《電力拖動控制線路》教學探索

摘要：從培養技工學生素質技能要求出發，結合當前電力拖動控制技術發展特點，分析了一般機電類《電力拖動控制線路》教材體系中存在的問題，提出了改革教材、教學方法以及培養學生技能的思路與具體實踐措施。

關鍵詞：問題；素質教學；自主創新意識；可編程控制器

《電力拖動控制線路》教材版本較多，主要教學內容體系基本相同，由低壓電器、電動機控制基本環節、典型生產機械控制線路等部分組成，個別教材根據當前形勢需要適當充實了可編程控制器教學內容。但從總體上看，所有教材的內容滯后性依然嚴重，知識體系的安排不合理，缺少與不同學科間橫向聯系，缺乏對學生技能培養的系統性。為此，筆者對《電力拖動控制線路》教學進行了改進。

打破常規，確定教學核心內容教學內容在適用所有學生的同時，還要滿足即將參加對口升學考試學生的需要，應使教學內容有一定的階梯性。為此，應將交流電動機自鎖正轉控制線路、聯鎖控制、順序控制確立為重要的基礎內容，以交流電動機基本控制環節設計為主線展開教學，并突出技能訓練及能力培養。要適當選擇并講解教材中的重點和難點內容，加強學科間橫向聯系，注重內容的針對性、實用性和科學性，刪除一些與實際不相適應的內容，增加與充實一些與新技術、新設備（如可編程序器）相關聯的教學內容，為后續課程的學習奠定良好的基礎。

創新方法，提高教學效果一般在機電類《電力拖動控制線路》的教學內容編排上，首先逐一介紹各種不同的低壓電器，再展開和分析電力拖動控制線路各個環節的原理圖。由于低壓電器種類多，每一課時教學內容多而雜，學生在學習過程中感到很枯燥。同時，在電力拖動基本環節線路圖的學習中，學生往往知其然而不知其所以然。這很不利于培養學生的自主意識和創新能力。因此，改革本學科的重點就在于方法創新，應將教學核心內容置于優先地位，突出重點、技能培訓和方法引導。這樣才能激發學生學習興趣，提高課堂教學效率。在教學中筆者對電力拖動課程進行了改革。在理論教學階段利用圖紙讓學生認識和使用每一件電器。在教學中，先將圖紙中的圖形和文字符號與實物一一對照說明，然后簡述電器簡要原理或操作要領，講述電器的選用方法和標準規格，最后簡要介紹線路的工作原理。這樣激發了學生的求知欲。在技能實訓階段，將教學分成兩步：第一步為前期工作，在該步驟中強調學習方法的培養，目的在于提高學生的學習自主意識與動手能力。由于一般教材中只有電氣原理圖，沒有安裝接線圖紙，這樣學生在實踐中就無法將實驗性知識轉化為實用性技術。為此，技能實訓的目的就在于將電氣原理圖轉為直接可以實用的線路裝置。筆者在教學中補充講授了三方面內容：（1）將原理圖中以“絕對等電位點”為標準對電路進行編號，將電力原理圖一分為三，即按鈕部分、控制電路（除按鈕部分以外）、主電路。（2）按電器元件實際位置，畫出各自部分的接線圖。（3）調查安裝過程中，工藝要求，儀表使用及安全問題。存在的問題則放在實訓中進一步解決。由于這種方法具有通用性，在隨后復雜電路技能訓練中，學生基本上都能自主地進行，效果十分理想。技能訓練第二步，即實訓過程，由于前期準備工作充分，僅用了2～4課時，絕大多數學生已基本掌握規范操作要領和方法。在技能訓練環節上，通過方法創新，與一般實際性方法比較，教學效果顯著。

鉆研教材，解決好知識重點、難點一般教材知識體系、編排結構上的不合理性，導致對本學科一些重點、難點問題無法作出全面系統解釋或者解釋過于籠統和抽象，造成學生在理解掌握上難度增大，學生往往難于發現解決問題的切入點，例如在講授有觸點開關電器以及對交流電動機過載與短路保護問題上都存在這個問題。筆者在這方面也做了有益的嘗試：（1）在講授電器原理圖時，從圖紙上引出同樣的開關符號，可以代表不同電器，如講解刀開關QS這一問題時，就重點解決了有觸點電器開關存在的普遍性與特殊性問題。QS刀開關實際上是HK系統和HH系列之分，在使用上也應該有區別。為了進一步說明區別，引入有觸點開關電器共性問題：電弧。從電弧危害性、滅弧重要性及是否有滅弧裝置說明HK、HH二類開關電器在使用操作上的區別。（2）在講授交流電動機短路及過載保護這個問題時，學生都知道過載與短路電流，指的是電動機實際電流IM超過額定電流IMN，即電流過大。但兩者電流大小區分點，在一般教材上幾乎都沒有提及這個問題，學生很難把握這個“模糊概念”，即兩者有一個明確的范圍，卻沒有一個明確區分值。事實上，從保護電器熔斷器及熱繼電器的選取用角度上，這個問題就能迎刃而解。從選取熔斷器熔體電流IRT=（1.5～2.5）IMN、熱繼電器整定動作電流IZT=IMN中可以看到這個區分度。IMN≤IZT為電動機正常運行電流，IRT＜IM＜IZT視為過載電流，IM＞IRT視為短路電流。由此還可以解釋兩種電器功能不能替代原因，以及IZT調整不當對電機過載保護造成影響等一系列難以回答清楚的、非常重要的問題。

加強學科內在聯系，提高學生綜合能力一般電力拖動教材在組織《電力拖動控制線路》內容上基本上按電動機控制基本環節展開，但在形式上幾乎千篇一律地先給出原理圖紙然后再分析線路工作原理，缺乏學科內在知識結構聯系，結果是學生了解這個電路，但不知道這個電路是怎么來的，為了掌握它，只得死記硬背圖紙。這樣，大大削弱了學生的電路設計應用能力，對后續課程教學也不利。因此，加強學科內在知識結構聯系目的就在于提高學生這方面的能力，有效地組織課堂教學。筆者著重解決了以下三個問題：（1）首先確立了教學重點內容，即重點學好電動機自鎖控制、聯鎖控制及順序控制內容。利用一般方法將這些電路結構原理講透，做好技能訓練，使學生有一定感性認識和理性認識基礎。進一步加強順序控制中的順序起停控制以及定時控制內容的教學。（2）培養學生觀察思考問題方法。如可將順序控制中設備運行過程分兩種不同角度觀察，即操作人員觀察到電動機設備的起停現象，與專業人員觀察到電器具體動作過程。一般教材缺乏這方面引導，往往導致學生視野混亂，注意力分散，學習難度加大。（3）對學生進行語言和思想訓練，例如在順序控制教學中，可將兩臺電動機M1、M2順序控制過程看成交流接觸器KM1、KM2線圈通斷過程，即由具體到抽象的過程，反過來，也可將KM1、KM2線圈通斷過程看作同一設備或同一臺電動機兩個控制過程，其控制電路相同，對象可以相同也可以不相同，即由抽象到具體過程，并將這些典型控制要求組織成為公式化線路，成為線路設計的基礎。在重點解決上述三方面工作以后，對電動機基本控制環節線路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，結合順序控制“公式化線路”“從無到有”的設計過程。例如電動機Y-△降壓起動控制電路實質上就是控制電機Y、△運行兩只交流接觸器帶定時的順序控制。通過設計出的線路再進行動作原理驗證分析來完善設計。由于一般教材本身給出了線路結構原理，因此學生很容易從雙向過程“綜合設計←→具體分析”中掌握線路結構原理，通過課程內在規律的知識體系聯系，極大地提高了學生從整體上把握電氣線路結構及電氣線路綜合設計的能力。

加強橫向聯系，開創學生視野自鎖線路，順序控制，聯鎖控制也是后續課程可編程序控制器學習和程序編制基礎。同時作為開關電路本身，內在邏輯規律與數字電路密切相連，如自鎖線路與RS觸發器邏輯上一一對應，聯鎖平等性即互鎖就是數字電路中的約束條件，聯鎖不平等性即為優先權控制等等。一般教材沒有注意到這些學科間相互聯系，忽視了對學生自主創新意識的培養。如果在教學過程中有意識地加強這種聯系，就會促進學科間良性互動，共同促進，在后續課程教學中特別是可編程序控制器學習和程序編制教學中更能體現這種聯系的重要性。

總之，隨著經濟發展，技術不斷更新，教材改革與建設必須與時俱進，教學方法手段也應不斷改進。

作者簡介：

王玉環，女，寧夏輕紡技工學校講師，從事《電工學》、《電力拖動控制線路》、《電機與變壓器》等課程的教學工作。