分段驗證法在電氣控制技術實訓教學中的應用

【摘 要】本文提出通過分段驗證的方法，完成電氣控制技術實訓教學中電路的安裝與檢修，不但方便了教師的實訓教學，而且使學生對電路的工作原理的理解以及故障排查能力得以快速提高，最終提升了教學效率。

【關鍵詞】電氣控制 實訓教學 驗證法 應用

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2013）23-0073-02

一 前言

在電氣控制技術相關課程的教學工作中，實驗實訓教學必不可少。實驗實訓教學不但幫助學生理解所學的知識，更重要的是提高了學生的動手能力及對專業知識的運用能力，這是各類學校培養學生的一個重要目標。

作為實驗實訓指導教師，針對每一個課題，盡管都做了充分的準備，但在教學實踐中，由于各種因素的影響和條件變化，都會出現錯誤的實驗實訓結果，這使得一堂實驗實訓課，老師的主要任務就是排查故障，再加上每一位學生的思路各異，要在有限的時間里解決好每一個問題，是件非常困難的事情。為很好地體現實驗實訓課的教學效果，完成“教、學、做”一體的教學過程，教師除了在課前進行充分準備外，教學過程的設計也是順利完成實驗實訓課題的一個重要保證。

二 分段驗證法

在電氣控制類課程的實驗實訓教學中，我們需要通過一些電路的安裝來驗證電路的功能，理解其工作原理，提高學生的實際動手及知識運用能力。實際操作中，通常是學生完成了電路的安裝，檢查無誤后，通電驗證電路的功能是否實現。一旦電路不能實現要求的功能，該電路只能返工，逐一檢查、改正錯誤，甚至重新安裝，這對剛開始學習電路原理的學生而言，實在是一個費力費時的過程，結果要么因為時間限制而放棄獨立思考，照抄照搬地完成任務；要么無法解決故障、徹底放棄，最終使實驗實訓效果大打折扣。

通過認真總結和分析，筆者覺得具有各種功能的電路，其實都是由各種單一功能的電路組合而成的，尤其是我們作為實訓課題的很多電路，它們都是一些典型功能模塊電路的組合。因此，應在最后通電驗證一個實訓電路的功能是否正確之前，即在電路安裝過程中，分階段驗證每一個功能電路正常工作，那么整個電路的功能最終一定會正常出現，這就是分段驗證法設計的思路。

三 分段驗證法的教學實施

以《電機及控制技術》為例，“電動機正反轉雙重聯鎖控制”及“電動機Y-△降壓啟動自動控制”兩個實訓內容是這門課重要的實訓課題，利用分段驗證法將能快速、準確地指導學生完成這兩個電路的安裝。

1.電動機正反轉雙重聯鎖控制

第一，電路原理圖，見圖1。

第二，操作步驟如下：（1）主電路連接并檢查：重點檢查KM1、KM2主觸頭接線的正確性，即相序改變的正確性，防止通電時相間短路或電動機不反轉。

（2）控制電路安裝及功能驗證：按圖2安裝控制電路，實現電動機單向點動控制；按圖3安裝控制電路，實現電動機反向點動控制；按圖4安裝控制電路，實現電動機正反向連續運行、啟停控制，此時一定要交代學生，按鈕的操作順序是正（反）轉——停——反（正）轉，不能直接由正轉變為反轉（要求學生思考為什么？）；按圖5安裝控制電路，實現電動機正反轉按鈕聯鎖控制；按圖6安裝控制電路，實現電動機雙重聯鎖（接觸器聯鎖、按鈕聯鎖）正反轉控制。至此，電路安裝完畢，功能正確。

2.電動機Y-△降壓啟動自動控制

第一，電路原理圖，見圖7。

第二，操作步驟如下：（1）照圖8連接主電路，重點檢查電動機六個接線端子與交流接觸器（KMY、KM△）的接線位置是否正確。

（2）控制電路安裝及功能驗證。按圖9安裝控制電路，實現交流接觸器KM的點動控制（此時電動機不運轉，可通過接觸器KM觸頭吸合、釋放的聲響判別）；按圖10安裝控制電路，實現交流接觸器KM的連續控制（此時電動機不運轉，接觸器KM觸頭只吸合、不釋放）；按圖11安裝控制電路，實現電動機Y形接法連續運行控制（此時電動機單向運轉，用萬用表檢測電動機各相繞組電壓應為220V數量級）；按圖12安裝控制電路，實現電動機Y形啟動，延時斷電自動停止運行控制（此時電動機啟動并單向運轉，延時一段時間斷電，電動機自動停止運行），調節時間繼電器，確定延時時間；按圖13安裝控制電路，實現電動機Y形啟動，延時自動換接△形運行的控制，觀察電動機運行狀態的變化，用萬用表檢測電動機各相繞組電壓的變化。至此，電路安裝完畢，功能正確無誤。

四 結束語

通過上述分析可以看出，分段驗證法可以幫助教師順利完成實訓指導，做到條理清晰、結果正確，無需二次返工。對于學生而言，在整個電路安裝過程中，分段施工、分段驗證，通過實際的電路功能展示，清晰地驗證出電路安裝的正確性，直觀地感受到電路產生故障的原因所在，隨著電路最終安裝完成，學生又一次將每一個功能電路熟悉了一遍，當然也更容易理解完整電路的功能是如何獲得的。

分段驗證法在實施中，由于需要通電驗證電路的各階段功能，所以教師一定要注意組織好學生聽從指揮，嚴格執行“斷電操作”要求，即確保在電路不帶電的情況下安裝線路。同時，應要求學生在驗證電路功能符合要求后，才能進行下一步操作，保證實訓過程繁而不亂。

長期教學實踐證明，分段驗證法在提高學生學習興趣的同時，重點培養了學生在實踐過程中思考問題、分析問題和解決問題的能力，對培養學生的創新能力有較大幫助，是“教、學、做”一體化教學取得良好效果的一種行之有效的教學方法，希望廣大同行積極研究，推廣到各科目的教學工作中去，在提高自身業務水平的同時，也讓所有的學生學有所成。

參考文獻

[1]羅厚軍.電工電子技術[M].北京：機械工業出版社，2009

[2]冉文.電機與電氣控制（第二版）[M].西安：西安電子科技大學出版社，2011

〔責任編輯：范可〕