工學(xué)結(jié)合一體化教學(xué)課例

一、課題名稱

定子繞組串接電阻降壓?jiǎn)?dòng)控制線路。

二、教學(xué)背景

工學(xué)結(jié)合一體化是職業(yè)教育對(duì)教學(xué)方式的改革，是將職業(yè)教育的教學(xué)與企業(yè)的生產(chǎn)勞動(dòng)相結(jié)合。隨著學(xué)校工學(xué)結(jié)合一體化課程改革的深入，將各門課程按模塊分成若干個(gè)工作活動(dòng)任務(wù)，將學(xué)生分成若干個(gè)既能相互協(xié)作又有競(jìng)爭(zhēng)的學(xué)習(xí)活動(dòng)小組，在教師的引領(lǐng)下，按照一體化教學(xué)六部教學(xué)法，學(xué)生自主學(xué)習(xí)、研討探究、動(dòng)手操作，完成教學(xué)任務(wù)。

三、學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.知識(shí)目標(biāo)

掌握定子繞組串接電阻降壓?jiǎn)?dòng)工作原理。

2.技能目標(biāo)

會(huì)正確安裝、調(diào)試、檢修定子繞組串接電阻降壓?jiǎn)?dòng)控制線路；培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力和操作技能。

3.德育目標(biāo)

培養(yǎng)學(xué)生審美能力、責(zé)任感、榮譽(yù)感、團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)。

4.安全目標(biāo)

嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，嚴(yán)格執(zhí)行7S標(biāo)準(zhǔn)。

四、教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)為定子繞組串接電阻降壓?jiǎn)?dòng)工作原理，難點(diǎn)是定子繞組串接電阻降壓?jiǎn)?dòng)線路安裝。

五、教學(xué)方法及學(xué)習(xí)方法

采用項(xiàng)目教學(xué)法、多媒體輔助教學(xué)法、分層教學(xué)法和啟發(fā)引導(dǎo)教學(xué)法，以及自主學(xué)習(xí)、合作探究的學(xué)習(xí)方法。

六、教學(xué)準(zhǔn)備

1.教學(xué)資料準(zhǔn)備

教師要結(jié)合定子繞組串接電阻降壓?jiǎn)?dòng)在企業(yè)的實(shí)際應(yīng)用，撰寫適合學(xué)生特點(diǎn)和工學(xué)結(jié)合一體化教學(xué)的教案及學(xué)習(xí)工作頁(yè)。

2.實(shí)習(xí)用料、工具準(zhǔn)備

按每?jī)蓚€(gè)學(xué)生一套準(zhǔn)備出滿足學(xué)生安裝用的接觸器、熔斷器、時(shí)間繼電器等電器元件以及常用電工工具和儀表。

3.一體化工作站準(zhǔn)備

工作站準(zhǔn)備要既便于同學(xué)互相探究和討論，又盡量接近實(shí)際工廠的生產(chǎn)場(chǎng)地。最好按研討區(qū)、實(shí)訓(xùn)區(qū)、資料區(qū)、成果區(qū)四個(gè)功能區(qū)來(lái)布置。

4.學(xué)情分析準(zhǔn)備

教師要對(duì)學(xué)生的知識(shí)功底、學(xué)習(xí)能力心中有數(shù)，分組要均衡。學(xué)生學(xué)習(xí)工作小組設(shè)組長(zhǎng)、技術(shù)員、質(zhì)檢員、安全員、記錄員各一人，分別負(fù)責(zé)組內(nèi)的管理、技術(shù)、質(zhì)量、安全操作和活動(dòng)記錄。

七、教學(xué)過(guò)程

1.明確任務(wù)，獲取信息（20分鐘）

（1）創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境。

教師：“同學(xué)們，經(jīng)過(guò)各組團(tuán)結(jié)協(xié)作較好地完成了順序啟動(dòng)和多地控制工作任務(wù)，考核結(jié)果是：三組為最佳工作小組，XX為最佳小組長(zhǎng)，XX、XXX為最佳成員，希望取得成績(jī)的小組和同學(xué)再接再勵(lì)，其他同學(xué)要加倍努力、迎頭趕上。回想一下：前面學(xué)習(xí)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)定子繞組加的電壓和額定電壓是什么關(guān)系？這種啟動(dòng)方法稱為什么啟動(dòng)？”（多媒體課件展示砂輪機(jī)啟動(dòng)）

請(qǐng)思考：全壓?jiǎn)?dòng)有什么缺點(diǎn)？（視頻：電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)燈立刻變暗，日光燈熄滅無(wú)法再啟動(dòng)，同一供電線路電動(dòng)機(jī)動(dòng)力不足聲音變悶）如何減小啟動(dòng)電流呢？

引入降壓?jiǎn)?dòng)概念（多媒體課件：展示降壓?jiǎn)?dòng)的四種方法）。

（2）下達(dá)學(xué)習(xí)任務(wù)（多媒體課件展示學(xué)習(xí)工作任務(wù)）。某電動(dòng)機(jī)廠二車間增加一臺(tái)V-6/8-1型號(hào)的空氣壓縮機(jī)，需要配37kW額定轉(zhuǎn)速為750r/min的電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力機(jī)械，車間動(dòng)力供電電壓為380V，供電變壓器容量為80kVA。請(qǐng)你完成車間擴(kuò)建工作。

（3）明確學(xué)習(xí)目標(biāo)（多媒體課件展示學(xué)習(xí)目標(biāo)）。能夠理解電動(dòng)機(jī)降壓?jiǎn)?dòng)概念；能設(shè)計(jì)出合理的定子繞組串接電阻降壓?jiǎn)?dòng)控制線路，會(huì)分析控制原理，并繪制電路原理圖；能夠合理選擇和使用常用低壓電器元件；能按圖樣正確連接控制線路，會(huì)通電試車。

（4）教師宣布學(xué)習(xí)過(guò)程所需時(shí)間和需要提交的內(nèi)容。

教師：“建議你在18學(xué)時(shí)內(nèi)完成，你將獲得1學(xué)分。請(qǐng)認(rèn)真閱讀學(xué)習(xí)工作頁(yè)，通過(guò)查閱《電動(dòng)機(jī)與變壓器》《電力拖動(dòng)與技能訓(xùn)練》《安全用電》等參考學(xué)材學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，獲取設(shè)計(jì)方法和技巧，按照學(xué)習(xí)工作頁(yè)的提示以小組為單位完成：工作計(jì)劃、異步電動(dòng)機(jī)串接電阻降壓?jiǎn)?dòng)控制線路原理圖、控制盤成品和活動(dòng)總結(jié)報(bào)告（課件：工作計(jì)劃……總結(jié)報(bào)告）。”

2.小組研討，制定計(jì)劃（25分鐘，課件展示學(xué)習(xí)工作任務(wù)）

教師發(fā)放學(xué)習(xí)工作頁(yè)，小組成員在小組長(zhǎng)的帶領(lǐng)下分頭閱讀工作頁(yè)內(nèi)容，查閱參考學(xué)材，尋找解決問(wèn)題的答案，對(duì)疑難問(wèn)題小組集體進(jìn)行研討分析，或是尋求老師的幫助，待小組解決完所有問(wèn)題后，組長(zhǎng)再帶領(lǐng)小組成員討論制定工作方案——完成活動(dòng)任務(wù)的具體方法和步驟。然后根據(jù)工作方案，繪制控制電路草圖（這里教師需要提醒同學(xué)，設(shè)計(jì)控制電路可以不拘一格，完成同樣控制功能的電路可以有幾種，但是實(shí)際應(yīng)用的是最優(yōu)化的電路），并進(jìn)行修正畫出正式電路圖。

因給定的是37kW額定轉(zhuǎn)速為750r/min的電動(dòng)機(jī)，查閱電工手冊(cè)得知電動(dòng)機(jī)為6極，額定電流為72A，型號(hào)為Y250M-6。以此為依據(jù)選出實(shí)現(xiàn)控制功能的開關(guān)、按鈕、接觸器等電器元件、材料和工具。（這里教師要提醒同學(xué)元器件的選用并不是單一的，滿足同一功能的同一器件有好多型號(hào)，這要視器件價(jià)格、尺寸及使用者習(xí)慣而定。）最后做出完成工作任務(wù)的流程表，完成整個(gè)活動(dòng)的實(shí)施計(jì)劃。

在制定計(jì)劃的過(guò)程中，各小組的進(jìn)程會(huì)有一定差異。進(jìn)度快的小組探討啟動(dòng)電阻的選用原則是什么，時(shí)間繼電器的定時(shí)設(shè)定長(zhǎng)或短對(duì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)有什么影響，啟動(dòng)時(shí)間如何設(shè)定等問(wèn)題。同時(shí)教師對(duì)進(jìn)度慢的小組加以引導(dǎo)，對(duì)不能按時(shí)完成的小組課后進(jìn)行輔導(dǎo)。

3.相互探究，做出決策（1學(xué)時(shí)）

6個(gè)工作小組依次到講臺(tái)上匯報(bào)小組活動(dòng)實(shí)施計(jì)劃，大致過(guò)程類似，只是存在的問(wèn)題略有不同，因篇幅限制這里僅摘錄一組匯報(bào)過(guò)程。

先將小組設(shè)計(jì)的電路圖、活動(dòng)流程圖粘于黑板上，然后匯報(bào)：第一步備料，接觸器CJ20-40兩個(gè)，熔斷器RL1-60/40三個(gè)，……；第二步電路原理分析（略），展示設(shè)計(jì)的電路能完全實(shí)現(xiàn)控制要求，時(shí)間繼電器啟動(dòng)時(shí)間調(diào)到10秒；第三步準(zhǔn)備常用電工工具一套，指針式萬(wàn)用表一塊。

根據(jù)同學(xué)匯報(bào)的情況，教師和其他組同學(xué)進(jìn)行提問(wèn)，由該組同學(xué)回答。

問(wèn)：為什么采用降壓?jiǎn)?dòng)？

答：根據(jù)給定電動(dòng)機(jī)的功率和變壓器的容量，不符合電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)的條件。

問(wèn)：手動(dòng)控制除了用轉(zhuǎn)換開關(guān)控制還有別的方法嗎？

答：用按鈕控制。

問(wèn)：串電阻降壓?jiǎn)?dòng)缺點(diǎn)是什么？

答：耗能，只能空載或輕載啟動(dòng)。

教師：“6個(gè)小組通過(guò)團(tuán)結(jié)協(xié)作、查學(xué)材、查資料均按時(shí)制定出活動(dòng)計(jì)劃，且活動(dòng)計(jì)劃可行，這很好。但還存在一些問(wèn)題：一是精細(xì)程度不夠，電路圖潦草；二是時(shí)間繼電器啟動(dòng)時(shí)間調(diào)整不夠準(zhǔn)確，啟動(dòng)時(shí)間調(diào)整要恰到好處，要既能控制啟動(dòng)電流在限制的范圍內(nèi)，又能不致使啟動(dòng)時(shí)間太長(zhǎng)。啟動(dòng)是過(guò)程，串接電阻減壓?jiǎn)?dòng)消耗電能，要用在不經(jīng)常啟動(dòng)的場(chǎng)合。”

4.規(guī)范操作，實(shí)施計(jì)劃（12學(xué)時(shí)）

學(xué)生兩人一組，按本組制定的計(jì)劃，完成定子繞組串接電阻降壓?jiǎn)?dòng)控制線路的安裝。整個(gè)活動(dòng)過(guò)程中，小組成員除了完成相應(yīng)的安裝工作外，還要按分工完成好自己所負(fù)責(zé)的檢查工作。組長(zhǎng)負(fù)責(zé)小組活動(dòng)的指揮和領(lǐng)導(dǎo)，安排小組成員的工作任務(wù)，相當(dāng)于車間的調(diào)度員；技術(shù)員負(fù)責(zé)控制柜安裝過(guò)程中的技術(shù)指導(dǎo)；質(zhì)檢員負(fù)責(zé)控制柜安裝過(guò)程和成品質(zhì)量的檢查、指導(dǎo)和監(jiān)督；安全員負(fù)責(zé)整個(gè)活動(dòng)實(shí)施過(guò)程中的安全規(guī)范及7S執(zhí)行情況的監(jiān)督和檢查；記錄員負(fù)責(zé)記錄整個(gè)活動(dòng)過(guò)程。教師巡視，適時(shí)給予指導(dǎo)，尤其要注意安裝過(guò)程中的安全操作。

這個(gè)過(guò)程時(shí)間較長(zhǎng)，教師要時(shí)刻注意各小組的情況和每個(gè)學(xué)生的活動(dòng)。一是時(shí)刻掌握課程動(dòng)態(tài)以利于更好地掌控；二是為評(píng)定積累資料，最后給同學(xué)以客觀公正的評(píng)價(jià)；三是觀察學(xué)生是否按按照操作規(guī)程作業(yè)，杜絕一切危險(xiǎn)發(fā)生。

學(xué)生動(dòng)手能力不一，完成這個(gè)過(guò)程最多能相差2個(gè)學(xué)時(shí)。對(duì)于完成任務(wù)較早的同學(xué)，教師可以為其設(shè)置故障令其排除，實(shí)現(xiàn)分層教學(xué)。

5.質(zhì)量控制，作品展示（2學(xué)時(shí)）

學(xué)生必須在任務(wù)提出后規(guī)定學(xué)時(shí)內(nèi)上交活動(dòng)計(jì)劃方案、設(shè)計(jì)原理圖、控制柜實(shí)物以及活動(dòng)總結(jié)報(bào)告，然后到成果展示區(qū)展示作品。在作品展示前小組做最后檢查，技術(shù)員檢查作品是否存在技術(shù)問(wèn)題，質(zhì)檢員檢查作品質(zhì)量是否存在問(wèn)題，安全員檢查作品是否存在安全隱患，記錄員做好記錄。小組檢查無(wú)誤后，經(jīng)教師批準(zhǔn)通電試車，逐步驗(yàn)證各個(gè)控制要求是否實(shí)現(xiàn)，驗(yàn)證作品是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求、是否有應(yīng)用價(jià)值、作品質(zhì)量是否過(guò)關(guān)等。

6.客觀真實(shí)，評(píng)估反饋（2學(xué)時(shí)）

八、教學(xué)反思

首先，工學(xué)結(jié)合一體化教學(xué)中，學(xué)生有任務(wù)、有目標(biāo)，學(xué)中做、做中學(xué)，理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，培養(yǎng)了學(xué)生自主探究、學(xué)習(xí)，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性、主動(dòng)性，教學(xué)效果好。

其次，小組劃分合理，各小組之間實(shí)力均衡，有協(xié)作、有競(jìng)爭(zhēng)，培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)精神和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，對(duì)學(xué)生起到了良好的激勵(lì)作用。

同時(shí)，教學(xué)中還存在著不足，一體化工作站不能完全按功能劃分工作區(qū)，一體化教學(xué)環(huán)境還有待改善。

（作者為承德技師學(xué)院高級(jí)講師）