電工專業(yè)技能實操課程教學(xué)方法的研究

文/中山市第一職業(yè)技術(shù)學(xué)校 曹 寧 魏仲源

一、課程背景

(一)中等職業(yè)技能教育專業(yè)技能課程考試

廣東省中等職業(yè)技術(shù)教育專業(yè)技能課程考試是由廣東省教育考試院組織的廣東省高等學(xué)校招收中等職業(yè)學(xué)校畢業(yè)生的資格考試。該考試具有很高的效度與新度，學(xué)生的成績可作為高職高專院校的“敲門磚”。

(二)電工技能教育專業(yè)技能課程考試

電工技能教育專業(yè)技能課程考試的考試形式由理論知識和操作技能兩部分組成。理論知識部分實行閉卷考試，題型為選擇題和判斷題。實操部分包含線路的連接和功能的調(diào)試。

(三)電工專業(yè)技能實操課程介紹

根據(jù)《廣東省中等職業(yè)技能教育專業(yè)技能課程考試大綱及樣題電工課程》要求，電工操作技能考試總共有三套樣題，三套樣題分別是時間繼電器自動控制Y-△降壓啟動控制電路、電動機(jī)正反轉(zhuǎn)及能耗制動、三相交流異步電動機(jī)的順序控制，樣題內(nèi)容主要考查學(xué)生的接線、檢查、調(diào)試能力，其功能分?jǐn)?shù)占70%。因此，本課程著重培養(yǎng)學(xué)生對繼電線路的檢查與調(diào)試能力。

1.電工專業(yè)技能實操考試內(nèi)容與要求

(1)三相異步電動機(jī)的直接啟動控制電路：掌握正反轉(zhuǎn)、行程控制、順序控制與多地控制的原理與電路的連接。

(2)三相異步電動機(jī)的降壓啟動控制電路：掌握定子繞組串電阻啟動、星形—三角形降壓啟動、自耦變壓器降壓啟動、延邊三角形降壓啟動控制電路的原理和電路的連接。

(3)三相異步電動機(jī)的調(diào)速控制電路：掌握雙速異步電動機(jī)按鈕控制、時間繼電器控制的速度切換電路的原理和電路的連接。

(4)三相異步電動機(jī)的制動控制電路：掌握機(jī)械制動、反接制動、能耗制動、電容制動控制的原理和電路連接。

2.考試題目及評分標(biāo)準(zhǔn)

(1)操作技能考試題為電動機(jī)常用控制電路連接。由考生在3道題目中抽取1道題，完成題目要求的各項任務(wù)，用萬用表檢查電路連接無誤后，通電檢查電路功能是否正確。

(2)操作技能試題評分表。

二、“時間繼電器自動控制Y-△降壓啟動控制電路”教學(xué)案例

(一)教學(xué)整體設(shè)計

整體設(shè)計主要有課前準(zhǔn)備、課堂實施、課后提升三個部分組成。

1.課前準(zhǔn)備

課前準(zhǔn)備主要分為教師準(zhǔn)備、學(xué)生準(zhǔn)備。教師準(zhǔn)備內(nèi)容1：制定任務(wù)單和思維導(dǎo)圖，制作教學(xué)PPT、輔導(dǎo)視頻、微課、學(xué)案，上傳至超星網(wǎng)絡(luò)課程平臺上，以作業(yè)形式下發(fā)預(yù)習(xí)任務(wù)和反饋任務(wù)至學(xué)生手機(jī)APP端，以便學(xué)生開展預(yù)習(xí)活動。學(xué)生完成的內(nèi)容：學(xué)生通過APP完成觀看視頻以及復(fù)習(xí)練習(xí)題目，并將預(yù)習(xí)過程中反饋預(yù)習(xí)情況并與教師進(jìn)行互動。教師準(zhǔn)備內(nèi)容2：通過查看學(xué)生的預(yù)習(xí)過程中的反饋信息進(jìn)行互動，以便調(diào)整教學(xué)信息和策略，為教學(xué)過程的具體實施奠定基礎(chǔ)。

2.課堂實施

(1)互助復(fù)習(xí)，知識儲備

通過復(fù)習(xí)電動機(jī)的Y形、△形連接的原理圖，讓學(xué)生鞏固電路的功能、電路原理等知識，喚醒學(xué)生的記憶，回顧舊的知識。

(2)設(shè)置情景，引入任務(wù)

通過播放“時間繼電器自動控制Y-△降壓啟動控制電路”的視頻，同時展示工廠環(huán)境下的“Y-△降壓啟動”的應(yīng)用情境，實現(xiàn)“教學(xué)環(huán)境”與“工廠環(huán)境”的空間結(jié)合，從“教室環(huán)境”切換成“生產(chǎn)環(huán)境”。

(3)任務(wù)引領(lǐng)

以班級企業(yè)化管理為基礎(chǔ)，通過任務(wù)書形式激發(fā)學(xué)生的“戰(zhàn)斗力”。為培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)，采用思維導(dǎo)圖的方式，將整個設(shè)計電路的任務(wù)分解成若干個小任務(wù)，引領(lǐng)學(xué)生不斷應(yīng)用已學(xué)知識完成電路的整合。

(4)層層推進(jìn)，實戰(zhàn)操作

以任務(wù)書和思維導(dǎo)圖進(jìn)行驅(qū)動，利用網(wǎng)絡(luò)課程平臺和分小組游戲闖關(guān)模式進(jìn)行學(xué)習(xí)和教學(xué)交流，體現(xiàn)小組合作學(xué)習(xí)，同時借助網(wǎng)絡(luò)課程平臺中的視頻突破重、難點。

(5)仿真實戰(zhàn)，驗證任務(wù)

仿真軟件，學(xué)生可以在模擬的環(huán)境下，驗證電路設(shè)計的正確性。實現(xiàn)理論教學(xué)與實踐操作的過渡，確保用電安全。

(6)反饋評價，完善任務(wù)

學(xué)生在超星平臺上傳作業(yè)，學(xué)生之間在網(wǎng)絡(luò)平臺進(jìn)行互評；再由教師點評，隨后公布游戲闖關(guān)排名，激勵闖關(guān)不成功的學(xué)生課后要重新嘗試直至闖關(guān)成功。

(7)布置作業(yè)，拓展延伸

3.課后提升

利用網(wǎng)絡(luò)課程平臺布置課后作業(yè)，讓學(xué)生在課后手機(jī)APP端完成作業(yè)，鞏固提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

(二)教學(xué)具體實施過程

1.設(shè)置情景，引入任務(wù)

(1)播放視頻：播放企業(yè)中“Y-△降壓啟動控制”的視頻，將所學(xué)知識緊密聯(lián)系到實際應(yīng)用當(dāng)中。

(2)下發(fā)“時間繼電器自動控制Y-△降壓啟動控制電路”的任務(wù)書。

2.任務(wù)引領(lǐng)，層層推進(jìn)

(1)電動機(jī)實現(xiàn)“Y-△降壓啟動控制”的原理是什么？

教師：結(jié)合flash動畫，講解“Y-△降壓啟動控制”的原理。即電動機(jī)啟動時，把電動機(jī)的定子繞組接成Y形，使加在電動機(jī)定子繞組上的電壓低于額定電壓。待電動機(jī)轉(zhuǎn)速升高到穩(wěn)定值后，再把電動機(jī)的定子繞組接成△，使加在電動機(jī)定子繞組上的電壓等于額定電壓正常運行。

學(xué)生：結(jié)合教師所講與之前所學(xué)知識，在任務(wù)書中繪制出“Y-△降壓啟動控制”的主電路圖。

(2)“Y-△降壓啟動控制”的主電路已完成，那怎么設(shè)計其控制部分呢？

教師：結(jié)合主電路圖與之前所學(xué)，我們應(yīng)該讓哪個接觸器閉合才能實現(xiàn)電動機(jī)的“Y形”連接呢？

小組討論：要實現(xiàn)電動機(jī)的“Y形”連接，只需要KM1和KM2的主觸點同時閉合即可，即可畫出“Y形”連接控制部分的原理圖。

教師：結(jié)合主電路圖與之前所學(xué)，我們應(yīng)該讓哪個接觸器閉合才能實現(xiàn)電動機(jī)的“△形”連接呢？

小組討論：要實現(xiàn)電動機(jī)的“△形”連接，只需要KM1和KM3的主觸點同時閉合即可，即可畫出“△形”連接控制部分的原理圖。

教師：結(jié)合任務(wù)書要實現(xiàn)電動機(jī)的“Y形”到“△形”的切換，應(yīng)該通過什么方式呢？

小組討論：可以通過時間繼電器來切換，即在KM2上并上KT的線圈。當(dāng)時間繼電器所設(shè)置的時間到后，即從“Y形”切換到“△形”。即在KM2線圈上方串上KT的常閉輔助觸點，在KM3線圈上方串上KT的常開輔助觸點。

教師：電動機(jī)的“Y形”到“△形”的切換時，怎樣避免KM2和KM3的主觸點同時閉合？

小組討論：可以在KM2和KM3的線圈進(jìn)行互鎖，使得KM2和KM3的主觸點不會同時閉合。

(3)仿真實踐，驗證任務(wù)

宇龍機(jī)電控制仿真軟件是一款適用于機(jī)電專業(yè)的仿真軟件。該軟件包含了各式各樣的器件，可以通過其搭建相應(yīng)的電路。學(xué)生在實物接線前可以在該軟件中進(jìn)行仿真接線與調(diào)試，并進(jìn)行動畫演練，直觀形象地觀看效果。這種方式可有效解決由于學(xué)生操作不熟練而導(dǎo)致的安全問題，既能夠提高效率，又能保障操作安全。

各個小組完成了主電路和控制電路的設(shè)計后，將所設(shè)計的原理圖在宇龍仿真軟件中繪制出實物接線圖，使用仿真軟件進(jìn)行接線，驗證自己的設(shè)計，加深對知識的掌握。學(xué)生可以大膽操作實踐，有利于發(fā)現(xiàn)問題、討論問題和解決問題。

(4)實物接線，模擬考試

學(xué)生在完成仿真實踐后，即可在實訓(xùn)板上進(jìn)行實際的線路連接。參照正式考試的標(biāo)準(zhǔn)，接線過程中強(qiáng)調(diào)工藝要求，按照原理圖，遵循從左到右、從上到下的順序進(jìn)行導(dǎo)線連接，主電路用紅色導(dǎo)線，控制電路用黑色導(dǎo)線。接線完成后，使用萬用表檢測，排除短路情況后，進(jìn)行通電測試，教師根據(jù)功能實現(xiàn)的程度以及工藝完成程度進(jìn)行評價，學(xué)生完成實訓(xùn)報告，反思本次任務(wù)需要改進(jìn)的地方及總結(jié)成功經(jīng)驗，為下一次任務(wù)實施積累經(jīng)驗。

三、總結(jié)

本次教學(xué)活動，采用信息化教學(xué)手段、任務(wù)驅(qū)動教學(xué)方法、宇龍仿真軟件驗證等突破了傳統(tǒng)的教學(xué)模式。在傳統(tǒng)教學(xué)中，直接將原理圖給學(xué)生，講解其工作原理后即讓學(xué)生在實訓(xùn)板上接線。本次課程采用信息化教學(xué)，學(xué)生課前使用手機(jī)APP端和平臺進(jìn)行主動及輔助學(xué)習(xí)，高效地掌握了重難點知識，學(xué)習(xí)方便；課中任務(wù)驅(qū)動方式，讓學(xué)生通過小組的形式設(shè)計出線路的原理圖，并通過宇龍機(jī)電仿真軟件進(jìn)行驗證，再在實訓(xùn)板上進(jìn)行線路的鏈接。這樣的教學(xué)模式，讓課堂有趣，學(xué)習(xí)興趣高，學(xué)生樂學(xué)，教師易教，教學(xué)效果突出，為學(xué)生在后期的課程考試中奠定扎實的基礎(chǔ)。