電工專(zhuān)業(yè)技能實(shí)操課程教學(xué)方法的研究

曹寧 魏仲源

一、課程背景

（一）中等職業(yè)技能教育專(zhuān)業(yè)技能課程考試

廣東省中等職業(yè)技術(shù)教育專(zhuān)業(yè)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(xué)校招收中等職業(yè)學(xué)校畢業(yè)生的資格考試。該考試具有很高的效度與新度，學(xué)生的成績(jī)可作為高職高專(zhuān)院校的“敲門(mén)磚”。

（二）電工技能教育專(zhuān)業(yè)技能課程考試

電工技能教育專(zhuān)業(yè)技能課程考試的考試形式由理論知識(shí)和操作技能兩部分組成。理論知識(shí)部分實(shí)行閉卷考試，題型為選擇題和判斷題。實(shí)操部分包含線路的連接和功能的調(diào)試。

（三）電工專(zhuān)業(yè)技能實(shí)操課程介紹

根據(jù)《廣東省中等職業(yè)技能教育專(zhuān)業(yè)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(shí)間繼電器自動(dòng)控制Y-△降壓?jiǎn)?dòng)控制電路、電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)及能耗制動(dòng)、三相交流異步電動(dòng)機(jī)的順序控制，樣題內(nèi)容主要考查學(xué)生的接線、檢查、調(diào)試能力，其功能分?jǐn)?shù)占70%。因此，本課程著重培養(yǎng)學(xué)生對(duì)繼電線路的檢查與調(diào)試能力。

1.電工專(zhuān)業(yè)技能實(shí)操考試內(nèi)容與要求

（1）三相異步電動(dòng)機(jī)的直接啟動(dòng)控制電路：掌握正反轉(zhuǎn)、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(dòng)機(jī)的降壓?jiǎn)?dòng)控制電路：掌握定子繞組串電阻啟動(dòng)、星形—三角形降壓?jiǎn)?dòng)、自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)、延邊三角形降壓?jiǎn)?dòng)控制電路的原理和電路的連接。

（3）三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制電路：掌握雙速異步電動(dòng)機(jī)按鈕控制、時(shí)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(dòng)機(jī)的制動(dòng)控制電路：掌握機(jī)械制動(dòng)、反接制動(dòng)、能耗制動(dòng)、電容制動(dòng)控制的原理和電路連接。

2.考試題目及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

（1）操作技能考試題為電動(dòng)機(jī)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(xiàng)任務(wù)，用萬(wàn)用表檢查電路連接無(wú)誤后，通電檢查電路功能是否正確。

（2）操作技能試題評(píng)分表。

二、“時(shí)間繼電器自動(dòng)控制Y-△降壓?jiǎn)?dòng)控制電路”教學(xué)案例

（一）教學(xué)整體設(shè)計(jì)

整體設(shè)計(jì)主要有課前準(zhǔn)備、課堂實(shí)施、課后提升三個(gè)部分組成。

1.課前準(zhǔn)備

課前準(zhǔn)備主要分為教師準(zhǔn)備、學(xué)生準(zhǔn)備。教師準(zhǔn)備內(nèi)容1：制定任務(wù)單和思維導(dǎo)圖，制作教學(xué)PPT、輔導(dǎo)視頻、微課、學(xué)案，上傳至超星網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)上，以作業(yè)形式下發(fā)預(yù)習(xí)任務(wù)和反饋任務(wù)至學(xué)生手機(jī)APP端，以便學(xué)生開(kāi)展預(yù)習(xí)活動(dòng)。學(xué)生完成的內(nèi)容：學(xué)生通過(guò)APP完成觀看視頻以及復(fù)習(xí)練習(xí)題目，并將預(yù)習(xí)過(guò)程中反饋預(yù)習(xí)情況并與教師進(jìn)行互動(dòng)。教師準(zhǔn)備內(nèi)容2：通過(guò)查看學(xué)生的預(yù)習(xí)過(guò)程中的反饋信息進(jìn)行互動(dòng)，以便調(diào)整教學(xué)信息和策略，為教學(xué)過(guò)程的具體實(shí)施奠定基礎(chǔ)。

2.課堂實(shí)施

（1）互助復(fù)習(xí)，知識(shí)儲(chǔ)備

通過(guò)復(fù)習(xí)電動(dòng)機(jī)的Y形、△形連接的原理圖，讓學(xué)生鞏固電路的功能、電路原理等知識(shí)，喚醒學(xué)生的記憶，回顧舊的知識(shí)。

（2）設(shè)置情景，引入任務(wù)

通過(guò)播放“時(shí)間繼電器自動(dòng)控制Y-△降壓?jiǎn)?dòng)控制電路”的視頻，同時(shí)展示工廠環(huán)境下的“Y-△降壓?jiǎn)?dòng)”的應(yīng)用情境，實(shí)現(xiàn)“教學(xué)環(huán)境”與“工廠環(huán)境”的空間結(jié)合，從“教室環(huán)境”切換成“生產(chǎn)環(huán)境”。

（3）任務(wù)引領(lǐng)

以班級(jí)企業(yè)化管理為基礎(chǔ)，通過(guò)任務(wù)書(shū)形式激發(fā)學(xué)生的“戰(zhàn)斗力”。為培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)，采用思維導(dǎo)圖的方式，將整個(gè)設(shè)計(jì)電路的任務(wù)分解成若干個(gè)小任務(wù)，引領(lǐng)學(xué)生不斷應(yīng)用已學(xué)知識(shí)完成電路的整合。

（4）層層推進(jìn)，實(shí)戰(zhàn)操作

以任務(wù)書(shū)和思維導(dǎo)圖進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，利用網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)和分小組游戲闖關(guān)模式進(jìn)行學(xué)習(xí)和教學(xué)交流，體現(xiàn)小組合作學(xué)習(xí)，同時(shí)借助網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)中的視頻突破重、難點(diǎn)。

（5）仿真實(shí)戰(zhàn)，驗(yàn)證任務(wù)

仿真軟件，學(xué)生可以在模擬的環(huán)境下，驗(yàn)證電路設(shè)計(jì)的正確性。實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)與實(shí)踐操作的過(guò)渡，確保用電安全。

（6）反饋評(píng)價(jià)，完善任務(wù)

學(xué)生在超星平臺(tái)上傳作業(yè)，學(xué)生之間在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行互評(píng);再由教師點(diǎn)評(píng)，隨后公布游戲闖關(guān)排名，激勵(lì)闖關(guān)不成功的學(xué)生課后要重新嘗試直至闖關(guān)成功。

（7）布置作業(yè)，拓展延伸

3.課后提升

利用網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)布置課后作業(yè)，讓學(xué)生在課后手機(jī)APP端完成作業(yè)，鞏固提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

（二）教學(xué)具體實(shí)施過(guò)程

1.設(shè)置情景，引入任務(wù)

（1）播放視頻：播放企業(yè)中“Y-△降壓?jiǎn)?dòng)控制”的視頻，將所學(xué)知識(shí)緊密聯(lián)系到實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中。

（2）下發(fā)“時(shí)間繼電器自動(dòng)控制Y-△降壓?jiǎn)?dòng)控制電路”的任務(wù)書(shū)。

2.任務(wù)引領(lǐng)，層層推進(jìn)

（1）電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)“Y-△降壓?jiǎn)?dòng)控制”的原理是什么？

教師：結(jié)合flash動(dòng)畫(huà)，講解“Y-△降壓?jiǎn)?dòng)控制”的原理。即電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，把電動(dòng)機(jī)的定子繞組接成Y形，使加在電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓低于額定電壓。待電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高到穩(wěn)定值后，再把電動(dòng)機(jī)的定子繞組接成△，使加在電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓等于額定電壓正常運(yùn)行。

學(xué)生：結(jié)合教師所講與之前所學(xué)知識(shí)，在任務(wù)書(shū)中繪制出“Y-△降壓?jiǎn)?dòng)控制”的主電路圖。

（2）“Y-△降壓?jiǎn)?dòng)控制”的主電路已完成，那怎么設(shè)計(jì)其控制部分呢？

教師：結(jié)合主電路圖與之前所學(xué)，我們應(yīng)該讓哪個(gè)接觸器閉合才能實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的“Y形”連接呢？

小組討論：要實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的“Y形”連接，只需要KM1和KM2的主觸點(diǎn)同時(shí)閉合即可，即可畫(huà)出“Y形”連接控制部分的原理圖。

教師：結(jié)合主電路圖與之前所學(xué)，我們應(yīng)該讓哪個(gè)接觸器閉合才能實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的“△形”連接呢？

小組討論：要實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的“△形”連接，只需要KM1和KM3的主觸點(diǎn)同時(shí)閉合即可，即可畫(huà)出“△形”連接控制部分的原理圖。

教師：結(jié)合任務(wù)書(shū)要實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的“Y形”到“△形”的切換，應(yīng)該通過(guò)什么方式呢？

小組討論：可以通過(guò)時(shí)間繼電器來(lái)切換，即在KM2上并上KT的線圈。當(dāng)時(shí)間繼電器所設(shè)置的時(shí)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(diǎn)，在KM3線圈上方串上KT的常開(kāi)輔助觸點(diǎn)。

教師：電動(dòng)機(jī)的“Y形”到“△形”的切換時(shí)，怎樣避免KM2和KM3的主觸點(diǎn)同時(shí)閉合？

小組討論：可以在KM2和KM3的線圈進(jìn)行互鎖，使得KM2和KM3的主觸點(diǎn)不會(huì)同時(shí)閉合。

（3）仿真實(shí)踐，驗(yàn)證任務(wù)

宇龍機(jī)電控制仿真軟件是一款適用于機(jī)電專(zhuān)業(yè)的仿真軟件。該軟件包含了各式各樣的器件，可以通過(guò)其搭建相應(yīng)的電路。學(xué)生在實(shí)物接線前可以在該軟件中進(jìn)行仿真接線與調(diào)試，并進(jìn)行動(dòng)畫(huà)演練，直觀形象地觀看效果。這種方式可有效解決由于學(xué)生操作不熟練而導(dǎo)致的安全問(wèn)題，既能夠提高效率，又能保障操作安全。

各個(gè)小組完成了主電路和控制電路的設(shè)計(jì)后，將所設(shè)計(jì)的原理圖在宇龍仿真軟件中繪制出實(shí)物接線圖，使用仿真軟件進(jìn)行接線，驗(yàn)證自己的設(shè)計(jì)，加深對(duì)知識(shí)的掌握。學(xué)生可以大膽操作實(shí)踐，有利于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、討論問(wèn)題和解決問(wèn)題。

（4）實(shí)物接線，模擬考試

學(xué)生在完成仿真實(shí)踐后，即可在實(shí)訓(xùn)板上進(jìn)行實(shí)際的線路連接。參照正式考試的標(biāo)準(zhǔn)，接線過(guò)程中強(qiáng)調(diào)工藝要求，按照原理圖，遵循從左到右、從上到下的順序進(jìn)行導(dǎo)線連接，主電路用紅色導(dǎo)線，控制電路用黑色導(dǎo)線。接線完成后，使用萬(wàn)用表檢測(cè)，排除短路情況后，進(jìn)行通電測(cè)試，教師根據(jù)功能實(shí)現(xiàn)的程度以及工藝完成程度進(jìn)行評(píng)價(jià)，學(xué)生完成實(shí)訓(xùn)報(bào)告，反思本次任務(wù)需要改進(jìn)的地方及總結(jié)成功經(jīng)驗(yàn)，為下一次任務(wù)實(shí)施積累經(jīng)驗(yàn)。

三、總結(jié)

本次教學(xué)活動(dòng)，采用信息化教學(xué)手段、任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法、宇龍仿真軟件驗(yàn)證等突破了傳統(tǒng)的教學(xué)模式。在傳統(tǒng)教學(xué)中，直接將原理圖給學(xué)生，講解其工作原理后即讓學(xué)生在實(shí)訓(xùn)板上接線。本次課程采用信息化教學(xué)，學(xué)生課前使用手機(jī)APP端和平臺(tái)進(jìn)行主動(dòng)及輔助學(xué)習(xí)，高效地掌握了重難點(diǎn)知識(shí)，學(xué)習(xí)方便;課中任務(wù)驅(qū)動(dòng)方式，讓學(xué)生通過(guò)小組的形式設(shè)計(jì)出線路的原理圖，并通過(guò)宇龍機(jī)電仿真軟件進(jìn)行驗(yàn)證，再在實(shí)訓(xùn)板上進(jìn)行線路的鏈接。這樣的教學(xué)模式，讓課堂有趣，學(xué)習(xí)興趣高，學(xué)生樂(lè)學(xué)，教師易教，教學(xué)效果突出，為學(xué)生在后期的課程考試中奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。

責(zé)任編輯 朱守鋰