機床電路拋錨式教學初探

摘要：介紹了拋錨式教學模式的基本概況，著重論述了拋錨式教學模式運用于機床電路教學的具體問題。

關鍵詞：機床電路；拋錨式；教學模式

《機床維修電工》是中職機電類專業的一門重要的專業課程，而機床電路教學在該專業課程中占有非常重要的地位。傳統的教學方式是教師先畫出電路，然后引導學生分析，最后得出電路的工作原理。這種教學方式存在許多弊端。首先，不能適應當今教學以學生為主體的要求；其次，這種教學方式對于學生的能力培養很不利，不能培養學生的創造性思維；再次，由于機床電路往往涉及電氣元件較多，在電路工作時元器件之間又互相關聯、相互影響，導致學生在分析電路時經常顧此失彼。機床電路圖是分析故障的理論依據，只有熟悉各種電路圖和各元件功能，才能分析電路工作原理，對故障現象及產生的原因才能有較正確的判斷。在實際教學過程中，教師普遍認為機床電路比較難教，學生覺得較難理解，往往是只知其然而不知其所以然。機床電路的教學不僅僅是要教會學生分析某個電路，更重要的是教會學生分析電路、設計電路的方法。在教學中，筆者嘗試將拋錨式教學方法引入機床電路教學實踐中，培養學生自主學習的能力，收到了很好的效果。

所謂拋錨式教學，就是要求教學建立在有感染力的真實事件或真實問題的基礎上，通過學生間的互動、交流，憑借學生的主動學習、生成學習，親身體驗從識別目標、提出目標到達到目標的全過程。這類真實事例或問題就是“錨”，而建立和確定這些事件或問題就可形象地比喻為“拋錨”。一旦這類事件或問題被確定了，整個學習內容和學習進程也就像輪船被錨固定一樣被確定了。拋錨式教學的過程結構可用以下簡式表示：創設情境→確定問題→自主學習→協作學習→效果評價。

下面就以機床電路教學中的“正反轉控制電路”教學為例，對拋錨式教學模式在機床電路教學中的運用展開探討。

創設情境

要借助各種先進的教學手段，為學生創設有利于探索的問題情境，并在問題情境的不同細節中設計進一步探索問題的建議和暗示（以利于學生的自主探索），使學習能在和現實情況基本一致或相類似的情境中發生。

在課堂教學中，利用多媒體技術播放正反轉電路應用的實例，如電梯升降電機的運轉、天車的左右或前后移動電機的運轉、電動葫蘆電機的運轉等工程實例。這些電機正反轉控制的工程實例不僅能激發學生的學習積極性，還能為學生很好地創設需要的問題情境。

確定問題

在上述情境下，選擇出與當前學習主題密切相關的真實性事件或問題作為學習的中心內容，即讓學生面臨一個需要立即解決的現實問題。選出的事件或問題就是“錨”，這一環節的作用就是“拋錨”。如何使控制機械實現正轉與反轉呢？這就是本課題拋的第一個“錨”。要實現正反轉控制，可以通過機械和電氣控制來實現，在本課題中是以電氣控制為例來進行說明的。通過電氣方式實現正反轉控制，只需要通過改變輸入三相電動機的三相電中任意兩相電的相序來實現。如何改變輸入三相電動機的三相電中任意兩相電的相序呢？這就是本課題所拋的第二個“錨”。通過控制兩個交流接觸器KM1和KM2的吸合來實現，例如當交流接觸器KM1主觸頭吸合時，通入電動機的三相電相序為A、B、C，而當交流接觸器KM2主觸頭吸合時，通入電動機的三相電相序為A、C、B，改變其中任意兩相的相序便可以使電機由原來的正轉變為反轉。因此，只要能夠分別控制交流接觸器KM1和KM2的吸合，便可以控制電動機的正轉和反轉。

正是通過不斷地“拋錨”，使整個學習內容和學習進程都圍繞如何實現對兩個交流接觸器KM1和KM2的控制進行，逐步引導學生進行分析設計，逐步畫出正反轉控制電路的主電路。通過這種方法，學生不僅能夠理解電路的結構和原理，還能使學生掌握一種電路設計的方法，培養學生設計電路的能力。

自主學習

教師不是直接告訴學生應當如何去解決面臨的問題，而是向學生提供解決該問題的有關線索，例如需要搜集哪一類資料、從何處獲取有關的信息資料以及現實中專家解決類似問題的探索過程等。隨后學生展開自主學習活動。

在引導學生設計完成正反轉控制電路的主電路的基礎上，教師不再講解分析，而是以學生為主體進行自主學習。課堂中給一定的時間讓學生對余下的電路進行設計和完善。在此過程中，教師可以提醒學生該電路的設計可以參考電動機自鎖起動電路的控制方式進行設計，通過這個環節可以考查學生對所學知識的掌握情況和靈活運用能力。在這個環節中，學生可以沿用電動機自鎖起動電路中控制一個交流接觸器電路的知識，通過自己的獨立思考完成對交流接觸器KM1和KM2線圈的控制。具體的控制要求：當按下正轉控制按鈕SB1時，交流接觸器KM1的線圈得電并且能自鎖；當按下反轉控制按鈕SB1時，交流接觸器KM2的線圈得電并且能自鎖；當按下停止控制按鈕SB3時，交流接觸器KM1或KM2的線圈失電。給定電路的控制要求后，由學生自行設計電路，從而可以培養學生設計電路的能力。

協作學習

對某些復雜問題，通常學生不能獨立完成問題的解決，需要與同學或指導教師討論和交流。通過學生與學生之間、學生與指導教師之間互相討論、交流，不同觀點彼此發生相互碰撞，可以補充、修正并加深每個學生對當前問題的理解。這時教師應當鼓勵學生去考慮多種可能的問題解決方案，并鼓勵他們與學習伙伴討論自己的想法。學生需要進一步確定完成每項方案所包含的子目標，并識別與這些子目標的相關信息及非相關信息，最后對多種解決方案進行評估，確定最佳解決方案。

同樣，在機床電路的教學中也涉及學生之間、師生之間的協作學習。在上個環節中，通過學生的自主學習所設計的正反轉控制電路未必都是最正確的或者最簡潔的電路，電路功能可能還不夠完善。這樣便沒有達到我們的最終目的——設計最簡潔且功能完善的電路。這就要求學生之間或者師生之間進行討論和交流，對學生設計的電路進行論證、補充和完善。例如，在正反轉控制電路的設計中，有的學生設計電路沒有添加交流接觸器KM1與KM2之間的互鎖環節，有的學生在設計時沒有設置電動機保護環節（熱繼電器或熔斷器進行保護），有的學生設計的電路沒有停止控制按鈕等。通過協作學習，學生不僅能夠發現自己電路設計的不足，同時也可以吸收別人好的設計思路和方法，從而提高自己設計機床電路的能力。

效果評價

拋錨式教學的效果評價包括小組評價和由教師進行的評價。學生與同組成員交流自己的心得和經驗，小組進行評價，是學生反思自己解決問題的思維過程。由于拋錨式教學要求學生解決面臨的現實問題，學習過程就是解決問題的過程，即由該過程可以直接反映出學生的學習效果。因此，教師對教學效果的評價往往不需要進行獨立于教學過程的專門測驗，只需在學習過程中隨時觀察并記錄學生的表現即可。

在機床電路的教學中，對學生設計的電路必須進行全面評價。評價的具體指標是：（1）該電路是否能夠完成既定的控制要求；（2）在電路中是否設置了相應的安全保護措施；（3）該電路是否最簡潔、最合理，功能上是否可拓展。在電動機正反轉控制電路的教學中，對于電路的基本控制要求學生都能實現，在電路中都設置了正轉起動按鈕（SB1）、反轉起動按鈕（SB2）和停止按鈕（SB3）。在電路的安全保護措施的設置中，有的學生在KM1、KM2線圈回路中沒有設置互鎖環節，有的學生在電路中沒有設置熱繼電器來保護長時間運行的電機，有的學生沒有增設主電路和控制電路的熔斷器。在電路功能的拓展上，有少部分學生在電路中加入了開關聯鎖環節，這一點充分體現了這部分學生創造力的提高。在教學中通過對學生設計電路的評價，師生展開討論，找出電路的不足和長處，有利于提高學生的電路設計能力。同時，通過評價教師能夠隨時了解學生對所學知識的掌握情況。

拋錨式教學在以人為本教學思想指導下，強調學生通過積極思維、主動探索自我獲得知識，激發了學生學習的內在動機，開發了他們的智力，培養了他們的創新能力。通過拋錨式教學實踐，學生理解了機床線路的電路結構和工作原理，上課時思維活躍，并主動介入教學過程，從被動學習轉變為主動學習，提高了運用知識的能力。

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作者簡介：

魏海水（1976—），男，中學一級教師，主要從事中等職業學校機電專業教學工作。