黃曉莉 龐尚珍 劉永春

四川輕化工大學(xué) 四川自貢 643000

在多年的教學(xué)活動(dòng)中，學(xué)生最喜歡提這樣的問題：“我們學(xué)這些知識(shí)有什么用?”。這說(shuō)明，學(xué)生對(duì)知識(shí)有著明顯的實(shí)用設(shè)想。而傳統(tǒng)的電工電子基礎(chǔ)課程教學(xué)模式注重課堂講授，忽略了對(duì)基本理論的應(yīng)用。因此，如果在課程學(xué)習(xí)中采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式進(jìn)行教學(xué)，容易引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促使其積極探索、主動(dòng)學(xué)習(xí)。這需要在日常教學(xué)中進(jìn)行研究和探索，改革教學(xué)模式與手段，從而有效地提高教育教學(xué)效果[1]。

本文將任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法應(yīng)用到電工電子基礎(chǔ)課程理論教學(xué)中，取得了較好的教學(xué)效果。

1 基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的理論教學(xué)改革

在教學(xué)活動(dòng)中，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，教師是學(xué)生學(xué)習(xí)的組織者、引導(dǎo)者和促進(jìn)者[2]。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式以“任務(wù)”為主導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生探索問題的積極性和求知欲[3]，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神。任務(wù)驅(qū)動(dòng)的理論教學(xué)促進(jìn)知識(shí)轉(zhuǎn)化的意義是將書本上的理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為學(xué)生頭腦中的程序性知識(shí)。這種轉(zhuǎn)化越成功，任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)就越成功，學(xué)生學(xué)習(xí)的效果就越好，在面對(duì)新問題的時(shí)候，就越能靈活地運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決問題。在電工電子基礎(chǔ)課程教學(xué)中，運(yùn)用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)，不斷地設(shè)置任務(wù)、提出任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生通過交流、討論，發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，可以很好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維的發(fā)展，從而順利地解決教學(xué)中的重難點(diǎn)。

2 任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)在電工電子基礎(chǔ)課程中的實(shí)際應(yīng)用

2.1 任務(wù)設(shè)計(jì)需遵循的原則

設(shè)計(jì)任務(wù)時(shí)不能過于抽象，需要明確提出要求，同時(shí)使學(xué)生感到是在做有意義和有價(jià)值的工作，才有利于激發(fā)和維持學(xué)習(xí)積極性。

2.2 任務(wù)設(shè)計(jì)案例：三相異步交流電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)控制電路設(shè)計(jì)、應(yīng)用

為了保證電動(dòng)機(jī)安全、可靠運(yùn)行，對(duì)其控制提出了比較高的要求。通過本任務(wù)的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生從安全、可靠的角度掌握三相交流異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)控制電路的設(shè)計(jì)過程。

在教學(xué)過程中，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)水平、教學(xué)目標(biāo)將三相異步交流電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)控制電路所包含的知識(shí)分成若干模塊，隱含在設(shè)計(jì)的任務(wù)之中，實(shí)施教學(xué)任務(wù)。在任務(wù)的確定中，要遵循由簡(jiǎn)入難的原則，以激發(fā)學(xué)生探求知識(shí)、發(fā)現(xiàn)問題的積極性。

(1)引導(dǎo)學(xué)生回憶電路的組成

確定要控制的負(fù)載是三相交流異步電動(dòng)機(jī)，明確所用的電源是三相交流電源，然后利用導(dǎo)線和輔助設(shè)備將電源和負(fù)載有效地連接起來(lái)。達(dá)到安全、可靠的工作目的。

(2)給學(xué)生下達(dá)任務(wù)

設(shè)計(jì)任務(wù)1：設(shè)計(jì)最簡(jiǎn)單的電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)點(diǎn)動(dòng)電路。學(xué)生收到任務(wù)后，經(jīng)過自主學(xué)習(xí)、討論，制訂具體的工作計(jì)劃。包括確定任務(wù)的目的、原理分析、所需器材、實(shí)施內(nèi)容及步驟、注意事項(xiàng)等。寫出任務(wù)計(jì)劃書，最終設(shè)計(jì)出最簡(jiǎn)單的電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)點(diǎn)動(dòng)電路(如圖1所示)。

圖1 電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)點(diǎn)動(dòng)電路圖

引導(dǎo)學(xué)生思考該電路的缺點(diǎn)。這個(gè)電路雖然能讓電動(dòng)機(jī)正常啟動(dòng)，但是沒有保護(hù)電路，存在安全隱患。如電源直接短路或電動(dòng)機(jī)短路，過大的短路電流會(huì)燒壞電動(dòng)機(jī)，此時(shí)要求迅速切斷電源，同時(shí)線路電流長(zhǎng)期過載工作也會(huì)損壞電機(jī)，所以需要在電路中加入安全保護(hù)電路。

設(shè)計(jì)任務(wù)2：設(shè)計(jì)帶短路保護(hù)的電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)點(diǎn)動(dòng)電路。引導(dǎo)學(xué)生思考：低壓電器中熔斷器能夠在電源發(fā)生短路時(shí)燒斷熔體切斷電源，起到保護(hù)的作用。所以選擇容量合適的熔斷器FU串聯(lián)在組合開關(guān)QS的后面，設(shè)計(jì)的電路如圖2所示。

圖2

設(shè)計(jì)任務(wù)3：在任務(wù)2的基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)加入帶欠壓(失壓)保護(hù)的電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)點(diǎn)動(dòng)電路。電動(dòng)機(jī)的欠壓工作指的是由于某種原因?qū)е码妱?dòng)機(jī)的實(shí)際工作電壓低于額定工作電壓，會(huì)造成電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降或堵轉(zhuǎn)從而燒壞電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)的失壓工作指電動(dòng)機(jī)工作時(shí)由于停電等原因造成電機(jī)停轉(zhuǎn)，使用者忘記關(guān)閉電源就離開了，當(dāng)來(lái)電以后，電機(jī)恢復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)有造成人身危害的隱患。因此需要選用一個(gè)低壓電器以避免這種欠壓(失壓)工作狀態(tài)。引導(dǎo)學(xué)生用交流接觸器KM的常開主觸點(diǎn)來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行，如果電源電壓不足，交流接觸器KM不能工作，電動(dòng)機(jī)也不能通電，從而起到欠壓(失壓)保護(hù)作用。其電路原理圖如圖3所示。

圖3

設(shè)計(jì)任務(wù)4：設(shè)計(jì)一個(gè)具有短路保護(hù)、欠壓(失壓)保護(hù)、過載保護(hù)的電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)點(diǎn)動(dòng)電路。過載就是電動(dòng)機(jī)定子繞組實(shí)際電流大于額定電流。如果電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間定子繞組的電流過高就可能造成電動(dòng)機(jī)老化加快或者被燒掉。所以需要一個(gè)能自動(dòng)切斷電路的設(shè)備。及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生思考熱繼電器FR的作用，將其接入電路。學(xué)生設(shè)計(jì)其電路原理圖如圖4所示。

圖4

設(shè)計(jì)任務(wù)5：以上設(shè)計(jì)的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)控制電路能讓電動(dòng)機(jī)自由啟停，也有各種保護(hù)。但該電路仍然存在問題：當(dāng)斷開組合開關(guān)讓電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)，接在該電源上的其他電器設(shè)備也同時(shí)斷電。因此需要用“動(dòng)合按鈕”SB2來(lái)完成電動(dòng)機(jī)的手動(dòng)啟動(dòng)以實(shí)現(xiàn)自如控制。引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)如圖5所示電路，將按鈕SB2串聯(lián)在交流接觸器線圈電路中，當(dāng)按下按鈕時(shí)，交流接觸器線圈電路接通，主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)上電運(yùn)行。一旦松手，交流接觸器KM線圈電路斷開，主觸點(diǎn)斷開恢復(fù)原狀，電動(dòng)機(jī)失電停止運(yùn)行，完成點(diǎn)動(dòng)。

圖5

設(shè)計(jì)任務(wù)6：電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)。上面的點(diǎn)動(dòng)電路，松手放開按鈕后，交流接觸器KM線圈電路斷開，電機(jī)停轉(zhuǎn)。在啟動(dòng)按鈕兩端并聯(lián)上交流接觸器KM的一對(duì)常開輔助觸點(diǎn)完成自鎖，從而完成電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)動(dòng)電路設(shè)計(jì)。當(dāng)交流接觸器KM通電時(shí)，常開主觸點(diǎn)閉合的同時(shí)，輔助常開觸點(diǎn)也閉合，造成啟動(dòng)按鈕部分電路自動(dòng)短路。這樣，再松開啟動(dòng)按鈕SB2，交流接觸器線圈電路也會(huì)一直通電，電動(dòng)機(jī)就能完成“長(zhǎng)動(dòng)”。但電路一旦啟動(dòng)，就停不下來(lái)。為了能讓電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)的同時(shí)又不影響其他設(shè)備的正常工作，引導(dǎo)學(xué)生在電路中增加一個(gè)“動(dòng)斷按鈕”SB1串聯(lián)在交流接觸器KM線圈電路中作電動(dòng)機(jī)的停轉(zhuǎn)按鈕(如圖6所示)。

圖6

3 實(shí)施“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)法后的教學(xué)效果

從上面的教學(xué)實(shí)例可以看到，與傳統(tǒng)的教師主講方式不同，任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法用任務(wù)來(lái)代替主講這個(gè)環(huán)節(jié)，用任務(wù)推動(dòng)課堂內(nèi)容的實(shí)施，推進(jìn)學(xué)生的思考。

實(shí)施任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式前，學(xué)生只是被動(dòng)地接受教師傳授的知識(shí)，學(xué)習(xí)積極性不高。采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法后，教師在課堂教學(xué)提出相關(guān)的探究性任務(wù)后，只起到引導(dǎo)作用。而當(dāng)一個(gè)有效的探究性任務(wù)被提出之后，學(xué)生首先必然會(huì)發(fā)生認(rèn)知的過程，接著嘗試用所需要的知識(shí)點(diǎn)構(gòu)建有邏輯、有內(nèi)容的答案。教師就可以逐步將各個(gè)知識(shí)點(diǎn)按內(nèi)部的邏輯結(jié)構(gòu)漸次展開。在學(xué)生完成任務(wù)的過程中，把被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)，真正成為學(xué)習(xí)的主人[4]。在電工電子基礎(chǔ)課程教學(xué)中，運(yùn)用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)，不斷地設(shè)置任務(wù)、提出任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生通過交流、討論，自己發(fā)現(xiàn)問題、解決問題[5]，從而順利地解決教學(xué)中的重難點(diǎn)。實(shí)踐證明，任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法充分發(fā)揮了學(xué)生的主體作用，大大提高了學(xué)習(xí)興趣和積極性。

4 結(jié)語(yǔ)

本文將任務(wù)驅(qū)動(dòng)方法應(yīng)用到電工電子基礎(chǔ)課程的三相交流電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電路的設(shè)計(jì)實(shí)踐過程中，首先將教學(xué)任務(wù)下發(fā)給學(xué)生，然后逐步啟發(fā)學(xué)生從設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單電路到設(shè)計(jì)完整、可靠的啟動(dòng)電路，要求學(xué)生在教師啟發(fā)下自己完成從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的電路設(shè)計(jì)。由于學(xué)生親自參與設(shè)計(jì)，能夠彰顯學(xué)生壓抑的個(gè)性，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力，所以這種啟發(fā)性的教學(xué)形式比傳統(tǒng)的教學(xué)形式先進(jìn)很多，是一種值得推廣的方法。