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电动机控制线路是中等职业技术学校电气技术应用、机电技术应用等专业的专业课,也是一门承前启后的专业课。学生在学习本课程前,已经掌握了基本电工工具使用,学习完本课程后,后续课程是《可编程序控制器》。另外,本课程也是维修电工考证、低压电工作业、电工考评员等技术等级鉴定、专业资格认定的考核内容之一。
然而,在实际教学中,因这门课程涉及的知识较多,如元器件识别、图形识记、线路原理分析、线路安装、机床线路分析,且这些知识是一环扣一环,层层递进,故只有在前面元器件知识掌握后,才能读懂基本控制线路。而一旦掌握了基本控制线路的原理,最后的机床控制线则可水到渠成,迎刃而解。
为了激发学生的学习热情高,提高学习效果,在遇到机床线路时能从容入手,我们教研组在课程改革中,多次进行课程整合,下面结合具体实践阐述如何用八步教学法教好此课。
一、整体识图——识别图形符号
第一次课,先发练习纸并要求学生按书本57页内容抄写,进行整体识图,识图形符号。然后在接下来的一个月,反复回忆反复识别这些图形符号。这样通过反复训练后,绝大部分同学能对图形符号有印象,能说出中文名称。同时,在强调识图过程中严格要求学生用尺画图,规范作图,并纠正学生错误。我们总结的规律是:上下平齐,开口30度,虚线画中间。通过训练,在讲完元器件后,学生能一一对应记住图形符号。
二、对号入座——认识元件外形图
通过近一个月的训练,在学生能基本说出元件名称后,把学生带到实训室,对照实验板,要求将图形符号与实物一一对应,并在实验报告上写出中文名称:转换开关,交流接触器,热继电器,熔断器,按钮,行程开关,时间继电器。完成中文名称填写后,再次要求同学们在实验报告上按实训板元器件布置,画出图形符号。通过这样的训练,同学们将之前的图形符号都一一对上实物,对元件器有了更深刻的认识。
三、深入接触——会看电器标签
对照实验电路板,让学生找到各电器铭牌,然后按实验报告设定的表格,将各种电器的型号和额定电流填写好。然后告诉学生,电器的铭牌就是各电器的“身份证”,我们必须懂得从“身份证”了解电器类型、设计序号、额定电压、额定电流、极数等等。这些是我们将来选择元件器的依据。
四、系统学习——培养专业能手
意大利教育家玛莉亚·蒙特梭利曾说过:“我看到了,我忘记了;我听到了,我记住了;我做过了,我理解了。”为了提高学生主观能动性,激发学生学习兴趣,提高学习效果,在学生对元件器有整体认识后,再从操作上让学生掌握电器接通、分断的状态,同时清楚各元件触头所在位置。这一步主要通过万用表进行检测,要求学生掌握如何用万用表判断元件好、坏;通、断;常开、常闭。为了让学生能真正掌握,这部分内容安排在实训室上课。在实训报告设计上,分别有元件的电气符号图、实物图,要求学生按实验报告完成测量。通过这部分内容操作,学生懂得使用万用表检测元件器好坏,为后面的接线打下坚实基础。
五、牛刀初试——绘制控制线路
通过前面的学习,同学们对元件的图形符号、文字符号都有了记忆,同时也能分辨元件外形,知道各元件实际位置,学习了如何检测元件,现在我们就要介绍基本线路构成。
(一)明确概念
电动机控制线路就是用导线将电动机、开关、接触器和仪表等连接起来,并实现控制功能的电气线路。
(二)明确线路构成
主电路和辅助电路。其中主电路流过电动机工作电流的电路(连接电动机);辅助电路流过控制电器工作电流的电路。
(三)明确控制线路的两个表示方法
这两个表示方法即线路原理图和安装接线图。原理图是用规定的图形符号,根据工作原理而绘制的。安装图是用规定的图形符号,按照电器实际位置和实际接线而绘制的。
(四)明白原理图和安装图绘制方法
原理图和安装图都是用国家规定的图形符号绘制,两者的区别是,原理图按工作原理绘制,同一元件可以分画在不同地方,标相同文字符号;安装图是按元件安装实际位置绘制。
(五)标上线号
为了方便控制线路投入运行后的日常维护和故障排除,必须按规定给原理图中的连接导线标线号。
(六)控制线路制作工艺要求
分别注意导线选择、布置、连接,同时注意金属外壳接地。
六、刨根问底——揭开元件真面目
前面通过记忆初步认识了低压元件图形符号、文字符号,通过实践掌握了元件检查后,初步掌握线路图,接下来就要刨根问底,揭开常用元件真面目。常用元件的教学重点是认识外形,掌握图形符号,掌握元件結构、动作原理、使用和作用。根据功能,常用低压电器共分五大类:开关,熔断器,接触器,继电器和主令电器。在教学过程中,采用类比、对比等方法,或者归纳成口诀,以方便学生记忆。如在讲解交流接触器的工作原理时,笔者就简化成16个字——线圈得电,触头动作;线圈失电,触头复位。这样朗朗上口,学生能很快明白各触头的动、断情况。
七、开枝散叶——认清基本控制线路构成
基本控制线路分四大部分:单向运转、正反转、顺序控制(降压)、制动和调速。这些控制线路的“祖宗”是点动控制线路。故在第一次分析线路,就规范学生用流程图方式完成工作原理。后面的线路,都是在点动控制线路基础上开枝散叶,根据控制要求,加入具有相应功能作用的元件构成。
八、化整为零——识破机床线路的尚方宝剑
机床控制线路分析与阅读,最基本的方法就是化整为零,找到各基本控线路身影,就能快速分析线路工作原理。步骤如下:
(一)弄清设备情况
找出电动机数目→控制电动机的接触器→每台电动机如何起动→电动机的控制要求(是否正反转、调速、制动、联锁、顺序控制等)。
(二)主电路与辅助电路的联系
根据主电路中接触器主触头的文字符号,在辅助电路中找出相对应的接触器线圈。
(三)分析动作原理
把辅助电路中每个接触器线路去路中所串、并联的其他元件都找出来,分析他们相互之间的关系,弄清哪个先动作,哪个后动作,在什么情况动作,什么情况下不动作。
(四)了解其他继电器及其控制
保护装置、照明、指示信号等。
以上八步,是我们开展《电动机控制线路》教学的法宝。通过这种方式,近年来,我校的这门课程教学质量得到大幅提高,学生对线路元件认识、基本线路原理分析和安装线路、机床线路分析等,都有了质的飞跃,同时也带动了后续课程《可编程序控制器》的教学质量提升,在维修电工中级考证方面,学生的通过率居省内前列。
然而,在实际教学中,因这门课程涉及的知识较多,如元器件识别、图形识记、线路原理分析、线路安装、机床线路分析,且这些知识是一环扣一环,层层递进,故只有在前面元器件知识掌握后,才能读懂基本控制线路。而一旦掌握了基本控制线路的原理,最后的机床控制线则可水到渠成,迎刃而解。
为了激发学生的学习热情高,提高学习效果,在遇到机床线路时能从容入手,我们教研组在课程改革中,多次进行课程整合,下面结合具体实践阐述如何用八步教学法教好此课。
一、整体识图——识别图形符号
第一次课,先发练习纸并要求学生按书本57页内容抄写,进行整体识图,识图形符号。然后在接下来的一个月,反复回忆反复识别这些图形符号。这样通过反复训练后,绝大部分同学能对图形符号有印象,能说出中文名称。同时,在强调识图过程中严格要求学生用尺画图,规范作图,并纠正学生错误。我们总结的规律是:上下平齐,开口30度,虚线画中间。通过训练,在讲完元器件后,学生能一一对应记住图形符号。
二、对号入座——认识元件外形图
通过近一个月的训练,在学生能基本说出元件名称后,把学生带到实训室,对照实验板,要求将图形符号与实物一一对应,并在实验报告上写出中文名称:转换开关,交流接触器,热继电器,熔断器,按钮,行程开关,时间继电器。完成中文名称填写后,再次要求同学们在实验报告上按实训板元器件布置,画出图形符号。通过这样的训练,同学们将之前的图形符号都一一对上实物,对元件器有了更深刻的认识。
三、深入接触——会看电器标签
对照实验电路板,让学生找到各电器铭牌,然后按实验报告设定的表格,将各种电器的型号和额定电流填写好。然后告诉学生,电器的铭牌就是各电器的“身份证”,我们必须懂得从“身份证”了解电器类型、设计序号、额定电压、额定电流、极数等等。这些是我们将来选择元件器的依据。
四、系统学习——培养专业能手
意大利教育家玛莉亚·蒙特梭利曾说过:“我看到了,我忘记了;我听到了,我记住了;我做过了,我理解了。”为了提高学生主观能动性,激发学生学习兴趣,提高学习效果,在学生对元件器有整体认识后,再从操作上让学生掌握电器接通、分断的状态,同时清楚各元件触头所在位置。这一步主要通过万用表进行检测,要求学生掌握如何用万用表判断元件好、坏;通、断;常开、常闭。为了让学生能真正掌握,这部分内容安排在实训室上课。在实训报告设计上,分别有元件的电气符号图、实物图,要求学生按实验报告完成测量。通过这部分内容操作,学生懂得使用万用表检测元件器好坏,为后面的接线打下坚实基础。
五、牛刀初试——绘制控制线路
通过前面的学习,同学们对元件的图形符号、文字符号都有了记忆,同时也能分辨元件外形,知道各元件实际位置,学习了如何检测元件,现在我们就要介绍基本线路构成。
(一)明确概念
电动机控制线路就是用导线将电动机、开关、接触器和仪表等连接起来,并实现控制功能的电气线路。
(二)明确线路构成
主电路和辅助电路。其中主电路流过电动机工作电流的电路(连接电动机);辅助电路流过控制电器工作电流的电路。
(三)明确控制线路的两个表示方法
这两个表示方法即线路原理图和安装接线图。原理图是用规定的图形符号,根据工作原理而绘制的。安装图是用规定的图形符号,按照电器实际位置和实际接线而绘制的。
(四)明白原理图和安装图绘制方法
原理图和安装图都是用国家规定的图形符号绘制,两者的区别是,原理图按工作原理绘制,同一元件可以分画在不同地方,标相同文字符号;安装图是按元件安装实际位置绘制。
(五)标上线号
为了方便控制线路投入运行后的日常维护和故障排除,必须按规定给原理图中的连接导线标线号。
(六)控制线路制作工艺要求
分别注意导线选择、布置、连接,同时注意金属外壳接地。
六、刨根问底——揭开元件真面目
前面通过记忆初步认识了低压元件图形符号、文字符号,通过实践掌握了元件检查后,初步掌握线路图,接下来就要刨根问底,揭开常用元件真面目。常用元件的教学重点是认识外形,掌握图形符号,掌握元件結构、动作原理、使用和作用。根据功能,常用低压电器共分五大类:开关,熔断器,接触器,继电器和主令电器。在教学过程中,采用类比、对比等方法,或者归纳成口诀,以方便学生记忆。如在讲解交流接触器的工作原理时,笔者就简化成16个字——线圈得电,触头动作;线圈失电,触头复位。这样朗朗上口,学生能很快明白各触头的动、断情况。
七、开枝散叶——认清基本控制线路构成
基本控制线路分四大部分:单向运转、正反转、顺序控制(降压)、制动和调速。这些控制线路的“祖宗”是点动控制线路。故在第一次分析线路,就规范学生用流程图方式完成工作原理。后面的线路,都是在点动控制线路基础上开枝散叶,根据控制要求,加入具有相应功能作用的元件构成。
八、化整为零——识破机床线路的尚方宝剑
机床控制线路分析与阅读,最基本的方法就是化整为零,找到各基本控线路身影,就能快速分析线路工作原理。步骤如下:
(一)弄清设备情况
找出电动机数目→控制电动机的接触器→每台电动机如何起动→电动机的控制要求(是否正反转、调速、制动、联锁、顺序控制等)。
(二)主电路与辅助电路的联系
根据主电路中接触器主触头的文字符号,在辅助电路中找出相对应的接触器线圈。
(三)分析动作原理
把辅助电路中每个接触器线路去路中所串、并联的其他元件都找出来,分析他们相互之间的关系,弄清哪个先动作,哪个后动作,在什么情况动作,什么情况下不动作。
(四)了解其他继电器及其控制
保护装置、照明、指示信号等。
以上八步,是我们开展《电动机控制线路》教学的法宝。通过这种方式,近年来,我校的这门课程教学质量得到大幅提高,学生对线路元件认识、基本线路原理分析和安装线路、机床线路分析等,都有了质的飞跃,同时也带动了后续课程《可编程序控制器》的教学质量提升,在维修电工中级考证方面,学生的通过率居省内前列。