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時間:2023-02-28 15:57:44
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筆者一直從事電子電工專業(yè)的教學(xué),在三相異步電動機維修這一課題的教學(xué)過程中,經(jīng)過多年的總結(jié),總結(jié)出學(xué)生必須掌握的三相異步電動機七大常見故障分析與解決方法,簡述如下。
1 三相異步電動機基礎(chǔ)知識儲備
三相異步電動機的組成分為轉(zhuǎn)動部分與固定部分,其中固定部分稱為定子,包括定子鐵心、定子繞組、機殼和端蓋等;轉(zhuǎn)動的部分又稱為轉(zhuǎn)子,包括轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)動軸等。三相異步電動機工作區(qū)別于直流電動機,其轉(zhuǎn)子繞組無需連接外部電源,定子繞組直接通以交流電。
1)定子鐵心。鐵心一般由互相絕緣的硅鋼片疊壓而成,硅鋼片的厚度一般為0.35~0.5 mm,內(nèi)圓沖有均勻分布的槽,常見為24、36槽。
2)定子繞組。定子繞組屬于電路部分,一般將3個完全相同的繞組按一定的規(guī)律嵌入鐵心的槽內(nèi)。這3個繞組稱為三相對稱繞組,共有6個接線端,在接線盒內(nèi)首末端分別用U1-U2、V1-V2、W1-W2來標(biāo)注。
3)機殼和端蓋。三相異步電動機的機殼和端蓋一般由鑄鐵構(gòu)成,機殼表面鑄有凸筋,其具有散熱功能,以降低電動機的溫度;端蓋有前后端蓋之分,固定在機殼的前后端,起到保證轉(zhuǎn)子與定子之間的氣隙作用。
4)轉(zhuǎn)子鐵心。鐵心是一個由互相絕緣的0.35~0.5 mm硅鋼片疊壓而成的圓柱體,鐵心的硅鋼片外圓有均勻分布的槽。
5)轉(zhuǎn)子繞組。繞組是嵌在鐵心槽內(nèi)的金屬導(dǎo)體,為降低成本,一般中小型異步電動機均采用將熔化的鋁液澆鑄在轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)的鼠籠型轉(zhuǎn)子。
2 三相異步電動機七大常見故障分析與解決方法
三相異步電動機常見故障可分為兩大類,分別是電氣故障與機械故障。在排除故障時,一定要搞清故障發(fā)生的內(nèi)在因素。通過對電動機的結(jié)構(gòu)性能、工作原理、工作環(huán)境等情況的細(xì)致分析,可對三相異步電動機的故障做出正確的判斷,并開展針對性的故障排除。
故障一:電動機不能啟動
【成因分析】電動機不能啟動從電氣方面分析,主要存在電源未能接通、定子繞組斷路、控制設(shè)備線路錯接和熱繼電器燒毀等原因;從機械方面分析,主要存在由于軸承磨損而卡死和被電動機承載負(fù)載卡住的可能等。
【解決辦法】根據(jù)電氣原理,可以利用萬用表對電機的電源進行檢查,對斷線點或接頭松動處進行重新裝接,對電機控制電路進行檢查,注意檢查熱繼電器,及時糾正錯接線路,更換熱繼電器;若發(fā)現(xiàn)定子繞組斷路,則對斷路點進行修復(fù)后再通電調(diào)試;如因機械原因?qū)е虏荒軉?,則檢查軸承和檢查電機所帶負(fù)載,排除障礙,更換新軸承。
故障二:電動機運轉(zhuǎn)聲音異常
【成因分析】造成電機運轉(zhuǎn)聲音異常主要原因是機械故障,如電動機的地腳螺釘松動而不正常抖動,電動機轉(zhuǎn)子與定子氣隙不均而互相摩擦,風(fēng)扇與端蓋之間存有雜物,電動機皮帶松弛或損壞等;電氣方面故障主要是三相電動機缺相運行。
【解決辦法】檢查電動機的地腳螺釘,如松動則加以擰緊;通過更換新軸承或校正轉(zhuǎn)子與定子間的中心線來調(diào)勻氣隙;清除風(fēng)扇與端蓋間的雜物;調(diào)節(jié)皮帶的松緊度,或更換損壞的皮帶來解決轉(zhuǎn)動異聲;如因三相電動機缺相,則檢查電源接頭或斷線處,重新裝接。
故障三:電動機運轉(zhuǎn)溫升過高
【成因分析】電動機運轉(zhuǎn)溫升過高,導(dǎo)致這一故障的原因很多,常見原因有電源電壓偏高(超過額定值10%)或偏低(低于額定值5%)、缺相運行、繞組錯接(即三角型與星型錯接)、定子繞組匝間或相間短路或接地使電流增大、軸承損壞使定子和轉(zhuǎn)子相碰擦、過載或所傳動機械卡住導(dǎo)致過電流、通風(fēng)散熱不良等。
【解決辦法】檢測電動機工作電壓并及時調(diào)整;檢查電機是否缺相工作;打開電動機接線箱查看繞組連接是否正確;檢查電動機繞組的絕緣層是否破損,根據(jù)需要及時更換;檢查軸承是否有松動,定子和轉(zhuǎn)子是否裝配不良;對電動機所帶負(fù)載進行檢查,調(diào)整負(fù)荷至額定值;檢查通風(fēng)散熱裝置,及時消除風(fēng)道口雜物及污垢,保持風(fēng)道暢通。
故障四:電動機通電啟動慢、轉(zhuǎn)速慢
【成因分析】造成電動機通電啟動慢、轉(zhuǎn)速慢的原因也可以分為機械與電氣兩方面。其中,機械原因主要有定子與轉(zhuǎn)子不同心而掃膛、轉(zhuǎn)子的籠條斷裂、轉(zhuǎn)軸彎曲變形、機械負(fù)荷過重等;電氣原因主要有定子繞組局部短路、電源電壓過低、繞組錯接(即三角型與星型錯接)等。
【解決辦法】通過對定子與轉(zhuǎn)子的檢查,適當(dāng)調(diào)整端蓋螺釘使其同心;檢查轉(zhuǎn)子籠條是否斷裂,及時焊接修復(fù)或更換轉(zhuǎn)子;檢查軸承是否損壞或軸承內(nèi)有異物,清理并調(diào)整軸與軸承的配合程度;檢查電動機承載負(fù)荷,確保額定負(fù)荷工作;通過測電阻、測電壓的方法,排除繞組短路和電源電壓過低的故障,查看繞組接線,確保連接方法正確。
故障五:電動機啟動時熔斷器熔斷
【成因分析】電動機啟動時熔斷器熔斷,該故障主要成因為電氣故障,常因繞組或接線對地短路、熔斷器額定電流偏小、電源電壓過低、電動機缺相啟動等。
【解決辦法】使用萬用表檢查繞組、接線有無對地短路,如有應(yīng)修復(fù)繞組并加強絕緣;根據(jù)電動機額定工作電流,更換合適的熔斷器;測量電動機工作電壓,并適當(dāng)調(diào)整電壓;檢查是否缺相工作,確保三相平衡。
故障六:電動機外殼帶電
【成因分析】電動機外殼帶電,皆因電氣故障,常見為定子繞組絕緣損壞而與電機外殼短路、電源接入線碰殼、絕緣防護不夠,致使泄露電流增大、繞組絕緣材料浸水而降低絕緣電阻等。
【解決辦法】檢查定子繞組是否短路,修復(fù)或更換;對電源接入線進行排查,更換引出線或連接線;加強絕緣防護,裝好保護接地線;對浸水絕緣部分進行再次絕緣處理,確保絕緣效果。
故障七:電動機運轉(zhuǎn)時冒煙
【成因分析】電動機運轉(zhuǎn)時冒煙,其成因也可分為機械故障與電氣故障。其中,機械故障常有定子與轉(zhuǎn)子互相摩擦、軸承內(nèi)缺油導(dǎo)致軸承嚴(yán)重發(fā)熱等;電氣故障常有電動機缺相導(dǎo)致不平衡工作、定子繞組短路、連接線絕緣破損而與外殼相碰等。
【解決辦法】適當(dāng)調(diào)整端蓋螺釘使定子與轉(zhuǎn)子同心;檢查軸承,如軸承過熱冒煙,一般軸承均有不同程度的損壞,應(yīng)及時更換并清洗加油;檢查電動機繞組是否缺相,恢復(fù)繞組工作電壓平衡;檢修定子線圈,重新浸漆處理,烘干后使用。
3 結(jié)語
總之,三相電動機的故障還有很多,以上僅簡述了7種常見的故障及其解決辦法。在解決實際問題時,要分析好故障的成因,有的放矢開展檢修工作。作為中職電子電工專業(yè)教師,在向?qū)W生傳授電動機維修技能的過程中,要不斷發(fā)現(xiàn)與總結(jié),尋找更加行之有效的教學(xué)方法,提高教師教的質(zhì)量和學(xué)生學(xué)的效率。
《電機與變壓器》是電氣自動化等專業(yè)學(xué)生必須學(xué)的一門十分重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,因為絕大多數(shù)的自動化設(shè)備都會用到電動機,電能的70%以上全用在電動機上,電動機控制技術(shù)的高低直接決定了自動化設(shè)備的性能的好壞。因此,掌握電機的控制技術(shù),對我們電氣自動化等專業(yè)的學(xué)生來說,是十分重要的。
《電機與變壓器》是電機的控制技術(shù)專業(yè)基礎(chǔ)課程,它的目的是讓學(xué)生掌握各種電動機的工作原理和控制方法,如果這些原理掌握不好的話,對學(xué)生今后的深入學(xué)習(xí)是很不利的。比如,學(xué)生如果不知道三相異步電動機的調(diào)速原理,他就看不懂類似的原理圖,對電動機的調(diào)速就束手無策,學(xué)好了《電機與變壓器》,再學(xué)習(xí)《電力拖動》等后續(xù)課程就比較輕松了,而且學(xué)生能從比較高的層面掌握電動機的控制技術(shù),提升了他們的能力。
《電機與變壓器》這門科理論性很強,很抽象,同時需要的基礎(chǔ)知識多,比如,要理解電動機的工作原理,必須對電磁感應(yīng)的方面的知識有很好的掌握。有些甚至還要求具備高等數(shù)學(xué)的知識,而我們中職學(xué)生往往這些基礎(chǔ)知識掌握得不好。這使他們學(xué)習(xí)起來感到很困難。慢慢的喪失了學(xué)習(xí)的興趣,老師在臺上費勁的講,學(xué)生臺下昏昏欲睡。教學(xué)效果很不理想。在實訓(xùn)階段,由于沒有與理論知識同步,過了一段時間后,學(xué)生可能已經(jīng)忘了,因此,實習(xí)老師往往還得講解原理,這樣效率很低。那么,怎樣才能改變這種狀況?本人有以下的幾點想法。
一、確立目標(biāo),樹立信心
職校教師在教學(xué)過程中要把動機的培養(yǎng)貫穿始終。要讓學(xué)生明白專業(yè)知識對一個人的重要性,要讓學(xué)生明白《電機與變壓器》這門課在整個專業(yè)中的重要地位,有條件可以組織學(xué)生到企業(yè)中參觀,讓學(xué)生明白電機控制技術(shù)在生產(chǎn)實際中的作用是多么巨大。同時,老師要想方設(shè)法讓學(xué)生明白其實這些技術(shù)并不是很難學(xué),只要按照老師提供的方法,認(rèn)真學(xué)習(xí),每個學(xué)生都能學(xué)會,讓學(xué)生樹立信心,這樣才可以開始進行教學(xué)。
二、進行課程改革
將《電機與變壓器》、《電力拖動》以及相關(guān)內(nèi)容的實訓(xùn)合成一個課程來進行,比如,在《電機與變壓器》中講了三相異步電動機為什么要進行降壓啟動及星——三角降壓啟動的原理和方法,那么馬上可以將《電力拖動》中星——三角降壓啟動控制線路讓學(xué)生進行安裝和調(diào)試,在《電機與變壓器》中講了三相異步電動機轉(zhuǎn)子回路串電阻進行調(diào)速的原理后,馬上可以將《電力拖動》中的20/5t橋式起重機電氣控制線路進行分析,在《電機與變壓器》中講了串、并勵直流電動機的有關(guān)知識后,馬上可以將《電力拖動》中的串、并勵直流電動機的基本控制電路進行講解和分析。這樣可以減少理論和實踐相脫節(jié)的現(xiàn)象,教學(xué)環(huán)節(jié)相對集中,學(xué)過的理論馬上在實踐活動中得到驗證,有利于所學(xué)知識的鞏固、提高。學(xué)習(xí)效率很高,效果也很好。為了達到以上的目的,老師必須結(jié)合自己學(xué)校的實際情況、對《電機與變壓器》、《電力拖動》等有關(guān)教材進行重新編輯,編制出適合自己學(xué)校的校本教材。
三、加強實驗實訓(xùn)室的建設(shè)
《電機與變壓器》是一門實踐性很強的課程,如果光在課堂上講理論,很難學(xué)好,尤其是對我們職高學(xué)生更是如此,所以有好的實驗實訓(xùn)設(shè)備很重要,如果有條件可以請專門生產(chǎn)教學(xué)儀器的企業(yè)設(shè)計制作一些適合實驗實訓(xùn)設(shè)備。為了提高教學(xué)效果,我們學(xué)校專門建立了的電機與變壓器實訓(xùn)室,并購置了20臺電機及電氣技術(shù)實驗裝置,在這個裝置上可以進行各種實訓(xùn)實驗,如直流電機實驗、異步電機實驗、步進電動機等特種電動機實驗,還可以進行各種電氣控制實驗,如三相異步電動機的正反轉(zhuǎn)控制、三相鼠籠異步電動機降壓起動的控制、三相異步電動機能耗制動的控制,還可以進行電力電子技術(shù)實驗項目,如正弦波同步移相觸發(fā)電路實驗等,通過這些實驗和實訓(xùn),學(xué)生對電動機的原理和控制方法有了很深的理解。有了這些實訓(xùn)設(shè)備后,我們老師上課積極性也高了,因為本來很復(fù)雜,很抽象的問題,現(xiàn)在通過實驗很容易得到解決,學(xué)生很容易理解。教學(xué)效果大為感觀。
四、適時引進先進的教學(xué)方式
為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,老師可以有必要的將自己搜集或制作的flas以及制作的多媒體課件運用到實踐教學(xué)中來,幫助學(xué)生理解。根據(jù)課程的內(nèi)容可以采用項目教學(xué)法,任務(wù)驅(qū)動法等合適的教學(xué)方法,盡量采用理實一體化的教學(xué)方法來提高教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。注重學(xué)生實踐操作能力的培養(yǎng),突出以學(xué)生為主體。在教學(xué)過程中強調(diào)充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,讓師生雙方邊教、邊學(xué)、邊做,實現(xiàn)素質(zhì)和技能雙重培養(yǎng),豐富課堂教學(xué)和實踐教學(xué)環(huán)節(jié),提高教學(xué)質(zhì)量。在整個教學(xué)環(huán)節(jié)中,理論和實踐交替進行,直觀和抽象交錯出現(xiàn),沒有固定的先實后理或先理后實,而理中有實,實中有理。突出學(xué)生動手能力和專業(yè)技能的培養(yǎng),充分調(diào)動和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
五、將電動機控制的實際問題引入教學(xué)之中
2學(xué)習(xí)目標(biāo)的設(shè)計
學(xué)習(xí)目標(biāo)的設(shè)計要根據(jù)學(xué)生已有的知識水平、課程標(biāo)準(zhǔn)、教材和中級維修電工職業(yè)要求,選用適合機電技術(shù)應(yīng)用專業(yè)中職學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)?!叭喈惒诫妱訖C的自鎖控制線路”學(xué)習(xí)目標(biāo)根據(jù)教學(xué)大綱對知識傳授、能力培養(yǎng)、思想教育三者統(tǒng)一要求,加上對教材的分析和對學(xué)生的了解,本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)設(shè)計為三個方面。(1)知識目標(biāo)。A.理解三相異步電動機自鎖控制線路實現(xiàn)的功能;B.掌握三相異步電動機自鎖控制線路的工作原理。(2)能力目標(biāo)。通過分析點動控制線路的漸進過程,培養(yǎng)學(xué)生的讀圖和比較分析、歸納總結(jié)的能力;通過啟發(fā)學(xué)生分析工作原理培養(yǎng)、訓(xùn)練學(xué)生綜合分析電路的能力,學(xué)會正確安裝與檢修自鎖控制線路。(3)思想目標(biāo)養(yǎng)成學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的職業(yè)工作態(tài)度。
3任務(wù)目標(biāo)確立
(1)任務(wù)確立要合適。課堂教學(xué)設(shè)計是根據(jù)本班的學(xué)生學(xué)習(xí)綜合水平而確定的方案。任務(wù)的目標(biāo)是針對學(xué)生而確定的。所以,培養(yǎng)目標(biāo)要適合不同學(xué)習(xí)水平的學(xué)生,使每一位學(xué)生通過學(xué)習(xí)、思考活動都能得到最合適的發(fā)展。(2)任務(wù)執(zhí)行有循序漸進。在學(xué)生集體活動中,學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、個性特征、興趣愛好都不同,活動狀態(tài)也不同。這樣,在課堂上,任務(wù)的實施應(yīng)該多層次、有難易的進行,讓每個學(xué)生都能進步。(3)目標(biāo)完成有效果。效果是檢驗任務(wù)和結(jié)果是否一致。為了達到任務(wù)結(jié)果與課堂設(shè)計目標(biāo)的一致性,在設(shè)計課堂教學(xué)目標(biāo)時,作為任務(wù)的組織者和引導(dǎo)者,應(yīng)結(jié)合實際,設(shè)計符合學(xué)生實際知識水平的課堂教學(xué)設(shè)計活動方案。
4實現(xiàn)任務(wù)的策略設(shè)計
(1)任務(wù)的呈現(xiàn)。任務(wù)呈現(xiàn)要引發(fā)學(xué)生的興趣和完成任務(wù)的欲望,創(chuàng)設(shè)任務(wù)情景,通過講解、演示等多種教學(xué)手段,使學(xué)生對任務(wù)不害怕或抵制情緒,要讓學(xué)生在情景中學(xué)習(xí),在完成任務(wù)的過程中獲取專業(yè)知識,增長見識,提高技能。(2)任務(wù)的指導(dǎo)。老師是學(xué)生完成任務(wù)中的引導(dǎo)者和幫助者,啟發(fā)、幫助適當(dāng)?shù)刂笇?dǎo)、建議學(xué)生并反饋。老師可以在學(xué)生接受任務(wù)之前、任務(wù)進行中或完成任務(wù)之后進行指導(dǎo)、提示。(3)任務(wù)的管理。學(xué)生在完成任務(wù)時需要有一個融洽的活動環(huán)境,融洽的環(huán)境需要老師有效的管理。學(xué)生的活動根據(jù)完成任務(wù)的實際要求,分為獨立活動、小組活動和集體活動,這些活動離不開老師的管理和安排。
5設(shè)計任務(wù)的內(nèi)容
(1)結(jié)合專業(yè)實際要求科學(xué)準(zhǔn)確。必須依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合職業(yè)資格考證實際要求和學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)選擇適合學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容。內(nèi)容既不能偏難,也不能偏易。難了,學(xué)生望而卻步,不會、不知道怎么做;易了,學(xué)生覺得沒意思,輕易完成任務(wù)沒有成就感,。因此,在學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容劃分、任務(wù)設(shè)計中要求做到科學(xué)準(zhǔn)確。(2)系統(tǒng)適量。知識編排具有一定的連續(xù)性,知識之間也密切聯(lián)系。既要讓學(xué)生有思考克服困難完成任務(wù)的成功喜悅,還要有利于學(xué)生形成系統(tǒng)的知識和解決問題的能力。(3)貼近現(xiàn)實生動有趣。要用日常生活中的事物為案例向?qū)W生提出任務(wù),讓學(xué)生帶著濃厚的興趣,主動積極的完成任務(wù),提高學(xué)習(xí)效果。
6任務(wù)的設(shè)計
“三相異步電動機的自鎖控制線路”是在正轉(zhuǎn)控制電路的基礎(chǔ)上來學(xué)習(xí)的,在教材中具有承上啟下的作用。學(xué)好這一節(jié)對學(xué)習(xí)后面的三相異步電動機的正反轉(zhuǎn)控制線路至關(guān)重要。單純的在課堂上講授電路原理圖學(xué)生理解起來很抽象空洞,但是如果按照任務(wù)單教學(xué)模式來組織、實施教學(xué),達到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)也就不難了?,F(xiàn)在以教材中三相異步電動機的自鎖控制線路為例進行任務(wù)的設(shè)計。(1)任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)模式具體實施在電動機自鎖控制線路實訓(xùn)時,可以按如圖(1)所示的步驟完成電路的安裝。(2)電動機自鎖控制線路原理圖任務(wù)一:識讀線路原理圖(圖2),自鎖控制線路電路圖包括主電路(左)和控制電路(右)在電氣控制技術(shù)控制系統(tǒng)中,三相異步電動機控制線路的原理圖是安裝和檢修線路的基礎(chǔ)和依據(jù),認(rèn)識和掌握控制線路的工作原理關(guān)鍵。理解了控制線路的工作原理,也就明白了電路的動作過程,就能夠利用電工儀表正確對電路進行檢查排故。任務(wù)二:選擇合理的布置圖。元器件安裝在配電板上的實際位置,直接影響到控制線路安裝時布線的合理與美觀。同一個控制線路有不同的位置方式,不同的布置方式有不同的接線方式,安裝后的美觀簡潔程度也不同,選擇合理的布置圖更利于接線,配盤工藝也更美觀。任務(wù)三:草接電路實物圖。草接電路圖是初學(xué)者學(xué)習(xí)安裝的入門環(huán)節(jié)。草接電路圖是在熟練掌握了電路原理圖,在不講究工藝的前提下,用軟導(dǎo)線迅速地接完控制線路后,對控制線路進行模擬試車的過程。在讀懂原理圖的基礎(chǔ)上,這樣作對于整個電路的走線有一個初步的了解和認(rèn)識,有利于進一步的熟悉和掌握電路的動作過程和功能。任務(wù)四:簡化接線圖。簡化接線圖是按照已經(jīng)布好的位置圖,具體形象地畫出各元器件的各部分并用電路圖字母符號標(biāo)注,按照原理圖合理布線,根據(jù)草圖的走線思路,細(xì)致簡潔地畫出電路的接線圖。(如圖3)任務(wù)五:細(xì)接電路圖。細(xì)接電路圖消耗時間是最多的。按照元器件位置圖和接線圖,嚴(yán)格遵守安裝規(guī)程,完成電路的安裝過程。任務(wù)六:用萬用表進行自我檢查。對于安裝完成的電動機控制線路,運用萬用表的歐姆檔判斷電路的正確性,是通電試車的關(guān)鍵。通過萬用表的檢測就可以提前知道電路安裝是否正確。任務(wù)七:電動機通電試車。上面六個任務(wù)完成后,就能對電動機進行通電試車了,通電試車是完成任務(wù)的最后一步,也是最危險的一步,要合理正確的操作。從而對項目實施、任務(wù)驅(qū)動效果進行綜合評價。
1 “任務(wù)驅(qū)動與學(xué)做合一”教學(xué)總體目標(biāo)設(shè)計
針對電工技術(shù)實訓(xùn)這門課程的特點,對課程任務(wù)進行項目化設(shè)計,以項目為載體,以任務(wù)為導(dǎo)向,將理論與實踐相結(jié)合,使實訓(xùn)內(nèi)容貼近工作實際,突出對學(xué)生專業(yè)技能的訓(xùn)練及職業(yè)素質(zhì)的養(yǎng)成。
電工技術(shù)實訓(xùn)設(shè)計的項目內(nèi)容有:低壓電氣控制實驗、測量電路安裝實驗、基于S7-200PLC和觸摸屏的三相異步電動機控制實驗、變頻調(diào)速實驗等。比如在實施“基于S7-200PLC和觸摸屏的三相異步電動機控制”實驗時,該項目包含如下子任務(wù):三相異步電動機正反轉(zhuǎn)原理分析;PLC、觸摸屏、斷路器、熔斷器、電機、熱繼電器、接觸器等硬件如何外接線;工業(yè)觸摸屏通訊設(shè)置;STEP7-MicroWIN V4.0、Wincc flexible 2008 sp4軟件學(xué)習(xí)。這四個子任務(wù)打破了原有課程體系的知識點學(xué)習(xí)和章節(jié)安排,將實踐技能融合于各工作任務(wù)中。學(xué)生通過對各任務(wù)進行分析,查閱,提出方案,解決問題,實現(xiàn)了“做中學(xué),學(xué)中做”,提高了綜合應(yīng)用技能。
2 “任務(wù)驅(qū)動與學(xué)做合一”教學(xué)模式實施
以“基于S7-200PLC和觸摸屏的三相異步電動機控制”為例,該實訓(xùn)內(nèi)容是一個比較完整的工程實踐項目,在教學(xué)過程中,采用“原理分析、元件認(rèn)知、硬件設(shè)計、軟件安裝、軟件編程、實訓(xùn)調(diào)試演示、實訓(xùn)答辯、總結(jié)及實驗報告寫作、考核評價”的模式組織教學(xué)。
工作任務(wù)是學(xué)生實訓(xùn)和教學(xué)講授的結(jié)合。學(xué)生在進入實訓(xùn)室前要完成以下子任務(wù):區(qū)分“正-停-反”和“正-反-?!彪娐吩谠砩系膮^(qū)別;掌握自鎖、按鈕聯(lián)鎖(機械)與接觸器聯(lián)鎖(電氣)電路等設(shè)計方法;學(xué)習(xí)PLC、觸摸屏的工作原理、用法及通訊設(shè)置;認(rèn)識熔斷器、接觸器、按鈕等硬件,并掌握其端子外接線方法;學(xué)習(xí)軟件STEP 7、MicroWIN V4.0、wincc flexible 2008 sp4。學(xué)生分組在實訓(xùn)室學(xué)習(xí)軟件的安裝、變量設(shè)置、通訊、編程設(shè)計等;設(shè)計PLC程序(注意自鎖、互鎖),設(shè)計觸摸屏程序(注意變量設(shè)置方法)。學(xué)生通過兩周的時間完成以上子任務(wù)之后,進入實訓(xùn)室,在老師的指導(dǎo)下完成接線、編程、調(diào)試、演示。在答辯及總結(jié)過程中,學(xué)生通過實訓(xùn)闡述、小組交流、大組交流的形式進行學(xué)習(xí),這樣可以掌握不同的設(shè)計思路,整體拓寬知識面。
3 “任務(wù)驅(qū)動與學(xué)做合一”教學(xué)方法與手段
近年來,淮南師范學(xué)院的辦學(xué)目的是努力為基礎(chǔ)教育和區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展培養(yǎng)“實基礎(chǔ)、強技能、重應(yīng)用、能創(chuàng)新”的高素質(zhì)應(yīng)用型專門人才。因此為培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用技能,電工技術(shù)實訓(xùn)采取以“以工作任務(wù)為目標(biāo),以行動過程為導(dǎo)向”的教學(xué)手段,有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)的積極性,進而提高學(xué)習(xí)效率。在實訓(xùn)課上用具體的工作任務(wù)引領(lǐng)課題,在教學(xué)過程中,根據(jù)實際情況應(yīng)用項目教學(xué)、小組討論、情境教學(xué)、自主學(xué)習(xí)等方法完成教學(xué)活動。學(xué)生在這種方法的教學(xué)過程中會產(chǎn)生很多疑問,從而會激發(fā)進一步學(xué)習(xí)的興趣,并且可以充分培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力及獲取信息、處理信息的能力。
4 “任務(wù)驅(qū)動與學(xué)做合一”教學(xué)評價與考核
實訓(xùn)課程教學(xué)評價是培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用型人才的重要教學(xué)環(huán)節(jié),對課程的實施情況起到導(dǎo)向引領(lǐng)作用。經(jīng)過兩年的項目實踐,制定了合理的教學(xué)評價體系,包含電氣部分接線、梯形圖程序設(shè)計部分、觸摸屏程序設(shè)計部分、實驗報告質(zhì)量、答辯環(huán)節(jié),每部分也都包含細(xì)致的評價標(biāo)準(zhǔn)。實訓(xùn)過程中,教師將大項目分成一個個子任務(wù),在每一個子任務(wù)完成后,教師根據(jù)評價體系對學(xué)生的任務(wù)進行評定,并作出相關(guān)記錄,幫助他們解決任務(wù)中需要解決的問題。在完成子任務(wù)的過程中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生對知識點進行梳理,使學(xué)生在實踐的同時加強專業(yè)理論知識的學(xué)習(xí)。通過教學(xué)評價,可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,也能檢驗課堂教學(xué)質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:
職業(yè)教育;電機與變壓器;一體化;教學(xué)設(shè)計
作為職業(yè)教育者,我們要對自己的工作性質(zhì)有正確的理解。職業(yè)教育區(qū)別于其他各類教育的本質(zhì)特征,就在于其目的是滿足受教育者就業(yè)的需要。眾所周知,當(dāng)今社會是競爭的社會,更是終生學(xué)習(xí)的社會。如何使學(xué)生在就業(yè)方面,在日后的進一步發(fā)展中更具有競爭優(yōu)勢,是我們每一個職業(yè)教育者必須思考的問題。筆者讀了全國職業(yè)教育先進個人蔣乃平先生主編的《“寬基礎(chǔ)、活模塊”的理論與實踐》一書,很受啟發(fā)。他說:“寬基礎(chǔ)”的“寬”不但是面對一個職業(yè)群的“寬”,而且是為受教育者奠定繼續(xù)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的“寬”;“活模塊”的“活”不但是提高就業(yè)能力的“活”,而且是更新學(xué)習(xí)內(nèi)容的“活”。筆者努力把這一觀點用在教學(xué)上,在不斷擴充自己的知識面、關(guān)注本專業(yè)最新發(fā)展情況、了解用人單位對技術(shù)工人要求的同時,注重把這些信息及時傳遞給學(xué)生;在嚴(yán)格要求學(xué)生學(xué)習(xí)基本知識鍛煉基本技能的同時,注重培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和自主創(chuàng)新能力。
一、教材分析
《電機與變壓器》是由勞動和社會保障部教材辦公室組織編寫的全國中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校電工類專業(yè)通用教材。其中變壓器共四個單元的內(nèi)容,分別是:變壓器的分類結(jié)構(gòu)和原理,變壓器繞組的極性測定與連接,變壓器并聯(lián)運行維護和檢修,特殊用途的變壓器。電機包括六個單元的內(nèi)容,分別是:電動機的基礎(chǔ)知識,三相異步電動機的運行,單相異步電動機,直流電動機,三相同步電動機,特種電機。通過學(xué)習(xí),要求掌握變壓器、異步電動機、直流電動機的結(jié)構(gòu)、原理、主要特性、使用和維護知識,并對同步電機和特種電機要有一定的了解。作為一體化改革課程,該課程學(xué)習(xí)中要求能夠理論聯(lián)系實際,注重對電機故障的分析、判斷和檢修能力的培養(yǎng),為解決實際技術(shù)問題奠定理論和技能基礎(chǔ)。
二、教學(xué)設(shè)計
在具體的教學(xué)活動中,筆者認(rèn)為首先應(yīng)充分了解學(xué)生的學(xué)習(xí)接受能力,正所謂知己知彼。職業(yè)院校的學(xué)生可能文化課差一些,但在技能性、社會性和思維活動及發(fā)散性方面的素質(zhì)有明顯的優(yōu)勢。教師要對自己的學(xué)生有信心,他們的這些優(yōu)勢完全可以通過教育煥發(fā)出來、培養(yǎng)出來。就電機與變壓器這門課程而言,其基礎(chǔ)性、專業(yè)性都很強,并且其理論與操作聯(lián)系相當(dāng)緊密。對于一點基礎(chǔ)都沒有的高中生,直接灌輸大堆理論知識的做法顯然是不可取的。筆者認(rèn)為,應(yīng)首先培養(yǎng)學(xué)生對這門課程的興趣,使其樹立自信心。從最簡單的兒童玩具到遙控小車,每一個知識點的講解和操作無不令他們歡欣雀躍,讓他們感受到了成功的喜悅并且增強了求知的欲望。有了好的開始,接下來的教學(xué)工作也就會順利地進行下去了。明確教學(xué)目標(biāo),做到有的放矢。認(rèn)真對待每一個課題,包括教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、教學(xué)用具的課前研究和準(zhǔn)備。不但明確自己的教學(xué)目標(biāo),還要引導(dǎo)學(xué)生制定學(xué)習(xí)目標(biāo),明確學(xué)習(xí)任務(wù)。在學(xué)生操作過程中應(yīng)注意學(xué)生的每一點進步,及時表揚,發(fā)現(xiàn)不足立刻糾正,形成在學(xué)習(xí)和技能方面你追我趕的良好局面。同時要培養(yǎng)他們主動思考、積極動手、自覺總結(jié)經(jīng)驗的習(xí)慣。這樣做充實了課堂內(nèi)容,提高了學(xué)習(xí)效率,并且為學(xué)生今后的進一步學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。
三、教學(xué)方法
為了完成本課的教學(xué)目標(biāo),滿足不同認(rèn)知水平學(xué)生的學(xué)習(xí)需要,在教法上筆者主要采用了創(chuàng)設(shè)情境法和通過拆裝實物研究結(jié)構(gòu)的分層教學(xué)法,并靈活運用其他輔助教學(xué)方法。
1.創(chuàng)設(shè)情境法(視頻和實物)
充分運用多媒體視頻等現(xiàn)代化的教學(xué)手段,并結(jié)合實物演示,以啟發(fā)引導(dǎo)、設(shè)疑提問等多種形式,來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)本課的積極性,有助于學(xué)生更好地理解本課的知識重、難點。
2.分層教學(xué)法
考慮到學(xué)生的認(rèn)知情況呈現(xiàn)三層金字塔結(jié)構(gòu),筆者對學(xué)生進行適當(dāng)分組,每組里各層次水平的學(xué)生均勻分布。這樣可以讓小組內(nèi)部掌握較好的學(xué)生幫助相對較弱的同學(xué)來理解知識的重點,同時也能通過小組互助、教師指導(dǎo)而突破難點。結(jié)合學(xué)生的實際特點,本課筆者主要引導(dǎo)學(xué)生通過“小組互助、自主探究、動手實踐、歸納總結(jié)”的學(xué)習(xí)方法來學(xué)習(xí)。
四、教學(xué)過程
在教學(xué)中,筆者本著“由生活走向課堂,再由課堂走向生活”的教學(xué)理念,采用“一樣二用”的授課思路。“一樣”指單相異步電動機的外觀及組成,“二用”分別指單相異步電動機的用途和單相異步電動機如何使用(工作原理和實際電路),以一條教學(xué)主線“單相異步電動機是由哪幾部分組成的,是如何轉(zhuǎn)動的,突然不轉(zhuǎn)怎么辦”貫穿整堂課,并遵循“以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”的教學(xué)思想,逐層深入探究,運用多種教學(xué)方法,使學(xué)生掌握知識重點,突破難點,進而完成授課過程。因此筆者設(shè)計的教學(xué)過程如下:第一,復(fù)習(xí)提問。第二,創(chuàng)設(shè)情境,導(dǎo)入新課。第三,講授新知。第四,解釋應(yīng)用范圍。第五,常見故障檢修。第六,課堂練習(xí)。第七,課堂小結(jié)。第八,課后作業(yè)。
五、一體化教學(xué)日志
每天提前15分鐘到崗。提前10分鐘點名整隊;檢查學(xué)生穿戴情況;點評上次課一體化情況;布置當(dāng)天的學(xué)習(xí)任務(wù)。進入一體化實訓(xùn)車間安排值日;檢查車間詳細(xì)情況,填寫接班紀(jì)錄;打開工具箱,取出實習(xí)工具并鎖好工具箱。30分鐘后實習(xí)正式開始,總結(jié)上次課實習(xí)內(nèi)容,分發(fā)當(dāng)天實習(xí)材料,重點講解今天的一體化學(xué)習(xí)任務(wù)和要求,講注意事項書寫于黑板上。合上車間總電源,教師作示范,開始實習(xí)操作。教師作巡回指導(dǎo),找出學(xué)生的公共難點,利用黑板和實訓(xùn)器材在課堂上作具體講解。再次開始實訓(xùn),給個別學(xué)生做重點指導(dǎo)。利用空閑時間準(zhǔn)備好本次實訓(xùn)所需的調(diào)試設(shè)備和器材,盡力幫助解決學(xué)生們的實訓(xùn)工具和材料短缺問題。“重表揚,輕批評”,激勵學(xué)生又快又好地完成實習(xí)任務(wù)。巡回檢查學(xué)生們的操作安全情況,及時排除安全隱患。按順序登記好學(xué)生的實訓(xùn)完成情況,并逐次調(diào)試評分,給出實習(xí)成績。提前45分鐘提示學(xué)生作好實習(xí)收尾工作;提前30分鐘切斷車間總電源;打開工具箱,放好實習(xí)工具;安排值日。詳細(xì)檢查車間整體情況,填寫交班紀(jì)錄;點評當(dāng)天的一體化學(xué)習(xí)情況;整點下班。
中圖分類號:G424 文獻標(biāo)識碼:A
“可編程控制器及其應(yīng)用”課程教學(xué)難度比較大、實踐性強、知識覆蓋面廣,常用的課堂教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容缺乏具體的載體,學(xué)生學(xué)習(xí)效果不太理想,通過教學(xué)實踐和不斷探索這門課程中應(yīng)用的項目教學(xué)法,把理論知識的教學(xué)與實踐實習(xí)教學(xué)有機地結(jié)合起來,充分發(fā)掘?qū)W生創(chuàng)造潛能,提高學(xué)生分析問題和解決實際問題的能力。
1 特點及概念
項目教學(xué)法的特點是:(1)設(shè)定項目:重組知識體系,以實訓(xùn)項目為核心內(nèi)容,在每個實訓(xùn)項目中穿插PLC的指令學(xué)習(xí)內(nèi)容,提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,在動手過程中掌握相關(guān)專業(yè)知識和技能。(2)實用性:根據(jù)學(xué)以致用的原則,凡是實習(xí)過程中使用的工具、材料、原件和設(shè)備都與企業(yè)生產(chǎn)實際接軌,在PLC實訓(xùn)室模擬實際的生產(chǎn)過程,從而可以直接應(yīng)用到現(xiàn)實工作中去。(3)規(guī)范性:在實際應(yīng)用過程中PLC作為一種工業(yè)用計算機還要與其他設(shè)備相配合使用。操作安全、方便、美觀、實用是許多電氣設(shè)備的操作要求。所以規(guī)范性是每個實訓(xùn)項目的要求,只有讓學(xué)生在實習(xí)訓(xùn)練中養(yǎng)成良好的職業(yè)習(xí)慣,才能為將來參加工作,安全文明生產(chǎn)方面打下良好基礎(chǔ)。
項目教學(xué)法就是讓學(xué)生自己完成一個相對獨立的項目,學(xué)生自己需要完成信息的收集、方案的設(shè)計、項目的實施及最終的評價,項目進行過程中,學(xué)生要了解并把握整個過程及每一個環(huán)節(jié)中的基本要求。項目教學(xué)法的優(yōu)點是使信息由單向的傳遞,變?yōu)殡p向的,使單方向的交流變?yōu)槎嘞虻慕涣?,促使學(xué)生從單純的短時間瞬時記憶,演變?yōu)殚L時間的永久記憶,能夠比較有效地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,從而在整個學(xué)習(xí)過程中使學(xué)生成了主體,老師僅僅是輔導(dǎo)者。
2 PLC課程采用項目教學(xué)法的意義
隨著國家越來越重視職業(yè)教育,加大對職業(yè)教育的投入力度,職業(yè)學(xué)校的實驗實習(xí)條件不斷提高,專業(yè)課教學(xué)課程改革逐步推進,各級各類的技能大賽如火如荼,賽場上學(xué)生精湛熟練的技能令在場專家贊嘆。就拿機電一體化設(shè)備組裝與調(diào)試這個技能大賽的項目來說,兩名學(xué)生為一個隊伍,隊員之間相互配合,從簡單到復(fù)雜的訓(xùn)練,如從機械手抓物、傳送帶運行分揀等子課題的練習(xí),再到綜合課題的訓(xùn)練,最后參賽接受評委組的評審驗收,這一系列的流程就是項目教學(xué)法的流程。在PLC教學(xué)中采用項目教學(xué)法,將理論和實踐相結(jié)合,重新構(gòu)建PLC的知識與技能,以技能的培養(yǎng)和職業(yè)習(xí)慣的養(yǎng)成為重點。另一方面,面對智力正常而學(xué)習(xí)動力不足的大部分職業(yè)學(xué)校的學(xué)生,形象、生動、富有吸引力的項目化教學(xué)是提高教學(xué)質(zhì)量的有效途徑。
3 PLC在項目教學(xué)中的實施舉例
在我校2011級機電班PLC的實踐教學(xué)中,筆者嘗試了用項目教學(xué)法,起到了良好的教學(xué)效果,下面以三相異步電動機Y- 降壓啟動控制為例,說明PLC課程的項目實施過程。
3.1 項目制定
3.1.1 項目控制要求
(1)正轉(zhuǎn)開關(guān)SB1先撥上再撥下,電動機以Y- 方式啟動,Y形接法運行5秒后轉(zhuǎn)換為 運行。(2) 停止開關(guān)SB3先撥上再撥下,三相異步電動機立即停止運行。(3)反轉(zhuǎn)開關(guān)SB2先撥上再撥下,三相異步電動機以Y- 方式啟動,Y形接法運行5秒后,自動轉(zhuǎn)換為 運行。(4)停止開關(guān)SB3先撥上再撥下,三相異步電動機立即停止運行。
3.1.2 項目目標(biāo)
要求學(xué)生讀懂三相異步電動機Y- 降壓啟動模塊的控制電路;能編寫電動機Y- 降壓啟動PLC控制的程序,并進行運行調(diào)試,能正確連線使電動機Y-降壓啟動模塊工作起來。
3.1.3 項目課時
6課時 。教師先在可編程控制器(PLC)實驗室演示一遍PLC控制的三相異步電動機Y-降壓啟動工作過程,然后告知同學(xué)們完成這項任務(wù)所需要的輸入輸出分配表、輸入輸出接線圖、功能流程圖、梯形圖知識還有程序設(shè)計中所需要的指令,然后讓學(xué)生在實驗臺上獨立完成編程。編程完畢后把程序?qū)懭隤LC并接線運行調(diào)試,教師負(fù)責(zé)指導(dǎo)學(xué)生,在學(xué)生編程調(diào)試過程中遇到困難或者錯誤時做好引導(dǎo)。建立學(xué)習(xí)興趣小組:3人一組,共11組。
3.2 項目的實施過程
具體實施過程如下:(1)選擇原件。根據(jù)控制任務(wù)的要求,明確項目任務(wù),確定PLC的輸入/輸出(I/O)點數(shù),畫出輸入/輸出(I/O)分配表。(2)順序功能流程圖的繪制。根據(jù)系統(tǒng)的工作過程繪制出順序功能圖,這是一種更加先進的設(shè)計方法——順序控制設(shè)計法。(3)編寫程序。這個環(huán)節(jié)是整個項目的重點難點,根據(jù)順序控制功能圖設(shè)計梯形圖。在這個過程中培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成獨立思考、自主分析問題、獨立解決問題的能力,發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)造性思維。在這一環(huán)節(jié)學(xué)生之主角,教師是配角,教師起著引導(dǎo)作用。(4)程序?qū)懭脒\行調(diào)試。學(xué)生們會在程序調(diào)試的過程中發(fā)現(xiàn)許多問題,例如定時器T不能正常計時,程序中出現(xiàn)雙線圈等問題,作為指導(dǎo)教師不應(yīng)該直接給出答案,而是應(yīng)該啟發(fā)學(xué)生思考,使學(xué)生在解決問題的過程中學(xué)會如何去分析問題、解決問題,讓學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)、去改正錯誤。
在項目的實施過程進行中教師要加強動態(tài)管理,并發(fā)揮其主導(dǎo)作用,及時了解各組學(xué)生的項目進展情況,有針對性、目的性地給學(xué)生以指導(dǎo)和幫助,培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成獨立尋找妥善解決問題的方法,提高學(xué)生獨立工作的能力。
3.3 項目的評價總結(jié)體系
關(guān)鍵詞:
高職院校;信息化;低壓電器
0引言
隨著信息化手段的普及,網(wǎng)絡(luò)、多媒體技術(shù)已滲透到日常教學(xué)當(dāng)中,此外,通過研究發(fā)現(xiàn)高職院校學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中普遍存在抽象邏輯思維能力差,動手能力強,對直觀、形象的事物容易接受等特點。因此,信息化教學(xué)手段的運用越來越受到師生認(rèn)可和追捧。本文以《低壓電器》中“三相異步電動機雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制”為例,合理采用信息化教學(xué)手段,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,達到良好的教學(xué)效果。
1教學(xué)分析
根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)對本節(jié)內(nèi)容的要求,從知識、技能與素質(zhì)三個維度設(shè)立了教學(xué)目標(biāo)。依據(jù)教學(xué)目標(biāo)將三相異步電動機雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制原理設(shè)為教學(xué)重點,將雙重聯(lián)鎖控制過程定為教學(xué)難點,分析該班學(xué)生現(xiàn)狀。
2教學(xué)策略
本文采用基于混合式學(xué)習(xí)和翻轉(zhuǎn)課堂的SPOC模式。主要是在建構(gòu)主義理論的指導(dǎo)下,把多種學(xué)習(xí)資源合理地整合在一個網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺上,運用多種信息化教學(xué)手段,從而實現(xiàn)實體課堂與在線教育的有機結(jié)合。
3教學(xué)過程
3.1課前教學(xué)
學(xué)生進入網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺,根據(jù)教師預(yù)設(shè)的問題,觀看教學(xué)視頻、查閱資料,進行討論。學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)完成平臺上的測試并提交結(jié)果,系統(tǒng)會自動評估學(xué)習(xí)效果、分析存在的問題,為接下來的教學(xué)過程提供了依據(jù)。
3.2課堂教學(xué)
教師通過視頻向?qū)W生展示日常生活中電機正反轉(zhuǎn)的應(yīng)用,如洗衣機、電梯、攪拌機等。學(xué)生通過觀看洗衣機工作視頻思考課前設(shè)置的問題。課堂引入利用現(xiàn)實情境,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。教師給出三相異步電動機無互鎖正反轉(zhuǎn)控制線路,讓學(xué)生思考線路原理和線路缺點,通過學(xué)生講解,鍛煉學(xué)生邏輯思維及語言表達能力,檢查學(xué)生課前學(xué)習(xí)效果。根據(jù)學(xué)生講解,教師進行糾錯、解惑、答疑,強化預(yù)習(xí)效果。無互鎖正反轉(zhuǎn)控制線路相當(dāng)于兩個單向控制線路組合,能夠?qū)崿F(xiàn)電動機的正反轉(zhuǎn),但是如果同時按下正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)控制按鈕,兩條控制回路同時得電,會造成主電路電源短路,發(fā)生故障。通過短路效果展示,刺激學(xué)生感官,吸引注意力,加深學(xué)生對此線路的理解。為了防止短路故障發(fā)生,在控制回路中引入互鎖環(huán)節(jié)。教師通過動畫演示,使學(xué)生可以觀察到在正轉(zhuǎn)控制回路中串聯(lián)反轉(zhuǎn)接觸器的常閉觸點,在反轉(zhuǎn)控制回路中串聯(lián)正轉(zhuǎn)接觸器的常閉觸點,使兩條控制回路不能同時得電,學(xué)生從感性上了解互鎖的定義。同時直觀地觀察到線路的原理、動作過程及實現(xiàn)電動機的“正———停———反”功能。正———停———反”控制在實際生產(chǎn)中操作不便,教師設(shè)置“實現(xiàn)電動機直接由正轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn)”為問題驅(qū)動,學(xué)生結(jié)合互鎖正反轉(zhuǎn)控制線路,思考問題,分組討論,選派代表進行闡述,從而培養(yǎng)學(xué)生的分析能力和創(chuàng)新能力。進而引入雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路。教師采用視頻動畫演示雙重聯(lián)鎖控制的實現(xiàn)方式和動作過程,使抽象的理論知識直觀化,便于學(xué)生掌握電動機直接由正轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn)的控制過程,順利突破本次教學(xué)難點。及時訓(xùn)練,強化新知,學(xué)生利用仿真教學(xué)系統(tǒng)進行在線模擬訓(xùn)練,仿真軟件能夠使學(xué)生根據(jù)電氣原理圖結(jié)合實物進行連線練習(xí),為專業(yè)實訓(xùn)課做了鋪墊。同時養(yǎng)成良好的接線習(xí)慣,打造良好的專業(yè)素養(yǎng),仿真結(jié)果會自動上傳教學(xué)平臺,生成在線測試結(jié)果,便于教學(xué)反饋和課后教學(xué)設(shè)計。至此,通過三相異步電動機無互鎖正反轉(zhuǎn)控制、互鎖正反轉(zhuǎn)控制及雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制的講解,緊緊圍繞教學(xué)目標(biāo),采用由淺入深,循序漸進的教學(xué)策略突破教學(xué)重點。接下來是練習(xí)環(huán)節(jié),本文結(jié)合學(xué)生喜歡玩游戲的特點,在學(xué)習(xí)平臺中將課堂練習(xí)設(shè)計為翻牌游戲。本游戲結(jié)合電氣原理圖,將圖中元器件的作用及接線方式以圖片的形式,融入游戲中,寓教于樂。讓學(xué)生在輕松愉悅的心情下強化新的知識。以此來激發(fā)學(xué)生的求知欲望,通過游戲的勝利,滿足學(xué)生獲得成功的喜悅感。理論知識的學(xué)習(xí)是為了更好地實踐,教師播放機床加工的三維仿真和實際生產(chǎn)工作視頻,理論聯(lián)系實際,虛實交融,使學(xué)生從感性上對電動機正反轉(zhuǎn)有了更深刻的理解。通過拓展延伸環(huán)節(jié),讓學(xué)生明白學(xué)有所用,激發(fā)學(xué)生的上進心??偨Y(jié)評價,師生一起回顧、梳理本節(jié)課的知識點,每位學(xué)生獨立畫出本節(jié)內(nèi)容的思維導(dǎo)圖,手機拍攝上傳至學(xué)習(xí)平臺進行展講,師生一起完成對知識點的總結(jié)、提煉、升華。教師通過學(xué)習(xí)平臺布置作業(yè),系統(tǒng)自動批改統(tǒng)計,便于下節(jié)課點評。
3.3課后教學(xué)
本著兼顧差異,因材施教原則,結(jié)合課前預(yù)習(xí)效果、課堂教學(xué)反饋,將本課制作微視頻上傳至網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺,便于學(xué)生查漏補缺,補充學(xué)習(xí)。
4結(jié)語
本文通過混合式學(xué)習(xí)、綜合運用信息化教學(xué)手段,實現(xiàn)課堂的翻轉(zhuǎn)教學(xué),整合網(wǎng)絡(luò)課程平臺資源,實現(xiàn)線上和線下學(xué)習(xí)相結(jié)合,課前、課中、課后學(xué)習(xí)相結(jié)合,通過模擬仿真教學(xué)系統(tǒng)改變傳統(tǒng)課堂“聽、說、寫”轉(zhuǎn)為“觀、做、練”,實現(xiàn)理論課中的學(xué)中做,做中學(xué),提升學(xué)生的專業(yè)技能和學(xué)習(xí)興趣,充分挖掘?qū)W生的潛能,教學(xué)效果良好。
作者:李璇 單位:江蘇省徐州醫(yī)藥高等職業(yè)學(xué)校
參考文獻:
中圖分類號:G712 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1671-0568(2011)35-0046-02
《電氣及PLC控制》是高職機電一體化專業(yè)學(xué)生必修的一門專業(yè)技能課程。該課程教學(xué)內(nèi)容涉及范圍廣,PLC控制部分的知識既有理論,又有編程。學(xué)生雖然對該課程感興趣,但是學(xué)習(xí)起來未能完全掌握理論知識,操作實訓(xùn)上也僅停留在機械性的模仿階段,不能觸類旁通。在《電氣及PLC控制》課程改革中,加強學(xué)和做的有機結(jié)合能力,拉近企業(yè)工作崗位與學(xué)生能力水平的距離,是教學(xué)改革的重點。
一、基于工作過程導(dǎo)向的《電氣及PLC控制》課程教學(xué)設(shè)計
《電氣及PLC控制》按照基于工作過程導(dǎo)向的教學(xué)理念,根據(jù)企業(yè)職業(yè)崗位的知識能力需求,考慮學(xué)院機電實訓(xùn)中心的硬件設(shè)施條件,設(shè)計以普通機床的PLC改造為載體,將該課程分為電機的基本控制、機床電氣控制的分析與維修、PLC控制三大教學(xué)情境,三相異步電動機的電動與連續(xù)運轉(zhuǎn)控制、三相異步電動機的正反轉(zhuǎn)控制、三相異步電動機的Y/降壓啟動控制、CA6140車床的電氣分析及維修、X62W銑床的電氣分析及維修、M7120平面磨床的電氣分析及維、T68鏜床的電氣分析及維修、三相異步電動機的PLC控制、天塔之光的PLC控制、十字路通燈的PLC控制、氣缸的PLC控制、CA6140車床的PLC改造、X62W銑床的PLC改造等14個真實工作任務(wù),遵循由簡單到復(fù)雜的認(rèn)知規(guī)律,把相關(guān)的必需知識逐步引導(dǎo)出來。這樣的教學(xué)設(shè)計,體現(xiàn)了實踐為主導(dǎo)、理論為實踐服務(wù)的特點。學(xué)生通過任務(wù)訓(xùn)練,加深對相關(guān)理論知識的掌握,動腦動手的能力得到及時訓(xùn)練,消除了學(xué)生對企業(yè)實際工作的陌生感。
二、基于工作過程導(dǎo)向的《電氣及PLC控制》課程教學(xué)實施步驟
基于工作過程導(dǎo)向的課程教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)模式最大的區(qū)別在于:它將職業(yè)能力的培養(yǎng)貫穿到整個教學(xué)過程中,在完成任務(wù)的同時,使學(xué)生掌握在這個任務(wù)過程中的工具設(shè)備、儀器儀表、工藝標(biāo)準(zhǔn)、操作安全規(guī)程。每一個學(xué)習(xí)任務(wù)都按照“布置任務(wù)――了解要求――制定計劃――決定方案――實施任務(wù)――任務(wù)驗收――評價總結(jié)”這七個步驟進行。以《電氣及PLC控制》課程中的一個學(xué)習(xí)情境中的“X62W銑床的PLC改造”為例,闡述教學(xué)實施步驟:
1.復(fù)習(xí)、引入新課,布置任務(wù)、了解要求、計劃、決策
回顧上一個工作任務(wù),引入新課內(nèi)容。下發(fā)工作任務(wù)單,見表1。分析工作任務(wù)要求,組織學(xué)生根據(jù)任務(wù)制定任務(wù)實施計劃及決定采用何種方案完成任務(wù)。這一過程非常重要,可以使學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)和任務(wù)要求,進而思考在此任務(wù)中想學(xué)到什么,能學(xué)到什么。
2.任務(wù)實施
這個任務(wù)過程分為兩個階段。第一階段是分組復(fù)習(xí)X62W銑床繼電控制的工作原理,通過10分鐘排除X62W銑床的三個故障點,回顧X62W銑床繼電控制的工作原理,掌握X62W銑床的主要運動控制,便于確定對X62W銑床采用PLC控制的輸入輸出點。回顧前一任務(wù):CA6140車床的PLC改造,鞏固對機床進行PLC改造的步驟及方法。第二階段,要求學(xué)生根據(jù)任務(wù)要求制定工作方案,確定本組對X62W銑床進行PLC改造所采用的指令,繪制I/O分配表及PLC外部接線圖,按圖將PLC與X62W銑床模擬電路板連接起來,并根據(jù)自我制定的方案編寫程序,下載調(diào)試實現(xiàn)X62W銑床的PLC改造。
3.任務(wù)驗收、評價總結(jié)
以小組為單位,從理論答辯、外部接線、程序調(diào)試、職業(yè)素養(yǎng)等方面對學(xué)生進行考核。學(xué)生運行所編寫程序,實現(xiàn)X62W銑床的PLC控制,同時抽組員回答相關(guān)理論知識,將理論與實操考核并重,全面檢驗學(xué)生在通過任務(wù)完成掌握的相關(guān)知識技能情況,了解學(xué)生是否完成之前設(shè)定的教學(xué)目標(biāo),填寫評價表,作為該學(xué)習(xí)任務(wù)的成績。最后,通過各小組驗收情況,教師選取優(yōu)秀組及落后組上臺交流學(xué)習(xí)經(jīng)驗,教師總結(jié)該任務(wù)中涉及的理論知識及實操出現(xiàn)的問題,提供更好的操作方案。
三、基于工作過程導(dǎo)向的《電氣及PLC控制》課程教學(xué)效果
1.課程特色
其一,該課程的教學(xué)模式為基于工作過程導(dǎo)向,在實訓(xùn)室進行教學(xué),符合現(xiàn)場操作的環(huán)境,同時并未將重點完全放在實操上,而把一體化課程理解成實訓(xùn)課,在教學(xué)過程中,將理論知識的灌輸融入與實操中,學(xué)生對理論知識不再感到枯燥無味而難以理解,滿足職業(yè)能力發(fā)展。其二是課程的考核方式,每一個任務(wù)在驗收的同時都進行考核,并且是理論及實操一并考核,每個學(xué)習(xí)情境結(jié)束后也進行考核,考核方式包括筆試、實操、答辯等,考核方式的多樣性能調(diào)動學(xué)生的積極性及平時學(xué)習(xí)主動性,避免了學(xué)生濫竽充數(shù)。
2.教學(xué)效果
通過學(xué)生的學(xué)結(jié),95%的學(xué)生贊成這種教學(xué)模式,大部分學(xué)生還認(rèn)為課程結(jié)束太快,還想學(xué)習(xí)更多相關(guān)知識及技能。首先,學(xué)生自主學(xué)習(xí)動手的時間增多,教師傳教式的講述時間減少,極大地調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性;其次,任課期間為開放式,學(xué)生可以和教師進行交流,不局限于形式,有問題可以及時解決,學(xué)生與教師之間的距離拉近了不少,更便于師生的溝通。教師除了在學(xué)習(xí)上給學(xué)生給予指點外,在生活和思想上也給學(xué)生做出引導(dǎo);再次,以真實任務(wù)為載體進行教學(xué),學(xué)生既了解真實工作崗位工作情況,又增強理論知識的學(xué)習(xí)能力和實踐動手能力,培養(yǎng)了職業(yè)素養(yǎng)。
總之,采用“工作過程導(dǎo)向”的教學(xué)方法,使學(xué)生投入到學(xué)習(xí)中,能學(xué)有所用。當(dāng)然,這種教學(xué)模式還有些不足,因不同層次的學(xué)生之間的學(xué)習(xí)差異問題而使分組成員有依賴性的問題尤為突出,有待于進一步探索。
高職教育的人才培養(yǎng)質(zhì)量與社會需求之間的矛盾已成為人們關(guān)注的重點。產(chǎn)生這一矛盾的主要原因是課程問題。從更深層次看,是由高素質(zhì)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)與具有明顯學(xué)科化傾向的課程模式不協(xié)調(diào)造成的。當(dāng)前,高職教育所面臨的核心任務(wù)是課程的改革。下面,筆者圍繞礦用電氣設(shè)備課程的教學(xué)改革,談一下自己做法與體會。
一、課程定位與設(shè)計思路
1.課程定位
平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院是一所大型企業(yè)―平煤集團承辦高職院校,《礦用電氣設(shè)備》是我院全國示范院校重點專業(yè)電氣自動化技術(shù)的三門優(yōu)質(zhì)核心課程之一,其定位是電氣自動化技術(shù)專業(yè)職業(yè)基礎(chǔ)應(yīng)用能力的培養(yǎng)。
2.課程設(shè)計思路
教學(xué)宗旨圍繞“服務(wù)于工礦企業(yè)”。教學(xué)設(shè)計基于煤礦崗位用人多且基礎(chǔ)應(yīng)用的電修工作崗位。結(jié)合崗位標(biāo)準(zhǔn)要求,將學(xué)習(xí)分解為若干學(xué)習(xí)任務(wù),由專職與現(xiàn)場兼教師組成教學(xué)團隊,實施學(xué)校、校外實訓(xùn)基地、學(xué)?!叭问健苯虒W(xué),將課堂延伸到煤礦電修車間;借助現(xiàn)場實訓(xùn)設(shè)備等教學(xué)媒體,采用多種靈活教學(xué)方式、方法,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,充分發(fā)揮學(xué)生主體作用。在考核方式上,學(xué)生參與考核過程,過程考核與結(jié)果考核相結(jié)合、整個教學(xué)重在培養(yǎng)學(xué)生的知識應(yīng)用、工程實踐、與人交往、團隊協(xié)作等多方位能力。
二、課程總體設(shè)計
1.課程教學(xué)目標(biāo)
通過本課程的教學(xué),使學(xué)生了解并掌握礦用電氣設(shè)備方面的生產(chǎn)知識和操作技能,掌握維修工藝與方法,把課堂所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識和生產(chǎn)實踐結(jié)合起來,并為以后的實際工作打下扎實的基礎(chǔ)。同時,培養(yǎng)學(xué)生與人交往、團隊協(xié)作和語言表達等多種能力。
2.學(xué)習(xí)任務(wù)開發(fā)
《礦用電氣設(shè)備》課程在知識的選取與結(jié)構(gòu)安排上,注重學(xué)生實踐操作能力的培養(yǎng)。依據(jù)課程培養(yǎng)目標(biāo)和職業(yè)崗位要求,參照《崗位職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》和《煤礦安全規(guī)程》,確定知識點、技能點和學(xué)習(xí)性工作任務(wù),通過對同類知識點、技能點序化,開發(fā)出8個學(xué)習(xí)任務(wù)。(1)三相異步電動機的拆裝與保養(yǎng);(2)三相異步電動機的故障查詢與排除;(3)三相異步電動機定子繞組的更換;(4)直流電動機的維護與保養(yǎng);(5)直流電動機的故障及檢修;(6)礦用隔爆磁力啟動器的故障查詢與排除;(7)礦用隔爆饋電開關(guān)的故障查詢與排除;(8)煤電鉆綜合保護裝置的故障查詢與排除,
3.課程整體教學(xué)設(shè)計
課程圍繞職業(yè)崗位能力需求,主要從課程總學(xué)時、開課學(xué)期、學(xué)習(xí)目標(biāo)、課程內(nèi)容要求、教學(xué)方法及手段考核與評價、教學(xué)媒體與工具、學(xué)生已有基礎(chǔ)、教師應(yīng)具備的能力、參考文獻等幾個方面進行課程整體教學(xué)設(shè)計。
三、教學(xué)實施設(shè)計
1.教學(xué)條件
(1)校內(nèi)實訓(xùn)基地。充分利用校內(nèi)礦用電器綜合實訓(xùn)室和電氣設(shè)備裝配車間。同時增設(shè)多種教學(xué)媒體,為“行動導(dǎo)向三段式”教學(xué)中的第一和第三階段教學(xué)提供條件保障。
(2)校外實習(xí)基地。校內(nèi)實訓(xùn)室與生產(chǎn)現(xiàn)場的工作條件、設(shè)備及工作環(huán)境之間仍存在著較大的差異,為了使實踐聯(lián)系實際,將校外實習(xí)基地作為校內(nèi)實訓(xùn)室的補充,縮小學(xué)生校內(nèi)所學(xué)知識、所見設(shè)備與生產(chǎn)現(xiàn)場之間的差距,教學(xué)中的第二階段在校外實習(xí)基地進行現(xiàn)場教學(xué)。
(3)教師團隊。聘請學(xué)院校外實訓(xùn)基地的兼職教師,承擔(dān)第二階段的現(xiàn)場教學(xué)任務(wù),校內(nèi)的專職教師承擔(dān)第一、三階段的校內(nèi)教學(xué)任務(wù),形成專兼結(jié)合“雙師”結(jié)構(gòu)課程教學(xué)團隊。
(4)學(xué)生團隊。將學(xué)生3~5人組成一個學(xué)生團隊,學(xué)生以團隊形式在校內(nèi)實訓(xùn)室和校外實習(xí)基地團結(jié)協(xié)作,各有分工,共同完成學(xué)習(xí)任務(wù)。
2.教學(xué)實施
第一階段:教師將學(xué)習(xí)任務(wù)下達給學(xué)生,使學(xué)生明確學(xué)習(xí)(工作)任務(wù)要求和注意事項等相關(guān)信息,補充相關(guān)知識,采用啟發(fā)引導(dǎo)、演示操作、團對協(xié)作、小組討論、角色互換等教學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,例如講課用到以前講過知識或上次講到問題時間長,采用提問方式;講到設(shè)備結(jié)構(gòu)到校內(nèi)實訓(xùn)室觀察或采用多媒體,講到故障分析采用分組討論,講到檢修進行演示,作業(yè)一般布置開放分析內(nèi)容,教師對學(xué)生個人及團隊,針對其出勤、提問、討論、作業(yè)、學(xué)習(xí)態(tài)度等各方面情況進行考核及評價。并布置下現(xiàn)場工作任務(wù)。
第二階段:學(xué)生團隊帶著工作任務(wù)及對企業(yè)實際崗位的質(zhì)疑到校外實習(xí)基地,由兼職教師(師傅)講授崗位安全操作規(guī)程,兼職教師(師傅)進行演示操作,使學(xué)生明確操作工藝流程,設(shè)備(系統(tǒng))完好標(biāo)準(zhǔn),設(shè)備(系統(tǒng))檢修質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等。學(xué)生分工協(xié)作,進行操作、完成工作任務(wù),實現(xiàn)理論與實際的結(jié)合,并且通過拍照、抄錄、向師傅求教等多種方式,學(xué)習(xí)企業(yè)文化,獲取經(jīng)驗知識。兼職教師(師傅)根據(jù)學(xué)生團隊完成任務(wù)情況進行考核評價。學(xué)生團隊之間進行互評。
第三階段:學(xué)生團隊將校內(nèi)所學(xué)知識,與校外的實際工作崗位和所學(xué)實踐技能、企業(yè)文化進行比較和疏理,并將在現(xiàn)場的見聞和收集的資料歸納整理,實現(xiàn)校內(nèi)外所學(xué)理論實踐知識的整合。學(xué)生團隊通過自制的PPT文稿匯報形式進行成果展示,
教師對學(xué)生個人和學(xué)生團隊的工作成果進行總結(jié)評價,團隊之間互評,提出不足及其改進建議。
四、教學(xué)評價
在教學(xué)過程中對學(xué)生進行多種考核,學(xué)生與教師同時參與評價,并且實施過程考核與結(jié)果考核相結(jié)合。在學(xué)習(xí)過程中,對學(xué)生基本理論和技能的掌握情況、工作態(tài)度、行為能力和努力程度,采用過程考核,包括團隊互評、教師對學(xué)生評價和教師對團隊評價;課程結(jié)束后,以答辯和實操等形式,對學(xué)生的分析與解決問題的綜合運用能力進行結(jié)果考核。
五、教學(xué)效果
經(jīng)過06、07、08三屆電氣自動化技術(shù)專業(yè)教學(xué)實踐,取得較好的教學(xué)效果,同學(xué)們欣喜的說:礦用電氣設(shè)備課程教學(xué)極大調(diào)動我們學(xué)習(xí)的積極性,課程內(nèi)容、課堂靈活教學(xué)方式與考核方式,使課堂內(nèi)外都投入極大學(xué)習(xí)熱情,現(xiàn)場教學(xué)使我們既學(xué)到理論又掌握技能,同時學(xué)到企業(yè)文化。實訓(xùn)基地企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)與師傅感慨說:同學(xué)們學(xué)習(xí)積極性高,理論知識扎實,虛心好問,實踐技能學(xué)的又快又好,這樣學(xué)生企業(yè)愿留。
通過對礦用電氣設(shè)備課程近三年的改革與探索,我們深深地認(rèn)識到,課程項目化、課程的工學(xué)結(jié)合、課程教學(xué)方式方法改變是促使課程改革走向成功的有效途徑。
G633.67
《電工技能訓(xùn)練》是技工院校維修電工專業(yè)學(xué)生進行中級技能訓(xùn)練的一門技能課,但是由于學(xué)生理論基礎(chǔ)掌握不牢固,造成技能操作無從下手、不知所措的現(xiàn)象,因此他們認(rèn)為技能課難學(xué)。為了提高這門課程的教學(xué)質(zhì)量,本人通過多種方法來培養(yǎng)學(xué)生技能訓(xùn)練的興趣,從而提高學(xué)生的操作技能。
1.教師示范,夯實基礎(chǔ)
技能教學(xué)比起理論教學(xué)來說,教師的示范和表率作用尤為重要,無論是一些簡單的操作還是復(fù)雜的工藝訓(xùn)練,學(xué)生都在模仿之中,教師的示范無形之中對學(xué)生起著潛移默化的作用。所以在學(xué)生進行實訓(xùn)之前,教師要對學(xué)生需要練習(xí)的內(nèi)容進行演示,做到規(guī)范、直觀、清晰、安全,使學(xué)生了解實訓(xùn)的主要目的和內(nèi)容,同時通過老師的演示,排除了部分學(xué)生對電的恐懼感。
在《三相異步電動機星形―三角形降壓起動控制線路的安裝與訓(xùn)練》實訓(xùn)時,教師首先結(jié)合星形―三角形降壓的理論知識,示范電動機三相繞組星形和三角形以及時間繼電器的具體接線方法,在實際操作中貫穿理論知識;然后讓學(xué)生獨立思考、模仿、練習(xí),這樣就使學(xué)生訓(xùn)練的目標(biāo)更加明確,很好地實現(xiàn)了理論到實踐的過度,不會出現(xiàn)無從下手的問題。通過這樣的訓(xùn)練,學(xué)生能很好地完成三相異步電動機星形―三角形降壓起動控制線路的安裝。
2.任務(wù)驅(qū)動,主動探究
學(xué)生是實訓(xùn)練習(xí)的主體,必須通過自己動手、動腦才能獲得新技能;教師要布置實訓(xùn)任務(wù),驅(qū)動學(xué)生自己完成。教師的主導(dǎo)作用表現(xiàn)在,運用任務(wù)驅(qū)動法,激發(fā)、引導(dǎo)、鼓勵學(xué)生變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí),對發(fā)現(xiàn)的問題進行主動探究,從而培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。
在三相異步電動機星形―三角形降壓起動控制線路的安裝中,教師首先明確這節(jié)課的任務(wù)是控制線路的安裝,學(xué)生再結(jié)合教師示范的新技能,自主完成控制線路的安裝。實踐過程中遇到的問題,學(xué)生可以相互討論研究,教師在旁邊觀察,最后指導(dǎo)學(xué)生解決問題。學(xué)生在這個過程中,不僅會對新學(xué)的知識和技能進行回顧和復(fù)習(xí),而且提高了他們的獨立思考、分析、解決問題的能力,同時也鍛煉了他們的口頭表達能力。
3.分組練習(xí),開展競技
電工技能的訓(xùn)練一般比較乏味、單一,在這種環(huán)境中學(xué)習(xí)、操作,學(xué)生容易產(chǎn)生疲勞、枯燥的感覺,多數(shù)學(xué)生不能堅持,易喪失學(xué)習(xí)的興趣。改變這一局面,可以利用分組、合作的方法,以組為單位展開競技比賽,對完成速度快、做得比較好的學(xué)生給予適當(dāng)?shù)莫剟睿瑥亩ぐl(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
機電專業(yè)的學(xué)生大多以男生為主,他們動手能力強,好勝心強,利用學(xué)生的這個特點,把學(xué)生進行合理分組,選出那些技能操作水平較高的學(xué)生為組長,充分發(fā)揮他們的潛能,讓他們指導(dǎo)和帶動本組能力差的學(xué)生,再給優(yōu)勝組給予一些獎勵;這樣每組成員在組長的帶動下積極動手實踐,組內(nèi)成員互相合作,不懂的問題相互討論,他們在集體榮譽感和好勝心的驅(qū)動下動手動腦,既培養(yǎng)了學(xué)生的團隊合作精神,又培養(yǎng)了學(xué)生的集體榮譽感,這樣學(xué)生就會體會到動手操作的樂趣。
4.合理評價,適當(dāng)鼓勵
對學(xué)生的成績評價中,我們應(yīng)該對過程評價給予足夠的重視。教學(xué)中教師要給學(xué)生創(chuàng)造條件,給予他們發(fā)揮個性特長的空間,使學(xué)生能有更多的機會表現(xiàn)自我,同時教師要更多的給予鼓勵。教師不但要利用競賽評價他們的學(xué)習(xí),而且要評價他們的行為、思想和精神,其中學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新能力及職業(yè)素養(yǎng)等是教學(xué)評價的主要著眼點。總之,老師一定要注意和懂得對學(xué)生評價的作用,使學(xué)生的技能、思想行為等及時得到的肯定,使他們感受到自己在不斷進步的喜悅,從而更好地發(fā)展和提高求知欲與學(xué)習(xí)熱情。
在完成控制線路的安裝訓(xùn)練后,教師根據(jù)技能的評分標(biāo)準(zhǔn)對每個學(xué)生的實訓(xùn)情況進行打分,及時評價他們技能水平掌握的情況,并總結(jié)學(xué)生在實訓(xùn)過程中遇到的問題和難點,同時鼓勵實訓(xùn)過程中表現(xiàn)好的組長、組員,激勵其他落后的組不要氣餒,最后完成訓(xùn)練內(nèi)容。
5.注重反饋,及時總結(jié)
作者簡介:楊桂婷(1982-),女,湖南邵陽人,邵陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院機電工程系,講師,(湖南 邵陽 422000)湖南大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院碩士研究生。(湖南 長沙 410082)
基金項目:本文系湖南省教育廳教研教改項目、邵陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院教育教學(xué)改革研究項目(項目編號:JG1203)資助的研究成果。
中圖分類號:G712 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)05-0072-02
隨著以計算機技術(shù)為核心的信息技術(shù)的飛速發(fā)展和應(yīng)用,信息化的浪潮已席卷整個教育領(lǐng)域。教育領(lǐng)域全面深入地運用以多媒體計算機和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代化信息技術(shù),促進教育改革和教育現(xiàn)代化,使之適應(yīng)信息化社會對教育發(fā)展的新要求。教育信息化作為跨世紀(jì)教育改革的重要內(nèi)容和指標(biāo),紛紛被納入當(dāng)今世界各國新一輪教育改革方案。我國教育部副部長魯昕強調(diào),現(xiàn)代信息技術(shù)是改造職業(yè)教育傳統(tǒng)教學(xué)模式的不二選擇,要以現(xiàn)代信息技術(shù)帶動職業(yè)教育的現(xiàn)代化。信息技術(shù)以其內(nèi)容顯示的多媒體化,教學(xué)過程中交互的及時、方便性,可因材施教等優(yōu)勢,在新課程與教學(xué)改革中發(fā)揮著極其重要的作用,它將促進教學(xué)方式和學(xué)習(xí)方式的根本性變革,使教育與時代同步。
“電力拖動”是高職機電類專業(yè)的主干課程,其教學(xué)質(zhì)量的好壞直接影響后續(xù)課程的學(xué)習(xí)。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)及生產(chǎn)組織形式對職業(yè)教育要求的不斷提高,“電力拖動”傳統(tǒng)的教學(xué)模式已不適應(yīng)高職人才培養(yǎng)的要求,構(gòu)建符合高職教學(xué)理念的教學(xué)模式已經(jīng)勢在必行。充分利用信息化技術(shù)優(yōu)化教學(xué)過程,主要從教學(xué)方法與手段以及考核評價環(huán)節(jié)等方面進行改革研究與探索,形成“資訊-虛擬實訓(xùn)平臺—校內(nèi)生產(chǎn)實訓(xùn)-評價”的教學(xué)模式,這對于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力和實踐能力具有重要的現(xiàn)實意義。
一、基于學(xué)生職業(yè)能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
新的教學(xué)模式打破了傳統(tǒng)學(xué)科型課程以學(xué)科知識邏輯為主線、專業(yè)理論知識為主體的教學(xué),以學(xué)生職業(yè)能力和創(chuàng)新能力為核心,融入國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容,跟蹤新技術(shù)將教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化成五個有代表性的教學(xué)項目,若干個真實工作任務(wù)如圖1所示,實行任務(wù)驅(qū)動完成教學(xué)。
二、基于信息化平臺開發(fā)的數(shù)字化優(yōu)質(zhì)信息資源
教師將現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)教學(xué)手段運用于傳統(tǒng)課程中,拓展教學(xué)空間,充分發(fā)揮學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主建構(gòu)的積極性,借助世界大學(xué)城空間教學(xué)平臺,開發(fā)教學(xué)資源庫,包括課程標(biāo)準(zhǔn)、課程介紹、教案、課件、教學(xué)錄像、試題庫、動畫仿真庫、案例庫、虛擬實驗室等。
根據(jù)“電力拖動”課程特點,開發(fā)操作與指導(dǎo)相結(jié)合、實踐與考核相結(jié)合的虛擬仿真實訓(xùn)平臺,用生動直觀的交互式動畫表現(xiàn)出實訓(xùn)過程,增強學(xué)生對操作現(xiàn)象與原理的認(rèn)識和理解。學(xué)生可以隨時在教室或者寢室進入虛擬仿真實訓(xùn)平臺進行操作,這有利于學(xué)生的自主學(xué)習(xí),能為實踐操作奠定基礎(chǔ)。根據(jù)職業(yè)能力要求和實踐實訓(xùn)內(nèi)容擬開發(fā)出三相異步電動機單向控制、三相異步電動機雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制、工作臺自動往返控制、三相異步電動機雙速控制、三相異步電動機能耗制動控制、三相異步電動機星三角形降壓啟動控制6個典型的虛擬實訓(xùn)項目,每個虛擬仿真實訓(xùn)項目又包括實訓(xùn)器材、原理仿真、虛擬布局、虛擬接線、故障檢修五個模塊,教師將以游戲形式設(shè)計這5個模塊,如圖2所示:
虛擬實訓(xùn)平臺,可以讓學(xué)生在游戲中學(xué)習(xí)。針對機電類課程的實訓(xùn),開發(fā)虛擬實訓(xùn)平臺能彌補課程實訓(xùn)時間限制、空間限制和設(shè)備限制,學(xué)生遠(yuǎn)程登錄虛擬實訓(xùn)平臺進行相關(guān)實訓(xùn)操作,既節(jié)省了時間,又提高了實訓(xùn)設(shè)備的利用效率,達到了資源共享的目的。該實訓(xùn)平臺結(jié)合學(xué)習(xí)者的年齡特征設(shè)計成游戲闖關(guān)模式,具有職業(yè)性、實踐性、情景性、過程性和趣味性的特點。
三、加強實際動手能力的培養(yǎng),提高實踐和創(chuàng)新能力
為了使專業(yè)技能人才與企業(yè)崗位需求零距離接軌,教師將課程實訓(xùn)根據(jù)不同的項目設(shè)置成實際產(chǎn)品的生產(chǎn)過程,讓學(xué)生在課內(nèi)生產(chǎn)實訓(xùn)中掌握操作基本技能,培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力。學(xué)生自主設(shè)計制作蹚床、銑床、磨床、鉆床四種類型的機床維修訓(xùn)練控制柜,將其納入綜合生產(chǎn)實訓(xùn)項目,既提升學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力,又可改善實訓(xùn)條件。
四、改進考核評價機制
改進考核評價機制,注重對學(xué)生實踐能力和自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力的全程監(jiān)控和考核,形成自評、互評、師評、企業(yè)評價“四位一體”的過程評價機制。引入企業(yè)評價,將企業(yè)的管理機制和操作規(guī)程融入課程,真正實現(xiàn)“企業(yè)零距離”??己朔绞揭怀龆鄻有裕扇∮懻?、實訓(xùn)、書面報告等多種形式考核學(xué)生;考核手段多樣化,如利用網(wǎng)絡(luò)手段、實驗手段等。這種考核評價體現(xiàn)公平、合理、鼓勵創(chuàng)新的原則,有利于學(xué)生的自我總結(jié)和相互學(xué)習(xí)。
五、課程改革取得的效果
通過基于信息化平臺的教學(xué)改革與實踐已取得了明顯的效果,總體表現(xiàn)在如下:
1.信息化平臺的使用大大提高了教學(xué)效率
由于“電力拖動”教學(xué)過程中存在大量的、復(fù)雜的原理圖,傳統(tǒng)板書的形式會浪費課堂教學(xué)時間,而多媒體教學(xué)可以節(jié)省繪圖的時間,給教師留下更多的講解時間。教師可通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,利用多媒體技術(shù)和虛擬技術(shù),采用的豐富的教學(xué)手段。這種方式不但提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,也提高教學(xué)效果。
2.極大地調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性、學(xué)習(xí)效果顯著提高
在以前的教學(xué)中經(jīng)常出現(xiàn)學(xué)生不預(yù)習(xí)、不聽課、不寫作業(yè)、不復(fù)習(xí)的現(xiàn)象。現(xiàn)在教學(xué)以任務(wù)為驅(qū)動,學(xué)生在完成每個任務(wù)的過程中自主學(xué)習(xí)相關(guān)知識,教學(xué)過程分為四步:第一步,教師通過信息化平臺播放相關(guān)視頻資料創(chuàng)設(shè)情境;第二步,教師下達任務(wù)書,學(xué)生根據(jù)任務(wù)書在信息化平臺查找相關(guān)資料,通過交互式仿真動畫、小組討論等方式掌握理論知識;第三步,進入虛擬實訓(xùn)室進行虛擬仿真;第四步,通過生產(chǎn)實訓(xùn)完成任務(wù)。最后教師對這個任務(wù)的完成進行“四位一體”的效果評價。這種教學(xué)模式讓紛繁復(fù)雜的理論知識簡單化,讓單一的評價方式多元化,讓虛擬實訓(xùn)和課程實訓(xùn)有機結(jié)合,學(xué)習(xí)效果顯著提高。教學(xué)改革以來,邵陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院機電類專業(yè)學(xué)生的獲證率顯著提高,2010年維修電工中級獲證率為92%,高級工獲證率為88%;2011年中級工獲證率為99%,高級工獲證率為91%。在2009年省勞動與社會保障廳舉辦的湖南省天煌杯電氣控制技術(shù)技能競賽中,王濤在單片機快速開發(fā)項目獲第五名;2011湖南省職業(yè)院校技能競賽(高職機械部件創(chuàng)新設(shè)計與制造)中,艾鵬飛、張?zhí)?、劉建武獲得三等獎。