張永安

摘 要：電力拖動(dòng)控制線路與技能訓(xùn)練（以下簡(jiǎn)稱電力拖動(dòng)）和PLC基礎(chǔ)與實(shí)訓(xùn)（以下簡(jiǎn)稱PLC）是技工學(xué)校電氣維修專業(yè)的核心課程，是該專業(yè)學(xué)生在校期間需要掌握的專業(yè)理論與專業(yè)技能的核心內(nèi)容。本文分享了筆者在多年教學(xué)中依據(jù)課程內(nèi)容及職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行融合，開(kāi)展一體化教學(xué)實(shí)踐探索的經(jīng)驗(yàn)體會(huì)。

關(guān)鍵詞：電力拖動(dòng)? ? PLC? ? 一體化教學(xué)

電力拖動(dòng)與PLC屬于電氣類專業(yè)的兩大基礎(chǔ)課程，傳統(tǒng)教學(xué)中同一門(mén)課程的理論與實(shí)訓(xùn)部分分別由不同的教師教學(xué)，教學(xué)中理論與實(shí)踐脫節(jié)，加大了學(xué)生學(xué)習(xí)難度;兩門(mén)課程不在同一學(xué)期教學(xué)，部分內(nèi)容重復(fù)，浪費(fèi)學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)間;內(nèi)容枯燥，不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性;教學(xué)邏輯性不強(qiáng)，難以確保知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)的連貫性和教學(xué)質(zhì)量。為此，有必要對(duì)電力拖動(dòng)與PLC兩門(mén)課程開(kāi)展一體化教學(xué)，通過(guò)對(duì)教學(xué)內(nèi)容的融合，提高教學(xué)效率。

一、電力拖動(dòng)與PLC課程的內(nèi)在聯(lián)系

電力拖動(dòng)課程教學(xué)內(nèi)容一般包括4個(gè)單元。第一單元，常用低壓電器及其安裝、檢測(cè)與維修;第二單元，電動(dòng)機(jī)的基本控制線路及其安裝、調(diào)試與維修;第三單元，常用生產(chǎn)機(jī)械的電氣控制線路及其安裝、調(diào)試與維修;第四單元，變頻調(diào)速系統(tǒng)。PLC課程共有11個(gè)項(xiàng)目，前3個(gè)項(xiàng)目，即電動(dòng)機(jī)單相連續(xù)運(yùn)行控制、三相電動(dòng)機(jī)正反控制、自動(dòng)送料小車控制，就是利用PLC控制電動(dòng)機(jī)基本線路。電力拖動(dòng)是利用電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)實(shí)操機(jī)械的工作結(jié)構(gòu)使之運(yùn)轉(zhuǎn)的一種拖動(dòng)方式，由于各種生產(chǎn)機(jī)械的工作性質(zhì)和加工工藝不同，對(duì)電動(dòng)機(jī)控制的要求也不同。要使電動(dòng)機(jī)按照生產(chǎn)機(jī)械的要求正常、安全、高效、節(jié)能運(yùn)轉(zhuǎn)，必須配備由低壓電器構(gòu)成的控制線路。而PLC是采用軟件編程的方法，取代電力拖動(dòng)系統(tǒng)中硬連線邏輯控制，在改變電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行要求時(shí)只需要改變程序，而不需要改變配線，對(duì)數(shù)控設(shè)備的高速精準(zhǔn)控制提供保障，是控制系統(tǒng)的升級(jí)。

二、理實(shí)一體化教學(xué)

理實(shí)一體化教學(xué)就是以國(guó)家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，以綜合職業(yè)能力培養(yǎng)為目標(biāo)，以典型工作任務(wù)為載體，以學(xué)生為中心，根據(jù)典型工作任務(wù)和工作過(guò)程設(shè)計(jì)課程體系和內(nèi)容，按照工作過(guò)程的順序和學(xué)生自主學(xué)習(xí)的要求進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)并安排教學(xué)活動(dòng)。在電力拖動(dòng)與PLC課程教學(xué)中進(jìn)行理實(shí)一體化教學(xué)，要依據(jù)課程內(nèi)容及職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行融合。

（一）電力拖動(dòng)課程第一單元與第二單元相融合

技工學(xué)校學(xué)生年齡小，普遍在家里干活較少、動(dòng)手能力差，學(xué)生之間相互協(xié)作差。電力拖動(dòng)課程第一單元中的低壓電器元件如接觸器、繼電器學(xué)生沒(méi)有見(jiàn)過(guò)，如果直接在教室講解元件結(jié)構(gòu)、分類、型號(hào)、選擇等，學(xué)生不易聽(tīng)懂教師講授的內(nèi)容，會(huì)逐漸失去對(duì)專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)的興趣。所以，可以先在配有希沃白板一體機(jī)的實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行電力拖動(dòng)課程第二單元的基本控制線路的實(shí)訓(xùn)，讓學(xué)生直接接觸低壓電器元件，首先有一個(gè)直觀認(rèn)識(shí)。例如，在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中出現(xiàn)熔斷器燒斷、接觸器電壓選擇錯(cuò)誤、接觸器裝配不正確導(dǎo)致異響的問(wèn)題比較多，這時(shí)教師要指導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手分解熔斷器，拆解組裝接觸器，檢查接觸器線圈電壓，可以讓學(xué)生在動(dòng)手處理故障的過(guò)程中掌握低壓電器的結(jié)構(gòu)、原理、作用等。又如，接觸器自鎖觸頭接錯(cuò)是常見(jiàn)情況，教材中的課后思考題有“錯(cuò)誤接線后會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象”的問(wèn)題，如果采用純理論教學(xué)，學(xué)生會(huì)因?yàn)闆](méi)有實(shí)操過(guò)而無(wú)法準(zhǔn)確描述，如果采用實(shí)訓(xùn)教學(xué)，學(xué)生因?yàn)橛H自操作過(guò)，就能夠正確描述故障現(xiàn)象。另外，通過(guò)實(shí)訓(xùn)教學(xué)，學(xué)生可以獲得解決問(wèn)題的喜悅和取得實(shí)驗(yàn)成果的成就感，能增強(qiáng)自信心;通過(guò)小組內(nèi)學(xué)生的配合協(xié)作和小組間的比拼，學(xué)生的協(xié)作和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)大大增強(qiáng)。

（二）PLC課程與電力拖動(dòng)課程相融合

電力拖動(dòng)課程中三相電動(dòng)機(jī)正反控制、自動(dòng)往返控制、Y-Δ降壓?jiǎn)?dòng)控制與PLC課程前三個(gè)項(xiàng)目主回路相同、控制方式不同，先進(jìn)行電力拖動(dòng)控制線路實(shí)訓(xùn)的學(xué)生會(huì)感到互鎖控制線路繁雜并且出錯(cuò)率高，從而倒逼學(xué)生學(xué)會(huì)看布線圖、畫(huà)布線圖，明晰線路編號(hào)的意義和重要性，查找故障，提升邏輯思維能力等。因此在電力拖動(dòng)課程的自動(dòng)往返控制內(nèi)容教學(xué)結(jié)束后，可及時(shí)引入PLC控制的學(xué)習(xí)。PLC的特點(diǎn)正是利用程序進(jìn)行邏輯控制，所有的邏輯控制在PLC內(nèi)部進(jìn)行。PLC控制減少了電力拖動(dòng)控制線路中利用開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線進(jìn)行邏輯控制，使得控制線路變得更加簡(jiǎn)單，學(xué)生從復(fù)雜的布線中解脫出來(lái)，一下就對(duì)PLC學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣;而且PLC梯形圖圖形編程語(yǔ)言，沿用了電力拖動(dòng)控制中的線圈、觸點(diǎn)、串并聯(lián)等術(shù)語(yǔ)，既保證了學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的連貫性，又容易掌握新知識(shí)，符合學(xué)生學(xué)習(xí)規(guī)律。此外，教師可以不斷豐富實(shí)訓(xùn)任務(wù)，鼓勵(lì)學(xué)生在完成同一任務(wù)時(shí)使用不同的方法，并將自己的方法發(fā)布到希沃白板一體機(jī)供大家討論學(xué)習(xí)，任務(wù)結(jié)束后各小組對(duì)完成任務(wù)情況進(jìn)行自評(píng)、互評(píng)等，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力和表達(dá)能力。教師還可以在希沃白板一體機(jī)存儲(chǔ)相關(guān)材料豐富教學(xué)內(nèi)容，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生自己收集資料，充分利用網(wǎng)絡(luò)、多媒體平臺(tái)培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。

（三）理論與實(shí)踐學(xué)習(xí)相融合

教師在教學(xué)過(guò)程中不應(yīng)將理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)分開(kāi)進(jìn)行，而應(yīng)實(shí)現(xiàn)兩者的融合。以“Y-Δ降壓?jiǎn)?dòng)控制”這一知識(shí)點(diǎn)為例，學(xué)生先進(jìn)行電力拖動(dòng)控制Y-Δ降壓?jiǎn)?dòng)，通過(guò)接觸器KMY與接觸器KMΔ互鎖不會(huì)發(fā)生短路事故，將接觸器互鎖觸點(diǎn)在PLC程序中進(jìn)行互鎖，邏輯上可以互鎖不發(fā)生短路事故，但在PLC運(yùn)行中就會(huì)發(fā)生電源短路，由此組織學(xué)生展開(kāi)討論，分析電力拖動(dòng)控制與PLC控制各自的特點(diǎn)，結(jié)論是接觸器的動(dòng)作時(shí)間遠(yuǎn)長(zhǎng)于PLC邏輯運(yùn)行時(shí)間，導(dǎo)致KMY接觸器機(jī)械慣性未完全斷開(kāi)而KMΔ接觸器吸合造成短路事故。采用這種理論結(jié)合實(shí)踐的教學(xué)方法有助于鍛煉學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際解決問(wèn)題的能力，也能調(diào)動(dòng)他們的學(xué)習(xí)積極性。

（四）課程前后內(nèi)容相融合

忻州市高級(jí)技工學(xué)校（以下簡(jiǎn)稱學(xué)校）開(kāi)設(shè)專業(yè)比較全，車間有普車、數(shù)車、銑床、磨床、鉆床、加工中心等。學(xué)生上第一節(jié)課時(shí)，筆者都會(huì)帶領(lǐng)學(xué)生到車間參觀學(xué)習(xí)，請(qǐng)機(jī)加工教師介紹各類設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)原理，進(jìn)行操作加工演示，讓學(xué)生對(duì)于即將學(xué)習(xí)使用的機(jī)械設(shè)備有個(gè)初步認(rèn)識(shí)。

實(shí)際教學(xué)中要聯(lián)系實(shí)際，如欠電流繼電器的教學(xué)不能僅僅停留在讓學(xué)生背寫(xiě)其圖形、文字符號(hào)上，而是要讓學(xué)生學(xué)會(huì)將其應(yīng)用于直流電動(dòng)機(jī)控制電路圖上，用在直流電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電路中，防止轉(zhuǎn)速過(guò)高。學(xué)習(xí)過(guò)電流繼電器的知識(shí)點(diǎn)，要讓學(xué)生在橋式起重機(jī)控制線路圖中找到具體使用場(chǎng)所，并學(xué)習(xí)掌握過(guò)電流繼電器和普通過(guò)載保護(hù)熱繼電器之間的區(qū)別與運(yùn)用場(chǎng)所。利用電力拖動(dòng)課程第二單元的基本控制線路實(shí)訓(xùn)，完成第一單元的低壓電器元件的學(xué)習(xí)，在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中開(kāi)展討論、講解完成理論部分的相關(guān)內(nèi)容，不會(huì)讓學(xué)生有純理論學(xué)習(xí)的枯燥感，通過(guò)一體化教學(xué)的“做中學(xué)、學(xué)中做”，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并融會(huì)貫通。同時(shí)為了讓學(xué)生了解低壓電器元件及基本控制線路實(shí)際用在什么地方，可以讓學(xué)生在第三單元學(xué)習(xí)的常用生產(chǎn)機(jī)械的電氣控制線路圖中找，低壓電器元件的型號(hào)也可以在機(jī)車電氣的明細(xì)表找到。學(xué)習(xí)第二單元繪制布線圖時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生與第三單元接線圖進(jìn)行對(duì)比分析，把學(xué)生帶入實(shí)際場(chǎng)景中，讓學(xué)生知道學(xué)習(xí)的知識(shí)有什么用、用在什么地方、起什么作用。

（五）增加實(shí)用內(nèi)容、刪改過(guò)時(shí)內(nèi)容，新舊相融合

實(shí)訓(xùn)教學(xué)中采用與市場(chǎng)同步的新款接觸器、繼電器，學(xué)生就業(yè)后能很快熟悉設(shè)備。觸摸屏是簡(jiǎn)單、方便的人機(jī)交互方式，現(xiàn)在的設(shè)備大多由人機(jī)交互觸摸屏進(jìn)行控制、修改參數(shù)、顯示運(yùn)行狀態(tài)，學(xué)校電氣維修專業(yè)并不專門(mén)開(kāi)設(shè)觸摸屏課程，因此，筆者在PLC教學(xué)進(jìn)行到項(xiàng)目四時(shí)引入觸摸屏的內(nèi)容，把觸摸屏的學(xué)習(xí)教程發(fā)到班級(jí)微信群、教師的演示錄屏發(fā)到學(xué)習(xí)平臺(tái)，讓學(xué)生自己學(xué)習(xí)。學(xué)生會(huì)自覺(jué)把前面學(xué)習(xí)的任務(wù)都用觸摸屏做一遍，既鞏固了所學(xué)知識(shí)，又練習(xí)了正在學(xué)習(xí)的內(nèi)容。另外，教師應(yīng)對(duì)教材中的陳舊內(nèi)容進(jìn)行及時(shí)更新，如PLC教材中使用GX Developer編程軟件進(jìn)行講解，筆者在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中使用現(xiàn)在通用的GX Works2編程軟件進(jìn)行講解。

三、效果及反思

筆者通過(guò)開(kāi)展六屆電力拖動(dòng)與PLC融合、理實(shí)一體化教學(xué)實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)教學(xué)效果、教學(xué)質(zhì)量顯著提升，畢業(yè)學(xué)生反饋的就業(yè)后適應(yīng)性明顯好于以往，獲得學(xué)生對(duì)于教學(xué)的認(rèn)可，學(xué)生參加校內(nèi)、市級(jí)、省級(jí)技能大賽成績(jī)優(yōu)異。取得良好的教學(xué)效果主要基于以下幾個(gè)因素。

一是理實(shí)一體化教學(xué)是以學(xué)生為中心、能力為本位、就業(yè)為導(dǎo)向的任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情、興趣，把學(xué)生的旺盛精力引導(dǎo)到學(xué)習(xí)上，一體化教學(xué)成果顯著，幫助學(xué)生提高了自信心。

二是電力拖動(dòng)與PLC合理融合，知識(shí)銜接緊密連貫，縮短了整體教學(xué)時(shí)間，提高了教學(xué)效果。

三是采用一體化教學(xué)能有利于教師對(duì)每個(gè)學(xué)生進(jìn)行全面細(xì)致的了解，達(dá)到因材施教的目的。督促綜合能力弱的學(xué)生跟上進(jìn)度，充分發(fā)揮學(xué)生互助的作用。對(duì)綜合能力強(qiáng)的學(xué)生，保證其學(xué)習(xí)能力有發(fā)揮的地方，引導(dǎo)他們延伸學(xué)習(xí)內(nèi)容，幫助其他學(xué)生學(xué)習(xí)，形成良好學(xué)習(xí)氛圍。鼓勵(lì)學(xué)生代表學(xué)校參加市級(jí)、省級(jí)技能大賽，鍛煉學(xué)生的綜合能力。教師時(shí)刻了解學(xué)生情況，合理分組，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作、競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，達(dá)到“1+1>2”的效果，這一點(diǎn)在團(tuán)隊(duì)技能大賽中體現(xiàn)尤其明顯。

四是理實(shí)一體化教學(xué)提升了教師自身素質(zhì)，有利于“雙師型”教師的培養(yǎng)。深入工廠進(jìn)行培訓(xùn)指導(dǎo)，與企業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人進(jìn)行交流，可以及時(shí)掌握行業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)、先進(jìn)技術(shù)及成套技術(shù)資料。積極參加線上線下的培訓(xùn)學(xué)習(xí)，定期走訪畢業(yè)學(xué)生，掌握企業(yè)用人需求，檢驗(yàn)自己的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：忻州市高級(jí)技工學(xué)校）