)。
正?,F象:按下啟動按鈕SB2,電動機正轉;按下停止按鈕SB1,電動機停止;按下啟動按鈕SB3,電動機反轉。均不會啟動,沒有任何現象。
故障分析:電源不通電或者線路接錯。
故障原因:在排除電源、接觸器、熔斷器、熱繼電器等低壓電器自身故障后,查看線路。如圖2。
KM2的互鎖觸點應該接在線號4-5之間,KM1的互鎖觸點應該接在線號7-8之間,這樣可以保證KM1和KM2兩個接觸器不能同時得電,從而不會出現電源短路的故障。學生在接線時,將KM1和KM2的互鎖觸點位置接反了,KM1接在4-5之間,KM2接在7-8之間,用自己的互鎖觸點來控制自己的線圈,結果只能是兩個接觸器都不會得電。
1.3 順序控制線路實驗 在裝有多臺電動機的生產機械上,各電動機所起的作用不同,有時需要按一定的順序啟動才能保證操作過程的合理和工作的安全可靠,這些順序關系反映在控制線路上,就是順序控制。
正常現象:先按下啟動按鈕SB2,電動機M1先啟動,再按下啟動按鈕SB3,電動機M2后啟動,按下停止按鈕SB1,M1、M2同時停止。如果先按下SB3,沒有任何現象。
故障現象:按下SB2,M1、M2同時啟動;按下SB3,M1、M2同時停止。
故障分析:接在線號1-6之間的KM1常開觸點沒有起到順序控制的作用。
故障原因:如圖3。
KM1常開觸點本應接在1-6之間,學生接線時,將接在1的一側接在了7上,使得KM1常開觸點并在了啟動按鈕SB3兩端,從而造成了兩臺電動機同時啟動的現象。
2 結束語
學生在實驗、實訓過程中,經常會混淆低壓電器的進線、出線側,造成這種情況的原因,第一是對線路不熟悉;第二是遇到比較復雜的線路、使用導線較多時,思路不清晰。針對以上問題,首先學生應該能順利的畫出線路原理圖,在圖上標出線號;其次在實驗、實訓過程中同一相要使用同一顏色的導線,在導線兩端需注明線號,以便于實驗、實訓教學任務的順利完成。
參考文獻:
1 課程特點
1.1 《電力拖動》課程特點
電力拖動主要講如何用電力系統去帶動電機按照你想要的轉動方式去轉動。它是由電動機、傳動裝置、控制設備和生產機械四個基本部分組成。
電力拖動控制線路是以按鈕、熔斷器、開關、按觸器、繼電器等低壓器件為基礎的控制線路。學生在做電力拖動的接線之前,須看懂最基本的電路原理圖,知道原理圖的每個電氣符號對應實驗板上的哪個電氣元件,哪個圖示點對應著哪個實際接線點。實訓室有實物,學生通過拆裝很快就能認識其每個器件的結構和接線方式。但難點在于理解控制電路,控制電路常開、常閉按鈕,學生容易理解,但對復合按鈕,比如三相異步電動機的正反轉互鎖電路,涉及到常開常閉混為一體的按鈕,學生接受困難。如得電時,即按下按鈕,接觸器的某個常閉觸頭斷開,其相對應的常開觸頭就閉合,學生容易混淆;接線如果沒有遵守相關的規則,容易接錯,線路太多,不容易查找故障。據以往的教學經驗,總結電力拖動的教學過程中學生普遍遇到的難題:識圖困難、電路理解困難、線路圖與實際元件對應不準確、接線混亂、不能獨立檢測和調試控制線路等。
1.2 《可編程控制器PLC》課程特點
隨著科學技術的發展,可編程序控制器即PLC代替繼電器控制系統成為工業自動化的重要組成部分??删幊绦蚩刂破魇且环N數字運算操作電子系統,專為在工業環境應用而設計。它采用可編程的存儲器,用來在其內部存儲、執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作指令,并通過數字式或模擬式的輸入和輸出,控制各種類型的機械或生產過程。
控制電路變化了,繼電器電路就要更改,可能連原來的電路板都不能用了??删幊炭刂芇LC最大優點就是電路不需要大范圍的改動就能適合大量的控制電路,重新編程,就能實現更改,PLC最開始就是用在需要頻繁更改控制電路的地方??梢哉f《可編程控制PLC技術》是在《電力拖動》基礎上的升級版,功能大大加強,節省更多的成本,只需要更改程序,程序里的“軟繼電器”就可以達到實物版繼電器的要求,實時在計算機上監控程序的運行,查錯修改都十分的方便。但是離開《電力拖動》的學習,學生沒有辦法理解繼電器的動作原理,結構等。
2 兩門課程結合教學原因
顯而易見,傳統教學是先《電力拖動》教學,然后再《可編程序控制器PLC》教學。教學相隔時間長,知識的連貫性差,學生沒有辦法把兩門課的知識融會貫通,達不到理想的教學效果。因此,將《電力拖動》與《PLC》結合起來教學,更有利于學生對電氣自動化專業知識的學習和掌握。
3 兩門課程結合優勢
將《電力拖動》與《可編程控制PLC》相關教學環節組成一個系統,進行統一規劃、組合,加強了兩門課之間的內在聯系,又減少了不必要的重復,使課程設置更加精練,知識連貫性好,在了解繼電器電路連線繁雜,不易查錯的基礎上,更好地理解只要編寫一段程序就能達到連接很多繼電器的效果。
4 具體實施過程
如何化難為易,讓學生理解兩門課的理論內容,掌握電力拖動控制線路的安裝檢修,PLC的編程指令、PLC編程方法、I/0地址分配、外圍接線的連接、程序寫入與運行等,需要在實踐教學中不斷探索,嘗試更加有效地教學模式。
4.1 制訂相應的教學大綱
在教學中,將電力拖動和PLC兩門課程相近部分有機結合,以電力拖動教學為主,把PLC的內容結合進電力拖動教學,讓學生在電力拖動實訓中完成可編程序控制器應用的學習。
首先,將電力拖動同一電路與PLC的程序相結合教學。如分析實物接觸器的常開、常閉觸頭時與PLC中的常開、常閉觸點相比較,對應學習,有利于學生的理解。
其次,學習電力拖動的經典電路時,如三相異步電動機的正反轉控制,順序控制,多地控制,Y一降壓啟動控制,分析主電路與控制電路的控制要求和工作原理。在控制電路的分析過程中,把與PLC的外圍電路和梯形圖的程序編寫相結合,將控制電路改成梯形圖。將電力拖動經典電路轉換成PLC梯形圖后,電力拖動和PLC的教學就緊密結合在一起,融會貫通,取得更好地教學效果。
4.2 《電力拖動》的實訓教學與《可編程控制器PLC》實訓教學相結合
舉個例子:三相異步電動機的正反轉實驗。
4.2.1 《電力拖動》部分實訓
如圖1,圖2所示三相異步電機動正反轉控制電路,學生以兩人一組為單位討論分析。并根據(圖1)三相異步電動機的正反轉的電路圖,連接出圖2所示的三相異步電動機的正反轉的接線(此圖學生連線有誤)。
觀察電力拖動實訓里,得出三相異步電動機的正反轉的實驗結果,并填下如下空格。(如表1)
4.2.2 《可編程控制PLC》部分設計
在PLC控制電路設計過程中,要完成以下幾步,由學生填寫。
(1) I/O地址分配表(如表2)。
(2)PLC接線圖。
根據I/O分配表格,畫出PLC接線圖。
(3)梯形圖。
觀察三相異步電動機正反轉的控制電路部分,把電路橫過來,讓學生根據圖5的控制電路圖對其硬件觸點進行轉化。方法就是對硬觸點進行軟化,可以得到如圖6所示的控制線路圖。
教師巡視指導,及時解疑釋難,引導學生積極探究、解決問題。最后得到如圖7所示的梯形圖程序。
4.3實踐操作并觀察現象
學生們可以得到與《電力拖動》三相異步電動機正反轉同樣的效果,融會貫通,對比兩者的優劣。
關鍵詞 電動機;正反轉控制;教學思路
中圖分類號 G642.4 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2011)21-0033-02
為適應全面建設小康社會對高素質勞動者和技能型人才的迫切要求,必須大力發展職業教育,同時要求教學一線的教師必須積極探索理論與實踐相結合的教學模式?!叭喈惒诫妱訖C正反轉控制”這部分內容在電工技術教材中至關重要,它是將前面所學的交流電路原理、變壓器、電動機及電工測量等內容有機地結合在一起,進行一次綜合性的應用?,F從理論與實踐相結合方面談談三相異步電動機正反轉控制的教學思路。
1 教學整體設計
電工技術是研究電能與其他能量之間相互轉換的規律及其在工程技術領域中應用的一門學科,而電動機及其控制這部分內容在整個教材中尤為重要[1-3]。在工農業生產中,生產機械往往要求其運動部件能實現正反2個方向的運動,例如銑床加工中工作臺的左右、前后和上下運動,起重機的上升與下降等,這就要求電動機能實現正反轉控制。從電動機的原理可知,改變電動機三相電源的相序即可改變電動機的旋轉方向,而改變三相電源的相序只需任意調換電源的2根進線,電路如圖1所示。將課堂搬到實驗室,邊教學,邊實驗,把理論教學與實踐教學有機結合,通過學習和實訓使學生掌握電動機正反轉控制線路的原理和安裝調試技能,將理論知識與實踐應用結合起來。以就業為導向,采用項目式教學,使學生在邏輯思維、創新精神和實踐技能方面都可以得到一定的鍛煉與提高。
在關于低壓電器及控制電路2個部分內容的處理上,可由一般習慣先集中介紹各類低壓電器再講控制電路,改為將電器及電路合在一起介紹,即先給出控制電路圖,再介紹該電路圖中所涉及的各種電器的結構與功能,最后說明該電器的功能如何在電路圖中予以實現[4-5]。后者系統性似乎稍差,但從學以致用的角度看,這樣安排有利于學生接受與記憶,這也是針對職業教育特點的一種嘗試。
2 控制線路的原理與特點
2.1 具有連鎖控制的電動機正反轉電路
聯鎖控制就是在同一時間里2個接觸器只允許1個工作的控制方式,也稱為互鎖控制。實現聯鎖控制的特點就是將本身控制支路元件的常閉觸點串聯到對方控制電路的支路中。
2.1.1 電路原理與特點。圖1左邊是主電路,正轉接觸器KM1的3對主觸頭把電動機按相序L1—U1、L2—V1、L3—W1與電源相接;反轉接觸器KM2的3對主觸頭把電動機按相序L3—U1、L2—V1、L1—W1與電源相接。因此,當按下正轉按鈕SB2時,KM1接通并自鎖,電動機正轉;如果按下反轉按鈕SB3,則KM2接通并自鎖,電動機反轉。當按下停止按鈕SB1時,接觸器釋放,電動機停轉。
圖1右邊是控制電路,它由2條啟動支路構成,且在對方支路中相互串聯上控制元件彼此的常閉輔助觸頭,實現互鎖。從主電路可以看出,KM1和KM2的主觸頭是不允許同時閉合的,否則會發生相間短路,因此要求在各自的控制電路中串接入對方的常閉輔助觸頭。當正轉接觸器KM1的線圈通電時,其常閉觸頭斷開,即使按下SB3也不能使KM2線圈通電;同理,當KM2的線圈通電時,其常閉觸頭斷開,也不能使KM1線圈通電。這2個接觸器利用各自的觸頭封鎖對方的控制電路,稱為互鎖。這2個常閉觸頭稱為互鎖觸頭??刂齐娐分屑尤牖ユi環節后,就能夠避免2個接觸器同時通電,從而防止了相間短路事故的發生。
2.1.2 應用。上述電路中,當電動機在正轉時,如要使其反轉,必須先按停止按鈕SB1,令KM1失電,常閉觸頭KM1閉合,然后按下SB3,才能使KM2得電,電動機反轉。 如果不按SB1而直接按SB3,將不起作用。 反之,由反轉改為正轉也要先按停止按鈕。該電路適用于重載拖動的機床等不能或不需要由一個轉向立即換為另一個轉向的機械設備,以減小換相對設備的機械沖擊力和電機繞組受到的反接電流沖擊,起到保護設備、延長其使用壽命的作用。
該控制電路能防止因操作失誤而造成直接正、反轉。 但是對于一些功率較小的允許直接正、反轉的電動機,采用這種電路會使操作不方便,為此可采用復式按鈕互鎖的控制電路,如圖2所示。
2.2 具有電氣和機械雙重聯鎖的正反轉控制電路
2.2.1 電路原理與特點。電路如圖2所示,SB1、SB2是2個復式按鈕,它們各使用了1對常開觸頭和1對常閉觸頭。SB1按鈕的常開觸頭用來連接正轉線圈KM1,其常閉觸頭則串接在反轉線圈KM2的電路中;SB2按鈕的常開觸頭用來連接反轉線圈KM2,其常閉觸頭又串接在反轉線圈KM1的電路中。當電動機正轉時,按下反轉按鈕SB2,它的常閉觸頭斷開,使正轉接觸器線圈KM1斷電;同時它的常開觸頭閉合,使反轉接觸器線圈KM2通電,于是電動機由正轉直接變為反轉。同理,按下SB1可以使電動機由反轉改為正轉,操作比較方便。因此,還可以稱圖1的電路為“正—停—反”電路,而稱圖2的電路為“正—反—停”電路。
2.2.2 應用。該電路在電力拖動中廣泛應用于中小型電動機的正反轉控制,以保障安全,提高生產效率。如Z3050型搖臂鉆床的立柱松緊電動機的正反轉控制,X62W型萬能銑床的主軸反接制動控制和CA6140型車床主軸正反向切削加工電動機的正反轉控制等。
3 線路安裝與調試
3.1 按照原理圖接線
主電路從QS到電機接線端子板的走線方式與單向啟動線路完全相同。2只接觸器的主觸點合理布線實現換相。進行輔助電路接線時,可先接好2只接觸器的自鎖線路,然后做按鈕連線,檢查無誤后,最后做輔助觸點聯鎖線。隨做隨檢查,反復核對,避免漏接、錯接和重復接線。
3.2 檢查線路
對照原理圖、接線圖逐線檢查。重點檢查主電路中2只接觸器之間的換相線,輔助電路的自鎖、按鈕互鎖及接觸器輔助觸點的互鎖線路。同時檢查各端子處接線是否牢靠,排除虛接故障。一是檢查主電路。斷開FU2以切除輔助電路。首先檢查各相通路:2支表筆分別接L1—L2、L2—L3和L1—L3端子,測量相間電阻值。未操作前應測得斷路;分別按下KM1、KM2的觸點架,均應測得電動機繞組的直流電阻值。接著檢查電源換相通路:2支表筆分別接L1端子和接線端子板上的U端子,按下KM1的觸點架時應測得R0;松開KM1而按下KM2觸點架時,應測得電動機繞組的電阻值。用同樣的方法測量L2—V、L3—W之間通路。檢查輔助電路。拆下電動機接線,接通FU2將萬用表筆接于QS下端L1、L2端子,操作按鈕前應測得斷路。按下SB2應測得KM1線圈電阻值,同時再按下SB1,萬用表應顯示線路由通而斷,這樣是檢查正轉停車控制,同樣的方法可以檢查反轉停車控制線路。按下KM1觸點支架應測得KM1線圈電阻值,說明自鎖回路正常,用同樣的方法檢查KM2線圈的自鎖回路。檢查電氣互鎖線路,按下SB2(或KM1觸點架),測得KM1線圈電阻值后,再同時按下KM2觸點架使其常閉觸點分斷,萬用表應顯示顯示線路由通而斷;說明KM2的電氣互鎖觸點工作正常,用同樣的方法檢查KM1對KM2的互鎖作用。檢查按鈕互鎖線路,按下SB2(或KM1觸點架),測得KM1線圈電阻值后,再同時按下反轉啟動按鈕SB3,萬用表應顯示線路由通而斷,說明SB3互鎖按鈕工作正常,用同樣的方法檢查SB2的互鎖按鈕的工作情況。
3.3 通電試車
上述檢查一切正常后,檢查三相電源,裝好接觸器的滅弧罩,清理實驗臺上的雜物,在教師監護下試車。注意觀察電動機起動時的轉向和運行聲音,如有異常立即停車檢查。
4 結語
這次課所用的實驗設備簡單,使學生將理論知識與實踐應用結合起來,給學生提供了更多的動手實踐機會,激發了他們的學習興趣,充分調動學生學習的積極性和主動性。實踐證明,實驗教學同理論教學是相互聯系、相互滲透、密不可分的。將實驗方法應用于理論教學,既能使課堂教學更直觀、生動,又能將實驗中的難點、重點分解到課堂教學過程中去處理、消化,降低了實驗操作的難度,充分發揮學生的主觀能動性。
5 參考文獻
[1] 常曉玲.電工技術[M].北京:機械工業出版社,2010.
[2] 華滿香,劉小春.電氣控制與PLC應用[M].北京:人民郵電出版社,2009.
[3] 田淑珍.電機與電氣控制技術[M].北京:機械工業出版社,2010.
隨著高職院校大力提倡建設智慧校園,信息化技術被廣泛應用到教育教學當中,信息化教學手段的運用受到廣大師生的認可,尤其是專業理論性強、內容枯燥乏味的低壓電器課程,綜合運用信息化教學手段,以取得良好的教學效果。
關鍵詞:
高職院校;信息化;低壓電器
0引言
隨著信息化手段的普及,網絡、多媒體技術已滲透到日常教學當中,此外,通過研究發現高職院校學生在學習過程中普遍存在抽象邏輯思維能力差,動手能力強,對直觀、形象的事物容易接受等特點。因此,信息化教學手段的運用越來越受到師生認可和追捧。本文以《低壓電器》中“三相異步電動機雙重聯鎖正反轉控制”為例,合理采用信息化教學手段,調動學生學習的積極性,達到良好的教學效果。
1教學分析
根據課程標準對本節內容的要求,從知識、技能與素質三個維度設立了教學目標。依據教學目標將三相異步電動機雙重聯鎖正反轉控制原理設為教學重點,將雙重聯鎖控制過程定為教學難點,分析該班學生現狀。
2教學策略
本文采用基于混合式學習和翻轉課堂的SPOC模式。主要是在建構主義理論的指導下,把多種學習資源合理地整合在一個網絡學習平臺上,運用多種信息化教學手段,從而實現實體課堂與在線教育的有機結合。
3教學過程
3.1課前教學
學生進入網絡學習平臺,根據教師預設的問題,觀看教學視頻、查閱資料,進行討論。學生通過自主學習完成平臺上的測試并提交結果,系統會自動評估學習效果、分析存在的問題,為接下來的教學過程提供了依據。
3.2課堂教學
教師通過視頻向學生展示日常生活中電機正反轉的應用,如洗衣機、電梯、攪拌機等。學生通過觀看洗衣機工作視頻思考課前設置的問題。課堂引入利用現實情境,激發學生學習興趣。教師給出三相異步電動機無互鎖正反轉控制線路,讓學生思考線路原理和線路缺點,通過學生講解,鍛煉學生邏輯思維及語言表達能力,檢查學生課前學習效果。根據學生講解,教師進行糾錯、解惑、答疑,強化預習效果。無互鎖正反轉控制線路相當于兩個單向控制線路組合,能夠實現電動機的正反轉,但是如果同時按下正轉和反轉控制按鈕,兩條控制回路同時得電,會造成主電路電源短路,發生故障。通過短路效果展示,刺激學生感官,吸引注意力,加深學生對此線路的理解。為了防止短路故障發生,在控制回路中引入互鎖環節。教師通過動畫演示,使學生可以觀察到在正轉控制回路中串聯反轉接觸器的常閉觸點,在反轉控制回路中串聯正轉接觸器的常閉觸點,使兩條控制回路不能同時得電,學生從感性上了解互鎖的定義。同時直觀地觀察到線路的原理、動作過程及實現電動機的“正———停———反”功能。正———停———反”控制在實際生產中操作不便,教師設置“實現電動機直接由正轉到反轉”為問題驅動,學生結合互鎖正反轉控制線路,思考問題,分組討論,選派代表進行闡述,從而培養學生的分析能力和創新能力。進而引入雙重聯鎖正反轉控制線路。教師采用視頻動畫演示雙重聯鎖控制的實現方式和動作過程,使抽象的理論知識直觀化,便于學生掌握電動機直接由正轉到反轉的控制過程,順利突破本次教學難點。及時訓練,強化新知,學生利用仿真教學系統進行在線模擬訓練,仿真軟件能夠使學生根據電氣原理圖結合實物進行連線練習,為專業實訓課做了鋪墊。同時養成良好的接線習慣,打造良好的專業素養,仿真結果會自動上傳教學平臺,生成在線測試結果,便于教學反饋和課后教學設計。至此,通過三相異步電動機無互鎖正反轉控制、互鎖正反轉控制及雙重聯鎖正反轉控制的講解,緊緊圍繞教學目標,采用由淺入深,循序漸進的教學策略突破教學重點。接下來是練習環節,本文結合學生喜歡玩游戲的特點,在學習平臺中將課堂練習設計為翻牌游戲。本游戲結合電氣原理圖,將圖中元器件的作用及接線方式以圖片的形式,融入游戲中,寓教于樂。讓學生在輕松愉悅的心情下強化新的知識。以此來激發學生的求知欲望,通過游戲的勝利,滿足學生獲得成功的喜悅感。理論知識的學習是為了更好地實踐,教師播放機床加工的三維仿真和實際生產工作視頻,理論聯系實際,虛實交融,使學生從感性上對電動機正反轉有了更深刻的理解。通過拓展延伸環節,讓學生明白學有所用,激發學生的上進心??偨Y評價,師生一起回顧、梳理本節課的知識點,每位學生獨立畫出本節內容的思維導圖,手機拍攝上傳至學習平臺進行展講,師生一起完成對知識點的總結、提煉、升華。教師通過學習平臺布置作業,系統自動批改統計,便于下節課點評。
3.3課后教學
本著兼顧差異,因材施教原則,結合課前預習效果、課堂教學反饋,將本課制作微視頻上傳至網絡學習平臺,便于學生查漏補缺,補充學習。
4結語
本文通過混合式學習、綜合運用信息化教學手段,實現課堂的翻轉教學,整合網絡課程平臺資源,實現線上和線下學習相結合,課前、課中、課后學習相結合,通過模擬仿真教學系統改變傳統課堂“聽、說、寫”轉為“觀、做、練”,實現理論課中的學中做,做中學,提升學生的專業技能和學習興趣,充分挖掘學生的潛能,教學效果良好。
作者:李璇 單位:江蘇省徐州醫藥高等職業學校
參考文獻:
[1]賈穎絢,李寧.基于信息化教學大賽的信息化教學設計探討[J].北京市經濟管理干部學院學報,2015,30(2).
關鍵詞:理實一體化;改革教材;雙師型;教學模式
中職電工技能與實訓是一門綜合性、專業性極強的學科,其中課程基本概念、相關技術操作原理是學生在校期間必須掌握的,同時還嚴格要求學生的操作水平。在電工技能與實訓的教學過程中,學生要學習電工技術理論,培養自身職業素養,還要培養良好的動手及實際操作能力。教育家陶行知曾說過:“在做中教,乃是真教,從做中學,才是實學?!币虼?,無論是中職院校還是普通中高等院校都必須明確教育的主體、載體和手段,促進理論與實踐的結合,展開教學做三位一體的教學,從而挖掘學生的內在潛能,提高學生分析、解決問題的能力。然而,我國長期受到傳統教學模式的影響,教學活動常以教師為中心,采取站臺式教學方法,沒能重視學生學習的主體性,導致“教”與“學”脫節,無法有效調動學生學習的積極性和主動性,最終降低教學效率。隨著新課改的推進,“理實一體化”教學模式被提出,并被廣泛應用到中職教育中,尤其是在電工技能實訓教學中,理實一體化教學不僅提供給學生動手機會,更鼓勵學生通過課本內容獲取新知,進而激活了課堂教學,充分調動了學生學習的積極性和主動性,讓學生能夠輕松愉悅地進行學習。
一、中職電工技能實訓教學現狀分析
1.中職學生現狀分析
當前中職學生現狀極度不盡如人意,其主要體現在兩個方面:(1)在中職就讀的學生大部分是因為家長圖實惠,希望學生能夠盡早上班工作,不再依賴父母生活。但現階段用人單位普遍存在使用高學歷人才的現象,在就業競爭方面中職學生學歷過低,儼然處于不利地位。(2)對就讀中職院校的學生而言,大部分都是在初中階段學習成績較差,行為習慣等有缺陷,不受肯定而備受冷落的學生。我國初級教育幾乎都存有追求升學率,對無望升高學生聽之任之的現狀,這種現狀導致學生長期處在消極狀態,無法發現自身的閃光點。因此,在中職電工技能實訓教學中采用“理實一體化”教學,當每項教學任務完成時都對學生作品做出正確評價,努力挖掘學生的內在潛能,發現學生的閃光點,讓學生感受成功、體會成功、獲得成功,進而揚起自信風帆更積極主動地進行電工技能學習。
2.中職電工技能實訓教學現狀分析
中職機電專業中電工技能實訓是整個專業中最重要的專業實訓課程,但其現狀卻令人擔憂,主要體現在兩方面:(1)由于中職教材長期借鑒高職教材,以及教材編輯工作者并非一線教育工作者,所以,在教材編寫方面常常出現教材內容與學生實際脫節的現象。(2)隨著電工電子技術的迅速發展,許多電工技能實訓教學內容沒有更新,仍舊沿用傳統陳舊的知識進行教學,結果導致教學實際滿足不了電工人才培養目標需求和全球經濟一體化的市場需求。因為專業教師陳舊單一的教學及評價方法,嚴重阻礙著中職學生有效提高整體素質。中職電工技能實訓教學中采用“理實一體化”教學,以模塊為載體直觀地將知識內容展現在學生眼前,幫助學生銜接專業學習和職業目標,促使實訓教學與理論教學相結合,在學習中融入工作環境,使得學生在學習過程中感受工作。借助多元化教學評價,讓學生感受體會創業,激發學生的學習興趣,調動學生的學習積極性和主動性,從而拉近學生學習與工作的目標距離。
二、中職電工技能實訓教學中“理實一體化”的有效應用
1.根據本校教學需求改革教材
“理實一體化”教學模式有別于傳統教學模式,其明確要求實踐教學結合理論教學,進而改善傳統教學中理論與實踐脫節的現象。雖然近年來我國中職機電專業的教材在不斷變革,但主要還是針對全國范圍內,并非所有中職院校都適用改革后的教材。因此,這就需要中職院校根據當地的經濟發展情況和市場的實際需求,組織教育工作者基于藍本統編教材,依照本校實際需求編寫適合進行理實一體化教學的教材。例如,筆者所在中職學校,通過對地區市場調查后,綜合考慮各方面的實際要求,組織編寫制冷和電子電工方面適合于理實一體化的兩本校本教材。此外,實踐教學證明,這兩本教材在學生中反映較好,能有效突破原有教材的教學束縛。
2.培養“雙師型”教師為理實一體化教學提供支撐力量
隨著理實一體化在中職院校中的廣泛應用,對教師的要求也更加嚴格,其理論基礎不但要扎實,更需要具備過硬的實踐操作技能,在理實一體化教學模式中具有創新精神的“雙師型”專業教師是開展教學的重要力量。只有教師操作技能熟練、理論知識豐富,在實訓中才能有的放矢,從而激發學生對專業課程的學習興趣。中職院??筛鶕虒W模式需求,制定相應的教師培訓引進計劃,不斷更新教師教學觀念,幫助教師正確認識教學改革并積極參與其中。此外,學校還可以利用寒暑假期組織骨干教師到企業鍛煉,或是定期要求他們參與相關培訓,通過學習新知識、新技術,提高自身綜合素質。同時,學校還應該聘請專業技術人員或專家到校協助教學,在理實一體化教學中幫助教師作相關工種的技術指導。
3.中職電工教學中有效應用理實一體化教學模式
中職電工教學中應用理實一體化教學模式必須因材施教、揚長避短。中等職業學校的學生理論基礎不夠扎實,單純理論教學無法全面激發學生的學習興趣,調動學生的學習積極性和主動性。但中職學生正處在青春期,有著強烈的好奇心,動手能力極強,因此筆者認為在教學中采用實踐先理論后或理論實踐同步的教學方法,將學生的注意力吸引到課堂教學中,引導學生進行思考。反之實訓課前長篇大論的理論教學,只會造成學生學習興趣的大幅度降低。在實訓課開展前先將基本原理和操作流程告知學生,提供充足的時空間讓學生思考和實踐,能有效轉變以往學生被動學習為主動探究學習,讓學生在學習中思考,在思考中學習,促進實踐和理解的有機結合。例如,在“直流穩壓電源電子制作”的教學過程中,筆者要求學生根據電路圖布置元器件,然后再檢查焊接。而部分學生電路板燈泡亮了起來,還有部分學生電路板卻發出燒焦味,或是部分學生電路板雖然沒有燒焦味燈泡也沒亮等。這時學生都特別奇怪,為什么有的會亮有的不會亮;為什么有的沒有燒焦味也同樣不亮?同學們帶著種種問題思考著、討論著,甚至還有不少同學拿出課本進行翻閱。此時,學生處在求知欲極強的狀態,筆者對這些現象紛紛做出解釋:電路板燈泡亮了,說明學生已經完成任務;電路板發出燒焦味,則說明橋式整流電路中四個二極管某個出現短路現象,因而導致電容或二極管被燒毀;燈不亮多半是焊虛了電路,要對電路各組成部分進行詳細檢查。在實踐后進行理論教學,學生對于知識理解起來更直觀形象,促使學生化感性為理性,并且在使學生的思維能力得到開發的同時,動手能力也有所提高,更有學習的熱情和興趣。
三、理實一體化教學模塊的設計
自我國加入WTO后,我國機械加工與電子技術這兩個行業發展進步極大,調整并革新國內機電產業結構和技術已成為我國相關行業的發展趨勢。因此,我國對機電人才的需求量日益增長,也更加嚴格要求技術人員的操作技能和專業知識。為滿足我國機電行業發展需求和中職學生的認知規律,根據我國中等職業教育人才培養目標,綜合各方面因素最終構建出中職電工技能實訓教學理實一體化教學模塊。其主要包括:安全用電技術和常用照明電路、低壓電器、電力拖動控制線路、生產機械電氣控制線路,同時每個模塊都有著不同的任務。
例如,“連接器聯鎖正反轉控制線路設計與安裝”一課,充分利用理實一體化教學模式,組織學生進行小組合作學習,激發學生的學習興趣和熱情,以促進學生自我控制能力的提高,進而調動學生的積極性和主動性,培養學生的溝通交流能力及與他人良好合作的意識與精神。首先,引導學生觀看多媒體圖片找出圖片中的差異,并結合課本內容說出圖形變化的地方,指出正反轉三相電源和電動機三相相繞組的鏈接方式,以及電動機反轉接法是否只有一種?學生通過分析對比很快會發現U和W位置交換了即兩相發生改變,而三相電源和電動機三相相繞組正反轉鏈接方式分別為:L1-U、L2-V、L3-W和L1-W、L2-V、L3-U,電動機反轉接法就一種,但應該還有其他方法。這時利用多媒體技術播放仿真實驗,讓學生觀察電動機在L1-U、L2-W、L3-V時怎樣運轉?當然電動機會發生反轉,此時再以教科書作為指導,要求學生在翻閱教科書后提出其他使電動機反轉的方法,部分學生在思考后提出L1-U、L2-V、L3-W電動機將發生反轉……通過實踐與理論相結合,讓學生在實踐中學習理論知識,并學會如何繪制主線路設計圖,促使每位學生在教學之后能夠輕松完成學習任務。
控制電路設計繪圖時,依然借助多媒體技術讓學生觀察兩組設計圖,通過比較后對照教科書內容進行小組探討電動機正和反轉電路該如何組合,并繪制設計圖,在經過探討后大部分學生都能繪制出設計圖,找出電動機正和反轉電路組合方式,即共用一個熱繼電器過載保護和停止按鈕。此時,提出問題主線路和控制線路如何結合,和兩個按鈕同時按下的結果?并讓學生翻閱教科書提出關鍵知識點,要求學生進行探討總結答案:L1和L3及其電流連接在一起,容易出現短路現象,引發安全事故。針對這一結論要求學生用所學知識找出解決對策,繪制解決問題的設計圖,再通過點評學生設計圖引出重要知識概念――互鎖(亦稱之為聯鎖),即在另一只接觸器線圈電路中串聯接觸器的一對動斷輔助觸點,使其不能同時通電動作,這種互相制約作用即為接觸器互鎖或聯鎖。
為驗證電動機正反轉是否真受接觸器聯鎖正反轉控制線路設計圖控制,教師應與學生一起動手實驗。首先下發任務書要求學生羅列電氣元件清單,包括名稱、型號、規格等。緊接著指導學生根據教科書線路圖走勢布置線路,并用木螺釘固定到電路控制板上,這一過程中教師要進行巡視指導及時解決布置中出現的問題。最后,引導學生根據設計圖進行接線,接線時教師要強調安裝要點:控制電路要在主電路之前安裝;等電位法要從哪兒來到哪兒去,以最近為佳;凡是連接按鈕的線必須經過端子排;巡視指導接線工藝。然后進行接線檢查,一旦出現不通電情況,則要指導學生采用電阻分階測量法進行檢查。
在完成實踐教學后,整理總結電路工作原理即理論知識,讓學生先進行組內探討,之后隨機抽取小組成員上臺講解,教師再基于此利用多媒體動畫演示,促進學生深刻理解電路工作原理。正傳分析:按下SB1KM1圈產生電吸合KM1互鎖(輔助常閉觸點斷開)、自鎖(輔助常開觸點閉合)和主觸點閉合電動機正傳按下SB3停止電動機。反轉分析:按下SB2KM2線圈產生電吸合KM2互鎖(輔助常閉觸點斷開)、自鎖(輔助常開觸點閉合)和主觸點閉合電動機反轉按下SB2停止電動機。其中三相異步電動機控制特點口訣重點要求學生熟記:觸點自鎖很特別;錢呀失壓都保護;電氣聯鎖要注意,觸點動斷相互串。學生自繪設計圖和安裝比按照模板進行安裝更受益匪淺。由此可見,在中職電工技能實訓中采用理實一體化教學模式,能達到事半功倍的教學效果。
中等職業學校中學生身上最突出的問題就是缺乏自信心、沒有學習激情和動力。如何才能撥動學生心弦,揚起自信風帆是所有中職學校一線教師面臨的難題。但通過電工技能實訓中理實一體化教學的應用,筆者認為這是改善中等職業教育現狀的最有效途徑,是撥動學生心弦、揚起自信風帆的最佳方法。
參考文獻: