基于VDE標準的星三角降壓啟動PLC改造

□張 虎

VDE標準是電氣方面的標準，被世界上很多國家采用，本文基于VDE標準對星三角降壓啟動PLC控制進行改造，探索德國VDE標準在機電實訓課程中的運用，以提高學生技術能力。

一、教學內容分析

該課程使用的教材是高等職業院校教材《機電設備裝調工藝與技術》。《機電設備裝調工藝與技術》系統闡述了電氣控制線路工作原理的分析方法和可編程控制器技術編程語言及應用，能滿足學生學習過程中信息資訊的需要。本次課的教學內容是截取教材“課題二 交流電機的典型PLC控制 任務二 三相交流異步電動機Y-△降壓啟動控制”。整個任務實施中圍繞六步教學法“獲取信息-工作計劃-作出決定-加工執行-檢驗質量-總結評估”實施開展。

結合實際，團隊對教學內容進行了二次開發，將VDE標準融入到項目教學中，在教學上使用《機電一體化圖表手冊》補充了該部分內容，并在教學過程中給予重點強調，使學生更好地在VDE標準下完成星三角降壓啟動PLC控制設備的電氣接線、通電試車前的檢測和通電后的調試。

教學實施中重視檢測技術和德國標準的實施，學生需要掌握VDE標準下的電氣安裝規范和試車前的多項測試。

二、主要環節時間分配

基于“教學六步法”開展實訓教學活動，共計12課時，具體課時分配如下：獲取信息-2課時，理論知識+程序編寫+仿真調試(回顧與本任務相關的VDE標準)；工作計劃-1課時，改換航空插頭+優化固定開關盒按鈕+電機導線固定(VDE標準：固定式插座使用安裝規范)；作出決定-1課時，繪制輔助連接件模型+確定接線方案及準備(VDE電氣安裝規范)；任務執行-4課時，完成控制回路和主回路的接線(VDE電氣安裝規范)；質量自檢-2課時，系統聯機調試與故障檢測(完成VDE標準下試車前的多項測試)；總結評價-2課時，項目評分標準+四維評測(VDE標準融入項目評價細則)。

三、VDE標準在綜合實訓課程中的應用

VDE：德國電氣工程師協會(Verband Deutscher Elektrotechniker)，是世界上著名的電氣工程與科學技術專業機構。因此學習基于VDE標準的電氣安裝規范不僅為了通過職業資格考試，同時也為學生進入企業打下基礎。

表1 VDE和GB標準導線的安裝規范對比

從表1可以看出，VDE標準與國標有相同的地方，也有不同的地方。通過案例對比，讓學生掌握VDE標準下的電氣安裝規范：元器件安裝整齊、牢固，端子按照規范安裝；導線安裝注意顏色和橫截面積，拐彎處有規定的彎曲半徑；冷壓端子注意與導向顏色相同，安裝不漏銅絲。

教學過程中重視檢測技術，按照VDE標準檢測防護措施(絕緣電阻、接地電阻、RCD測試等)，相對于傳統教學，VDE標準對試車前有更多項安全和防護的檢測。本項目學生享受專業的德國教學模式，讓學生切身地體會德國制造的可靠性。

四、評價方法與工具

多元化考核評價方式，除了原有的對學生完成情況的評分標準，通過“四維”能力考評，可以更全面考核學生的差異性，數據采集，為后期有針對性的輔導提供支撐。

借鑒職業崗位能力需求，引入職業行為能力評價元素，采用多元化、綜合性評價方式，以基于證據、關注細節為準則，建立以“社會能力、個人能力、專業能力、表達能力”四維評測元素為核心、知識技能與綜合能力并重的學習質量評價體系。

五、課堂教學實施成效

教師團隊將PLC控制的理論知識放在了第一步，學生線上線下互動，仿真練習將抽象的原理變得直觀，便于學生更易使用程序鏈進行程序編寫。

針對原有設備不符合VDE標準的地方，學生需要機械結構優化的方案，思維的碰撞，學生解決了實際存在的問題，找出原有設備的“問題”并在教師指引下設計解決，學生的想法變成現實，增強了學生的學習興趣。

VDE標準融入了整個星三角降壓啟動PLC改造的實訓中，學生在學會使用手冊的同時，在高標準的要求下，職業素養也潛移默化得到了提升。課后小組之間分享任務成果，分享工作經驗，分享心得體會，增加小組內的團隊協作力。

通過圖1可以發現整體都取得了一定的進步，有些同學，經過小組學習后，個人能力和表達能力都有所提高，有些同學的專業能力提升較大，但是也有個別同學表達能力有所下降，分析原因可能是小組內其他同學的表達能力更強一些(更活躍一些)，一定程度上限制了他個人意愿的表達。在后面的課程中將適當的調整。

圖1 課程完成后，第三小組“四維能力”情況

由表2網站資源利用分析表，再采用“六步教學法”實施此課程后，學生主動學習的積極性顯著提高。

表2 網站資源利用分析表

六、結語

基于VDE標準的星三角降壓啟動PLC改造，是對星三角降壓啟動PLC改造課程的二次開發。融入了德國標準，對學生的職業素養提出了更高要求，對教師也提出了更高要求。后期將優化信息化手段記錄實訓全過程，生成數據表格，并為學生推送如何提高符合自身實踐應用的方案，提高課堂效率。