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1 工程概況
安徽響水澗抽水蓄能電站位于安徽省蕪湖市三山區峨橋鎮境內,電站由上水庫、輸水系統、地下廠房系統、開關站和下水庫等建筑物組成。
下水庫位于浮山東面的湖蕩洼地,由圍堤圈圍而成。下水庫進出水口采用側式布置,設在下庫西邊靠近山體側,底板高程-16.00m,前池以1:15的倒坡與庫底(庫底高程0.45 m)相連,尾水上平洞以8%的倒坡與進出水口相連、其上游為上彎段及斜井段。進出水口南北兩側分別布置有導堤,導堤由開挖預留形成,然后采用漿砌石護坡進行保護,頂高程1.95m。進出水口邊坡頂部設截排水溝,在46.5m高程和31.35m高程分別設2m寬馬道,馬道布置排水溝并與頂部截水溝相連排除邊坡和周邊匯水,汛期山體匯水主要通過截排水溝引入主溝排洪溝或南圍堤外排水溝,最終排入泊口河;進出水口施工區匯水面積內的雨水匯集至排水泵坑后抽排至南側南圍堤外排洪溝或北側主溝排洪溝。
2 下進/出水口施工期度汛方案選擇
2.1 工期要求
根據原投標文件導流工程施工進度安排,下庫進/出水口施工擋水圍堰于2009年1月1日至2009年1月15日填筑完成,2011年1月1日2011年1月10日拆除完成,施工擋水圍堰經歷兩個主汛期,有效使用天數共計716天。
2.2 方案選擇
下進/出水口擋水度汛方案選擇的成敗,直接影響到下進/出水口施工進度,關系到廠房汛期的度汛安全。為此,特對下進/出水口施工期度汛方案進行了技術經濟比較。
2.2.1招標階段
由于下進/出水口較周邊庫盆低,形成深基坑,需在尾水隧洞出口和進/出水口前池段下游端填筑施工圍堰,圍堰采用粘土填筑及編織袋子堰,確保庫盆內暴雨積水不進前池,前池內雨水不倒灌進尾水隧洞。汛期庫盆積水深度按0.8m計算,庫盆護底厚度為0.5m,另考慮庫盆面積較大風浪因素及安全超高0.7m,因此進出水口圍堰高2.0m,頂寬2.0m,底寬4m;尾水隧洞洞口擋水圍堰考慮50年一遇日暴雨降水量積水深度,堰高0.6m,頂寬0.75m,底寬1.5m。擬在進出水口靠左側布置集水坑,選用2臺300BX-24水泵(流量1450m3/h、揚程24m、功率110kw) 和2臺150BX-20型水泵(流量500m3/h、揚程20m、功率45kw),將積水排向進出水口左側排洪溝入口部位水塘,經排洪涵管排入泊口河。
2.2.2施工階段
為確保度汛施工安全,最大可能減少施工成本,考慮到編織袋圍堰防滲性及對施工交通的影響,擬將進出水口圍堰由編織袋圍堰優化為預留土埂。即在前池與庫盆銜接部位預留土埂,并與導堤相接形成擋水圍堰,防止庫盆積水流入前池,擋水圍堰設計頂高程2m,前池尾部導堤開挖時暫開挖至2m高程。由于進出水口較周邊庫盆低,形成深基坑,為避免周邊庫盆雨水流入前池,利用已形成的前池導堤將雨水截留并引至庫盆排水溝網。具體如圖2所示。
圖2 下進/出水口圍堰預留土埂示意圖
2.2.3方案選擇:招標階段下進/出水口擋水度汛方案從度汛安全方面考慮可以滿足保證廠房汛期的度汛安全,但較之施工階段度汛方案,未考慮前池段下游端填筑施工圍堰后,2009年1月15日至2011年1月10日期間,圍堰對下進出水口開挖、混凝土、前池漿砌石、庫盆干砌塊石等施工項目道路運輸、工作面布置的影響;而采取將進出水口圍堰由編織袋圍堰優化為預留土埂后,以上影響可完全避免,僅僅是將原開挖階段的前池開挖部分的少量開挖工程量安排在下進出水口混凝土、漿砌石、干砌石施工基本完成時進行,在開挖工程量未增加的前提下,省去了圍堰的填筑和拆除量,結束了成本,保證了有效地施工工期,通過以上技術驗證和經濟比較,采用預留土埂可在保證度汛安全的前提下,可以有效地節省施工成本。
3 施工階段度汛方案
3.1根據以上兩種方案的比較,施工時采取了將進出水口圍堰由編織袋圍堰優化為預留土埂,另外及時疏通、擴挖前池導堤外側排水溝,保證導堤外側排水溝、庫盆排水管網通暢,靠前池部位庫盆積水能及時匯入庫盆泵坑進而抽排至泊口河,降低預留土埂部位的度汛壓力。
下/進出水口主要集雨面積僅為下進出水口開挖面積,約49800 m2,根據合同文件,估算日最大降雨量為15338 m3,按1日排干積水,小時排水量為639m3。
2009年汛期在尾水隧洞洞口,設置擋水圍堰,圍堰高1m,每個尾水隧洞擋水圍堰前分別設置1臺WQ65-18-5.5型水泵(流量65m3/h、揚程18m、功率5.5kw), 并備用2臺同型號水泵,保證洞口部位雨水能及時抽排至下進出水口前池部位集水坑,經過集水坑布置的1臺WQN140-60-37型水泵(流量140m3/h、揚程60m、功率37kw)抽排至主溝排洪溝內,確保尾水隧洞貫通后雨水不進廠房,且在攔污柵底板0-042.75上增加一道粘土圍堰,堰高1.5m,頂寬3m,兩側坡比1:1,進一步降低尾水隧洞度汛壓力;前池泵坑內布置布置1臺300S-32型水泵(流量790 m3/h 、揚程32m、功率90KW) 和1臺150S-78型水泵(流量160 m3/h 、揚程78m、功率55KW)接引固定鋼管至開關站側水塘,從南圍堤外側排水溝排入泊口河。
2010年為保證度汛安全,在下/進出水口事故閘門井在澆筑至-4.944后4扇事故閘門全部提前沉放擋水,每個洞口布置2臺水泵(1臺5.5kw污水泵,流量65 m3/h,揚程18m和1臺3kw潛水泵流量15 m3/h,揚程50m),確保洞內排水量達到80m3/h,上平洞、漸變段施工時,以及漸變段預留孔洞封堵前,洞內積水由水泵抽排至前池泵坑。前池泵坑內布置4臺大功率水泵, 1臺90kw離心泵(流量400 m3/h 、揚程44m)、1臺55kw離心泵(流量160 m3/h 、揚程78m)、1臺37kw離心泵(流量140m3/h 、揚程60m)和1臺30kw多級泵(流量100 m3/h 、揚程66m),總排水量達到800m3/h,水泵接引固定鋼管至開關站側水塘和北側16.15m馬道排水溝,從南圍堤外側排水溝、主溝排洪溝排入泊口河。
3.2技術經濟比較
下/進出水口圍堰采用預留土埂,并與下進出水口左、右側導堤相接形成擋水圍堰,減少了圍堰填筑和拆除施工內容,為進出水口及庫盆施工創造了有利施工條件,且施工時段有了較大的調整空間,可以優先保證其余關鍵線路施工的設備和人員。
通過以上技術驗證和經濟比較,招標階段施工費用約為22萬元,而采用預留土埂施工費用基本為零,可減少施工成本約22萬元。本工程下進出水口導流、度汛最終采用預留土埂,與下進出水口左、右側導堤相接形成擋水圍堰。
4 結語
中圖分類號:TP23文獻標識碼:B
文章編號:1004-373X(2009)19-134-02
Teaching Demonstration Experiment Development of JYB-714 Type Liquid Place Relay
LI Yaru
(Yangling Vocational and Technical College,Yangling,712100,China)
Abstract:Regarding the liquid place relay as the center of experiment,experiment project for both teaching and training are designed and developed,so as to help students understand liquid operating principle and application correctly by means of students′ actual connection with the test,thus to enable students to master JYB-714 liquid level relay practical technology of the correct structure,power type,the number and function of terminals.Becoming familiar with the equipment and acquiring the use of skills in training has reflected the training application characteristics of professional talent in vocational education.
Keywords:experiment;teaching demonstration;liquid place relay;JYB-714
水泵控制是水利水電高職機電類專業學生必須掌握的技能,而液位繼電器又是水泵常規控制的核心元件,設計開發合適的液位繼電器應用實驗項目作為教室的輔助教學手段,有助于幫助學生正確理解和掌握液位繼電器的工作原理及應用。
1 JYB-714型液位繼電器簡介
JYB-714型液位繼電器如圖1所示,屬于晶體管繼電器,分為底座和本體兩部分。作為一般科學實驗及工業生產自動控制的基本元件,適用于額定控制電源電壓不大于380 V,額定頻率50 Hz,約定發熱電流不大于3 A的控制電路中作液位控制元件;按要求接通或分斷水泵控制電路,實現了自動供水和排水的功能,是液位控制電路中的核心元件。該系統具有電路簡便、體積小、重量輕、功耗小、穩定性高的優點,而且采用了電子管插入式結構,維修方便。
2 JYB-714型液位繼電器教學演示實驗開發
2.1 實驗目的
認識、熟悉液位繼電器,了解JYB-714型液位繼電器的結構,電源類型,接線端子數目、作用,接線方式等。
圖1 JYB-714型液位繼電器
2.2 應用場合和實驗性質
適用于教室或實驗實訓室,作為輔助教學手段。現場接線、工作演示。如果學生自己接線并進行操作即可變成實訓性質的實驗。
2.3 設備材料及工具
JYB-714型液位繼電器一只(AC 220 V),紅綠信號燈各一只(AC 220 V),一個帶軟線的單相插頭、軟線長度與教室插座位置匹配,2 m導線,剝線鉗,螺絲刀,一杯自來水(水杯透明)。
2.4 實驗接線圖
如圖2所示。JYB-714型液位繼電器共有8個接線端子,其中:
①、⑧端子為繼電器工作電源接線端子,電源有AC 380 V和AC 220 V兩種,圖2中液位繼電器電源為AC 220 V,即①端子接L1,⑧端子接N;
圖2 JYB-714型液位繼電器教學演示實驗接線圖
②、③、④端子輸出液位繼電器的自動控制信號,輸出端子工作電壓為AC 220 V,③端子為輸出信號公共端,②和③之間輸出供水泵液位控制信號,③和④之間輸出排水泵液位控制信號;
⑤、⑥、⑦為水池中液位電極A、B、C對應的接線端子,液位電極端子間為DC 24 V的安全電壓,⑤端子接高水位電極A,⑥端子接低水位電極B,⑦端子接水池中位置最低的公共電極C。注意,實驗中入水電極采用1~1.5 mm2的銅芯硬質絕緣線,入水一端剝離5 mm絕緣皮。
2.5 實驗過程及現象
按照如圖2完成接線后,即可進行演示實驗,演示時液位的變化可采用升高或降低水杯來模擬。演示過程及現象如表1所示。
2.6 實驗總結
根據上述的實驗演示結果可總結出JYB-714型液位繼電器的工作原理,其動作情況可用液位繼電器的輸出接點動作圖表表示,如圖3所示。
圖3 JYB-714型液位繼電器輸出接點動作圖表
3 結 語
上述的實驗演示操作方便,接線簡單,學生可以直接參與,學生興趣大,學習效果好。既可以在教室進行,也可以在實驗實訓室進行。如果設備、工具數量足夠,由學生分組自己接線、驗證操作,就可以達到實訓的效果。如果將信號燈換成線圈電壓為AC 220 V的交流接觸器,便可以直接控制水泵電機,該演示實驗便可以擴展成基于工程項目的實訓性實驗項目。
表1 JYB-714型液位繼電器教學演示實驗過程及現象列表
電源(①⑧)步驟水杯動作(液位變化)液位電極狀況(A、B、C)
輸出信號現象
綠燈(②③)紅燈(③④)
現象解讀
接通AC 220 V
1液位電極在水杯水面之上A、B、C都未淹沒亮不亮A、B、C在水杯外,繼電器 “感知”水池中無水,需要啟動供水泵抽水,②③接通輸出供水泵運行信號,綠燈回路通,綠燈亮。
2水杯(液位)上升C淹沒亮不亮
3水杯(液位)繼續上升B、C淹沒亮不亮
供水泵是低水位啟動,高水位停止;排水泵是高水位啟動、低水位停止。A未淹沒,水位未達高水位,供水信號繼續存在,綠燈亮;排水信號無,紅燈不亮。
4水杯(液位)繼續上升A、B、C都淹沒滅亮水位到高水位,②③斷,供水泵停止運行;水位到高水位,③④通,發出排水泵運行信號,紅燈亮。
5水杯(液位)轉而下降A露出水面B、C淹沒滅亮B淹沒,水位未到低水位,供水、排水信號維持上述狀態。
6水杯(液位)繼續下降A在水面外B剛露出水面C淹沒亮滅②③接通輸出供水泵運行信號,綠燈回路通,綠燈亮;
③④斷,發出排水泵停止運行信號,紅燈滅。
7水杯(液位)轉而上升在步驟2~6之間循環。可觀察綠燈、紅燈的明滅情況與液位變化的規律,以直接的視覺感受明確液位繼電器的工作情況。
參考文獻
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訓
報
告
系
名
:____________________
專
業
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班
級
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姓
名
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學
號
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日
期:20____年____月____
大學生汽車電器技術與檢修實訓報告冊
實訓名稱
實訓學時
實訓起止日期
實訓地點
指導教師
小組成員
實訓項目
子項目
實訓具體項目、內容以及相關知識點
1.
2.
3.
實訓目的:實訓要達到的目標
實訓準備:實訓使用的軟件平臺、設備及材料等
實訓步驟:分項目記錄實訓步驟包括具體操作的原始記錄與處理
項目一:
項目二:
項目三:
實訓結果及總結:記錄主要實訓結果、經驗及總結
提示:1.通過本次實訓你有哪些收獲?
2.你有哪些方面存在不足?
3.你對本次實訓有什么意見和建議?
實訓成績:構成本實訓項目的各模塊完成情況評分;序號及項目由學生填寫,分數由教師評定
序號
項目
分數
備注
1.引言
服務社會作為世界高等教育的三個職能之一[1],即是強調教育不僅僅是傳授理論知識,更重要的是增強學生對知識的應用能力。大部分大學生畢業后都要走向工作崗位,需要實踐環境,進行實際操作和從而獲得發現、解決問題的能力,于是在實訓中掌握、鞏固和加強知識的應用顯得非常重要。
為適應以上要求,在電氣與可編程控制器課程中,我們嘗試進行了以下改革:在暑期,首先選拔出十名具有較強實踐動手能力,善于思考的學生組成特訓小組,直接由老師指導。在集體學習了控制任務的情況下負責電氣與可編程控制器系統的元器件選型,電氣接線板、電氣接線圖、電氣原理圖、元器件位置圖的設計,然后招標購買和定制相應器件,自主完成電氣控制柜的安裝,接線,并結合回火爐控制系統[2]和C460車床控制系統[3]的控制要求編程、下載、調試,完成電氣控制柜的整體設計和實驗,反思問題和總結經驗,撰寫相應報告。學期開始后由這十名特訓成員直接帶領其他學生小組進行實訓,重復以上實訓內容,取得了很好的實訓結果。
2.當前電氣與可編程控制器課程中存在的問題
可編程控制器(Programmable Logic Controller,簡稱PLC或PC)是專為適應工業環境的應用而設計的一種數字運算操作電子系統[4]。它采用了可編程存儲器,用來在其內部存儲執行邏輯運算,順序控制、定時、計算和算術運算等操作的指令,并通過數字量,模擬量的輸入輸出,控制各種類型的機械工業或生產過程。
經過30多年的發展,PLC自身已十分成熟與完善,尤其在順序控制、開關量邏輯運算和處理這兩方面具有顯著優勢,而模擬量閉環控制也已成熟,并隨著半導體技術、計算機技術和通信技術的發展,PLC的結構和速度也得到了飛速發展,所以在工業控制領域中可編程控制器的應用非常廣泛,涉及可編程控制器的崗位也是非常豐富的,需要大量能夠熟練設計,操作,控制和維護此類工業控制應用設備的人才。對電子類專業而言,電氣與可編程控制器是必不可少的課程,然而傳統教學存在以下不足:(1)學生實踐基礎較差,缺乏主動鍛煉的乏環境;(2)填鴨式課堂教育對學生吸引力小,常有逃課現象;(3)知識的掌握停留在認識階段,不能將講授知識和實際應用客觀地聯系起來;(4)未能掌握電氣常識,導致在傳統實驗中,停留在“依葫蘆畫瓢”,老師查線后簡單記錄數據的被動階段。這也就削弱了電氣與可編程控制器課程的教學效果,不能充分體現其綜合性和實用性的教學目的。
3.學生主導、突出工程的一體化實訓
這次實訓的主體是中山大學南方學院07級電子專業的全體學生,實訓的目的是通過以學生為主導,教師為輔的方式,使學生獲得從具體控制系統的項目需求分析,設計到電氣與可編程控制柜所有元器件的采購、安裝、接線,到最后完成控制系統的程序編寫、調試和實訓報告的全部參與和實踐。如圖1所示:
3.1控制系統分析
這部分內容的主要目的是讓學生了解工業過程中,為適應自動生產、加工而應用廣泛的車床、流水線等工藝,并分析它們的控制過程,以掌握其電氣原理,完成控制系統的設計。
本次綜合實訓選擇了兩個典型控制系統,分別為回火爐控制系統和C460車床控制系統。首先分析了它們的運動結構、電力拖動形式、控制要求、實現原理,不同電機之間的協作關系,然后思考完成相應控制功能需要的數字或模擬輸入輸出量,對應的驅動形式,以得到所需元器件類型和數量,達到一個定性到定量的分析,最后讓學生開始思考其主電路和控制電路原理和組成,所需要的保護、報警、顯示等故障保護措施,嘗試設計其電氣原理圖,以達到對系統的全面理解。
3.2電氣原理圖等的設計
基于對工業控制系統的認識,結合低壓電器控制原理和電機控制理論等知識,引導學生進行電氣控制系統圖的設計。電氣控制系統圖包括電氣原理圖、電氣元件位置圖和電氣安裝接線圖。這也就要求我們首先設計電氣原理圖,在掌握控制原理的基礎上,系統的考慮控制需求、電氣安全等從而進行器件選型,然后綜合以上知識進行電氣接線板的設計,即設計電氣元件位置圖,并結合所選型號器件的尺寸,獲得了電氣接線板的制作圖紙。步驟如下:
(a)電氣原理圖的設計:根據控制系統要求,采用標準電氣符號和標識,設計符合繪制準則的電氣原理圖。
(b)器件選型:滿足控制系統要求和電氣安全的基礎上,進行器件選型。首先計算輸入輸出點數,并考慮適當冗余進行可編程控制器的選型,然后選擇交流接觸器、電機等器件,并充分考慮功能、尺寸、額定電流、電壓等指標。
(c)電氣元件位置圖和電氣接線板的設計:結合電氣原理圖和所選器件,集中配置電氣元件,以求美觀,安全和接線方便。
(d)電氣安裝接線圖的設計:針對設計的電氣接線板和元件位置圖,結合電氣原理圖,對電源、主電路、控制電路及照明電路等接線進行設計。
(e)電氣控制柜的設計:考慮電源的接入、接地等因素,以及移動和學生實驗接線的方便等,設計雙向可開門,正面為有機玻璃,操作面板直接可視且帶滾輪的電氣控制柜。
通過以上電氣控制系統的設計,學生基本掌握了控制任務和實現方式,對低壓電器控制有了很好的了解,同時需要閱讀大量可編程控制器的模塊資料,以及其他電器的資料,對低壓電器目前潮流和實物也有了一定的了解。
3.3器件采購
在選型階段,我們和學生已經走訪了很多次市場,基本了解了低壓電器的市場行情,但是為了減少現場采購的壓力,我們采用了網上競標和現場采購兩種方式進行,針對像SiemensS7-200PLC這樣的標配器件,我們采用了網上競標方式購買,而螺絲、電線等則采用了現場購買方式,所以這次采購相對比較輕松。
3.4安裝和接線
學生以組為單位,每個團隊各負責一臺電氣控制柜的安裝和接線。參照電氣元件位置圖,把大概120臺電器或配件安裝在電氣接線板上,大概是一天時間的工作量。
在進行電氣元件接線之前,要求每位同學首先學習電氣常識,掌握電氣裝置的安裝注意事項,以及接地與接零的相應知識,然后結合電氣元件接線圖,進行接線,做到主電路和控制電路盡量避免交叉和平行走線,減少干擾;做好過電壓、過電流、漏電保護和接地,等等。
實際動手操作比理論難很多,很多學生都表示,接線是一項非常需要耐心、體力和技巧的勞動,每一個拐角都要折成漂亮的90度角,并且還要掌握每個電器的工作原理和接線方式,以及相互之間的先后順序和布線技巧。而有些問題一旦沒有注意到,很有可能導致短路,輕則燒毀電器,重則危及人身安全,所以需要很強的安全意識。接線的工作量比較大,時間較長,在接線的過程中,同學們可以同時掌握低壓電器以及控制工藝。
3.5程序編寫與調試
因為實訓選用了西門子S7-200CPU和相應模塊,所以要求學生利用自己的課余時間進行STEP7編程語法的學習,分別掌握語句表、梯形圖和功能塊等不同的編程實現方式。考慮到每個小組的具體情況都不盡相同,各有差異,我們首先給學生講解了四種不同的編程方式:(1)使用起保停電路的編程方式;(2)使用步進梯形指令的編程方式;(3)使用移位寄存器的編程方式;(4)使用置位復位指令的編程方式。然后學生根據自身的知識特點和興趣愛好,選用不同的編程方式。接著從最簡單的一個按鈕控制一個燈開始學習編寫程序,漸漸地加入自鎖、互鎖、計時器、計數器、順序控制等控制功能。當對STEP7編程熟悉之后,開始讓學生思考回火爐和C460車床控制系統的地址分配、控制要求及實現邏輯。
由于在校大學生基本不具備繼電器控制的設計經驗,因此經驗設計法不適合,我們提倡學生使用邏輯設計法。而為了增強邏輯性,便于理解和編程實現控制功能,我們引導學生思考如何將一個復雜的控制系統分成幾個相對獨立的子任務,分別對各子任務進行編程,最后將子任務的程序合理的連接起來,從而能夠幫助同學們清晰的認識到各個控制子任務及相互之間的邏輯關系。
同時為了增強安全和可靠性,程序的編寫要充分考慮手動和自動方式,遇有緊急故障,可及時手動停止。程序在下載到CPU之前,需要不斷的修改和仿真。比如把程序導出后下載到仿真軟件S7-200sim2.0中,進行反復仿真和調試,直到不僅能夠滿足控制要求,而且具備一定的魯棒性、預防突發故障和緊急停車等性能為止。
3.6聯機調試和編寫實訓總結報告
雖然在仿真軟件中已經反復進行過調試,但并不代表程序一定能夠滿足控制要求,聯機調試是必備步驟。在聯機調試之前,需要制定周密、詳盡的調試計劃,充分考慮工業加工環境可能遇到的干擾和突發事件,不能盲目調試而忽略安全隱患。
通過聯機調試之后,讓程序連續運行一段時間,以確保程序的正常運行。
做到這一步,電氣與可編程控制器實訓已接近尾聲,凝聚了眾多的汗水和精力展現給我們的是一整的電氣控制柜,內含滿足回火爐和C460車床控制系統實現的軟硬件。但是為了讓學生回顧實訓內容、總結實訓經驗和提升自己的專業知識,要求每個組以實訓總結報告的形式編寫技術文件,包含實訓目的、平臺、內容、步驟、結果和心得等六部分。
4.結語
電氣與可編程控制器課程的綜合性、實用性和應用廣泛性,使得它與其他課程不同,僅僅靠理論學習,沒有實踐鍛煉,將使得對知識的掌握缺少直觀性、系統性、實踐性和綜合性。為了系統培養學生對控制系統、低壓電器、電氣常識、PLC、編程和調試等的認識,開展PLC綜合實訓課程是十分必要的,同時也能讓大學生提前認識到工作所需要的汗水、耐心、責任、創造性思維和團隊合作精神,提高綜合素質。
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中圖分類號:G718 文獻標識碼:A
1如何設立本節課的目標任務,怎樣把握本節課的教學重點和難點,用什么樣的方法來完成本節課的教學任務
在一堂課的教學準備時,首先先要設定目標。本節課的知識目標是掌握基本公式及應用;能力目標是培養學生的理解和分析串聯電路和并聯電路的能力,更重要的是培養學生根據電路圖連接實物元器件并能正確測量的動手能力;發展目標是使學生具有一定的自主學習能力和理論聯系實際能力,并重點培養學生能運用所學的知識解決實際問題的能力,為學生學習更多的專業知識和將來的實習就業打下夯實的基礎。
在課堂教學中,教師課堂教學環節的安排以及正確的教學手段和方法,是實現課堂教學有效性的關鍵,同時選定教學項目和任務的完成地點也至關重要。本節課我們選擇了銀川職業技術學院汽車工程部汽車實訓樓208實訓室,本實訓室環境優美,既有講課所需的黑板等,更主要的是有實訓臺和所需要的各種實訓器材。寬敞平整的方形實訓臺,既便于學生分組圍坐,也便于實訓器材的擺放,為學生的實訓操作創造了必要的條件。本節課根據實訓的要求,筆者準備了 實訓臺6個,汽車電瓶6個,萬用表6塊,汽車燈泡6只,汽車喇叭6只,工具6套,導線若干。這些器材,完全能滿足全班同學六個小組的實訓需求,為順利完成實訓課教學奠定了基礎。
2怎樣順利地完成本節課的教學任務,其主要環節有哪些
古人云,溫故而知新。新課前簡短的復習,不僅能鞏固已學過的舊知識,為新知識的學習打下基礎,起到引入新知識和揭示本節課將要學習的知識和技能的作用,同時,復習是提高學生學習自覺性和集中學生注意力的有效方法。本節課復習的主要內容是歐姆定律和串聯電路的相關公式以及并聯電路的相關公式 。其主要目的是讓學生熟練掌握串聯電路和并聯電路中的電壓公式,為引入新課和實操測量做好準備。
新課的教學過程是嚴謹而且是環環相扣的。展示串聯電路和并聯電路所要完成的實物元器件掛圖,是教學的第一環節。在串聯電路圖的畫法上,老師要重點強調開關和用電器的關系及連接位置,糾正學生畫圖中出現的先畫燈泡和喇叭,后畫開關的錯誤畫法,并講解其錯誤原因,使學生牢記“先開關,后用電器”的正確畫法。
在并聯電路圖的畫法上,老師同樣要重點強調開關和用電器的關系及連接位置,糾正學生畫圖中出現的先畫燈泡和喇叭,后畫開關的錯誤畫法,并講解其錯誤原因,使學生牢記“先開關,后用電器”的正確畫法。
在實物元器件的串聯電路和并聯電路的連接時,要重點強調連接線路的正確性和合理性,尤其要提醒學生預防短路事故的發生,講解短路可能造成的不良后果。實物電路連接前的檢查(6組同時進行)同樣重要。檢查內容主要工具是否齊全、元器件是否齊全、檢測元器件是否完好等。實物連接并測量(6組同時進行)的任務如下:
(1)燈泡和喇叭用導線連接成串聯電路,并連接在電瓶上。測量電瓶、燈泡、喇叭的實際工作電壓,并根據所測數據,闡述電瓶、燈泡、喇叭的電壓關系式。
(2)燈泡和喇叭用導線連接成并聯電路,并連接在電瓶上。測量電瓶、燈泡、喇叭的實際工作電壓,并根據所測數據,闡述電瓶、燈泡、喇叭的電壓關系式。
(3)根據兩種電路中燈泡和喇叭的工作特點,總結出汽車實際電路中各用電器的正確接法。(答案:并聯接法)
(4)燈泡和喇叭用導線連接成串聯電路,并連接在電瓶上。測量電瓶、燈泡、喇叭的實際工作電壓,并根據所測數據,闡述電瓶、燈泡、喇叭的電壓關系式。
(5)燈泡和喇叭用導線連接成并聯電路,并連接在電瓶上。測量電瓶、燈泡、喇叭的實際工作電壓,并根據所測數據,闡述電瓶、燈泡、喇叭的電壓的關系式。
(6)根據兩種電路中燈泡和喇叭的工作特點,總結出汽車實際電路中各用電器的正確接法。(答案:并聯接法)
3如何讓學生的積極性高漲,教師在學生實物連接過程中起什么作用
采取小組競賽的方式,可以充分調動學生動手操作的積極性和各小組成員通力合作的集體主義精神,使學生都有自己的分工任務,每個學生都能參與其中,突出學生的主體地位,不落下一個差生。同時,也要突出學習好的學生的智慧和風采,讓他們獨立操作,這樣,既可以調動學習好的學生的積極性,又可以為其他學生樹立榜樣,以激勵全班學生積極向上,比學趕幫超。
隨著職業教育的發展,技校生在畢業生中的比重越來越大,中等職業教育是以培養適應生產、管理、服務第一線需要的中等技術應用型人才為根本目標的教育,隨著汽車行業的日益發展,汽車電器設備變得日趨復雜,社會對汽車專業人才的要求也隨之改變,如何讓學生在校期間有所學、學有所用顯得非常重要。而現在的職業教學課堂,大部分還是理論與實踐脫節,有些課程雖然一直在強調理論與實踐結合,但還是面臨許多的困難,比如設備和師資等,甚至有些課程還是采用“填鴨式”教學,滿堂理論灌輸給學生,而我們的學生本身理論基礎非常薄弱,對理論知識的理解能力也非常有限,大量的公式、定理、電路很容易讓學生聽得“云里霧里”,從而出現大面積睡覺、開小差、玩手機的現象,效果可想而知,課程改革勢在必行!
本人擔任《汽車電器構造與維修》的課程教師,為了讓學生更好地掌握技能知識并將其應用在實踐操作中,必須將理論與實踐結合起來。我校改進了傳統的單一教學模式,嘗試采用“理實一體化”、“三段式”的教學模式。下面我以汽車電器為例,結合一體化的特點做出教學調整和新的安排:
1.課程的安排相比以前有所不同,原來一個星期4節課,現在是6節,而且是采用“三段式”教學模式,其中兩節是理論,兩節實訓,為了更好地安排實訓、更全面地總結學生在實訓過程中出現的一些問題,我們還安排了兩節點評課。這樣可以將理論課的授課知識立刻就予以實際操作,能夠更好地幫助學生消化、理解,并且能夠更好地加強操作動手的能力,實現在“學中做、做中學”。
2.理論課將知識構成、電路工作原理和電路檢測方法授予學生,并讓學生觀看相關的教學視頻。
3.在理論課的最后十五分鐘,具體安排實訓的內容,明確實訓中注意事項和要領,并把實訓的要求和考核標準發到每個小組,這樣可以讓學生知道要做什么、怎么做,提高實訓時的效率。
4.將全班學生分成十個小組,每組成員中選出一位學習能力強、善于組織的學生當小組長,讓其組織本組成員先一起討論后列出操作順序、注意事項,并記錄在實訓目標和總結報告表上。
5.各小組開始進行實訓,期間可以相互討論,互相合作完成。
6.為了充分調動學生的積極性,增強榮譽感,讓各小組之間進行競爭,評出優勝小組,同時學生的操作過程也是考核的過程,以此來督促學生積極主動地去完成實訓任務,也能夠讓每個學生參與進來,能夠在“做中學、學中做”,達到更好的教學效果。
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1672-5727(2012)12-0120-02
技校是培養具有一定基礎理論知識和嫻熟操作技能的中高級實用型人才的中等職業學校。所以,在對學生的理論知識有較高要求的同時,操作技術也是他們學習中的重點。因此,必須從教師的教學方法和教學技能入手。下面就以《電力拖動控制線路與技能訓練》這門課程為例,提出自己的一些看法。
在職業課程設置中,《電力拖動控制線路與技能訓練》(第四版)是電工電子專業的專業課程,它的抽象性、專業性和實用性很強,對初學者來說幾乎是一道無法逾越的障礙,因此,學生普遍缺乏學習興趣。電力拖動控制線路與技能訓練本身由實訓和理論兩部分組成。這本教材與過去的舊教材相比最大的區別是理論與技能一體化,使教材內容更加符合學生的認知規律,保證了理論與實踐的密切結合。那么,在教學中如何充分發揮實訓教師的主導地位,讓實訓課堂充滿生機和活力,就是我們需要思考的問題。
做導游,引導學生明確
實訓目的,提高學習興趣
做導游,為學生提供指導和幫助,指導學生明確實訓目的,是讓他們掌握技能的第一步,即弄清楚本節實訓要解決什么樣的問題,達到什么目的或效果。沒有明確的學習目的,必然收獲無幾,只有明確了實訓目的,才能達到我們想要的效果。企業電氣控制的對象是什么呢?顧名思義就是生產機械,要實現生產機械自動化控制,就要求學生在學習電力拖動控制線路之前對生產機械的構造、運動形式、機械與電器的配合等方面有足夠的認識,并在頭腦中形成一定的印象。為此,我們有必要作學生的導游。比如,在學習緒論時,為了提高興趣,讓學生明白所學知識的有用性,可組織學生參觀教學。在參觀教學中,教師先要充分熟悉生產機械和《電力拖動技能訓練》教材,做到心中有數,然后講清參觀目的,把本學期所要用到的元器件名稱告訴學生,對每一個元器件提出一些問題,讓他們在參觀過程中完成它,即帶著問題參觀。同時,參觀時要分組進行,切不可全班學生一齊去參觀,因為技校生自控能力差,達不到教學效果。每小組以6~8人為宜,輪流進行。在參觀過程中教師主要講解機械的構造、各部件的作用、各主要電器的作用;適當時候教師模擬操縱機器以作演示,指出各種運動形式和各部件的控制要求,讓學生觀察,然后提問檢查,看是否達到預期教學目的,是否提高了學生的學習興趣。
平時上課時將訓練內容與實際應用相聯系,以保持興趣。每次實訓都要求學生必須通電,以便于發現電路故障現象,教師及時說明故障原因和維修要點,這樣才能把訓練內容與實際應用有機地結合起來。譬如,筆者在講接觸器自鎖正轉控制線路時,先復習點動控制電路,然后問學生:“當按鈕按下去時,電機轉動,如果我有急事,需要很長時間走開,但電機又不能停時,怎么辦?如何滿足我的控制需要?”這時,可以因勢利導,列舉現實生活中刮大風,我要把門關上,怎么辦?鎖門!同樣,我可不可以把電路也“鎖”住呢?通過這些事例的分析,一步一步引入課題。等學生體會到學習樂趣,學習勁頭就更足了。
在這個教學過程中,教師作為學生的“導游”,既要告訴學生知識的要點,又要讓學生有自我發現的樂趣,讓學生自主學習與本實訓有關的知識點。
做工程師,精心設計課題和
多層次練習,進行多層次課堂學習指導
主要是對學生上課內容進行精心設計和多層次練習,進行多層次課堂學習指導,幫助他們解決實訓時遇到的問題。
要教好一門課,需要把握學科特點,結合教學內容,精心設計課程講授順序。《電力拖動控制線路與技能訓練》(第四版),在教學內容順序上都是先學第一單元《常用低壓電器》,再學習第二單元《電動機基本控制線路》,然后是第三單元和第四單元教學。其特點是先基礎、后應用,符合教學規律。根據大綱要求,學生在學完該課程后,應具備繪制、識讀電路圖,按電氣圖安裝布線的能力,以及會拆裝與維修常用電器的能力。根據這一要求及學生的實際情況,我對教材內容講授順序進行了修改。第一單元與第二單元內容的學習穿行,以第二單元內容的需求為基礎,需要哪些電器元器件,我們就講解哪些電器元器件。例如,講解手動正轉控制線路前,先講解刀開關、接觸器、按鈕和熔斷器,再接著講解如何識讀繪制手動正轉控制線路圖和布線要求,之后就是安裝與檢修技能訓練等內容。
同時,根據學生的實際情況,設計多層次練習,每次上課都準備兩個實訓課題:一個基本練習題,一個機動練習題。一般學生都要完成基本練習和機動練習題。對于有困難的學生,可免做機動題。機動題則是一些超前性的題目,供有潛力的學生完成。在實訓過程中,應注重加強對學生的分層指導。對共同性問題,教師要作集體或小組指導;對個別性問題,教師要作個別指導。通過講解、示范,使優生和差生都能按多層次的教學要求達到目標,使學習效果更加明顯。比如,我們在安裝點動正轉控制電路時,對于已經完成基本練習的學生提出問題,如何讓電動機連續工作?由學生討論,為什么會出現不連續的原因。關鍵在于沒有給接觸器線圈加以持續通電的機會。所以,解決的辦法是在按鈕常開觸頭兩端并聯接觸器輔助常開觸點克服點動控制,但是控制線路又能停車嗎?所以,必須再加入停止按鈕。控制功能是否滿足了要求,讓學生去思考并動手安裝電路,直到問題解決好了為止。
經過實踐證明,精心設計課題和多層次練習,進行多層次課堂學習指導,對優生和基礎較差的學生而言,學習效果都有明顯的提高。
做主持,啟發學生思維,激發學生的興趣
在課堂上,教師就是主持人,采用適當的語言、教態,促進師生互動,讓學生的能力得到培養,讓學生的興趣得到滿足。
學生實訓時,應創造一個開放的環境,對實訓課題統一,但具體線路安裝布局不作統一要求,讓每個學生發揮自己的思維,否則,可能會扼殺學生的創造性。此時的教師更應該像一個主持人,讓每一位學生把自己的作品展示給大家,同時,為這種思維碰撞推波助瀾。
以筆者上的一節課《定子繞組串電阻降壓啟動控制電路》為例。我給學生提出課題要求:三相異步電動機直接啟動時,啟動電流為額定電流的4~7倍,電流很大,特別是大容量的電動機,啟動電流大的問題更突出。容易使電機繞組發熱,損壞繞組。在傳輸電路上產生較大的壓降,嚴重時會影響同電網其他用戶的正常工作,甚至造成其他接觸器控制電路的欠壓保護,所以,很多情況下不允許電動機直接啟動。這時我們要考慮降壓啟動,今天我們采用定子繞組串電阻降壓啟動控制電路,我給出主電路,由學生自己設計控制電路,結合自習,自主探究規律,學習效果比平時要好得多。
設計安裝好以后,筆者告訴學生如果自己設計的電路能夠通電,再獎勵5分(學生有平時分數),學生進行通電試車時,要求每個人記下自己設計的電路優缺點。然后,進行實訓討論。筆者作為“主持人”,讓學生廣開言路,每個人都發表觀點。最后,叫幾位學生上臺展示結果。經統計,學生探究后,本節課共給出了很多定子繞組串電阻降壓啟動控制電路方案。在這種環境中,學生情不自禁地探究課題,整個實訓氣氛非常活躍。
做導師,總結延伸,
提升操練,升華實訓效果
實訓后要及時進行總結,這一點至關重要。此時,也是導師發揮作用的時候。教師不失時機地點評實訓的得與失,可加深學生對實訓結果的理解和掌握。必要時,導師還應親自操作模擬。
比如,學生上第一節實訓課時,教師就應該親自操作模擬。在給他們講接線方法和工藝時,任憑你講到嗓子冒煙,學生就是不理會。然后,等我把電路接好,通電時也不仔細觀察,最終導致實訓失敗。學生的想法是只要把電路接出來就好了,管它工藝怎樣。電路很快接好了。但故障也跟著來了。有時,檢查學生接的電路,線都是隨意拉的,等你總結時,學生還說:“老師,我是失誤……”。有時,在實訓過程中,發現問題時,就會說:“老師,我知道的,等下次就改……”。當然,如果哪個學生做得好,就要給他以鼓勵,表揚。記得有一次,有個學生接錯一根線,等我把故障分析給學生聽時,學生大呼錯得冤枉,卻也承認沒有理清電器元件的進線端和出線端。在實訓過程中,多與學生溝通,及時點評他們的得與失,不僅可以加深他們對知識的理解和掌握,同時,也能開闊創新意識,培養創造能力,使實訓操作的效果得到升華。
在整個實訓過程中,教師一直在促進、組織、指導著學生,和學生一起探索新知識,建立良好的師生關系。不僅學生的技能得到提升,也能為社會培養出實用型的專業技能人才。
參考文獻:
[1]李敬梅.電力拖動控制線路與技能訓練(第4版)[M].北京:中國勞動社會保障出版社,2007.
[2]尚艷華.電力拖動(第4版)[M].北京:電子工業出版社,2007.
2改革教學方法和手段,提高教學效率和質量
2.1課程的教學總體采用項目教學法,主要以正弦交流電的波形圖、手工烙鐵焊接、家庭用電器的使用和安裝、常見電工儀器儀表的使用等項目作為載體組織開展教學。項目必須緊扣各個模塊的教學內容,以達到教學結果要求為目的,重點培養學生應用電工儀器儀表解決實際問題的能力。通過項目實踐導向理論學習,完成項目實訓后再通過實訓結果學習理論知識。
2.2在課堂教學的過程中采用理實一體化教學,授課地點統一安排在電工電子實訓室,每次課程必須將講授、練習和實訓有機的結合起來,邊講邊練,使學生在動手動腦的過程中掌握電工儀器儀表的使用、手工烙鐵焊接技術、家庭電路及用電器安裝等知識。
2.3授課教師在課堂練習過程中,要多走動,多巡查,多指導,及時了解學生掌握情況,并在練習結束后進行總結,有必要時,還應選擇個別學生的練習情況進行點評。
2.4在本門課程的教學中,教師應綜合應用多媒體教學系統、圖片、視頻、Flas、PPT教學課件、實物展臺、仿真軟件、電工實驗開發板等多種教學手段,實現教學方法的多樣化,將抽象的教學內容直觀化,提高教學效率和教學質量。
3強調實踐能力
傳統的電工學課程以教師為主、學生為輔,強調理論知識講解,實訓教學主要是教師驗證理論知識項目,因此,必須對實訓內容、實訓手段以及實訓方法進行改革,改善實訓條件,提高學生的實踐動手能力。
3.1以培養學生的動手實踐能力和綜合素質為主線,結合專業群職業崗位工作過程為導向,面向行業的發展建設為對象,從專業教學計劃的制定、實踐教學內容的選擇、到課程的教學實施、頂崗見習、實習,采用“校內實踐教學+企業項目開發+頂崗見習”的理實一體化教學模式,將項目案例、企業文化、職業能力素質、專業新技術等引進教學中。
3.2實訓的內容應具有實用性、針對性、實時性、創新性,實訓項目應由驗證型實驗向設計型、創新型實驗轉換,實施與專業背景相結合的實訓項目,激發學生學習的興趣和自主性。鼓勵學生根據要求自主設計電路,培養學生的設計能力和創新精神。
3.3實訓過程中,教師應注意方法和手段,電工學課程教學看起來枯燥,只要在教學中,有意識創設問題的情境,同樣會變枯燥為趣味。如歐姆定律知識,老師畫出電路圖,通過電工實驗板搭建電路,讓學生測量電壓、電流等參數并記錄,然后讓學生比較計算,對比實際測量值和理論值,這樣學生就能很快的掌握理論性很強的歐姆定律,充分體現在“做中學、學中做”。
3.4學生單人單組實訓,獨立完成每個實訓項目,避免偷懶和抄襲,給學生提供實際操作的機會,提高學生實際動手能力,增強學生的學習積極性,激發學生的學習興趣,提高學生的綜合素質。
3.5開放電工電子技術實訓室,開展第二課堂活動,在日常的教學過程中建立專業學習興趣小組,利用課余時間既可鞏固課堂教學內容,又能學習課程教學以外的專業電工技能;既為參加技能競賽做好了人才儲備,又能讓興趣小組的成員在班級教學中發揮帶頭作用,提高教學質量。
3.6職業資格認證,電工電子技術實訓室在原有的職業資格鑒定站的基礎上,優化基地培訓能力,依照電工中、高級工和技師的培訓、認證要求以及考試的實際需求完善實訓基地的各類建設,讓學生的實踐能力與社會接軌,進一步優化專業社會服務能力。
3.7建立校外實訓基地,充分發揮行業、企業專業技術、先進設備、技術服務和專業培訓的優勢,在各類電工電子項目的開發和社會服務中,專業教師在專業技術水平、項目組織能力等方面有了顯著提高,豐富了教學資源,教學質量大幅度提高,同時,學生通過參與企業實際項目,提升了自身的職業能力和職業素養。五年來,有將近師生300人次參與到各類項目的開發和社會服務中。
4創新課程考核
4.1考核方式采用:筆試加現場操作
4.2成績評定說明:①學生考試前撰寫出作品的設計報告和設計日志,采用全班公開的形式對作品的設計報告進行答疑,通過答疑的學生向任教師課提交現場操作考試的作品中所需的素材,以備現場操作考試使用。②任課教師在期末考試周內組織學生在統一時間、統一地點,根據作品設計報告書中的設計內容和設計制作步驟獨立完成期末作品制作考核。筆試加現場操作的考核方法打破了傳統只有筆試的考核方式,現場操作極大地調動了學生自主學習的積極性,培養了學生的實踐能力、創新意識和協作精神,增進了師生之間的交流和了解,激發了教師的教學積極性。
5通過課程的改革,能加強師資隊伍建設
教學實施過程,也是教師和學生互相溝通、相互提高的過程。建立一支技能過硬、創新能力強的實訓教師隊伍,使創新教育滲透于實訓教學中。事實證明,教學質量與教師和學生之間的交流和投入的精力是成正比的。交流越多,投入的精力越多,學生學習的積極性就越高。鼓勵教師多形式、多渠道參加培訓學習,研究創新教學方法;及時總結經驗;走出去、請進來,拓寬思路,開闊眼界,啟發創新。教學質量的提高使教師的實際能力得到了鍛煉和提高,促進了教師知識結構的優化和知識水平的提高,有力的推動了師資隊伍建設。
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1671-0568(2012)26-0084-02
一、問題的提出
《工廠電氣控制技術》集中介紹相關低壓電器(熔斷器、開關、接觸器、繼電器),概念及原理相對集中、抽象,強調理論知識的系統性和完整性,教師若在教學中循著教材的設計,囿于純理論的教學和考核,學生會普遍感到晦澀難懂,不知所云。傳統的“滿堂灌”、“填鴨式”式教學,已不能滿足新課程改革的要求。
著名心理學家皮亞杰認為,知識不是教師傳授獲得的,而是通過一定的學習情境,讓學生在自主探究過程中構建知識體系而獲得的,所以,項目教學法就應運而生。它主張使學生融入特定的任務過程中,讓學生通過積極的、自主的方式構建知識體系,以實現培養學生獲得知識能力的目標。項目教學法的主體是學生,學生通過完成一個具有明確目標的任務來提高自己的技能。
二、項目教學法的可應用性
項目教學法是將一個相對獨立的實訓項目,交由學生自己去完成,從信息的收集、方案的設計、項目實施及最終的評價都由學生自己完成。學生通過項目的實施過程,了解并把握整個過程中每一個環節的基本要求。這種教學方式能使信息由單向傳遞變為雙向、多向交流,促使學生由被動接受轉變為主動探索。在學習中,學生是主體,教師只是引導者。
中職專業理論“專、深、大”,《工廠電氣控制技術》尤其是一門專業特色較強的課程,而中職學生普遍存在自學能力不強、主動性和積極性不高的現象。要想解決這一問題,提高學生的學習興趣是必然的。項目教學法正是通過構建一個使學生達到學習目標的任務來調動學生的學習主動性,采用“實踐—理論—再實踐”螺旋式的新型教學模式,使教變得更靈活,學變得更容易,提高學生的動手能力和專業技術水平,進一步提高綜合實踐能力。
接觸器是一種用來自動接通或斷開大電流電路的電器,主要控制對象是電動機,也用于其他電力負載,如電熱器、電焊機、照明設備。接觸器不僅能自動地接通和切斷電路,還具有低電壓釋放保護作用。控制容量大,適用于頻繁操作和遠距離控制,是自動控制系統中的重要元件之一。熟悉并理解接觸器的結構和工作原理,為掌握后續電氣控制線路原理及技能實訓打下堅實基礎。
三、《交流接觸器》項目教學研究
1. 確定項目任務。教師提出項目,與學生一起討論,確定項目的目標和任務:拆裝交流接觸器,熟悉接觸器的結構和工作原理。具體操作如下:①三相異步電動機點動控制線路圖,觀察接觸器通電和失電的變化,學生感性認識接觸器,引出主角;②教師介紹交流接觸器是用來接通或切斷電動機或其他負載的主電路的一種控制電器;③教師出示接觸器實物或圖片。
2. 制定項目計劃。根據項目的目標和任務,制定項目計劃,確定實施步驟和程序。此階段包括三步:①學生分組,以小組合作的形式進行學習。一般以五六人為一小組,注意各小組學習互補,實力均衡;②學生自主學習,搜集資料。學生按要求查閱接觸器的結構特點,理性認識接觸器,初步歸納接觸器的主要工作原理。要求學生把接觸器的相應元件整理到表1中,并分析各元件的主要功能;③制定小組的項目實施計劃。包括交流接觸器的概念和用途,型號、符號、含義,結構和工作原理。
表1
3. 組織項目實施過程。
(1)實訓工具準備。尖嘴鉗、鑷子、一字起、十字起、萬用表等。
(2)各組組長將交流接觸器分發給同組學生,一人一只。以CJ10-10(CJT1-10)為例。
(3)教師提出注意事項:①拆卸接觸器時應備有盛放零件的容器,以免丟失零件;②拆裝過程中不允許硬撬元件,以免損壞電器;③接觸器通電校驗時,應把接觸器固定在控制板上。通電校驗過程中,要均勻、緩慢地改變調壓變壓器的輸出電壓,使測量結果盡量準確,并應有教師監護,以確保安全;④調整觸點壓力時不要損壞接觸器的主觸點。
(4)各組成員觀察接觸器外觀,在初步認識了解接觸器的基礎上,準備拆卸交流接觸器。
(5)學生按規定拆解交流接觸器,要求學生保留好各零部件和螺釘。
教師要求學生留意拆解順序,知道每一部分的名稱及作用,作好記錄:①用十字起卸下鏍釘,打開交流接觸器底蓋,注意保存鏍釘;②取出銜鐵,觀察其結構和形狀;③取出支架、復位彈簧;④用鑷子取出緩沖彈簧;⑤取出線圈。
(6)按規定安裝交流接觸器,要求學生將各零部件和螺釘安裝到位。
(7)檢測,作記錄,如表2。
表2
4. 檢查評估、總結。項目完成后要及時評價總結,以促進學生的進一步發展。先由學生對自己的實訓表現進行自我評估,然后小組內互評,再由教師點評。①經教師檢查,作好記錄,評比哪組做得又好又快;②學生總結拆解(安裝)過程;③用多媒體結合實物介紹各部分名稱及工作原理;④說明接觸器的圖形符號和文字符號。
5. 成果展示。同組成員進行拆卸和安裝比賽,評出優勝者推薦參與大組的比賽,最后勝出者給予適當獎勵,以激發學習與實訓的興趣和熱情。
6. 考核與檢查。師生共同討論,評判項目工作中出現的問題、學生解決問題的方法,以及完成項目的情況,并最終形成實訓報告。
項目實施后,除了實訓報告外,還應選擇性地布置檢查作業,如思考與討論以下問題:①交流接觸器線圈的額定電壓為220V,若誤接到380V 電源上會產生什么后果?反之,若接觸器線圈電壓為380V,而電源線電壓為220V,其結果又如何?②常見故障檢查與分析:鐵心短路環是否開路,截面是否有污物等。
中職專業課程應進行課程改革,改變以“知識”為基礎設計課程的傳統,真正以“能力”為基礎來設計課程,體現能力為本、任務驅動的指導思想,通過任務、活動等多樣化的表現形式,讓學生通過實驗、實踐加強職業能力,構建科學實用、理論與實踐結合、與社會需要“零距離”、與學生未來發展相適應的專業課程體系。
中圖分類號:G622 文獻標識碼:B 文章編號:1002-7661(2016)11-005-01
PBL的全稱為Problem Based Learning,即以問題為導向的教學方法。基于學生的專業知識和實踐能力,先提出問題,學生自主設定解決問題的理論方案,并且應用自己的理論方案在實訓中實際動手操作,做到了理論聯系實際,激發學生理論和實際的學習興趣。PBL教學法最早起源于20世紀50年代加拿大麥克馬斯特大學的醫學教育,因其直指知識的應用和職業技能的培養,受到國際社會普遍認同,目前已經成為了國際上較流行的一種教學方法。
PBL的教學思路是:“教師提出問題―學生查找資料―分組討論―教師總結”。與傳統的知識傳授不同,PBL教學模式的組織形式是“以學生為主體、以問題為中心”,將學習與問題掛鉤,使學習者投入于問題中。通過學生的自主探究和相互合作來解決問題,從而學習到隱含在問題背后的科學知識,學生在這個過程中自然而然地獲得了解決問題的技能和自主學習的能力。
將PBL教學法應用于專業綜合實訓教學中,注重教學模式的實踐方案設計與教學質量評估。在教師的整體把握和指導下,強調學生的主動參與。充分發揮學生學習的主觀能動性,通過學生發言情況和學生資料準備的深度和廣度以及教學結束后學生對于知識的掌握度進行教學質量評估。
學生在實踐中,本專業各科知識綜合運用能力、問題分析能力、實際動手能力和理論聯系實際的能力得到鍛煉和提高。
電動機正反轉電路是電動機繼電―接觸器控制系統中的一個基礎并且重要的應用。即考查學生對方電動機電氣控制線路的理論部分的掌握情況,也考查了學生的實際動手操作能力。而且,電動機正反轉有明顯的實驗現象,有利于激起學生的學習興趣和熱情。
下面是關于PBL在電動機正反轉實訓中的具體應用:
一、教師提出問題:
1、電動機的工作原理?
2、電動機正反轉的工作原理?
3、對電動機正反轉控制需要那些電器,這些電器哪些是手動控制,哪些是自動控制?
4、電動機正反轉控制電路需要哪些保護措施,分別能實現何種保護,如何實現該種保護?
5、畫出電動機正反轉控制的連線電路圖。
6、實際操作連線時有哪些注意事項?
二、學生準備資料:
1、學生在圖書館,書店及網上查找問題的答案,對電動機的工作過程及電動機的繼電―接觸器控制系統的理論部分有了一定的了解。
2、學生設計電動機正反轉控制電路圖,同時,結合所搜索到的資料,設計幾種不同的控制方案,然后分別論證每種方案的優缺點,最后,選擇一個最合適的方案。
3、列出實際操作時要注意的事項,同時特別說明實際操作中要注意哪些安全事項。
三、學生在實驗室實際操作:
1、組織學生來到實訓實驗室,選擇學生需要的控制電器及其他所需器件,指導學生在保證安全的前提下按其自行設計的方案連接電路。
2、觀察實驗結果,分析實驗結果是否正確,如有問題,查找原因,改正。
3、記錄實驗過程,實驗結果及實驗心得。
四、教師對學生考查及總結:
1、教師分別就電動機正反轉的理論部分及實際操作部分分別提出有專業性的問題,通過學生的回答。了解學生的掌握情況。
2、教師全面總結電動機正反轉理論及實訓部分應知應會的知識點和相關的擴展,圓滿完成本次實訓,達到良好的教學效果。
通過PBL教學法,教師先提出問題,為學生指明了研究方向,然后學生分組查找資料,增強了材料收集能力、協作能力和自學能力。接下來開展實訓,理論指導實踐,增強了學生實際操作的能力。最后教師考核和總結,掌握了學生的學習程度,完善了學生的知識體系。也提高了學生的分析問題,解決問題的能力。
參考文獻:
如何對職業技術學校電子電器專業課程教學模式進行革新呢?隨著電子電器種類的增加,尤其是新器件在家用電器上的應用,不斷帶來新的技術革新。為了能使學生畢業后能成為電子電器業專業人才,我們的專業課程教學革新需從教學目標、教學內容、教學手段及教學評價等方面進行革新。
一、教學目標的優化革新
很多電子電器維修的教材過分強調理論知識的系統性,完整性。但由于理論知識過深量過大,重點進行知識的灌輸,而忽視了當前職業學校培養學生的實際目標。因此在實際教學目標制定上就應該把培養技術操作型人才放在首位,以滿足任各企業電子電器技術維修一線人才的需求。
二、教學內容的優化改善
1、為實用刪繁就簡
在講清概念的基礎上,盡量刪除繁瑣的理論推導及部分過時及用處不大的理論知識,輔以必要的定量實際維修例子。例如:在講解制冷空調基礎時,對于熱力學定律的公式推導及計算可以考慮刪除,因為在維修中只要了解掌握定律內容就可以。因此,培養學生時必須重視學生的動手能力,重視職業技能的獲得和職業經驗的積累。
2、為實際操作拓展知識面
電子電器維修要求的知識面要廣,如在修理洗衣機時檢修到是電機故障時就需要更換電機,由于緊固電機的連接軸上的螺絲生銹,擰的過程中斷在里面,造成無法拆卸,這時就要運用鉗工的知識先用電鉆鉆出生銹螺絲而后在用牙攻攻出牙紋,這樣就能更換電機了。從這些例子說明光靠一兩個專業技能知識是不夠的,必須拓展其他技能進行講授,因此在電子電器維修教學中應適時拓展一些相關專業知識技能。
3、理論聯系實際,講練結合
教學應理論緊密聯系實際,注重實踐能力的培養。在教學過程中應優化教材,整合教材,盡量介紹與實踐相聯系的知識點。例如,在介紹空調器原理與維修時,對于窗式空調目前處于淘汰電器,不必過多的介紹。應側重對分體式空調進行詳細的介紹,因為市場上主要以分體式空調為主,同時也是維修市場的趨勢。在介紹故障維修時可以結合模擬故障進行維修。
4、為迎合新產品的出現勇于探索和創新
電子電器維修應盡可能跟上產品的發展,引進新的知識,針對各種電子電器產生的各種不同故障進行淺析,突出學生探索能力和培養學生創新能力。
三、教學手段的改善
1、電化教學
采用電化教學手段,能將教學信息很快的展現,提高了效率。而利用多媒體組合教學,可演示實際講授中無法演示的故障維修過程,這也是根據電子電器專業課程信息量大的特點所要求做到的。
2、實訓
為了能使學生真正掌握到維修技能,畢業后能獨立頂崗實習。我們聯系多家電器維修售后服務部,利用周末時間,讓學生實地實訓。在售后服務內,學生將見到許多品種的電子電器和不同的實際故障,教師進行查漏補缺,學生分組自覺主動訓練,這是在實驗室內無法達到的教學效果。
3、幫帶模式
幫帶模式即教師先帶幾個優秀的同學進行維修示范后,再由這幾個同學分組進行幫帶其他同學教學手段。由于電子電器維修教學中會存在電器產品結構緊湊,無法讓所有學生都能同時看到教師的維修過程,因此在一些實訓課中,采用幫帶教學手段,能大大提高學生學習的廣度,提高技能教學效率。
五、教學評價體系
在教學實踐中要優化教學評價體系,應體現兩個面,一方面要全面考查,包括對各種電子電器產品工作原理的理解和產品使用操作技巧,以及維修的專業技能;另一方面考核方式的多樣化,可采用:口頭提問; 平時實訓作業,如操作使用電子電器產品的技巧; 課堂實訓練習;階段小測;期末綜合性考核。在這樣的評價體系下,學生能及時發現學習的不足,不斷努力,教師也會從中及時反饋,以便改善教法。
六、在教學中對學生進行非智力因素的影響
1、讓學生愛學
通常情況下,學生開始學習專業由于好奇都會保持濃厚的興趣,因此老師在教學過程中就要充分利用這個機會,在給學生傳授專業知識的過程中要利用各種教法保持和發展學生的學習興趣。剛開始從最簡單的實驗做起,讓每個學生體會到成功的樂趣。
2、讓學生樂學
就是指學生把學習當作樂趣,在學習過程中能切身體會到學習的快樂,能主動的參與學習,勤學、樂學。它的基本特點就是把學生的學習態度升華到審美愉悅的境界,在樂趣中開啟智慧。
(1)自主學習。幫助學生在學習過程中建立信心,鼓勵學生成為自己獨特知識結構的建構者。提高學生自主探索和學習的動力,并積極主動的充實自己,形成自己獨到的見解,是合作學習的前提。