机械电气控制线路教学教法的探索

机械电气控制线路教学教法的探索摘要：在机械电气控制线路教学过程中，注意理论和实践的结合，采取多种多样的教学手法，调动和培养学生的动手能力和创新能力，积极开展互动式教学，提高学生学习的兴趣，才能更有效地提高教学质量，培养出更优秀的技能人才。关键词：直观灵活多变互动技能-1-机械电气控制线路教学教法的探索为了使学生的知识面、技能面能有更广阔的拓展，同时也是根据教学大纲的要求，我校在相关的专业里开设了《电工学》和《电力拖动与控制电路》的课程，而在我校的机电一体化专业中后者又是作为专业课来讲的，为了使学生能充分地掌握这一章节的内容，这几年在教学过程中，我通过不断的摸索，采用了一些必要的做法，用于课堂中，收到较好的效果。一、建立良好基础的直观教学。《电工学》和《电拖动控制电路》这两本教材相比，《电工学》缺少低压电器结构及工作原理这一部分内容，基础比较差的同学在学习和讨论线路时，大部分都会感觉比较抽象，比较吃力，若以最简单，最直接的方式演绎出来，那么理解起来就容易多了，因此这就要求教师把握好理性和感性的结合。我的作法是在进行理论课教学之前，准备大量的实物及其部件，利用学生的求新、求奇、求特的心理，先吸引住学生的眼球，并提出一些相关的知识及问题，如：我们同学在家里所接触到的电机控制方式（因大部同学来自农村家里有一些电动农用机械）和在实习工场同学接触到的机床电机控制方式有什么不同的特点？又如：刀开关和接触器都是开关性质的电器，它们为什么会有这么大的差别？在结构、原理、操作方式上有什么不同的特点等，先引起学生的好奇心然后再带学生到实习工场实地参观，利用电动机控制线路示教板，在课堂教学过程中，对各种典型的控制线路，电动机如何动作等进行演示，让学生从课本上死板的电路图中脱离出来，从而看到电器和电动机真实的动作及工作过程，使课堂气氛及学生的学习的兴趣都得到了更大的提高，为学生的理性认识作了良好的铺垫。-2-二、灵活多变的教学手法⒈“+”的教学手法教学挂图是许多专业课必不可少的助教工具，但在《电工学》机械电器控制电路及《电路拖动控制电路》的教学过程中，有些教学过程如：电动机的点动、正转自锁控制线路及电动机正反转控制线路，如果照本宣科的进行挂图解说授课，学生肯定会感到枯燥和烦冗。我在教学过程中则是不采用挂图，而是采用“＋”的教学法，即在最简单、最基础的点动控制线路上进行添加相应若干元件、电器，边教边画，由简到繁，将一种控制线路与另一种控制线路之间的联系进一步的显示出来，如下图1是最简单的点动控制线路的控制部分，这一电路相对比较简单，在学生弄懂该电路之后，我给学生提出问题，电动机工作后如果我们操作工人放手从事其他工作，要求电动机必须持续工作时，这时该怎么办？利用电器自身的条件，是否能完成上述的要求？如何完成？这时在启发和引导学生下，我补充划上适当的元件，就得到了图2电路，即自锁正转控制线路，它是在点动控制电路的基础上添画了操作按钮SB2和交流接触器的辅助常开触头即可（注：在授课时可采用彩色粉笔画出，以显示与前述电路的不同和比较分析）。在学生理解了该控制电路后，接着又提出新的问题，引导学生：对于需要长期连续运转的及频繁启动的电动机，如何因过载电流过大而引起的电动机过热和电动机的烧毁呢？采取什么样的措施进行保护呢？利用哪些元器件可以完成这样的保护-3-呢？于是我们在图2的基础上添加上新的元器件，得到了控制电路图3，该图即是典型的具有过载保护的自锁正转控制电路，它是在自锁正转控制电路的基础上添加画上热继电器的辅助常闭触头FR而得到的，实现了电动机得过载保护。此添加之法，还可以类推到电动机的正反控制，电动机的双重连锁控制等等多个基础的、典型的电路当中，在此我就不一一累述了。2、“？”的教学手法即也就是设问，如在前面已讲述的电动机启动后连续运转，操作者放手操作其他工作。点动电路如何实现这一控制要求？还有需要长期的连续运转及频繁的启动的电动机，如何防止因过载电流过大而引起的电动机的过热和电动机的烧毁呢？如前一问，我们利用添加法可先得到一个电路图即图4但这个电路是存在缺陷的。这时教师可向学生提出问题，该电路是否完善，能否完成正传控制的完美要求呢？提出这样的问题后学生会分析在电路的工作过程中，会得到该电路缺少一个控制环节，即电动机会永转不停，想要停止电动机的运转，必须切断电路的总电源，如此不方便的操作过程，我们能否利用元件身的工作特点完善图4的电路呢？通过教师的启发种种引导，学生最终会在电路上添加上SB2停止按钮，使电路达到完美，完善。又如，我们可以用添加画法还可以得，该到电动机正反转的控制的两个电路图，如图5该图是将电动机连续正转控制方法，先利用在电动机反转的基础上得到的，该电路控制线路操作繁杂和正反转运行切换过-4-程中会发生短路故障，提出的问题。该电路在操作过程中会是怎样的？在操作过程中有什么特点？电路那些不完美的地方？提出这样的问题让学生思考、分析，从而最终会得到图（6），该图是在图（5）的基础上进行改进添加了接触器的辅助常闭触头KM1、KM2进行了联锁保护，从而改善了电路的缺陷。同样的道理，我在教学过程中根据控制线路的不同，提出相应的一些问题，让学生来解决这些问题，当问题被解决的时候，也就是完善电路成型，即典型电路的教学过程完成之时，如：按钮联锁正反转、双重复合联锁正反转、工作台限位、工作台自动往返等控制电路的教学均可采用此法。3.“∽”的教学手法即就是利用类比的方法将相似电路放在一起进行比较，让学生分析电路的相同与不同的特点、从而达到学生记住电路，分析理解电路的要求，以及更进一步的能设计符合要求的电路的基本技能。例如：图（7）是一个两台电机在主电路上实现顺序控制的一种控制线路，该电路实际上就是两台电机正转控制的叠加，它又与正反转控制电路有相似之处。又例如两台电动机顺序控制中，其中在控制电路的实现顺序控制的电路图，如图（8）该电路与正反转电路控制有非常相似的地方。还有限位控制电路，自动往返控制电路，电-5-动葫芦的控制电路，两地控制等等多种控制方式都是有相似的地方。因为它们都从典型控制电路，在电动机控制方式上有特殊要求时演化发展而来的，再复杂的电路都是由单个单元电路组成的，只是每个电路多了一些特殊的要求和特点而已。对上述的多种教学手法，我始终结合于教学过程中由简到繁，由浅入深，不断地提出问题，再不断地解决问题，对电路进行分析、讨论、对比等多种方法。使学生始终保持其好奇心，积极性启动学生的心智，使学生很自然地进入新电路、新课程的学习，使教师顺利完成教学活动。三、调动积极性的互动式教教师的教学过程，应是教师的“教”与学生“学”的两者相互结合的过程，如何调动起学生学的积极性，我的做法是把住复习提问这一关，在讲解新课之前，我先让学生合上书本，默画出前一节课的基本电路图，其目的有以下几个：1.检查学生前一节课的学习情况。2.吸引学生注意力和调整学生的课堂情绪。3.为新课内容先做前期准备。在学生画图的过程中我巡回进行查看,发现问题,将问题提到黑板上，让学生进行分析、判断，从而改正学生的错误记忆，建立正确的图形概念，然后，我提出线路的要求即新课内容，让同学们思考，在所画电路的基础上进行改进、设计，最后请两三位同学将自己所设计的控制线路图画在黑板上，老师先不指出图中的错漏之处，先让学生发现错漏及不足处，让其他有不同观点的同学用彩笔区别更正，并加以补充说明，如此几个回合下来，学生对要表达的控制线路图的做法与含义表达更清楚和更正确了，教师再进行分析小结。在此过程中，即调整了学生学习的情绪，又充分地调动了学生学习的积极-6-性，活跃了课堂的气氛，渐进式的完成了教的过程，又激发了学生学的兴趣，强调了学生学的主体，有利于强化学生的理解能力、记忆能力和分析问题的能力。四、实践技能培养的重要性在技校的教学过程中，培养学生的技能，训练学生的动手能力和解决实际问题具有十分重要的意义，因此在教学过程中，我们还应该让学生在实习课里自己动手去设计、安装电动机的控制线路板，并让学生亲自去调试运行，让学生深入理解和了解自锁、互锁、失压保护和过载保护，以及电动机正反转控制电路的工作原理，并在线路的安装过程中让学生利用三用表、兆欧表、钳形电流表等各种电工仪表，对元件、电路、电器进行检查、分析和判断后通电试运行，并在最后提交试验报告。总上所述的各种教学方法，只是我在教学实践过程中自己的一些心得体会，并不是完善的，在掌握教学方法及规律的同时，要通过多种多样的教学手法，提高学生的学习兴趣，开发学生的思维方法，培养他们的动手能力和创造、创新能力，注意理论联系实践，通过教与学有机结合，相互配合，才能更有效的提高教学质量，培养出更优秀的技能人才。