双速电动机控制电路的教学设计

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【摘要】依据人才培养方案、课程标准及维修电工（中级）职业技能鉴定的要求，电机控制线路与技能训练是重要课程。电机控制电路理论性强，内容抽象。为了提高教学效果，教学设计打破传统的教学模式，采用小组合作、自主探究和反思评价法，并借助相关的多媒体教学资源，帮助学生突破重难点。本文阐述的是双速电动机按钮控制电路的教学设计。

【关键字】电机控制;教学设计;自主探究;仿真演示

根据机电大类人才培养方案、课程标准及维修电工（中级）职业技能鉴定的要求，电机控制线路与技能训练是重要课程。如何上好这门课程，保证考工的通过率，教学设计是显得尤为重要。教学设计往往决定着教学工作的方向，同时也成为教师从师任教必备的基本功。本次教学设计主要从教材分析、教法学法、教学程序、教学环节等方面分析，其目的是优化教学过程，提高教学效果。

一、教材分析

1．教材的地位与作用笔者所在学校使用的教材是自编的校本教材《中级维修电工考证综合实训指导》，这本教材是将《低压电器》课程的课程实训，和维修电工（中级）考证的技能训练进行整合编写而成的，实用性很强。本课程与《低压电器》课程同时开设，等学期课程结束的同时申请维修电工（中级）职业资格的鉴定。本实训项目是双速电机按钮控制电路，在做本实训项目之前，学生已基本掌握了单速电机的降压起动、制动等常种控制电路，双速电机的控制对于学生来讲是一个完全不同于单速电机控制的新知识。根据以往的维修电工（中级）考证经验，中级工的技能考核方案，基本是围绕单速电机的降压起动、能耗制动控制电路以及双速电机的自动控制电路设计的，尽管本实训项目是双速电机按钮控制电路（手动控制），但对于整个课程的承前启后性起着重要的作用。在双速电机控制方面，它是一个铺垫，为后期学习双速电机自动控制线路打基础。2．教学的重点、难点根据课程标准、学生的知识结构、能力素质的要求，综合本实训项目，确定如下教学重点和难点。教学重点：（1）控制电路各器件间的作用及控制关系；（2）控制电路的接线设计。确定重点的依据：双速电机控制电路，无论是手动控制，还是自动控制电路，其控制原理是一样的，学生只有理解双速电机手动控制电路的工作原理，掌握每个元器件的控制关系及作用并能熟练完成接线，才能进一步掌握后序的双速电机自动控制，最终顺利的通过国家维修电工（中级）考证。教学难点：（1）控制电路的接线设计（2）电路的检测与排故确定教学难点的依据：面对不同电机的控制线路，线路接线设计是不一样的。但维修电工总的基本要求不变，即正确性、合理性、经济性、美观性四个要求。由于考工的时限要求，那么如何在有限的时间内，接线速度快，工艺美观，走线合理显得尤为重要，而这三个要求体现在接线时，用线短、少，线路分布合理。通过实践发现，接线时用线越短、越少，分布越合理，那么其接线速度就越快。因此，我把控制电路的接线设计作为难点来讲。3．教学目标根据维修电工（中级）考工要求及学生的认知特点，拟定以下教学目标知识目标：（1）控制电路各元器件间的控制关系及作用；（2）掌握此类电路接线设计的方法能力目标：（1）识读原理图能力（2）接线设计及接线能力（3）线路检测与排故能力素质目标：（1）养成科学严谨的学习态度（2）形成规范的操作习惯（3）学会与他人合作沟通

二、教法学法

1．学情分析本课程的授课对象是应电电子技术专业二年级学生，学习了如《电工基础》、《模拟电路》、《数字电路》等专业基础课程，具备了一定的识图能力，但对于驾驭大型控制电路，特别是复杂控制电路的接线设计能力上，显得灵活变通性不够。2．教法实物演示：借助于自制的示教板及高级维修电工实训考核装置，使学生能够真切地感受该控制电路的调速效果及接线效果，同时也可以激发学生的动手实践兴趣。仿真演示：电路各部分元件电气联系比较多，为了让学生更好地理解各部分的动作过程，在分析电路工作原理时，借助电子CAD仿真软件，让学生能够直观的理解各按钮与接触器之前的控制关系，进一步掌握各元器件在电路中所起到的作用。活动探究：讲某个节点的接线时，在教师的启发诱导下，以学生独立自主学习和合作讨论为前提，调动学生的积极性，开发学生的智力，培养他们的自学能力。总结归纳：在该项目完成之后，对整个班级的实训情况进行总体评价，让学生形成统一认识，从而实现由感性到理性的升华。3．学法小组合作学习法：在高级维修电工实训装置上进行分组操作，直观认识电路的控制关系及作用，感受电机调速效果，从而提高学习兴趣。自主探究法：在电工线路接线时，采用的是一人一工位。虽然是同一张控制原理图，但鼓励学生按照自己的理解，接出最为合理、经济的电工板。反思评价法：每做完一个实训项目，选出接的工艺最好，最合理的电工板，让其他人与之对照差距，取长补短，争取下次实训全班的知识储备、操作技能都要有所提高。

三、教学程序

在课程教学之前，教师准备如下内容：1．在自制电工板、高级维修电工实训考核装置上接出该控制电路；2．在电子CAD仿真软件上，画出该线路原理图，进行仿真，观察元件之间的动作过程；3．前期对于初学者，要求在PROTEL软件上，画出该控制电路的接线图。教学过程：（一）点评主电路接线、布置任务1．了解完成情况2．指出存在问题3．提出接线建议4．布置任务（二）讲授新课、探求新知1．控制电路工作原理分析：借助于CAD仿真软件及实训考核装置，讲解电路工作原理，因为本课程是实训课程，所以本部分内容重点放在元器件上控制关系及作用上。2．控制电路接线图设计指导（难点）：（1）一般思路，按电路原理图接线，只能保证电路的正确性；（2）灵活性思维，在保证电路功能不变的前提下，改变某些触点接线的顺序，会使得接线用料大大缩减，这样既能保证电工接线的合理性、经济性、工艺性，又能大大提高接线的速度。那么改变哪些触点的接线顺序会有这样的作用，我会在PRO－TEL仿真软件上进行仿真，同时借助于自制双速电动机按钮控制电路示教板向学生进行讲解。在关键点创设情境，引导学生灵活思维，从而达到突破难点的效果。（3）提高，本电路当中共有两条支路，每条支路当中都存在可以改变位置达到以上效果的触点，我只讲解其中一条，另一条由学生自己思考接线顺序，从而加深理解，进而形成接线本能的效果。3．通电前万用表检查电路的方法介绍该电路检查方法时，需强调一点：通电前必须进行万用表检查，在保证电路正确性的前提下，方可进行通电调试，从而保证人身安全，设备安全。（三）自主接线、技能提高在学生接线过程中，教师多注意观察，及时发现存在问题进行修正，另外有闪光点的也可进行介绍表扬，进一步激发他们的学习兴趣。（四）通电调试教师主导，学生主体，注意安全。

四、板书设计实训项目十四双速电动机按钮控制电路

（一）电路原理图（二）工作原理合上电源开关QS，按下SB2，KM1线圈通电，主触点接通，电机△形低速运行，按下SB3，KM1线圈断电，主触点断开，同时KM2、KM3线圈通电，主触点接通，电机YY形高速运行。按下SB1按钮常闭断开，所有线圈断电，所有触点复位，电机停止运行。五、教学反思从最近几届的考工情况看，通过理论结合实际的教学方法，引导学生合作学习、自主探究、反思评价的学习方式取得了良好的成绩，考工通过率达到百分之九十以上。这种教学方式充分调动了学生的主体意识，教师更多的是起到点拨、引导作用，而学生在课堂上能够轻松愉快地掌握知识。比如在双速电机按钮控制电路的接线设计中，笔者讲解其中一条支路的接线技巧，另一条支路由学生借助示教板、电子CAD仿真软件，自己思考接线。这样有助于对后续其他电路的学习。总之，对课堂教学设计的思考是永无止境的，面对现在的信息化技术，如何将它们运用于课堂，更好地服务于学生，值得思考。

作者:蔡蓓蓓 单位:江苏商贸职业学院