一、整合教學內(nèi)容,精心設計課堂教學
《電力拖動控制線路與技能訓練》(第四版)教材是先學習第一單元常用低壓電器;再學習第二單元電動機基本控制線路;第三單元,常用生產(chǎn)機械的電氣控制線路;第四單元,變頻調(diào)速系統(tǒng)。特點是先基礎后應用,符合教學規(guī)律。但如此長時間地學習某一單元的內(nèi)容,則會使學生感到枯燥、乏味,從而產(chǎn)生厭學情緒,學習效率較低,教學效果不明顯。等到學習下一單元內(nèi)容的時候,上一單元學過的內(nèi)容已經(jīng)遺忘。筆者按教學大綱要求,在不降低標準的情況下,對教材內(nèi)容進行了整合優(yōu)化。將第一、二單元的學習內(nèi)容在學習中穿插進行,以第二單元內(nèi)容的需求為基礎,教學中應用哪些電器,就講解哪些電器。例如,講解手動正轉(zhuǎn)控制線路前,先講解刀開關、鐵殼開關和熔斷器,再講解如何識讀繪制手動正轉(zhuǎn)控制線路圖和布線要求,其次就是安裝與檢修。在學完按鈕、接觸器后,就可進行點動正轉(zhuǎn)控制線路的安裝。所有課題的學習訓練都如此。
學完三相異步電動機降壓啟動控制線路這個課題以后,學生就具備了學習第三單元部分內(nèi)容的能力,這時候又把第二、三單元的內(nèi)容穿插著進行學習。在教學過程中將第三單元的一些生產(chǎn)機械電路圖給學生分析,向?qū)W生介紹各種圖樣的特點和畫法、使學生掌握比較復雜的機床或成套的生產(chǎn)機械控制線路總是由一些基本控制線路組成的。因此掌握好基本控制線路、對掌握各種機床及機械設備的電氣控制線路的運行和維修是非常重要的。例如,X62W銑床電氣控制線路雖然復雜,它也是由主軸電動機M1采用兩地控制和進給電動機的正反轉(zhuǎn)等基本的控制線路組成的。學生體會到目前學習的知識都在實際中用得著,學習興趣自然就高,主動性增強,接受知識的效果很好。經(jīng)過實踐證明,整合教學內(nèi)容,精心設計教學內(nèi)容,對提高學生的綜合能力有更加明顯的效果。
二、透析知識結(jié)構(gòu),提高學生綜合能力
教材基本是先給出原理圖然后再分析線路工作原理,缺乏學科內(nèi)各個線路工作原理的比較,這樣不利于學生綜合能力的培訓。為有效地組織課堂教學透析線路工作原理,提高學生的綜合能力和教學質(zhì)量,要把重點的幾個控制線路聯(lián)系起來分析,如點動控制、自鎖控制、連鎖控制及順序控制等線路的工作原理進行分析比較,使學生理解有何聯(lián)系與區(qū)別。例如,最容易理解的點動與自鎖,只需在點動控制線路的啟動按鈕上并接常開的自鎖觸頭,即成了自鎖控制,自鎖與連鎖區(qū)別即連鎖多串接了對方的常閉連鎖觸頭。學生只需掌握一個線路的工作原理,然后對其他線路進行前后透析比較,就能掌握其他線路的工作原理。這樣教學對提高學生的綜合能力很有幫助。
在講解控制線路的工作原理時,按“按鈕→線圈→觸頭→電動機”來分析。讓學生理解當按下某個按鈕時,哪些線圈會得電,哪些觸頭如何動作,所控制的電動機怎樣運行等。這樣學生能更清楚各種不同的控制線路的功能及原理。對電動機基本控制環(huán)節(jié)線路的展開不再是簡單給出原理圖再進行分析,而是從電動機控制基本知識出發(fā),結(jié)合控制線路的工作原理,與前面所學的進行分析比較。例如電路比較復雜的單向啟動反接制動控制線路,實質(zhì)上線路的主電路和正反轉(zhuǎn)控制線路的主電路相同,只是在反接制動時增加了三個限流電阻R,KS為速度繼電器,其軸與電動機軸相連。通過設計出的線路再進行動作原理分析,添加必要的保護來進一步完善設計,也就是幾種不同的控制線路相結(jié)合構(gòu)成了一個比較復雜的電路。由于教材給出了線路結(jié)構(gòu)原理,因此學生更容易掌握線路結(jié)構(gòu)原理,通過課程內(nèi)在規(guī)律的知識體系聯(lián)系,極大地提高了學生從整體上把握電氣線路的綜合能力。
三、項目教學法在一體化教學訓練中的應用
項目教學法是在學生掌握電力拖動線路的基本工作原理、基本操作技能和故障排查技能的基礎上進行的。項目教學法可以在每個課題中或在幾個課題進行完之后進行。在學生完成了某個課題或某幾個控制線路的操作訓練之后,已經(jīng)掌握了該線路的工作原理。此時,教師可以組織學生進行討論,整合教學內(nèi)容、教學設施及學生實際確定項目計劃。當學完了接觸器連鎖正反轉(zhuǎn)控制線路后,學生掌握了連鎖的控制技術,此時可向?qū)W生提出這樣的要求:在實際應用中,接觸器連鎖正反轉(zhuǎn)控制線路中,電動機從正轉(zhuǎn)變?yōu)榉崔D(zhuǎn)時,必須先按下停止按鈕后,才能按反轉(zhuǎn)啟動按鈕,否則由于接觸器的連鎖作用,不能實現(xiàn)反轉(zhuǎn),操作不方便。要求學生設計一種控制線路使其工作更加安全可靠,操作更加方便。又如當學完了兩臺電動機的順序啟動逆序停止控制線路后,提出在工廠的生產(chǎn)過程中,需要用到3條帶運輸機的電氣控制,其要求是:第一,啟動順序為1號、2號、3號,即順序啟動,以防止貨物在帶上堆積;第二,停業(yè)順序為3號、2號、1號,即逆序停止,以保證停車后帶上不殘存貨物;第三,當1號或2號出現(xiàn)故障停止時,3號能隨即停止,以免繼續(xù)進料,按要求制定出控制線路,并說明其工作原理。當完成了時間繼電器自動控制Y-△降壓啟動控制線路后,要求學生設計并完成能夠?qū)崿F(xiàn)正反向啟動的時間繼電器自動控制Y-△降壓啟動控制線路。當學習完第二單元的內(nèi)容之后,要求學生設計并完成對兩臺電動機的控制,要求對主動電動機具有時間繼電器自動控制Y-△降壓啟動控制線路,從動電動機能夠?qū)崿F(xiàn)點動及連續(xù)運行控制,并且只有主動電動機啟動5s之后,從動電動機才可以工作,停止時必須先停止從動電動機后才可以停止主動電動機,整個系統(tǒng)可以在兩地進行控制。項目難度的設置應從學生的實際出發(fā),增加過程的趣味性,培養(yǎng)學生的學習積極性。
當項目計劃提出后,教師必須起到指導作用。先組織學生對其進行討論;分析項目需要掌握的知識點、操作技能以及項目的可行性、實用性。然后將學生分組(3~4人一組為宜)分析討論設計。教師要適度參與,隨時進行階段性評價,對項目進展中遇到的問題及時組織各組進行交流,并運用所學的理論知識和操作技能給予學生一些啟發(fā)性提示,確保學生在設計過程中的積極性,但盡可能保持學生設計的自主性。當各組均完成或基本完成項目設計方案后,教師對各個方案認真分析后,組織各組相互交換并討論完善各設計方案。最后教師對完善后的各方案進行分析點評,點評包括對各組在設計過程中的團隊合作意識、工作態(tài)度、創(chuàng)新亮點作綜合點評,詳細闡述各方案的優(yōu)缺點及可行性,使學生多層次、多方面了解自己的工作效果和不足,根據(jù)自己的實際情況進行調(diào)整。使其最終能夠得到合理的方案。各組方案確定后,教師根據(jù)實際情況提供所需元件器材,指導學生實現(xiàn)項目內(nèi)容的實訓操作技能。這樣學生的創(chuàng)新思維和綜合能力得到大大的提高,從而提高了教學質(zhì)量。
在電力拖動控制線路與技能訓練教學過程中運用各種教學法,使學生充分感受到所學電專業(yè)與真實世界的緊密聯(lián)系,學生運用自己的知識結(jié)構(gòu),以自己的創(chuàng)新思維和綜合能力對項目過程進行設計、完善、實現(xiàn),有效地促進了學生綜合能力的提高。教學過程實現(xiàn)了以學生為中心、以項目為中心、以實踐操作為中心的教學模式,教學過程更加符合教學大綱的要求,更加有效地發(fā)揮學生的創(chuàng)新思維和綜合能力,較好地提高了教學質(zhì)量,培養(yǎng)的人才更加符合社會的需求。
(作者單位:廣東省云浮市技工學校)