葉大楠

摘 要：科學(xué)的學(xué)習(xí)方法和完善的知識體系構(gòu)建能使學(xué)習(xí)者循序漸進(jìn)地、牢固系統(tǒng)地掌握知識。本文以電氣控制電路的演變過程為例，論述了如何將技術(shù)的歷史演變應(yīng)用于專業(yè)課的教學(xué)中。

關(guān)鍵詞：技術(shù)演變 專業(yè)教學(xué) 電路控制

每一次技術(shù)的演變，都是因為有新問題出現(xiàn)。工程技術(shù)人員為了解決這些新問題，不得不采取更新的方法或措施，從而促進(jìn)了技術(shù)的進(jìn)步。教師在教學(xué)時，如果能跟學(xué)生講清楚技術(shù)演變的過程，將會使知識的聯(lián)系更加密切，學(xué)生學(xué)習(xí)起來更加簡單，學(xué)習(xí)效果也會有明顯的提升。

雖然學(xué)生對新鮮事物保持著好奇心，但同時也因害怕?lián)p失、害怕冒險而對新鮮事物存有一定程度的畏懼。對于熟悉的事物，我們往往對它更有好感，更加容易接受，也更喜歡跟它打交道。對知識的學(xué)習(xí)也是一樣。但是學(xué)生不可能總是學(xué)習(xí)熟悉的知識，還需要不停地學(xué)習(xí)新的知識以適應(yīng)新技術(shù)的飛速發(fā)展。怎么能讓學(xué)生學(xué)習(xí)新知識時既保持足夠的好奇心，又沒有畏難情緒呢？

如果教師在講授新知識時，先帶領(lǐng)學(xué)生復(fù)習(xí)之前學(xué)習(xí)過的相關(guān)知識，然后再提出新的問題，師生共同探討問題的解決方法，那么學(xué)生就會帶著問題主動思考，主動學(xué)習(xí)新的知識，從而改變被動的學(xué)習(xí)方式。簡單地來說，就是讓學(xué)生從熟悉的知識領(lǐng)域逐漸過渡到新的知識領(lǐng)域，由被動接受到主動學(xué)習(xí)，使學(xué)生不僅更容易接受、理解新知識，而且還增強了新舊知識的聯(lián)系，讓知識更加系統(tǒng)化。

如果學(xué)生長期從課堂學(xué)習(xí)中得到類似的分析訓(xùn)練，就能掌握這種求同存異的分析方法。在他們工作以后，遇到需要改進(jìn)或全新的問題時，就會更有信心，并想辦法去解決新問題。

繼電控制和可編程控制都是技校學(xué)生需要掌握的重要專業(yè)課程。根據(jù)筆者以往的教學(xué)經(jīng)驗，大部分技校學(xué)生都覺得這兩門課程很有難度，知識較為抽象，再加上學(xué)生的基礎(chǔ)不夠扎實，所以尋求可行的教學(xué)方法對于提高這兩門課程的教學(xué)效果來說十分必要。筆者將技術(shù)演變的歷史應(yīng)用于專業(yè)課教學(xué)中，取得了良好的效果，下面就以電路控制為例具體展開介紹。

一、從簡單電路向主控分離控制的演變

假設(shè)教師現(xiàn)在正在教學(xué)生學(xué)習(xí)繼電控制電路的起保停電路，如圖3所示。如果教師在教學(xué)一開始就給學(xué)生呈現(xiàn)一個完整的起保停電路，那么很多基礎(chǔ)不好的學(xué)生就會因為這個電路與之前學(xué)習(xí)過的電路有很大的不同，且有較多的元件和導(dǎo)線而被嚇倒。有不少學(xué)生便會產(chǎn)生畏難情緒，在課堂上說話、玩手機、睡覺等，這是教師最不愿意看到的。

因此，教師需要對學(xué)生循循善誘，細(xì)心引導(dǎo)。教師應(yīng)該從最簡單的電路圖入手，如圖1所示。此電路圖相對來說比較簡單，因為它只有一個電源、一個開關(guān)、一個用電器和若干導(dǎo)線。但其他電路無論多復(fù)雜，也都是這個最基本電路的變形。

如此直接、簡單的電路圖，一般只應(yīng)用于常規(guī)的低壓和小電流場合。當(dāng)電流或電壓大到一定的程度或?qū)刂朴辛藦?fù)雜邏輯要求的時候，此電路圖便不再適用了。因為電流或電壓達(dá)到一定的程度，容易出現(xiàn)電弧傷人，或絕緣措施失效，漏電傷人，人用手直接控制高壓、大電流開關(guān)極其容易出現(xiàn)危險的情況。簡單的做法是加長控制距離，例如使用木棒等加長過多閘刀開關(guān)，可以在一定程度上避免這種危險。

但是這種簡單的電路控制會給大規(guī)模的集中控制帶來很大的麻煩?？梢韵胂?，一大堆大型閘刀開關(guān)和幾十甚至上百根手指粗細(xì)的各種顏色的導(dǎo)線集中在某一面墻壁的景象，不僅混亂，而且檢修、改動也不方便。工程技術(shù)人員為了解決這些困擾，在工作實踐中發(fā)明了一種叫接觸器的設(shè)備，很好地解決了這些問題。

最初的有接觸器的電路圖如圖2所示。啟動時，撥動開關(guān)為接觸器通電，用電器得電工作；停止時，撥動開關(guān)，讓接觸器斷電，用電器失電停機。隨著接觸器的改良和進(jìn)步，可以為電路提供更多的主、副觸點，常閉、常開觸點等。這時就設(shè)計出了點動與自鎖在一起的電路，如圖3所示。這樣，主電路和控制電路便被分離了，主電路布線更合理，也更節(jié)約導(dǎo)線；控制電路也避免了主電路的干擾，可以選擇合理的地方放置或布線，避免了之前提到的危險情況。

這樣不僅實現(xiàn)了主電路和控制電路的分離，還實現(xiàn)了簡單或復(fù)雜的控制邏輯，可以為實際生產(chǎn)提供很多實用的控制電路，實現(xiàn)了部分自動化或半自動化，提升了實際生產(chǎn)效率。如果只講授電力拖動控制線路課程，那么到這里就基本告一段落了。

我們知道，繼電控制是電氣控制的入門，應(yīng)該繼續(xù)深入學(xué)習(xí)。對于企業(yè)來說，時間就是金錢，效率就是生命，所以不斷提升生產(chǎn)效率是每一位企業(yè)工程技術(shù)人員的使命。從半自動化到自動化，便是一個巨大的飛躍，也是工程技術(shù)人員的夢想?？删幊踢壿嬁刂破鳎≒LC）為實現(xiàn)自動化生產(chǎn)做出了巨大的貢獻(xiàn)。

可編程控制器雖然很接近電腦。但是為了能讓電氣工程師們能夠順利操作和使用，并沒有使用原始的機器代碼，而是使用了與繼電控制邏輯電路非常接近的梯形圖作為編程語言，然后再通過編譯軟件轉(zhuǎn)換?；诳删幊炭刂破鞯倪@些特點，教師教授學(xué)生學(xué)習(xí)使用可編程邏輯控制器時，就可以在學(xué)生學(xué)習(xí)繼電控制的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)深入學(xué)習(xí)。

二、從繼電控制電路向可編程邏輯控制電路的轉(zhuǎn)變

在這里，我們探討從繼電控制電路往可編程邏輯控制電路的轉(zhuǎn)變。

首先，從接線方面進(jìn)行探討。為了簡單起見，我們控制的是2 kW以下的小型三相交流電動機，PLC輸出形式為MR類型，這樣可以省去一層中間繼電器。在輸入控制方面，繼電控制按鈕的邏輯控制關(guān)系都是通過實際的連線和串聯(lián)、并聯(lián)關(guān)系實現(xiàn)輸入的。而PLC一般都是并聯(lián)關(guān)系，沒有串聯(lián)關(guān)系，串聯(lián)一般會放在控制程序里。在輸出控制方面，繼電器控制為直接驅(qū)動，PLC為間接驅(qū)動。其次，從控制方面進(jìn)行探討。繼電控制是通過觸點的通斷和連線的邏輯關(guān)系決定控制的，而PLC是通過邏輯程序的計算實現(xiàn)控制的。

通過慢慢地引導(dǎo)，和對兩種控制電路相同點和不同特點的不斷對比，讓學(xué)生認(rèn)識到PLC控制與之前學(xué)習(xí)的繼電控制沒有太多的不同，更像是換了一種形式的繼電控制，有一種似曾相識的感覺。這樣既復(fù)習(xí)了之前學(xué)習(xí)的知識，又把學(xué)生引導(dǎo)到PLC控制電路學(xué)習(xí)的道路上來。接下來，便安排學(xué)生用PLC控制對一些典型的繼電控制進(jìn)行改造，讓學(xué)生在操作訓(xùn)練中感受這兩種控制的相同與不同之處，加深對二者的理解。

圖4和圖5，就是用三菱PLC控制對圖3的繼電控制電路進(jìn)行的改造。改造完后，教師再和學(xué)生一起尋找兩者的相同與不同之處，教師做出引導(dǎo)講解，讓學(xué)生從之前的電力拖動控制線路的思路轉(zhuǎn)移到PLC的梯形圖控制思路上來。教師在講解時要注意及時對當(dāng)前的知識進(jìn)行升華。PLC控制可以讓電路的控制變得更加方便、靈活，控制手段也更為豐富多樣，并可以實現(xiàn)很多繼電控制很難甚至無法實現(xiàn)的效果。此外，PLC控制的維護(hù)和改造也更加容易，往往只需要改變控制程序，一般不需要太多地更改硬件的接線。

通過這樣的教學(xué)，學(xué)生既復(fù)習(xí)了前面學(xué)過的知識，又學(xué)習(xí)了新知識，還建立了新舊知識之間的聯(lián)系，讓知識更加系統(tǒng)化。

三、小結(jié)

如果知識具有較強的邏輯推進(jìn)關(guān)系，教師在教學(xué)時，就可以利用舊知識為新知識的學(xué)習(xí)做鋪墊，引導(dǎo)學(xué)生逐漸過渡新知識的學(xué)習(xí)中。通過教師的講解，可以使新舊知識的過渡更加平順、自然，讓學(xué)生更容易接受，從而達(dá)到更好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

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