電力拖動實訓課程是電工課非常重要的內容,它較好地體現了理論與實踐的結合,從知識向能力的轉化,對學生學習知識、發展能力,甚至健全人格的形成都具有很大的幫助。通過實訓培養學生實際動手操作能力,規范的操作習慣,以及運用理論知識解決實際問題的能力,并進一步培養起學生良好的職業能力。從最初的單元件認識到簡單控制電路、再到復雜控制電路,通過一個個教學項目,由淺入深、從簡到繁整體開發、設計電力拖動實訓課程,符合學生的認知規律,能夠在課堂教學中把理論教學與實踐教學有機地結合起來,充分發掘學生的潛能,從而提高他們解決實際問題的綜合能力。

一、項目教學簡介

1.什么是項目教學法?項目教學法是讓學生在教師指導下通過完成一個具體、完整、有價值的“工作項目”而進行學習的教學方法,它將傳統的學科體系中的知識內容轉化為若干個“教學項目”,圍繞著一個有價值的項目組織和開展教學,使學生能直接全程參與,探究、求證。具體包括:①確定項目任務,師生通過共同實施一個具體、完整的“項目”來進行教學活動。②制定項目計劃,學生自己制定項目工作計劃,確定工作步驟和程序。③實施計劃,學生在教師的指導下以小組合作的方式,自行組織完成項目。學生主動、全程參與項目的實施,主動去解決項目中的問題,真正成為學習的主人。④檢查評估,對學習成果的評價,注重的不是最終結果,而是完成項目的過程。⑤歸檔或結果應用。采用項目教學,真正實現學生在“做中學”,在“學中做”,成為學習的主人。

2.項目教學法的設計原則。

(1)以學生為中心,又充分發揮教師的協助、輔導作用。

(2)選擇合適的項目。①項目課程的項目,可以是一個有代表性的工作任務,包涵若干個實際工作子任務;也可以是一個典型的工作流程,完整地經歷某一產品的生產全過程;也可以解決某個單個或局部的問題,等等;項目課程從其邏輯關系有:遞進式(按復雜程度)、流程式(按工作過程)和并列式(按任務安排)等。②項目課程中的主要內容:是以工作任務中的職業能力培養為目標,主要包括工作任務、技術實際知識、技術理論知識、拓展性知識、工具材料、教學要求、技能考核要求、學習時數,等等。其中,技術實踐知識是指完成某項工作任務必須具備的操作性知識,如操作步驟、工藝、工具設備等。技術理論知識是指完成該工作任務必須具備的理論性知識,用于解釋“為什么要這樣操作”,其基本要求是以滿足工作過程為基本原則。技能考核要求應全面反映職業資格標準和崗位規范要求,并有機嵌入專業課程標準之中。

二、以項目教學開發、設計電力拖動實訓課程

電力拖動實訓課程主要內容有:單向控制電路、雙向控制電路、降壓起動電路、制動控制電路、調速控制電路、綜合實訓(萬能銑床控制線路)。根據項目內在的邏輯關系,由由淺入深、從簡到繁先分成這幾個大項目,再分解為更小的項目。

1.單向控制。最基礎的兩個單元電路:點動控制電路與連續控制電路。如果這兩個基礎項目學生能在理論上透徹理解,并通過實際操作(包括:元件檢測、元件布置與安裝、電路接線、萬用表線路檢測、通電檢測、故障查與維,等等)加以證實,那么再學習其它電力拖動控制電路就比較輕松。只要把點動控制電路和連續控制電路適當組合就可以得到其它單向控制電路:點動與連續混合控制電路、兩地控制電路、順序控制電路。所以說,點動控制電路和連續控制電路是最基礎的兩個教學項目,學生務必掌握好,是今后進一步學習的基礎。在此過程中,要設置好過渡問題:點動控制電路不足之處在哪?如何從點動控制過渡到連續控制(在常開按鈕并接在交流接觸器輔助常開觸點,接好電路,卻發現無法關機,所以必須在控制串接一個常閉按鈕)?如何實現既可以點動控制,又可以連續控制的混合控制?如何實現兩地控制?如何順序控制?這些問題具有很強實際價值和意義,引導學生不斷思考與探索,不斷去分析、解決這些實際問題,從中得到鍛煉與提生。學生從簡單、點滴開始,層層推進,恰當設置好一個個過渡性小的問題,引導學生從原理上理解,做好電路原理圖,再轉化到接線圖,安裝元件、最后接線、通電檢驗。

2.雙向控制。電動機的雙向控制主要有:電機的正反轉控制、行程控制、自動循環控制等。在實際中既需要電動機能正轉,又能反轉?怎么才能實現電動機的正反轉?只要改變接入三相籠型異步電動機繞組的電源相序來實現正反轉控制,怎么來實現對接入三相籠型異步電動機繞組的電源相序的改變?可以有多種不同選擇方案,有不加任何聯鎖的正反控制線路,按鈕聯鎖的正反控制線路,接觸器聯鎖的正反控制線路,接觸器、按鈕雙重聯鎖的正反控制線路。這些方案各有優缺點,由不同小組去實施,最后通電檢驗,并做比較。下面是以項目教學開展三相異步電動機正反控制教學案例。

(1)項目任務:三相異步電動機正反控制線路設計、安裝與檢測。

(2)項目方案:學生可能出現的項目方案,有不加任何聯鎖的正反控制線路,按鈕聯鎖的正反控制線路,接觸器聯鎖的正反控制線路,接觸器、按鈕雙重聯鎖的正反控制線路。

(3)項目實施:①項目所需器材:各小組根據自己設計的方案選用相應的器材,主要有:三相閘刀開關(1個)、熔斷器(5個)、交流接觸器(2個)、熱繼電器(1個)、組合按鈕開關(1個)、接線端子、導線、木板(45cm×45cm×1cm),器材的規格與價格由學生自己去了解、選用。②項目所需工具:常用電工工具有十、一字螺絲刀、尖嘴鉗、剝線鉗、鋼絲鉗、驗電筆、萬用表(1只);③項目所需圖紙:三相異步電動機正反控制線路原理圖、布置圖、接線圖。

(4)項目評估,如下表。

對于成績考核,各小組先收集整理好材料進行自評,然后在教師的指導下,由各小組長組成考評小組,以小組答辯的方式進行考評,注意要讓更多的學生參與考評當中,在考評中取長補短、相互學習、相互促進,并將各小組的材料(包含項目任務,項目計劃或方案,項目實施所需的元器件和工具清單、圖紙、操作使用說明書、檢修記錄、工序流程,還有質量控制措施,安全措施等材料)進行匯總,結合各小組實際成果,得出最后成績。

3.降壓起動控制。為何采用降壓起動?常用降壓起動的方法有Y-△降壓起動,定子繞組串聯電阻(或電抗器)降壓起動,自耦變壓器降壓起動,延邊三角形降壓起動等。

4.制動控制。為何要制動控制?常用的制動控制的方法有反接制動、能耗制動。

5.綜合實訓。萬能銑床控制線路的檢測與維修。

三、開展項目教學注意事項

1.項目要具有良好的可操作性和層次性,學生通過主動的探索和學習有能力完成的。

2.項目要有趣味性,學生對項目及其結果有濃厚的探究興趣,在項目實施過程能夠吸引、維持學生的注意,激發學生的學習積極性和討論熱情。

3.項目應有助于對學生良好品格的培養,在項目實施過程有利于對學生進行情感、態度和價值觀的教育。

4.項目討論評估時要尊重學生的努力與成果,耐心地聽取他們的想法,切記不可在他們面前評論是非功過,應充分發揮團隊協作精神。

項目教學法是以能力模塊為項目單元,以學生職業能力的有效發展為最終教學目標。在教學中堅持以學生為主體、教師為主導,教師起組織協調、咨詢、引導作用。在教學中,實現了理論教與實踐緊密、有機地結合,學生“學會”與“會學”,鍛煉了他們的動手能力、分析,以及應變能力和解決問題的能力,等等,培養了其合作互助的團隊精神;實現了以教師為中心向以學生為中心的轉變,以教材為中心向以工程項目為中心的轉變,以學生課堂接受為中心向以學生實際工作為中心的轉變。這些轉變都體現了職業教育的特色與本質。