摘要：三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制實(shí)驗(yàn)是一個動手操作難度較大的實(shí)驗(yàn)，如果按傳統(tǒng)教學(xué)方法實(shí)施教學(xué)，教師指導(dǎo)工作量大，而且效果不理想。采用分層教學(xué)法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分層設(shè)計，將現(xiàn)場理論教學(xué)與實(shí)踐操作結(jié)合起來，可在減少教師工作量的同時，促使每個層次的學(xué)生都能夠順利完成實(shí)驗(yàn)操作，都能有所收獲。

關(guān)鍵詞：分層教學(xué)設(shè)計；分層教學(xué)法；教學(xué)建議

分層教學(xué)法也稱為分層目標(biāo)教學(xué)法，是針對學(xué)生現(xiàn)有的知識基礎(chǔ)、智力水平、非智力因素和學(xué)習(xí)成績存在差異的特點(diǎn)，在教學(xué)中，實(shí)行學(xué)生分層、教學(xué)目標(biāo)分層、提問分層、實(shí)驗(yàn)分層、作業(yè)分層以及學(xué)習(xí)評價分層等手段，促使學(xué)習(xí)優(yōu)異的學(xué)生或?qū)W習(xí)后進(jìn)的學(xué)生都能有所收獲，都有成就感，從而促進(jìn)每個學(xué)生的潛能都得到充分發(fā)揮的一種教學(xué)方法。

三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制實(shí)驗(yàn)是《電工技術(shù)基礎(chǔ)》隨堂實(shí)驗(yàn)中動手操作難度較大的一個實(shí)驗(yàn)。高職院校的學(xué)生接受能力參差不齊、綜合素質(zhì)相對不高，特別是機(jī)電類、電氣類專業(yè)的學(xué)生，因?yàn)槲睦砑嬲?，文科生占較大比例，學(xué)生總體實(shí)驗(yàn)操作能力不強(qiáng)。如果像傳統(tǒng)教學(xué)那樣實(shí)行“一刀切”，對全班學(xué)生實(shí)驗(yàn)要求相同，則能夠成功完成該實(shí)驗(yàn)操作的學(xué)生不足三分之一。因此，本實(shí)驗(yàn)采用分層教學(xué)設(shè)計就顯得相當(dāng)重要。

復(fù)習(xí)分層提問

本實(shí)驗(yàn)授課時間為2課時，采用現(xiàn)場理論教學(xué)與實(shí)踐操作相結(jié)合的辦法，讓學(xué)生分層次實(shí)驗(yàn)操作，力爭每個學(xué)生都能夠掌握基本理論知識以及完成實(shí)驗(yàn)。首先進(jìn)行5分鐘左右的復(fù)習(xí)分層提問，復(fù)習(xí)“三相異步電動機(jī)點(diǎn)動控制”及“三相異步電動機(jī)單相長動控制”的內(nèi)容，展示其電氣原理圖，如圖1和圖2所示，按照事先劃分好的三個學(xué)生層次（A層：后進(jìn)生；B層：中等生；C層：優(yōu)秀生）進(jìn)行如下提問設(shè)計：（1）對A層學(xué)生提問這兩個電氣原理圖中各個電器名稱、主電路和控制電路構(gòu)成以及電動機(jī)點(diǎn)動控制電路的工作原理。（2）對B層學(xué)生提問電動機(jī)單向長動控制的工作原理以及“自鎖”的含義。（3）對C層學(xué)生提問這兩個電氣原理圖中各個電器元件在電路中所起的作用。

教師對學(xué)生回答問題的情況加以點(diǎn)評，然后進(jìn)入下一個環(huán)節(jié)。

實(shí)驗(yàn)分層

在此階段，不采取分層提問方式。

教師先提問學(xué)生：要想使電動機(jī)能夠正向點(diǎn)動又能夠反向點(diǎn)動，在圖1的基礎(chǔ)上如何設(shè)計電路？教師引導(dǎo)學(xué)生思考、回答，并展示電氣原理圖（如圖3）。然后，教師指出：要想使電動機(jī)既能正轉(zhuǎn)又能反轉(zhuǎn)，需要兩個交流接觸器，一個（KM1）控制電動機(jī)正轉(zhuǎn)，另一個（KM2）控制反轉(zhuǎn)。而要想反轉(zhuǎn)，必須將與電源連接的三根相線當(dāng)中對調(diào)任意兩根以改變電源的相序，其主觸點(diǎn)連接如圖4所示。此時，教師小結(jié)電路的工作原理：閘刀開關(guān)QS閉合后，如按下SB1，則接觸器KM1線圈得電，其主觸點(diǎn)閉合，電動機(jī)正轉(zhuǎn)；如按下SB2，則接觸器KM2線圈得電，其主觸點(diǎn)閉合，電動機(jī)反轉(zhuǎn)。注意：常開按鈕SB1和SB2不能同時按下，否則會造成短路。

教師再提問學(xué)生：要想使電動機(jī)能夠正向長動又能夠反向長動，在圖2的基礎(chǔ)上往往會想到設(shè)計如圖5的電路，這個電路是如何控制正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的呢？電路有沒有缺陷？教師對學(xué)生的回答加以點(diǎn)評并作小結(jié)：圖中SB2為正轉(zhuǎn)起動控制按鈕，SB3為反轉(zhuǎn)起動控制按鈕。閘刀開關(guān)QS閉合后，如按下SB2，則接觸器KM1線圈得電，其常開輔助觸點(diǎn)閉合自鎖，其主觸點(diǎn)閉合使電動機(jī)正轉(zhuǎn)；如按下SB3，則接觸器KM2線圈得電，其常開輔助觸點(diǎn)閉合自鎖，主觸點(diǎn)閉合使電動機(jī)反轉(zhuǎn)。但是本電路在按下SB2后不能立即按下SB3，按下SB3后不能立即按下SB2，否則，接觸器KM1和KM2的線圈都得電，兩者主觸點(diǎn)都閉合，會造成主電路短路。教師提出問題：如何對圖5電路加以改進(jìn)？

教師引導(dǎo)學(xué)生思考、回答，并作陳述：為了避免短路事故發(fā)生，電路必須引入聯(lián)鎖觸點(diǎn)，如圖6所示。接觸器KM1的一個常閉輔助觸點(diǎn)與接觸器KM2的線圈串聯(lián)。同樣，接觸器KM2的一個常閉輔助觸點(diǎn)與接觸器KM1的線圈串聯(lián)。這兩個常閉輔助觸點(diǎn)被稱為聯(lián)鎖觸點(diǎn)。這樣一來，當(dāng)按下SB2，接觸器KM1的線圈得電，其主觸點(diǎn)閉合，電動機(jī)正轉(zhuǎn)，但其聯(lián)鎖觸點(diǎn)斷開，切斷了接觸器KM2線圈所在電路；當(dāng)按下SB3，接觸器KM2的線圈得電，其主觸點(diǎn)閉合，電動機(jī)反轉(zhuǎn)，但其聯(lián)鎖觸點(diǎn)斷開，切斷了接觸器KM1線圈所在電路，這就避免了短路事故的發(fā)生。

一般的學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，往往一個組有好、中、差學(xué)生，我覺得這樣做的效果并不理想，因?yàn)楹筮M(jìn)生往往得不到動手操作的機(jī)會。為了做到因材施教，也為了使每個學(xué)生都能夠體驗(yàn)到實(shí)驗(yàn)成功的喜悅，教師應(yīng)按照學(xué)生層次分組：A層的學(xué)生2～3人一組，實(shí)驗(yàn)操作電路如圖3；B層的學(xué)生2～3人一組，實(shí)驗(yàn)操作電路如圖7；C層的學(xué)生2～3人一組，實(shí)驗(yàn)操作電路如圖6。同時，教師應(yīng)鼓勵A(yù)層學(xué)生挑戰(zhàn)B層學(xué)生所做的實(shí)驗(yàn)；鼓勵B層學(xué)生挑戰(zhàn)C層學(xué)生所做的實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）根據(jù)電動機(jī)功率正確選擇接觸器、熔斷器、熱繼電器和按鈕。（2）教師示范電器元件布置及控制線路操作，邊示范邊講解。（3）學(xué)生開始在電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路安裝練習(xí)板上安裝電路。要求學(xué)生：（1）先接好控制電路，調(diào)試好以后，再接主電路。（2）安裝時要注意各連接點(diǎn)要接觸良好。（3）文明操作，保護(hù)好各個電器，在試車之前，必須先由教師用萬用表檢查電路是否有短路連接情況，方能通電試車。

實(shí)驗(yàn)操作評價

實(shí)驗(yàn)操作結(jié)束，教師對各層次的學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作評價，按元件安裝、布線、通電試車以及操作規(guī)范四個方面進(jìn)行評分，評分標(biāo)準(zhǔn)如下表所示：

各組按評分標(biāo)準(zhǔn)加總分，90分以上為優(yōu)秀，80～89分為良好，70～79分為中等，60～69分為合格，60以下為不合格。另外，為了鼓勵A(yù)層的學(xué)生，如A層的學(xué)生能完成B層學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作，應(yīng)該評為優(yōu)秀，并加入B層；如B層的學(xué)生能完成C層學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作，也應(yīng)該評為優(yōu)秀，并加入C層。反之，如果B層的學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作評價為中等以下，則調(diào)整為A層；如果C層的學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作評價為中等以下，則調(diào)整為B層。

實(shí)驗(yàn)分層教學(xué)建議

鑒于高職新生動手能力普遍不強(qiáng)，加之本實(shí)驗(yàn)電路線路的連接錯綜復(fù)雜，如果教師畫出電路原理圖后，就讓學(xué)生按照原理圖連接操作，學(xué)生開始往往會一頭霧水，無從動手，教師再去一一指導(dǎo)的話，工作量會很大。為此，教師應(yīng)要求學(xué)生：（1）先連接好控制電路，各層次學(xué)生可參照圖8的接觸器平面連接圖連接，并要求C層學(xué)生先按照B層的電路連接，最后再并聯(lián)上相應(yīng)的自鎖觸點(diǎn)，如圖8（b）、（c）所示。當(dāng)控制電路連接完后，要求各組各層次學(xué)生先做好調(diào)試工作，這是完成本次實(shí)驗(yàn)操作成功不可缺少的一步。具體做法是，閉合閘刀開關(guān)QS后，A層學(xué)生應(yīng)依次閉合常開按鈕觸點(diǎn)SB1、SB2，依次觀察接觸器KM1、KM2的線圈是否有吸引銜鐵的聲音；B層學(xué)生和C層學(xué)生應(yīng)依次閉合常開按鈕觸點(diǎn)SB2、SB3，依次觀察接觸器KM1、KM2的線圈是否有吸引銜鐵的聲音。如果有此聲音，說明控制電路連接正確；如果沒有，檢查連線，看看是接點(diǎn)松動還是接線不正確，改正后再行調(diào)試。（2）熟悉圖4接觸器平面圖及主觸點(diǎn)連接平面圖，參考圖4連接好主電路。（3）在指導(dǎo)教師檢查電路后，閉合閘刀開關(guān)，進(jìn)行通電試車操作。

由于本實(shí)驗(yàn)操作是《電工技術(shù)基礎(chǔ)》課程隨堂實(shí)驗(yàn)中操作難度最大的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰τ謪⒉畈积R，教師要不斷巡視，及時指導(dǎo)。特別是A層次學(xué)生，常常記不住交流接觸器和熱繼電器各部分名稱，教師應(yīng)該再耐心地講解一遍，使各組各層次學(xué)生順利完成實(shí)驗(yàn)操作。在本實(shí)驗(yàn)中，會有一些優(yōu)秀學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)操作很快，教師可讓這部分學(xué)生去幫助實(shí)驗(yàn)操作能力較差的學(xué)生，以保證其按時完成實(shí)驗(yàn)操作。

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作者簡介：

李仕游（1972—），男，壯族，廣西南寧人，教育學(xué)碩士，廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與電氣工程系講師，研究方向?yàn)楦呗氄n程教學(xué)。