分段驗證法在電氣控制技術(shù)實訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用

【摘 要】本文提出通過分段驗證的方法，完成電氣控制技術(shù)實訓(xùn)教學(xué)中電路的安裝與檢修，不但方便了教師的實訓(xùn)教學(xué)，而且使學(xué)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(xué)效率。

【關(guān)鍵詞】電氣控制 實訓(xùn)教學(xué) 驗證法 應(yīng)用

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

一 前言

在電氣控制技術(shù)相關(guān)課程的教學(xué)工作中，實驗實訓(xùn)教學(xué)必不可少。實驗實訓(xùn)教學(xué)不但幫助學(xué)生理解所學(xué)的知識，更重要的是提高了學(xué)生的動手能力及對專業(yè)知識的運用能力，這是各類學(xué)校培養(yǎng)學(xué)生的一個重要目標(biāo)。

作為實驗實訓(xùn)指導(dǎo)教師，針對每一個課題，盡管都做了充分的準(zhǔn)備，但在教學(xué)實踐中，由于各種因素的影響和條件變化，都會出現(xiàn)錯誤的實驗實訓(xùn)結(jié)果，這使得一堂實驗實訓(xùn)課，老師的主要任務(wù)就是排查故障，再加上每一位學(xué)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(xiàn)實驗實訓(xùn)課的教學(xué)效果，完成“教、學(xué)、做”一體的教學(xué)過程，教師除了在課前進行充分準(zhǔn)備外，教學(xué)過程的設(shè)計也是順利完成實驗實訓(xùn)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(xùn)教學(xué)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(xué)生的實際動手及知識運用能力。實際操作中，通常是學(xué)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(xiàn)。一旦電路不能實現(xiàn)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(xué)習(xí)電路原理的學(xué)生而言，實在是一個費力費時的過程，結(jié)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(wù)；要么無法解決故障、徹底放棄，最終使實驗實訓(xùn)效果大打折扣。

通過認(rèn)真總結(jié)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(xùn)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(yīng)在最后通電驗證一個實訓(xùn)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(xiàn)，這就是分段驗證法設(shè)計的思路。

三 分段驗證法的教學(xué)實施

以《電機及控制技術(shù)》為例，“電動機正反轉(zhuǎn)雙重聯(lián)鎖控制”及“電動機Y-△降壓啟動自動控制”兩個實訓(xùn)內(nèi)容是這門課重要的實訓(xùn)課題，利用分段驗證法將能快速、準(zhǔn)確地指導(dǎo)學(xué)生完成這兩個電路的安裝。

1.電動機正反轉(zhuǎn)雙重聯(lián)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(zhuǎn)。

（2）控制電路安裝及功能驗證：按圖2安裝控制電路，實現(xiàn)電動機單向點動控制；按圖3安裝控制電路，實現(xiàn)電動機反向點動控制；按圖4安裝控制電路，實現(xiàn)電動機正反向連續(xù)運行、啟停控制，此時一定要交代學(xué)生，按鈕的操作順序是正（反）轉(zhuǎn)——停——反（正）轉(zhuǎn)，不能直接由正轉(zhuǎn)變?yōu)榉崔D(zhuǎn)（要求學(xué)生思考為什么？）；按圖5安裝控制電路，實現(xiàn)電動機正反轉(zhuǎn)按鈕聯(lián)鎖控制；按圖6安裝控制電路，實現(xiàn)電動機雙重聯(lián)鎖（接觸器聯(lián)鎖、按鈕聯(lián)鎖）正反轉(zhuǎn)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(xiàn)交流接觸器KM的點動控制（此時電動機不運轉(zhuǎn)，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(xiàn)交流接觸器KM的連續(xù)控制（此時電動機不運轉(zhuǎn)，接觸器KM觸頭只吸合、不釋放）；按圖11安裝控制電路，實現(xiàn)電動機Y形接法連續(xù)運行控制（此時電動機單向運轉(zhuǎn)，用萬用表檢測電動機各相繞組電壓應(yīng)為220V數(shù)量級）；按圖12安裝控制電路，實現(xiàn)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(zhuǎn)，延時一段時間斷電，電動機自動停止運行），調(diào)節(jié)時間繼電器，確定延時時間；按圖13安裝控制電路，實現(xiàn)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(tài)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(jié)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(xùn)指導(dǎo)，做到條理清晰、結(jié)果正確，無需二次返工。對于學(xué)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(chǎn)生故障的原因所在，隨著電路最終安裝完成，學(xué)生又一次將每一個功能電路熟悉了一遍，當(dāng)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(xué)生聽從指揮，嚴(yán)格執(zhí)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(yīng)要求學(xué)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(xùn)過程繁而不亂。

長期教學(xué)實踐證明，分段驗證法在提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時，重點培養(yǎng)了學(xué)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(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力有較大幫助，是“教、學(xué)、做”一體化教學(xué)取得良好效果的一種行之有效的教學(xué)方法，希望廣大同行積極研究，推廣到各科目的教學(xué)工作中去，在提高自身業(yè)務(wù)水平的同時，也讓所有的學(xué)生學(xué)有所成。

參考文獻

[1]羅厚軍.電工電子技術(shù)[M].北京：機械工業(yè)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(xué)出版社，2011

〔責(zé)任編輯：范可〕