駱麗花
摘要:以接觸器聯鎖的正反轉控制電路為例,從教學整體設計、情境任務分析、正反轉電路的組成、控制線路的工作原理、線路安裝與調試等方面講述了本任務的教學。通過運用任務驅動法,充分調動學生的學習積極性和主觀能動性,突出學生的主體地,使學生獲得事半功倍的效果。
關鍵詞:任務驅動法;啟發式教學法;理實一體化;正反轉
在實際生產生活中,三相異步電動機正反轉控制線路應用非常廣泛,如機床進退、洗衣機運轉、起重機升降等,其共同的特點:兩個相反方向的運動。通過改變通入電動機定子繞組的三個電源相序,電動機就會往相反的方向運轉。若以傳統的教學方法進行,學生則很難理解相序及聯鎖的概念。筆者以任務驅動法展開本任務的教學。
課題選自《電氣控制線路安裝與檢修》項目二“三相異步電動機正反轉控制”,任務二“接觸器聯鎖正反轉控制電路的安裝與檢修”內容,同時結合校本實訓教材《初級電工實操指導》實訓四的內容進行整合。
三相異步電動機正反轉控制線路是在電動機連續正轉控制電路的基礎上進行的,在教材中具有承上啟下的作用,為后面學習的行程控制和限位控制奠定基礎。
(1)教學對象:16機電3班(共39人,分成9組,每組4-5人)
(2)知識、技能基礎:學生已學過按鈕、交流接觸器、熱繼電器等低壓元件的識別與檢測,能夠在安全操作的基礎上對電路進行安裝與調試。
(3)學習態度:本學期接觸電力拖動,興趣高漲,喜歡動手接線;小組合作能力好,同學之間互相幫助;但在識讀原理圖以及通電不成功時排故能力還需加強,老師在教學過程也注意這兩方面的引導。
1、學生準備
要求學生通過QQ群查詢課前任務,做好正反轉控制線路的預習,并完成任務書。
2、教師準備
教學媒體及課件;理實一體化實訓室(具備技能實訓臺、多媒體設備、黑板)、電工柜、電工工具及電工儀表。
【課前準備】(5min)
組織學生有秩序地進入教室,發放工具和導線;組織學生分組,4-5人一組,共9組,分好工位。
課件展示上一次任務:接觸器自鎖控制電路,描述此電路的工作原理,并闡述自鎖在電路中的作用。
設計意圖:安排好座位及工位,對自己的位置負責;有序領取工具培養其秩序感。回顧上一次任務,加深印象,為本次任務做準備。
【課題引入】(2min)
在實際生產中,起重機的吊鉤需要上升與下降,前面學習的正轉控制線路能否滿足這些生產機械的控制要求?為什么?
設計意圖:循循善誘,激發學生的思考,引入課題(也啟發學生觀察日常生活中涉及到電動機正反轉的例子,如電梯、傳送帶)
【任務描述】(3min)
現需模擬起重機吊鉤上升與下降的工作過程,按下上升按鈕,吊鉤上升;停止后,再按下下降按鈕,吊鉤下降,以此工作場景進行電路的安裝與調試,請同學們分工合作完成此任務。
【任務分析】(5min)
通過任務描述,找出任務的關鍵點,電路首先有啟動、停止功能,有短路保護、過載保護等,同時電動機不僅能實現正轉,而且能實現反轉的功能。
結合上述工作任務,小組分析討論,電路要實現哪些功能?完成下列題目:
【電路設計】(30min)
1.如何實現正反轉?
電動機反轉的條件:改變通入電動機定子繞組三相電源的相序。換相的方法:改變電源任意兩相的接線。
請同學們將反轉的主電路畫在任務書上;
教師:現在分析正轉的主電路、反轉的主電路,它們有相同的元件嗎,有不同的元件嗎?有的話,能否把它們組合成一個主電路?
2、根據上個任務正轉電路的控制回路,畫反轉電路的控制回路,填在任務書上。
3、將兩個控制回路組合在一起:(電動機正轉和反轉的控制回路)
4、教師提問:大家看組合后的控制回路,如果在按下SB1時,不小心按下SB2,即KM1和KM2同時得電,會出現什么情況?
小組進行討論分析,結合主回路、控制回路進行,并把結論寫在任務書上。
5、要避免這種危險情況,就需要進行改進。
可以將接觸器KM1的輔助常閉觸點串入KM2的線圈回路中。同理也可以將接觸器KM2的輔助常閉觸點串入KM1的線圈回路。(顯示接觸器聯鎖正反轉控制線路)
6.在電路中加入接觸器的聯鎖,實現電動機的正轉和反轉功能。
設計意圖:引導學生思考兩個主電路怎么組合在一起;引導學生思考聯鎖的含義;培養學生的讀圖能力和觀察能力。
設計意圖:通過工作原理的講解,培養學生獨立思考能力及小組合作討論能力,提高學生的思維創造力。
【接線與檢測方法】(60min)
1、借助電工仿真軟件,學生在電腦上模擬接線;提前了解容易出錯的地方,掌握修改方法;多次試錯,簡單明了。
2、討論主電路、控制電路的檢查方法。
設計意圖:模擬接線,如果錯了,修改特別簡單,節省實際操作的時間。檢測方法是電路的重難點,掌握檢測方法為排故打好基礎。
【電路裝調】(160min)
1、元件選擇與檢測:每個學生一個工位,檢測本次任務所需的低壓元件。
2、按圖進行電路的安裝、接線:
從上到下、從左到右;
3、進行自檢,通過測量數值進行判斷:
將測量的數值進行小組討論,確認后拿給老師看;
4、通電試車
裝好熔斷器——合QF——按下正轉啟動按鈕——電機正轉——按下停止按鈕電機停轉——按下反轉啟動按鈕——電機反轉——按下停止按鈕電機停轉——拉下QF
5.通電不成功的,進行排故。
設計意圖:意在通過實訓的展開,讓學生在做中去學習探究、發現問題和解決問題,培養學生的學習主動性,體現了以學生為主體的理念。
【總結評價】(35n)
1.展示:小組長上臺總結本小組成員完成此任務的情況。
2.評價:每個同學完成學習評價表。
【拓展提高】
除了上述這個電路外,能否采用其他的方法實現三相異步電動機的正反轉控制?如果能,請以小組為單位設計一個電路。
【教學反思】
《接觸器聯鎖的正反轉控制電路》是在正轉連續控制電路的基礎上進行的,要掌握這個控制電路,同學們需要理解相序的概念,以及理解聯鎖的概念。通過任務驅動法開展本次教學,同學們自學的興致高了,能相互合作解決問題。完成這個控制電路后,對拓展提高的任務也感興趣了,會自主找工具書查找如何改進電路。這一任務教學效果是比較顯著的。
結束語
筆者通過實際教學,探索了任務驅動法在《接觸器聯鎖的正反轉控制電路》的應用。同學們以小組為單位,結合工作任務要求,對任務進行分析,設計出電路圖,會進行電路的安裝與調試。對于中職學生這一群體,需不斷思考,采用有效的教學方法進行教學工作,做到因材施教,使學生對專業保持濃厚的學習興趣。
參考文獻
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[3]楊風.電工技術:電工學I.[M]. 北京:機械工業出版社,2009
(作者單位:深圳市第三職業技術學校)