项目驱动教学法在《电力拖动控制线路》课程中的应用

1项目驱动教学法在《电力拖动控制线路》课程中的应用摘要：本文通过一个真实的工程项目，来说明项目驱动教学法在《电力拖动控制线路》课程中的具体应用。该教学模式培养了学生自主学习、分析问题和解决问题的能力，提高了教学质量。关键词：项目驱动教学法电力拖动控制线路工程项目《电力拖动控制线路》是机电专业中一门应用性很强的专业课程。本课程突出特征是理论教学与实际训练并重，要求理论必须与操作密切结合，强调技术应用。通过本课程的学习，使学生掌握电气控制系统的基本环节和典型机床电气控制线路，培养学生分析、设计、安装、调试、维护与管理机床电气控制系统的能力，对今后从事电气工程技术工作打下良好基础。但本课程涉及的知识面较广，如果照搬教材章节顺序，以传统的方法来组织教学，学生会很难理解，对学习产生厌烦情绪，大大降低了教学效果。因此，在《电力拖动控制线路》课程中应用项目驱动教学法，把相关知识点融入到项目的各个环节中。这样能激发学生的学习兴趣和求知欲望，能充分调动学生的学习积极性和主动性，能培养学生自主学习、分析问题和解决问题的能力，能发扬同学之间团结协作、创新、探索精神。项目驱动教学法的涵义项目驱动教学法是指在教学过程中,以一个个项目为主线展开，把相关知识点融入到项目的各个环节中去，层层推进项目。通过对问题的深化或功能扩充，来拓宽知识的广度和深度，直至得到一个完整的项目的解决方案，从而达到学习知识、培养能力的目的。项目驱动教学法来源于建构主义学习理论，与其相适应的项目驱动教学模式为：“以学生为中心，教师在整个教学过程中起组织和指导的作用，利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和创新精神，最终达到使学生有效地实现对当前所学知识建构的目的。”在这种模式中，教学关注的重点是学生达到的程度，指导教师的任务是根据学生已有的经验、知识、水平和兴趣来选取适合他们的项目，使学生置身于探索知识的情境之中，从根本上将传统课堂中的满堂灌转变为“以学生为主体，以教师为主导”的教学模式。在《电力拖动控制线路》课程中实施项目驱动教学法实施项目驱动教学法是以教师为主导，也就是教师必须根据教学内容预先准备一个或多个项目；以学生为主体，也就是以项目工程的研发过程为引导，采用小组方式与独立工作相结合的教学形式，组织学生进行讨论并开展实践性活动，在活动过程中进行学生互评、教师点评，最后结合成功的项目给予演示。这样，学生不仅学到了知识点，还通过项目将这些知识点连成一条线，开拓了思路，掌握了知识，达到了面向岗位的职业教育培训目标。下面通过一个真实的工程项目，来说明项目驱动教学法在《电力拖动控制线路》课程中的具体应用。一、工程项目设计工程项目设计是整个教学的关键，项目的好坏直接影响到教学效果。因此教师应紧扣《电力拖动控制线路》教学内容，根据学生的特点，联系实际应用，制定可行的具有实际意义的综合性项目。该教学项目既要涵盖基本的教学知识点，能服务于教学，体现教学目标，又能激发学生的学习兴趣，达到一定的教学效果。在设计项目时，可根据课程不同的知识要点，将一个综合项目划分为若干个相互独立又相互联系的子项目，再将每个子项目分解为多个任务单，每个任务单涵盖一定的课程知识点、重点和难点；然后，每个任务单通过设置相应的问题情景引出任务。如在讲授自动控制和自锁这两个重要概念时，引入一个真实的水塔供水控制工程项目。问题的提出（任务描述）：水塔的作用是通过水泵把地下水抽压到塔顶的水塔内储存，以保证供水系统有一定的压力(一定的水位)。如图1所示。2图1水位控制系统二、工程项目的分析项目驱动教学法是学生在教师的指导下，通过合作学习，共同实现一个完整的综合项目而进行的教学活动。在教学过程中，教师应根据项目的任务单，充分调动学生主动地参与到项目的分析讨论中来，对项目问题进行剖析、细化和深化，提供解决问题的方案，指引学生完成工程项目的分析：水泵通常采用笼型三相交流异步电动机拖动。所以，水塔的控制实际上就是三相异步电动机的控制。方法有人工控制和自动控制。首先介绍最简单的水塔控制方法——人工控制。提问：人工控制的缺点？——确定自动控制方案。人工控制是用闸刀开关（或铁壳开关）和低压断路器通断电源控制水泵，水泵电机的起动和停止都必须人工手动操作，不能排除由于没有及时关机、开机而造成水塔溢水和供水系统停水的可能。三、工程项目的实施从提出问题到分析问题，接下来就是解决问题，完成任务。在这个过程中，教师依据学生的能力、知识、性别等相关因素，将学生分成若干个小组。小组成员在小组中彼此相互合作，互相激励，主动积极地参与学习，从中建构自己的知识，不仅达成个人绩效，提高学习效果，也要完成整个小组的共同目标。其间，学生可以不依赖教师，依据学习目标，独立寻找相关资料，自己阅读与分析后，通过小组之间的互动、分析讨论，从而引伸出不同的思考方向，进而建构出如下学习内容的系统知识。水塔的自动控制，就是要在无人操作的情况下，供水系统在水塔水位低于某一下限位置时，控制系统能自动起动水泵电机，不断地向水塔送水，直到水位升到某一上限位置时，控制系统能自行关断水泵电机。一个自动控制系统，还应当具有人工干预的功能，以便必要时采用手动操作，达到可随时起动（或停止）水泵的目的。另外，为了控制系统的安全，还应当设有一些必要的保护环节——短路保护和电动机的过载保护。问题：怎样实现？——根据水塔控制要求及水位检测系统（如图2所示）。应在低水位下限起动电动机，这时通过水位监测系统（浮球中所示位置），起动电动机。浮球1在下限位置，撞块2在行程开关SQ2附近，使行程开关SQ2受压，SQ2的一对常开触头接通，这就使控制电路中KM得电动作，主电路中KM的三个常开主触头闭合，电动机M就起动运行。随着水泵的工作，水塔中水位逐渐上升，浮球上升又使撞块向下离开行程开关SQ2，行程开关一旦不受压就会复位，从而使SQ2的常开触头断开。如果控制电路只受SQ2常开触头的控制，这时KM就会断开，使M停止。而这时水塔的水位远远还没有达到上限水位。SQ1SQ221手动阀门进水水泵手动阀门水塔供用户3图2水塔水位检测系统示意图问题：怎样解决这个矛盾？——只要在水塔控制原理图中，如图3所示，将下限行程开关SQ2的常开触头并联一个KM接触器的常开辅助触头就可以了。当SQ2接通KM回路时，KM主触头闭合的同时，与SQ2并联的一对常开触头也闭合了，等到撞块离开SQ2而使SQ2复位时，KM线圈也不会失电，而继续保持得电状态。用接触器自己的动作来保持其得电状态的功能称自保（或自锁），该常开触头叫自保（或自锁）触头。问题：如何人工干预呢？——例如预先知道将要停电，为使水塔供水不间断，而提前储满水，这就要在水塔水位不在下限位置时也能够起动水泵电机，可以采用手动按钮SB2的常开触头并联在下限行程开关SQ2的常开触头上。需要时，只要按下起动按钮SB2，它能够代替SQ2起到接通KM回路的作用。又例如因检修而需要临时停止水泵工作，这时可以按下停止按钮SB1，使其常闭触头断开，电机停止。由于交流接触器没有短路保护和过载保护的功能，控制系统另外增加了保护元件——熔断器和热继电器。熔短器FU1的作用是，在它后面的主电路和电器发生短路时迅速熔断；熔断器FU2的作用是在控制电路的各处发生短路时，迅速熔断，以保护供电电源及电器不受损坏。图3水塔控制原理图学生分组讨论所设计控制电路的特点并做出自评：1、水塔可在无人值班情况下，由自动控制系统按要求自行工作。2、自动控制系统关键在于水位的检测及上、下限行程开关和撞块之间的相对位置的设定，其原则是：必须在下限位开机，上限位关机。3、实现水位检测和控制的器件、开关，应根据现场具体情况和可供选用的器件、开关种类予以选择。4、既有自动控制功能，又有手动控制功能。这是为了满足控制的实际需要，要记住实际需要和使用方便是控制系统的最高追求。5、要求水泵电机两地控制时，只要在原理图上把两个起动信号（常开触头）并联，把两个停止信号（常闭触头）串联。四、工程项目的安装调试1、说明注意事项和操作要领。2、熟悉按钮、行程开关、接触器、电动机铭牌型号、规格。L1L2L3QSFU2FU1KMFRM3～FRSB1SQ1SB2SQ2KMKM43、按原理图连接电路，注意接触器与按钮触头间自锁连线是否正确。4、检查电路，并报告结果。5、经老师同意后，准备试机：操作并观察，看能否达到预期效果。约40分钟，叫已完成组举手，未完成组说明原因，老师给予讲解。6、未完成组继续，由其它已完成组员提供帮助，到完成为止（培养团队协作意识）。7、实训结束，断开电源，拆线，整理电气设备等。五、工程项目的评价教师对完成的项目进行总结与回顾，对完成较好组员的表现进行当场认可，然后就主要问题进行集中解决。评定从两方面入手，即结果性评价和过程性评价。评价内容：过程性评价主要是考察学生组员的学习能力、协作能力、工作态度；结果性评价主要是考察学生是否达到了学习目标，如工具使用正确、布线合理、检测方法正确、操作顺序得当，是否达到预期效果。就训练中出现的主要问题进行分析，并提出解决方法。六、工程项目的思考1、在正确接线情况下，按钮盒最少要有几根出线，若不合理多接几根出线？2、试车时发现，一接通电路，电动机即正常运转，分析其原因。3、试车时，按下SB2发现电动机不运转，分析其原因，简述故障检测与排除过程。结束语项目驱动教学法突破了传统的教学模式，推动了教学革新，为学生提供了更加有效的学习情境，在整个教学过程中既发挥了教师的主导作用又体现了学生的主体作用，充分地展示现代职业教育“以能力为本”的价值取向，使课堂教学的质量和效果得到更大幅度的提高。参考文献:[1]吴言.项目教学法[J].职业技术教育，2003，(07).[2]赵仁良主编.电力拖动控制线路.中国劳动出版社出版，2000.[3]马玉玲.项目教学法在PLC教学中的应用[M].中国职业技术教育，2006，（10）.5附件2论文封面格式要求2009年全国技工教育和职业培训优秀教研成果评选活动参评论文（用小4号仿宋体）项目驱动教学法在《电力拖动控制线路》课程中的应用作者姓名：梁永胜单位：梅州市高级技工学校通讯地址：广东省梅州市江南中环路邮政编码：514071联系电话：[phone]