電工專業技能實操課程教學方法的研究

曹寧 魏仲源

一、課程背景

（一）中等職業技能教育專業技能課程考試

廣東省中等職業技術教育專業技能課程考試是由廣東省教育考試院組織的廣東省高等學校招收中等職業學校畢業生的資格考試。該考試具有很高的效度與新度，學生的成績可作為高職高專院校的“敲門磚”。

（二）電工技能教育專業技能課程考試

電工技能教育專業技能課程考試的考試形式由理論知識和操作技能兩部分組成。理論知識部分實行閉卷考試，題型為選擇題和判斷題。實操部分包含線路的連接和功能的調試。

（三）電工專業技能實操課程介紹

根據《廣東省中等職業技能教育專業技能課程考試大綱及樣題電工課程》要求，電工操作技能考試總共有三套樣題，三套樣題分別是時間繼電器自動控制Y-△降壓啟動控制電路、電動機正反轉及能耗制動、三相交流異步電動機的順序控制，樣題內容主要考查學生的接線、檢查、調試能力，其功能分數占70%。因此，本課程著重培養學生對繼電線路的檢查與調試能力。

1.電工專業技能實操考試內容與要求

（1）三相異步電動機的直接啟動控制電路：掌握正反轉、行程控制、順序控制與多地控制的原理與電路的連接。

（2）三相異步電動機的降壓啟動控制電路：掌握定子繞組串電阻啟動、星形—三角形降壓啟動、自耦變壓器降壓啟動、延邊三角形降壓啟動控制電路的原理和電路的連接。

（3）三相異步電動機的調速控制電路：掌握雙速異步電動機按鈕控制、時間繼電器控制的速度切換電路的原理和電路的連接。

（4）三相異步電動機的制動控制電路：掌握機械制動、反接制動、能耗制動、電容制動控制的原理和電路連接。

2.考試題目及評分標準

（1）操作技能考試題為電動機常用控制電路連接。由考生在3道題目中抽取1道題，完成題目要求的各項任務，用萬用表檢查電路連接無誤后，通電檢查電路功能是否正確。

（2）操作技能試題評分表。

二、“時間繼電器自動控制Y-△降壓啟動控制電路”教學案例

（一）教學整體設計

整體設計主要有課前準備、課堂實施、課后提升三個部分組成。

1.課前準備

課前準備主要分為教師準備、學生準備。教師準備內容1：制定任務單和思維導圖，制作教學PPT、輔導視頻、微課、學案，上傳至超星網絡課程平臺上，以作業形式下發預習任務和反饋任務至學生手機APP端，以便學生開展預習活動。學生完成的內容：學生通過APP完成觀看視頻以及復習練習題目，并將預習過程中反饋預習情況并與教師進行互動。教師準備內容2：通過查看學生的預習過程中的反饋信息進行互動，以便調整教學信息和策略，為教學過程的具體實施奠定基礎。

2.課堂實施

（1）互助復習，知識儲備

通過復習電動機的Y形、△形連接的原理圖，讓學生鞏固電路的功能、電路原理等知識，喚醒學生的記憶，回顧舊的知識。

（2）設置情景，引入任務

通過播放“時間繼電器自動控制Y-△降壓啟動控制電路”的視頻，同時展示工廠環境下的“Y-△降壓啟動”的應用情境，實現“教學環境”與“工廠環境”的空間結合，從“教室環境”切換成“生產環境”。

（3）任務引領

以班級企業化管理為基礎，通過任務書形式激發學生的“戰斗力”。為培養學生職業素養，采用思維導圖的方式，將整個設計電路的任務分解成若干個小任務，引領學生不斷應用已學知識完成電路的整合。

（4）層層推進，實戰操作

以任務書和思維導圖進行驅動，利用網絡課程平臺和分小組游戲闖關模式進行學習和教學交流，體現小組合作學習，同時借助網絡課程平臺中的視頻突破重、難點。

（5）仿真實戰，驗證任務

仿真軟件，學生可以在模擬的環境下，驗證電路設計的正確性。實現理論教學與實踐操作的過渡，確保用電安全。

（6）反饋評價，完善任務

學生在超星平臺上傳作業，學生之間在網絡平臺進行互評;再由教師點評，隨后公布游戲闖關排名，激勵闖關不成功的學生課后要重新嘗試直至闖關成功。

（7）布置作業，拓展延伸

3.課后提升

利用網絡課程平臺布置課后作業，讓學生在課后手機APP端完成作業，鞏固提升學生的自主學習能力。

（二）教學具體實施過程

1.設置情景，引入任務

（1）播放視頻：播放企業中“Y-△降壓啟動控制”的視頻，將所學知識緊密聯系到實際應用當中。

（2）下發“時間繼電器自動控制Y-△降壓啟動控制電路”的任務書。

2.任務引領，層層推進

（1）電動機實現“Y-△降壓啟動控制”的原理是什么？

教師：結合flash動畫，講解“Y-△降壓啟動控制”的原理。即電動機啟動時，把電動機的定子繞組接成Y形，使加在電動機定子繞組上的電壓低于額定電壓。待電動機轉速升高到穩定值后，再把電動機的定子繞組接成△，使加在電動機定子繞組上的電壓等于額定電壓正常運行。

學生：結合教師所講與之前所學知識，在任務書中繪制出“Y-△降壓啟動控制”的主電路圖。

（2）“Y-△降壓啟動控制”的主電路已完成，那怎么設計其控制部分呢？

教師：結合主電路圖與之前所學，我們應該讓哪個接觸器閉合才能實現電動機的“Y形”連接呢？

小組討論：要實現電動機的“Y形”連接，只需要KM1和KM2的主觸點同時閉合即可，即可畫出“Y形”連接控制部分的原理圖。

教師：結合主電路圖與之前所學，我們應該讓哪個接觸器閉合才能實現電動機的“△形”連接呢？

小組討論：要實現電動機的“△形”連接，只需要KM1和KM3的主觸點同時閉合即可，即可畫出“△形”連接控制部分的原理圖。

教師：結合任務書要實現電動機的“Y形”到“△形”的切換，應該通過什么方式呢？

小組討論：可以通過時間繼電器來切換，即在KM2上并上KT的線圈。當時間繼電器所設置的時間到后，即從“Y形”切換到“△形”。即在KM2線圈上方串上KT的常閉輔助觸點，在KM3線圈上方串上KT的常開輔助觸點。

教師：電動機的“Y形”到“△形”的切換時，怎樣避免KM2和KM3的主觸點同時閉合？

小組討論：可以在KM2和KM3的線圈進行互鎖，使得KM2和KM3的主觸點不會同時閉合。

（3）仿真實踐，驗證任務

宇龍機電控制仿真軟件是一款適用于機電專業的仿真軟件。該軟件包含了各式各樣的器件，可以通過其搭建相應的電路。學生在實物接線前可以在該軟件中進行仿真接線與調試，并進行動畫演練，直觀形象地觀看效果。這種方式可有效解決由于學生操作不熟練而導致的安全問題，既能夠提高效率，又能保障操作安全。

各個小組完成了主電路和控制電路的設計后，將所設計的原理圖在宇龍仿真軟件中繪制出實物接線圖，使用仿真軟件進行接線，驗證自己的設計，加深對知識的掌握。學生可以大膽操作實踐，有利于發現問題、討論問題和解決問題。

（4）實物接線，模擬考試

學生在完成仿真實踐后，即可在實訓板上進行實際的線路連接。參照正式考試的標準，接線過程中強調工藝要求，按照原理圖，遵循從左到右、從上到下的順序進行導線連接，主電路用紅色導線，控制電路用黑色導線。接線完成后，使用萬用表檢測，排除短路情況后，進行通電測試，教師根據功能實現的程度以及工藝完成程度進行評價，學生完成實訓報告，反思本次任務需要改進的地方及總結成功經驗，為下一次任務實施積累經驗。

三、總結

本次教學活動，采用信息化教學手段、任務驅動教學方法、宇龍仿真軟件驗證等突破了傳統的教學模式。在傳統教學中，直接將原理圖給學生，講解其工作原理后即讓學生在實訓板上接線。本次課程采用信息化教學，學生課前使用手機APP端和平臺進行主動及輔助學習，高效地掌握了重難點知識，學習方便;課中任務驅動方式，讓學生通過小組的形式設計出線路的原理圖，并通過宇龍機電仿真軟件進行驗證，再在實訓板上進行線路的鏈接。這樣的教學模式，讓課堂有趣，學習興趣高，學生樂學，教師易教，教學效果突出，為學生在后期的課程考試中奠定扎實的基礎。

責任編輯 朱守鋰