任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法在電路故障排除教學(xué)中的應(yīng)用

葉琦

摘要：主要介紹在電動裝卸機(jī)械電氣設(shè)備電路故障排除教學(xué)中，如何運(yùn)用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法，讓學(xué)生建立排除故障的方法和思路，培養(yǎng)和提高分析問題、解決問題的能力。

關(guān)鍵詞：任務(wù)驅(qū)動教學(xué)；電動裝卸機(jī)械電氣設(shè)備；電路故障排除

電動裝卸機(jī)械電氣設(shè)備是港口機(jī)械類專業(yè)課程，其中設(shè)備電路故障排除是學(xué)生要學(xué)習(xí)的一項(xiàng)技能，也是技能操作要求較高的階段。根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，該課程主要包括固定帶式輸送機(jī)電氣控制線路故障排除、輪式起重機(jī)電氣控制線路故障排除、集裝箱裝卸橋小車運(yùn)行控制線路故障排除、門座式起重機(jī)變幅機(jī)構(gòu)線路故障排除、門座式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)線路故障排除等內(nèi)容。技校的學(xué)生，大部分文化基礎(chǔ)差，在理論教學(xué)時不能集中精神，在實(shí)訓(xùn)中易出現(xiàn)畏懼心理，對于電路故障無從著手。這反映出學(xué)生缺乏自主知識建構(gòu)，尚未建立排除故障的有效方法。因此，筆者認(rèn)為在電路故障排除教學(xué)中，有必要采取任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法，讓學(xué)生帶著真實(shí)的任務(wù)學(xué)習(xí)，主動建構(gòu)自己的知識和能力，通過教師的引導(dǎo)和啟發(fā)，建立起自己的排除故障的方法和思路，培養(yǎng)和提高分析問題、解決問題的能力。

本文以集裝箱裝卸橋小車運(yùn)行控制線路故障排除為例，闡述在電路故障排除教學(xué)中如何運(yùn)用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法。

一、明確任務(wù)

在教學(xué)中，首先要讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)任務(wù)是什么。根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，筆者設(shè)計的任務(wù)書如表1所示。

二、任務(wù)實(shí)施

1. 教師活動

（1）增強(qiáng)任務(wù)感性認(rèn)識，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

因?qū)W生接觸港口大型機(jī)械設(shè)備比較少，所以對集裝箱裝卸橋的工作情況不熟悉，沒有一個直觀的、感性的認(rèn)識。如果單純講解分析電路，只能是“紙上談兵”，一方面學(xué)生不能把集裝箱裝卸橋結(jié)構(gòu)、運(yùn)動形式與電路圖結(jié)合起來，造成理論與實(shí)踐脫節(jié)；另一方面，作為中職學(xué)校學(xué)生，理論基礎(chǔ)本就薄弱，對單純的原理分析會感到吃力甚至厭煩，教學(xué)效果肯定不理想?；谶@種想法，筆者在安排任務(wù)內(nèi)容時，首先是讓學(xué)生認(rèn)識集裝箱裝卸橋?qū)嵨?，弄清楚它的工作過程。通過港口碼頭現(xiàn)場拍攝的集裝箱裝卸橋的工作過程及其他途徑搜集整理的視頻錄像及圖片，提供給學(xué)生觀看，或安排學(xué)生到港口碼頭公司實(shí)地參觀，增加感性知識。這些方法，符合學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)，調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高了教學(xué)質(zhì)量和效果。

（2）利用模擬教學(xué)設(shè)備，創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境。

在學(xué)習(xí)電路故障排除時，為了最大限度地利用教學(xué)設(shè)備和保證每個學(xué)生都能動手操作，需要根據(jù)學(xué)生人數(shù)進(jìn)行分組。一般分為6～8組，每組5～7人。教師根據(jù)學(xué)生組數(shù)，組織學(xué)生準(zhǔn)備好電路模擬板。學(xué)生工位也要按照小組分工，有序地圍坐一起。

2. 學(xué)生活動

（1）觀察電路正常工作現(xiàn)象，分析理解電路原理集裝箱裝卸橋小車運(yùn)行控制電路如圖1所示。小車設(shè)置有零位（KA1）保護(hù)功能，可前進(jìn)（SB6）和后退（SB7），通過KM1和KM2控制電機(jī)可實(shí)現(xiàn)正反方向運(yùn)行，并有失壓、欠壓及正反向連鎖保護(hù)功能，停車制動控制（KM3、KA2、KT），終點(diǎn)前限速（KM4）及限位保護(hù)（SQ1、SQ2、SQ3、SQ4）等。小車機(jī)構(gòu)設(shè)有二級限位保護(hù)，小車向前（向后）減速限位、小車向前（向后）限位。小車向某一方向運(yùn)行遇到一級限位時，小車自動減速達(dá)到一檔速度，遇到二級限位時，小車自動停止。

以上原理分析，如果單純“就圖論理”，學(xué)生可能會難以理解，通過視頻錄像及圖片等了解小車運(yùn)動形式后，再分析原理，就會容易理解很多。

在原理分析時，應(yīng)采用“學(xué)為主體、教為主導(dǎo)、練為主線”的教學(xué)方式。即學(xué)生課前充分預(yù)習(xí)電氣圖，分析原理；課中在電路模擬板上，通電觀察電路正常工作現(xiàn)象，學(xué)生將理論分析結(jié)果與通電現(xiàn)象對照，師生互動交流和討論，讓學(xué)生充分理解原理；課后學(xué)生要對原理進(jìn)行綜述，使所學(xué)知識掌握的更為系統(tǒng)。扎實(shí)的理論基礎(chǔ)是學(xué)生進(jìn)行電路故障排除的前提。

（2）故障排除任務(wù)實(shí)施過程。

故障排除任務(wù)實(shí)施，是通過在電路模擬板上設(shè)置不同故障，學(xué)生分析和排除，教師從旁協(xié)助引導(dǎo)，這樣反復(fù)訓(xùn)練，達(dá)到熟練排除故障的目的。在這個過程中，學(xué)生建立起自己的排除故障的方法和思路，不斷獲得和提高分析問題和解決問題的能力。具體過程如下：

①設(shè)置故障。

筆者通過教學(xué)和與其他教師交流發(fā)現(xiàn)，在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生自己來設(shè)置故障，且由組內(nèi)的同學(xué)輪流來設(shè)置，效果較好。

在教學(xué)中，教師引導(dǎo)學(xué)生設(shè)置故障時，可從原因到現(xiàn)象進(jìn)行逆向分析。如若設(shè)置KM2連鎖觸頭接觸不良（5到6號線），則裝卸橋小車不能正向移動，那么通電時按下SB6、KM1線圈不能得電。通過親身設(shè)置故障，引起學(xué)生的高度注意，提高學(xué)習(xí)興趣，減少了對排除故障的畏懼心理，同時為排除故障拓展思路、積累經(jīng)驗(yàn)。

②分析、判斷故障范圍。

教師引導(dǎo)排查故障的同時，可從現(xiàn)象到原因進(jìn)行順向分析，判斷故障范圍。對于KM1不能得電（小車不能正向移動）的現(xiàn)象，在檢查時，可采用逐點(diǎn)分析法：KM1線圈所在的支路一一排查，如先查0號線到6號線連線，接著檢查2號線到4號線；4號線到5號線，如果都能正常接通；則應(yīng)該是KM2聯(lián)鎖觸頭接觸不良或6號線到KM1之間的連線故障。

另外，在教學(xué)中，教師可根據(jù)具體故障現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生使用以下方法分析判斷故障范圍：

A.故障調(diào)查法。即通過看、聽、摸、問等方式，觀察和了解故障現(xiàn)象，進(jìn)而判斷故障可能原因。

B.通電試驗(yàn)法。在不損傷設(shè)備和電氣線路的情況下，對控制線路進(jìn)行通電試驗(yàn)。觀察電器動作情況，結(jié)合電氣線路控制原理、程序，判斷可能引起故障的因素，確定檢查范圍。

這種學(xué)生輪流設(shè)置故障和排除故障的方式，讓學(xué)生順向和逆向分析的能力大大提高。學(xué)生在設(shè)置和排除故障的過程中，會自主地分析單元電路，掌握各個元器件在電路中的作用、動作順序，改變了傳統(tǒng)教學(xué)中教師讓學(xué)生去“記住”的被動狀態(tài)。

③檢測故障支路，找出故障點(diǎn)。

在懷疑出故障的回路中，教師引導(dǎo)學(xué)生利用現(xiàn)有的儀器儀表，通過測量，逐一排除故障回路中公共支路上的故障，縮小故障范圍，進(jìn)一步找出故障點(diǎn)加以排除。常用測量方法：

A.電阻法（斷電測量）。

B.電壓法（萬用表或試燈帶電測量）。

C.導(dǎo)線短接法。這種方法可以對導(dǎo)線斷路、虛連、虛焊、觸頭接觸不良等故障點(diǎn)快速檢查出來。但是千萬不可短接接觸器（繼電器）的線圈，否則將造成電源短路。

④故障排除

有的故障的排除方法可能很簡單，有些故障則較復(fù)雜。根據(jù)檢測出的故障，如電氣元件調(diào)整不當(dāng)、機(jī)械動作失靈、觸頭及接線接觸不良或脫落等，應(yīng)采用相應(yīng)的處理方式。

學(xué)生排除故障能力的培養(yǎng)是一項(xiàng)復(fù)雜而艱巨的工程，它既需要學(xué)生有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，又需要學(xué)生有較高的分析判斷能力和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，這種能力的培養(yǎng)貫穿在教學(xué)的各個環(huán)節(jié)。奢求同學(xué)們有大量的排故經(jīng)驗(yàn)是不現(xiàn)實(shí)的。但是，在實(shí)訓(xùn)中，學(xué)生通過多觀察、多思考、多記憶，可以積累排查故障的經(jīng)驗(yàn)，更重要的是能鍛煉觀察力和邏輯思維能力，為以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。

三、教學(xué)反思

1. 學(xué)生反思

學(xué)生在完成排故訓(xùn)練后，要進(jìn)行個人總結(jié)。包括故障現(xiàn)象、邏輯分析、檢測方法和步驟、測量的數(shù)據(jù)、故障點(diǎn)、故障排除的體會等幾個方面。這樣的反思是學(xué)生自我提高的重要手段，也是學(xué)生領(lǐng)會如何從一般現(xiàn)象中歸納總結(jié)出普遍規(guī)律的過程。如有同學(xué)歸納總結(jié)出排除故障的流程和方法如表2所示。

2. 教師反思

教師在實(shí)施任務(wù)驅(qū)動教學(xué)過程中，如何增強(qiáng)學(xué)生排查故障的興趣和信心，對提高故障排查能力至關(guān)重要。筆者認(rèn)為首先從簡單故障的順利排查上，應(yīng)采用心理暗示，增強(qiáng)學(xué)生的自信，激發(fā)學(xué)生的興趣。其次，同學(xué)間相互設(shè)置故障（注意，只能制造無危險故障），比賽誰排查故障又快又準(zhǔn)，這不僅對排查能力的提高大有幫助，而且學(xué)生也會很有興趣。

另外筆者認(rèn)為，不能忽視學(xué)生分組的重要性，也不要簡單地按照學(xué)號劃分。教師必須考慮每個學(xué)生的特點(diǎn)（理論基礎(chǔ)較好、大膽動手、操作技能較強(qiáng)等），把不同特點(diǎn)和層次的學(xué)生組合在一起，將綜合能力優(yōu)秀學(xué)生與較差的學(xué)生進(jìn)行搭配，以縮小學(xué)生間的知識差距。教師在教學(xué)過程中，還要注意引導(dǎo)基礎(chǔ)較差的同學(xué)參與到任務(wù)的完成過程中去。

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（廣州港技工學(xué)校）