時間:2023-03-24 15:15:13
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關鍵詞 探究式教學法 單相異步電動機 缺相
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A
The Design and Application of Inquiry-based Teaching Methods in the Teaching of Single-phase Induction Motor
Abstract Studying from three-phase asynchronous motor and the design of its open-phase running experimental, the inquiry teaching method in single-phase asynchronous motor is discussed. The teaching practice has proved that the inquiry teaching method is effective. Not only students' interest in learning has been cultivated through the integration of theory with practice, and students' subjective initiative has been greatly improved. Its result is very good.
Key words inquiry teaching method; asynchronous motor; open-phase
電機是所有電相關專業的學生必學的重要設備之一。目前,大部分作者在安排有關電機方面教材的篇章思路基本上是分為兩大篇,直流電機篇和交流電機篇。交流電機篇主要是對三相異步電動機的工作原理及性能參數進行分析,對單相異步電動機則是一概而過,然而在實際生活中使用最多的還是單相異步電動機,例如電風扇、電冰箱、空調、洗衣機等,因此,讓學生學好單相異步電動機的工作原理具有很強的實踐意義。經過幾次教學后發現,按照傳統的講授式的方式分析單相異步電動機工作原理后,達不到理想的效果。經比較分析多種教學方法,后著重采用了探究式教學方法來設計分析單相異步電動機,效果較好。
1 知識準備
一般,單相異步電動機是在三相異步電動機介紹之后才進行,而且三相異步電動機的介紹詳細,單相異步電動機的介紹簡略,所以教學的思路期望能從三相異步電動機來推導單相異步電動機的工作原理。
經詳細分析三相異步電動機的工作原理后,得知三相異步電動機工作原理大體上可分為兩部分內容:一要產生旋轉磁場,二轉子在旋轉磁場的作用下產生感應電流受力后能轉動。產生旋轉磁場是關鍵,這也需兩個條件:一是各相繞組在空間上要相隔一定角度;二是流進各相繞組的電流要有相位差。
單相異步電動機與三相異步電動機均屬于異步電動機類,從大類上來說工作原理相類似,最大的區別就在于前者供電電源為單相交流電,而后者為三相。經電路分析知,三相交流電若缺任一相后就相當于單相交流電了,以此類推,那么三相異步電動機缺相后的運行情況就跟單相異步電動機相類似了。
2 探究式教學法的課堂設計
2.1 課堂前的實驗設計
經上節分析,只要知道三相異步電動機缺一相后的運行情況就能類推單相異步電動機的工作原理。可經過實驗設計三相異步電動機缺一相后的運行情況。
主要實驗設備:三相交流電源(對稱)、三相鼠籠式異步電動機。
實驗內容:(1)采用三相交流電源將三相鼠籠式異步電動機全壓起動,觀察起動情況;待電動機運行平穩一段時間后,突然拆出其供電電源中的任一相電源(注意小心操作,以免觸電),觀察電動機的運行情況;(2)斷電待電動機完全停穩后,讓電動機在缺一相電的情況下起動,觀察起動情況。實驗完畢后,得觀察結果如表1。
實驗可以在上課前單獨準備,也可作為學生實驗內容的一部分,由于實驗存在一定的危險性,建議一定需注意安全。需注意的是在實驗前需排除三相異步電動機在缺相情況自起動的可能性,可依據文獻①進行操作。
2.2 探究式教學法的課堂設計
以上述實驗為基礎,進行課堂教學設計。在課堂教學設計中始終堅持探究式教學的目標性、主體性、環境性、方法性、過程性及終結性六個原則,②設計流程如下:
(1)由缺相不能起動①不能起動原因是沒有形成旋轉磁場嗎?②沒產生旋轉磁場的原因是不是流進兩相繞組(不包括缺相對應的那相繞組)的電流不存在相位差?
(2)引入圖1③若采用圖1電路,仍由單相電源供電,流入A、B繞組的電流是否存在相位差?
(3)畫出、的向量圖如圖2
④、的相位差能否通過選擇電容量使其接近90度?
進而分析、相位差為9 0度時的磁場情況,得出單相異步電動機起動原理。
(4)由缺相能運行⑤異步電動機在正常起動后,各相繞組電流不存在相位差的情況下可不可以運行?⑥圖1所示異步電動機正常起動后,斷開開關S電動機能否繼續運行?
分析電容起動式單相異步電動機運行原理。
(5)由缺相運行存在輕微異常聲響,可推出此時三相異步電動機運行不是特別平穩,同時可推斷電容起動式單相異步電動機對運行平穩性能要求不是很高。⑦若對單相異步電動機運行平穩性能要求很高,仍需在正常起動后,斷開開關S嗎?
引出電容起動式單相異步電動機。
由于電阻式、電容起動和運轉式等其它單相異步電動機的起動及運轉原理與電容起動式單相異步電動機類似,所以無需再一一分析。
3 探究式教學法與傳統教學法的比較
探究式教學方法注重引導學生提出問題,思考問題,從而解決問題。實踐證明,這種教學方法能夠激發學生的學習興趣,能培養學生的發散思維能力,能開闊學生的創新思路,能提高學生實踐及理論推導能力,最重要的是它是提高課堂教學質量的重要途徑和手段。③④用探究式教學方法來講解單相異步電動機工作情況,與傳統的教學方法相比較,存在以下的不同:
4 總結
本論文從三相異步電動機的缺相起動及缺相運行出發,采用探究式教學法對單相異步電動機的教學進行了探討,經教學實踐證明,該方法的有效性,學生的主觀能動性得到了較大的提高。但是今后還有很多地方需要繼續努力,在以后的教學中仍需繼續重視以人為本的教學原則,因材施教,仍需注重培養學生的學習興趣以便更好地培養其學習的主觀能動性。總之,教學方法的研究是需要不斷地探索、不斷地更新,才能有利于培養更高素質的人才。
注釋
① 梅素珍.三相異步電動機電源缺相也能自起動的原因[J].電工技術,1995.11:50-60.
② 唐智松.探究式教學的基本原則[J].中國教育學刊,2001.5:13-16.
關鍵詞:電動機起動器保護
三相異步電動機的保護往往與其控制方式有一定關系,如電動機直接起動時,往往產生4-7倍額定電流的起動電流。若由接觸器或斷路器來控制,則電器的觸頭應能承受起動電流的接通和分斷考核,即使是可頻繁操作的接觸器也會引起觸頭磨損加劇,以致損壞電器;對塑料外殼式斷路器,即使是不頻繁操作,也很難達到要求。因此,使用中往往與起動器串聯在主回路中一起使用,此時由起動器中的接觸器來承載接通起動電流的考核,而其他電器只承載通常運轉中出現的電動機過載電流分斷的考核,至于保護功能,由配套保護裝置來完成。
此外,對電動機的控制還可以采用無觸點方式,即采用軟起動控制系統。電動機主回路由晶閘管來接通和分斷。有的為了避免在這些元件上的持續損耗,正常運行中采用真空接觸器承載主回路負載。這種控制有程控或非程控;近控或遠控;慢速起動或快速起動等多種方式。另外,依賴電子線路,很容易做到如電子式繼電器那樣的各種保護功能。電動機保護裝置電動機的損壞主要是繞組過熱或絕緣性能降低引起的,而繞組的過熱往往是流經繞組的電流過大引起的。對電動機的保護主要有電流、溫度檢測兩大類型。下面作些介紹。
(一)電流檢測型保護裝置
熱繼電器利用負載電流流過經校準的電阻元件,使雙金屬熱元件加熱后產生彎曲,從而使繼電器的觸點在電動機繞組燒壞以前動作。其動作特性與電動機繞組的允許過載特性接近。熱繼電器雖則動作時間準確性一般,但對電動機可以實現有效的過載保護。隨著結構設計的不斷完善和改進,除有溫度補償外,它還具有斷相保護及負載不平衡保護功能等。
帶有熱-磁脫扣的電動機保護用斷路器熱式作過載保護用,結構及動作原理同熱繼電器,其雙金屬熱元件彎曲后有的直接頂脫扣裝置,有的使觸點接通,最后導致斷路器斷開。電磁鐵的整定值較高,僅在短路時動作。其結構簡單、體積小、價格低、動作特性符合現行標準、保護可靠,故日前仍被大量采用。特別是小容量斷路器尤為顯著。電子式過電流繼電器通過內部各相電流互感器檢測故障電流信號,經電子電路處理后執行相應的動作。電子電路變化靈活,動作功能多樣,能廣泛滿足各種類型的電動機的保護。其特點是:①多種保護功能。主要有三種:過載保護,過載保護十斷相保護,過載保護十斷相保護+反相保護。②動作時間可選擇(符合GBl4048.4-93 標準)。標準型(10級):7.2In(In為電動機額定電流),4-1Os動作,用于標準電動機過載保護,速動型 (10A級):7.2In時,2-1Os動作,用于潛水電動機或壓縮電動機過載保護。慢動型(30級):7.2In時,9-30s動作,用于如鼓風機電機等起動時間長的電動機過載保護。③電流整定范圍廣。其最大值與最小值之
比一般可達3-4 倍,甚至更大倍數,特別適用于電動機容量經常變動的場合。④有故障顯示。由發光二極管顯示故障類別,便于檢修。
固態繼電器它是一種從完成繼電器功能的簡單電子式裝置發展到具有各種功能的微處理器裝置。其成本和價格隨功能而異,最復雜的繼電器實際上只能用于較大型、較昂貴的電動機或重要場合。它監視、測量和保護的主要功能有:最大的起動沖擊電流和時間;熱記憶;大慣性負載的長時間加速;斷相或不平衡相電流;相序;欠電壓或過電壓;過電流(過載)運行;堵轉;失載;電動機繞組溫度和負載的軸承溫度;超速或失速。
上述每一種信息均可編程輸入微處理器,主要是加上需要的時限,以確保在電動機起動或運轉過程中產生損壞之前,將電源切斷。還可用發光二極管或數字顯示故障類別和原因,也可以對外向計算機輸出數據。軟起動器的主電路采用晶閘管,控制其分斷或接通的保護裝置一般做成故障檢測模塊,用來完成對電動機起動前后的異常故障檢測,如斷相、過熱、短路、漏電和不平衡負載等故障,并發出相應的動作指令。其特點是系統結構簡單,采用單片機即可完成,適用于工業控制。
(二)溫度檢測型保護裝置
雙金屬片溫度繼電器它直接埋入電動機繞組中。當電動機過載使繞組溫度升高至接近極限值時,帶有一觸頭的雙金屬片受熱產生彎曲,使觸點斷開而切斷電路。
熱保護器它是裝在電動機本體上使用的熱動式過載保護繼電器。與溫度繼電器不同的是帶2個觸頭的碗形雙金屬片作為觸橋串在電動機回路,既有流過的過載電流使其發熱,又有電動機溫度使其升溫,達到一定值時,雙金屬片瞬間反跳動作,觸點斷開,分斷電動機電流。它可作小型三相電動機的溫度、過載和斷相保護。
熱敏電阻溫度繼電器它直接埋入電動機繞組中,一旦超過規定溫度,其電阻值急劇增大10-1000倍。使用時,配以電子電路檢測,然后使繼電器動作。保護裝置與三相交流異步異步電動機的協調配合。為了確保三相異步電動機的正常運行及對其進行有效的保護,必須考慮三相異步電動機與保護裝置之間的協調配合。特別是大容量電網中使用小容量異步電動機時,保護的協調配合更為突出。
a.過載保護裝置與電動機的協調配合
過載保護裝置的動作時間應比電動機起動時間略長一點。電動機過載保護裝置的特性只有躲開電動機起動電流的特性,才能確保其正常運轉;但其動作時間又不能太長,其特性只能在電動機熱特性之下才能起到過載保護作用。過載保護裝置瞬時動作電流應比電動機起動沖擊電流略大一點。如有的保護裝置帶過載瞬時動作功能,則其動作電流應比起動電流的峰值大一些,才能使電動機正常起動。過載保護裝置的動作時間應比導線熱特性小一點,才能起到供電線路后備保護的功能。
b.過載保護裝置與短路保護裝置的協調配合一般過載保護裝置不具有分斷短路電流的能力。一旦在運行中發生短路,需要由串聯在主電路中的短路保護裝置來切斷電路。若故障電流較小,屬于過載范圍,則仍應由過載保護裝置切斷電路。故兩者的動作之間應有選擇性。短路保護裝置特性是以熔斷器作代表說明的,與過載保護特性曲線的交點電流為I1,若考慮熔斷器特性的分散性,則交點電流有I2及I3兩個,此時就要求I2及以下的過電流應由過載保護裝置來切斷電路,I3及以上直到允許的極限短路電流則由短路保護裝置來切斷電路,以滿足選擇性要求。顯然,在I2-I3范圍內就很難確保有選擇性。因此要求該范圍應盡量小。
(三)結束語
三相異步電動機的保護是涉及電氣裝置和機械設備可靠、正常運轉的關鍵之一。直接檢測電動機繞組的溫度來保護過載引起的過熱是很有效的保護方式,但由于需直接埋入電動機繞組里,價格較貴、維修困難等原因,僅在部分頻繁操作場合使用;從經濟性考慮,采用電流檢測型更為有利,加熱繼電器仍是一種價廉、簡單、可靠的電動機保護形式;對動作性能要求較高及功能要求全或價格昂貴的大容量電動機保護,則可采用電子式或固態繼電器;對一般要求,則采用帶熱-磁脫扣的電動機保護用斷路器更為實用。但不管采用何種保護裝置,必須考慮過載保護裝置與電動機、過載保護裝置與短路保護裝置的協調配合。
參考文獻:
【1】單德良.三相異步電動機單相運行分析.碩士論文.2009.
【2】何炳光.能源效率標識實施指南.Ⅱ,電動洗衣機、單元式空氣調節機、冷水機組.2008
【3】才家剛.三相異步電動機維修.2010.
關鍵詞:自動化生產線;教學方法;電機與電氣控制;PLC;課程設計
中圖分類號:G712文獻標識碼:B文章編號:1006-5962(2013)02-0027-02
高職機電一體化專業課程設置的培養目標是:面向工業企業生產現場,電氣控制系統制造公司、機電設備制造公司、機電設備、電氣設備、工控設備制造公司或公司、科技開發公司,培養適應社會需要,全面發展,適應本專業相對應職業崗位的高等技術應用性專門人才,主要崗位群定位是自動化設備安裝員、自動化設備調試員、中高級維修電工等,本專業有五個主干學科:電氣工程、電子工程、機械工程、計算機科學與技術、控制科學與工程,都是為了崗位需要設置的專業知識。其中《自動化生產線安裝與調試》作為一門核心專業課在第四學期進行了貫穿和綜合。
1自動化生產線的課程設置
機電一體化專業人才培養能力有:識圖繪圖能力、機電安裝調試維修能力、電控系統調試檢修能力、自動線調試維護能力、機電設備管理能力及機電產品營銷能力等?!蹲詣踊a線安裝與調試》前序課程有PLC技術、傳感器技術、電機與控制,后序課程有機床維修等。在我們所要實現的教學目標中知識目標涉及到:機械手工作原理、握機械手控制原理、機械手氣動原理、熟悉安全操作規程;能力目標有:對已安裝的機械手機械部件進行測量;對機械手的氣路進行基本調試;根據故障現象判斷故障部位;檢查分析、找到故障點并分析解決故障;遵守安全操作規程;素質目標有嚴謹的職業態度、規范的操作習慣、創新精神、團結協作精神、自主學習精神及溝通能力。
此核心課程以項目驅動教學開展課程教學,提升學生的職業能力,以具體自動化生產線為載體,融合認知、安裝、調試和檢測等內容,實現教、學、做、評一體化教學,突出課程的職業性、實踐性和開放性。以學生為主體,采取多樣化教學方法。以自動化設備改造為工作過程,涉及電路圖分析、電氣圖設計、程序設計、設備組裝、設備運行調試、設備檢測、設備維護等行動領域,設置六個學習情境:零配件拆裝、傳感器檢測、氣路檢測、異步電機檢測、步進電機檢測、整體檢測調試,分成20個任務。
項目一:供料站的安裝,有機械拆裝、氣路拆裝、電器拆裝三個任務;項目二:加工站的安裝,設計任務有加工站組裝、光電傳感器檢測、限位傳感器檢測三個任務;項目三:裝配站的安裝,設計任務有裝配站組裝、電磁閥檢測、氣缸檢測三個任務;項目四 :分揀站的安裝,設計任務有分揀站組裝、傳送帶的檢測、異步電機的檢測、變頻器的檢測四個任務;項目五:輸送站的安裝,設計任務有輸送站組裝、光纖傳感器檢測、機械手檢測、步進電機的檢測、溜板檢測四個任務;項目六:整體運行調試,有PLC控制網絡構建、程序編寫、綜合調試三個任務。
2自動化生產線的教學方法與評價設計
2.1教學方法。
(1)講授法:講解項目任務,傳授項目任務相關的知識點,針對學生實施過程中出現的不足進行知識點的說明。
(2)現場教學法:在符合生產要求的工作環境中進行操作技能和維修應用能力實踐,提高職業氛圍,在工作過程中提升學生的職業道德、職業素養和崗位適應能力。
(3)任務驅動法:將教學過程融入項目任務中,讓學生自主討論分析實施,學生在工作過程中得到知識。
(4)小組討論法:學生每六~八人為一個小組,小組討論分析,討論解決,分工協作完成項目任務。
六步教學實施:明確任務、討論分析、制定方案、檢測故障、檢驗效果、總結分析。老師交代目標,注意觀察和記錄小組對現象分析情況,解答學生提出的問題,對跟主題分析偏離太遠的小組予以引導,讓學生自行摸索,在后期對學生可能會引起事故或損壞設備和工具的異常操作給予糾正,最后老師組織小組進行故障排除工作匯報,互評,并對每組進行考核評價,再引導學生自行總結。
2.2評價設計。
課程采用過程考核與期終考核相結合、企業考核與校內項目考核相結合、教師考核與學生考核相結合的多元化考核方式,利于理論聯系實際,有利于學生的學習創新和思考,更督促他們到實際中去發現和改進,去尋找合適自己的項目和課題。
課程考核為:校內項目,企業,綜合實訓三大類。當堂課的考核有:教師考核、小組互評、小組自評;教師考核內容為五項:任務分析情況,實施方案制定,任務完成質量、分工協作精神、故障檢測手段、安全操作規范、小組總結。
和很多專業課一樣,多種教學方法和全面的評價方案,有效保證了教學效果。
3相關課教學
3.1電機與電氣控制的教學。
本課程以發電機為主題,以工作任務為導向,以工廠實用型電氣控制系統設計、安裝、調試與維護情景教學為主線貫穿全課程,用實物進行直觀性教學,使學生感性認識強,理性認識夠。
典型的教學任務有三相異步電動機全壓啟動、三相異步電動機長動控制、三相異步電動機正反轉控制、三相異步電動機延時啟動控制(或三相異步電動機Y-降壓啟動)、機械手控制等。
課程特色是學生充分利用所學知識、網絡資源、閑瑕時間作為期三個月的“繼電控制課程設計”。任務書要求能夠根據功能要求選擇個元器件的類型及其型號;了解個元器件的工作原理和使用方法;把各元器件連接起來實現本課程設計的要求。設計內容和要求:兩臺電動機都存在重載啟動的可能,任何一級傳送帶停止工作時,其他傳送帶都必須停止工作,控制線路有必要的保護環節,有故障報警裝置。課程設計書要有課題介紹、題目、摘要、總體方案設計、設計目的、控制要求、設計要求、 硬件選型、主電路原理圖的設計、 控制電路原理圖的設計、重載保護電路設計、欠壓保護電路設計、總結。
3.2PLC教學。
PLC是可編程序邏輯控制器(Programmable Logic Controller)的簡稱,早期是一種開關邏輯控制裝置,隨著計算機技術和通信技術的發展,其控制核心采用微處理器,功能有了極大擴展,除了最廣泛的取代傳統的繼電器-接觸器控制的開關量邏輯控制外,還有過程控制,數據處理,通信聯網與顯示打印,PLC接口采用光電隔離,實現了PLC的內部電路與外部電路的電氣隔離,減小了電磁干擾。
PLC有5種編程語言:
(1)順序功能圖(SFC)。
順序功能圖常用來編制順序控制類程序,包含步、動作、轉換三個要素。順序功能編程法是將一個復雜的控制過程分解為小的工作狀態,這些狀態按順序連接組合成整體的控制程序。
(2)梯形圖(LD)。
梯形圖沿襲了繼電器控制電路的形式,是在常用的繼電器、接觸器邏輯控制基礎上簡化了符號演變而來的,形象、直觀、實用,電氣技術人員容易接受,要求用帶CRT屏幕顯示的圖形編程器才能輸入圖形符號,是目前用得最多的一種PLC編程語言。
(3)功能塊圖(FBD)。
功能圖編程語言是用邏輯功能符號組成的功能塊來表達命令的圖形語言,與數字電路中的邏輯圖一樣,極易表現條件與結果之間的邏輯功能。
(4)指令表(IL)。
采用經濟便攜的編程器將程序輸入到可編程控制器就用指令表,使用的指令語句類似微機中的匯編語言。指令表程序較難閱讀,其中的邏輯關系很難一眼看出,所以在設計時一般使用梯形圖語言。如果使用手持式編程器,必須將梯形圖轉換成指令表后再寫入PLC,在用戶程序存儲器中,指令按步序號順序排列。
(5)結構文本(ST)是文字語言。
編程語言的學習是PLC教學的一項重要內容,中間加以不同的應用實例:順序控制電路、常閉觸點輸入信號的處理,使用多個定時器接力定時的時序控制電路、三相異步電動機正反轉控制電路、鉆床刀架運動控制系統的設計,LED數碼管顯示設計,還經常根據繼電器電路圖設計梯形圖。
增加的學習情境還常有如下任務:洗手間的沖水清洗控制、進庫物品的統計、競賽搶答器裝置設計、彩燈或噴泉PLC控制;尋找數組最大值并求和運算、電熱水爐溫度控制等。
3.3單片機。
單片微型計算機就是將CPU、RAM、ROM、定時/計數器和多種接口都集成到一塊集成電路芯片上的微型計算機。用于示波器、報警系統、移動電話、彩電等日常方面,在智能儀器儀表、工業控制、家用電器、計算機網絡和通信領域、醫用設備領域、工商,金融,科研、教育,國防航空航天等領域也都有廣泛應用。
數據大都在單片機內部傳送,運行速度快,抗干擾能力強,可靠性高,微型單片化集成了如看門狗、AD/DA等更多的其它資源。教學內容以80C51為核心講授單片機的的引腳、存儲器組織結構、典型語句,以實例應用為線索:單燈受控閃爍、P1口外接8只LED發光二極管模擬彩燈、單片機做加、減、乘、除運算等項目。各子任務都作硬件電路及工作原理分析、主程序流程圖設計、源程序的編輯、編譯、下載、單片機的I/O接口分配及連接。
教學采用ISP-4單片機實驗開發板,可以完成大量的單片機學習、開發實驗,對學習單片機有極大的幫助。該板采用在線可編程的AT89S51單片機,有程序下載功能,可將編輯、編譯、調試好的單片機代碼下載到AT89S51單片機中。
3.4變頻器技術及應用。
變頻技術讓學生熟練掌握各種電力電子器件的工作原理、主要參數、驅動電路與保護技術;掌握交-直-交變頻器、交-交變頻器、諧振型變頻的工作原理和應用范圍;掌握脈寬調制控制、矢量控制和直接轉矩控制等先進技術;了解變頻器與感應電動機組成變頻調速系統、變頻器與雙饋電機組成調速系統、變頻器與同步電動機組成變頻調速系統,掌握電力電子電機系統的組成、工作原理、控制方法、運行特性等,是強電應用和現代技術推廣的有力體現。
3.5傳感器與自動檢測技術。
傳感器技術代替人的感觀,在各種環境下應用,檢測技術是一套有效的反應體系,包括信息的獲得、測量方法、信號的變換、處理和顯示、誤差的分析以及干擾的抑制、可靠性問題等。因此掌握常用傳感器的工作原理、結構、性能,并能正確選用,了解傳感器的基本概念和自動檢測系統的組成,對常用檢測系統有相應的分析與維護能力。對工業生產過程中主要工藝參數的測量能提出合理的檢測方案,能正確選用傳感器及測量轉換電路組成實用檢測系統的初步能力。
教學過程進行小論文制作,讓學生提高計算機應用水平,使學生從文字處理水平提高到辦公處理水平。對分節、目錄、文獻標識作嚴格要求。題目如數字顯示電子稱、基于霍爾傳感器的轉速表、單片機電子秤研究、光纖測溫儀、煙霧報警器、小車尋跡設計、電熨斗自動恒溫系統、電渦流探傷、電感測厚儀等。
4畢業論文指導分析
畢業論文專業聯系實際,通常小型自動化系統以單片機為主,大型自動化生產線以PLC為主,系統運行動力離不開電機,觀察離不開傳感器,調速可用變頻器,綜合所學,學生的論文涉及廣泛,有效教學可對應從如下方面側重指導。
4.1立意選題。
根據實際和研究方向做好側重和體現,如“觸摸屏控制的堿液配置系統”和“兩種液體混合裝置的PLC控制系統”的系統性和方向性,“車庫自動門的PLC自動控制”和“測速雷達信號處理系統”的檢測指標要求等。
4.2材料整合。
在任務要求明確的基礎上,首先確定相關技術指標,對應查找并列出論文結構,一份畢業論文至少含有三到五門課的內容,對應于研究方向進行相應編排和取舍。
4.3技術處理。
所搜集圖片的背景往往有水印,要去掉,圖片按要求進行不同方向的剪切。圖表里的文字應是五號或小五,注意表格標題要單獨標出等等格式要求。流程圖、梯形圖的設計與表現。
多種教學方法和理論聯系實際教出具有學習能力和創新能力的學生,系統的學習與應用創造練就出具有競爭力的學生,專業課的有效教學和畢業論文的順利設計將顯示本專業沉甸甸的含金量。
參考文獻
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[3]李建新.《可編程控制器原理及應用》,機械工業出版社,2012年9月
關鍵詞:中職學校;電工教學;教學效果
《電工學》課程是中等職業學校許多工科專業的必修課程,它與工業生產以及我們的日常生活活動有著密切的關系。由于《電工學》課程內容較為復雜、原理較為抽象、實踐性較強,又由于中職學生學習基礎較差、學習能力不強和學習興趣不高,教師教學方法及教學手段單一,以及實驗課的作用不突出等原因,造成中職學生在《電工學》課程學習過程中遭遇了許多的困難,學習效果不佳。作者在多年的《電工學》課程教學實踐中進行了一些探索和總結,發現如果能做好以下四個方面的工作,將能有效提高《電工學》課程教學效果。
一、教師精講,學生多練
教師精講,充分體現了教師課堂中的主導地位?!熬殹笔怯柧毿缘乃季S活動過程,只有多練,學生才會將學到的知識運用到實踐中去。《電工學》課程定理和定律多,同時公式多且變化靈活,多數情況下學生能掌握這些定理、定律和公式的內容,但在解題過程中容易出現不知從何處下手、不會靈活運用的難題。因此,在教學過程中,應對基本概念、定律、定理、分析計算方法和與專業相關的實踐案例作為精講內容;同時學生通過多練來嘗試各種類型的解題方法,以達到訓練思維,深刻理解定理、定律和公式內容的目的。例如,講授串聯和并聯電路時,教師首先精講串聯電路和并聯電路的特點,接著列出相關的計算公式,最后要求學生做精選的典型習題。在做習題過程中,要求學生從不同的角度,運用不同的知識,采取不同的方法進行一題多解,以培養學生靈活運用所學知識分析和解決問題的能力。
二、創設問題情境,引導學生積極思考
創設一個好的問題情境既能吸引學生,使之全神貫注,又能啟迪思維,使之興趣盎然,積極參與,而且能使學生迅速進入學習意境。問題始于觀察,沒有對事物進行深入仔細地觀察,就不可能針對事物提出問題。學生如果養成了仔細觀察的習慣,具有敏銳的觀察力,就能透過事物表象看本質,觀察得越仔細,提出的問題可能就越多。《電工學》是一門以觀察實驗為基礎的課程,它與工業生產以及我們的日常生活活動有著密切的關系。在《電工學》課程教學過程中,教師可采用多媒體技術或實物模型演示生活現象,創設觀察情境,積累問題素材,讓學生積極參與觀察活動。在觀察過程中,教師應引導學生在知覺的基礎上進行綜合分析,深入思考,產生問題意識。例如,對于“單相異步電動機工作原理”知識的學習,首先可創設讓學生觀察教室內電風扇運轉的問題情境,讓學生在感知的基礎上對所學三相異步電動機知識進行遷移,進而產生疑問:教室里采用單相電,無三相交流電如何產生旋轉磁場?接著演示單相異步電動機轉動,讓學生觀察其轉動與電風扇轉動的不同,進而產生疑問:單相異步電動機為什么不能自行轉動?最后改變工作繞組接法,讓學生觀察電動機轉向,學生自然會產生疑問:電動機轉向為什么改變了?這樣,在一連串的觀察分析過程中,學生對各種現象都進行了積極深入的思考,自然能夠獲得良好的學習效果。
三、采用多媒體教學,激發學生的學習興趣
由于中職學生知識基礎薄弱和學習能力不強,并且《電工學》課程知識理論性強、比較抽象,學生就會存在領會教材困難和學習興趣不高等難題。因此,可通過引入多媒體教學手段,將看不見和摸不著的電工知識具體化為可感知的“形”“聲”“色”,以增強《電工學》課程教學的吸引力,激發學生的學習興趣。例如,學習“安全用電”知識時,可將生活中的一些典型安全用電問題編成一些動畫故事進行教學?!靶⌒隆奔业碾娨暀C壞了,他將電視機后蓋打開進行維修;打雷時,“小新”躲在大樹下避雨;“小新”用潮濕的手接觸帶電的物體;“小君”不小心觸電,“小新”用手拉她等故事。通過動畫故事呈現的安全用電相關場景,讓學生思考上述場景會出現什么后果。學生初步思考后,再播放上述場景的結果。在上述學習氛圍中,學生理解了安全用電的意義,初步具備了安全用電意識。這時可引導學生進一步思考和討論:為什么會出現上述結果?如何做到安全用電?這樣,在整個教學過程中,學生主動、積極地參與,學習注意力高度集中,學習熱情穩定持久,并能將學習興趣從課堂內延伸到課堂外,達到良好的學習效果。
四、重視實驗教學,提高學生實踐能力
《電工學》課程內容集理論與實踐為一體,實踐性很強。許多內容看不見摸不著,只有通過實驗教學,才能使學生熟悉和理解相關內容。實驗教學是培養中職學生基本技能與創新能力的重要途徑,也是提高《電工學》課程教學效果的重要途徑。重視電工實驗教學,提高學生實踐能力,需要做好以下三個方面工作:(1)提高學生對實驗課程的重視程度,在課程成績中增加實驗課成績的比重。實驗課成績除了參考實驗報告外,更重要的是考核學生的實際動手能力、排除故障能力和實驗數據分析能力。(2)克服學生對“電”的畏懼心理。在《電工學》實驗教學中發現,不少學生對“電”有一種恐懼情緒,不敢親自動手操作。針對這種情況,教師應詳細地講解觸電事故的種類和原因,耐心地示范電工安全操作規范,幫助學生逐步消除恐懼情緒。(3)實驗課中除了開設常規的驗證性實驗以外,適當地增加一些設計性和綜合性的實驗。設計性實驗是指給定實驗目的要求和實驗條件,由學生自行設計實驗方案并加以實現的實驗;綜合性實驗是指實驗內容涉及本課程的綜合知識或與本課程相關知識的實驗。綜合性和設計性實驗能有效地培養學生綜合運用所學的理論知識分析和解決問題的能力。
作者在多年的中職《電工學》課程教學實踐中發現,如果教師能夠在課程教學中真正落實教師精講、學生多練,創設問題情境、引導學生積極思考,采用多媒體教學、激發學生學習興趣,重視實驗教學、提高學生實踐能力,《電工學》課程教學效果一定能夠有明顯的提高。
參考文獻:
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1、突出能力本位,注重工藝要求,以動手能力,思維能力和創新能力的培養為主線。
2、掌握常用的儀器、儀表。
3、突出實用電路的安裝與調試,為求活潑、有趣味性。
【關鍵詞】電工專業;技能培訓;學習興趣
一、理論教學
1、基礎理論教學
課程和內容的選擇是以實踐能力為導向,在開課的先后次序上,考慮到學生的認知規律、知識的內在邏輯性,依據學校的條件,設計了相關項目課程。先易后難,先學的知識、技能是后面所學的基礎,這點與傳統課程體系一樣。在校期間,以校本工作崗位為主,兼顧工廠、企業對操作員的要求,使學生所學的知識與技能有一個較為全面完善的體系,進入工作崗位,可較快地熟悉工作、進入工作。培養的能力主要是通識的,學校教育無法也不可能與企業的崗位需求進行零距離的對接?!皩W校不是工廠,工廠不是學校”。將課程項目化,不是一開始就把所有課程都在一起整合,而是采取兩個方向的課程進行項目化,一個是弱電―電子線路,另一個強電―電力拖動。
2、重點專業課內容教學
熟練掌握《電力拖動》這門課程。該課程中主要包括各種常用低壓電器的組成、原理和作用;常用繼電器、接觸器的識別與檢測;典型的機床電氣控制線路的安裝與調試等。學習這門課程,具備進入學習型社會所需要的各種能力打下良好基礎,為學面對社會就業所需要的專業能力、方法能力和社會能力打下良好的基礎,為學生職業生涯的發展也奠定了基礎。
3、懂得安全用電常識
與強電打交道,安全教育為首要,電具有“聽不到、看不見、摸不得、嗅不著”等特點,在實習過程中,一定對學生進行安全喊話,樹立安全責任重于泰山的觀念。在培訓中要側重以下幾方面的教育:人體觸電原因、危害及預防措施;安全用電一般措施;安全用電的技術措施;安全用電的組織措施,在生活和生產中,給合實際分析典型觸電事故案例等。
二、一般能力的培養
1、培養學生使用萬用表、鉗形電流表的能力
通過培訓,要求學生熟練掌握指針式萬用表的使用方法,對于較高素質的學員,是最基本的技能要求。它是用來測量電流、電壓等多種電路參量和電阻器、電容器、電感器等多種元器件參數的電工電子儀表,其正確使用使用方法如下:
(1)測量前要做好準備工作,先檢查一下指針是否指在零的位置,如不在零位,可調節表頭軸心附近的機械調零裝置,將指針調到零位。然后在電池夾內裝入二號電池(1.5V),6F22型層疊電池(9V)各一節。
(2)交流電壓的測量方法及注意事項:測量前,必須將轉換開關撥到對應的交流電壓量程檔。如果誤用直流電壓檔,表頭指針不動或略微抖動,如果誤用直流電流檔或電阻檔,輕則打彎指針,重則燒壞表頭,它相當于人的“心臟”,是很難修復的!測量時,將紅黑兩表筆并聯在被測電路的兩端,絕對不允許在測量中任意拔動轉換開關來更換量程。測量高電壓時更是如此,這樣可以避免電弧燒壞轉換開關觸點。測量電壓時,一定要要養成單手操作的好習慣。
(3)直流電壓的測量方法及注意事項:仍然要注意正確選擇測量項目,如果誤選了交流電壓檔,讀數可能會偏高,也可能為零;在測量之前,一定要注意萬用表的表筆正、負極性,將紅色的表筆接被測電路的正極,黑色的表筆接被測電路的負極。如果表筆接反了,萬用表的指針會反方向偏轉,容易撞彎萬用表的指針。若事先不知道被測那點電位的高、低,可將任意一支表筆先接觸被測電路任意一端,另一支表筆輕輕地試觸一下電路的另一被測端,若表頭指針向右偏轉,說明正、負極性接法已正確,若表頭指針向左方向偏轉,說明表筆接反了,交換紅黑兩表筆即可正常使用。
(4)電阻測量方法與注意事項:絕對不允許在帶電的情況下測量電阻。這相當于將被測電阻兩端電壓引入萬用表之中來測量線路,必然引起測量誤差,如果引入過大的電流、電壓,還會燒壞表頭,所以在測量電阻之前必須先切斷電路電源。如果在測量的線路中有大容量的電解電容,應先將該電容器放電(正、負極短接),避免電荷通過萬用表泄放,會損壞表頭。測電阻時,直接將表筆并聯在被測電阻或電路的兩端,在測量電阻之前或每更換倍率檔時,都應該重新調整歐姆零點,即將萬用表的紅、黑兩表筆短接,并同時調節零歐姆調零旋鈕,使表頭的指針更準確地停留在歐姆標度尺的零點上。如果連續使用Rx1擋時間較長,也應重新校正歐姆零點,這是因為五號電池容量小,工作時間稍長,輸出電壓下降,內阻升高,會造成歐姆零點漂移。測量電阻時,應該選擇較合適的倍率檔,盡量使指針接近標度尺的幾何中央,這樣可以大大地提高測量數據的準確性。
(5)要正確使用鉗形電流表:在測量之前,應先檢查一下電流表的指針是否指向零的位置,如果不指在零位,應該進行機械調零,然后還應該檢查一下鉗口的開、合的情況,要求鉗口可動的那一部分開、合要自如,兩邊鉗口的結合面一定要緊密接觸。假如鉗口上有油污或雜物,應該用溶劑洗干凈;假如有銹斑的話,一定要輕輕地擦。測量時候一定使鉗口緊密接合,漏磁通減少,測量精確度提高了。測量時,應選擇適當的量程,為了方便在測量時使指針超過中間刻度,以減少測量誤差。如果在測量電路之前,不知道被測電流的大小,可先將量程選擇旋鈕置于最高擋位,然后再看指針偏轉的情況將量程旋鈕調整到較合適的位置。如果被測電路中電流太小,即使在最低量程擋指針偏轉角都很小,為了提高測量精確度,可將被測載流導線在鉗口的部分的鐵心柱上纏繞幾圈后再進行測量,將指針指示數除以穿入鉗口內導線根數,即得實測的電流值。測量時,應使被測導線置于鉗口內中心位置,以利于減少測量誤差。鉗形表不用時,應將量程選擇旋鈕調到最高量程擋位,以免下次使用時,不慎損壞儀表。
2、培養學生獨立識圖的能力
電路和電氣設備的設計、安裝、調試與維修都要有相應的電工用圖作為依據或參考。它是電氣工程技術的通用語言,凡從事電氣操作的人員,必須掌握識讀電工用圖的基本知識,具備照圖施工和檢修的能力。我們一定按照識圖的基本要求去識圖:結合電工基本原理識圖;結合電氣元件的結構和工作原理識圖;結合典型電路識圖;結合電路圖的繪制特點識圖。掌握識圖的步驟,閱讀圖紙的有關說明,包括圖紙目錄、技術說明、器材明細表及施工說明書等,這一步主要是了解工程的整體輪廓、設計內容及施工的要求。識讀電氣原理圖時,要根據電路圖的工作原理,首先在圖紙上先分析出主電路、控制電路,其次再先看主電路圖,后看控制電路圖。閱讀主電路可按照以下四步分析:第一,先看本電路設備的供電電源,實際上生產多用380V、50HZ三相交流電源;第二,弄清主回路中用了多少臺電動機,并了解各臺電動機的作用;第三,分析各臺電動機的工作情況,電動機與電動機之間是否存在一種相互制約的關系;第四,熟知主電路中所用的控制電器和保護電器,控制電器多為刀開關和接觸器主觸點,保護電器多用熔斷器、熱繼電器、自動開關中的脫扣器等。分析控制電路時,要先了解控制電路中常用的繼電器、接觸器、行程開關、按鈕等的作用、動作原理,再結合主電路有關元器件對控制電路的要求,即可分析出控制電路的動作過程。教會學生掌握常用的電子元器件的測量,熟讀色環電阻的阻值,電容的極性的判別,二極管、三極管的檢測,熟練地掌握電烙鐵的焊接技術,掌握焊接的動作要領和基本要求,能夠按照圖紙進行組裝和調試。
三、專業能力的培養
1、三相異步電動機的拆裝和檢修
培訓實習的學生熟練地掌握三相異步電動機的裝配技術和拆卸過程,拆卸不得得當,會拆壞設備,或者把零件及裝配位置弄錯,給裝配也會造成不少困難。培訓學生在拆裝電動機之前,一定做好拆卸前的準備工作,備齊拆裝的一些常用工具,一定要選好合適的地點來拆裝電動機,現場環境事先要整理好。一定要熟悉所拆電動機的結構、特點、拆裝要領及所存在的一些缺陷,一定作好標記,標出電源線在接線盒中的相序,培訓學生掌握電動機的拆卸步驟,熟練地掌握聯軸器或皮帶輪的拆卸;軸承的拆卸;端蓋的拆卸。掌握電動機的裝配技術,原則應與拆卸步驟相反。
2、安裝和檢修低壓電器元件能力的培養
學會運用萬用表檢測繼電器,接觸器等低壓電器元件質量及好壞,在控制板上安裝電器元件,根據電動機容量的大小來選擇導線線徑,分別接控制電路和主電路中,用萬用表的電阻檔來檢查主電路和控制電路接線是否正確,為防止接線錯誤造成不必要的短路事故。
3.板前明線布線的安裝工藝
盡可能少布線的通道,同路并行的導線按主電路、控制電路要分類集中,單層密排。控制電路一定要緊貼安裝面布線,相鄰的電器元器件之間也可“空中走線”。安裝導線盡可能靠近元器件走線,布線要求橫平豎直,轉彎處要成900的直角彎。同一平面的導線高低要一致,盡量避免導線交叉,用軟線來連接按鈕,連接配板上的元器件時一定要通過接線端子,并且要編號。
總之,通過培訓,使學生掌握了理論與實際相結合的這一特點,培養了學生的創新能力,思維能力,和動手能力,為學生以后的學習,從事電工作業的打下了良好的基礎。
參考文獻
[1]石小法電子技能與實訓北京高等教育出版社,2002.7.1
[論文摘要]低壓電網如何有效保持良好的工作狀態,降低電能損失,與電網穩定工作、設備安全運行、工安全生產及人民生活用電都有直接影響。分析無功補償的作用和主要措施。
無功補償是借助于無功補償設備提供必要的無功功率,以提高系統的功率因數,降低電能的損耗,改善電網電壓質量。
從電網無功功率消耗的基本狀況可以看出,各級網絡和輸配電設備都要消耗一定數量的無功功率,尤其是以低壓配電網所占比重最大。為了最大限度的減少無功功率的傳輸損耗,提高輸配電設備的效率,無功補償設備的配
置,應按照“分級補償,就地平衡”的原則,合理布局。
一、低壓配電網無功補償的方法
隨機補償:隨機補償就是將低壓電容器組與電動機并接,通過控制、保護裝置與電機,同時投切。
隨器補償:隨器補償是指將低壓電容器通過低壓接在配電變壓器二次側,以補償配電變壓器空載無功的補償方式。
跟蹤補償:跟蹤補償是指以無功補償投切裝置作為控制保護裝置,將低壓電容器組補償在大用戶0.4kv母線上的補償方式。適用于100kva以上的專用配變用戶,可以替代隨機、隨器兩種補償方式,補償效果好。
二、無功功率補償容量的選擇方法
無功補償容量以提高功率因數為主要目的時,補償容量的選擇分兩大類討論,即單負荷就地補償容量的選擇(主要指電動機)和多負荷補償容量的選擇(指集中和局部分組補償)。
(一)單負荷就地補償容量的選擇的幾種方法
1.美國:qc=(1/3)pe
2.日本:qc=(1/4~1/2)pe
3.瑞典:qc≤√3ueio×10-3 (kvar)io-空載電流=2ie(1-cosφe )
若電動機帶額定負載運行,即負載率β=1,則:qo
根據電機學知識可知,對于io/ie較低的電動機(少極、大功率電動機),在較高的負載率β時吸收的無功功率qβ與激勵容量qo的比值較高,即兩者相差較大,在考慮導線較長,無功當量較高的大功率電動機以較高的負載率運行方式下,此式來選取是合理的。
4.按電動機額定數據計算:
q= k(1- cos2φe )3ueie×10-3 (kvar)
k為與電動機極數有關的一個系數
極數:2468 10
k值: 0.70.750.80.850.9
考慮負載率及極對數等因素,按式(4)選取的補償容量,在任何負載情況下都不會出現過補償,而且功率因數可以補償到0.90以上。此法在節能技術上廣泛應用,特別適用于io/ie比值較高的電動機和負載率較低的電動機。但是對于io/ie較低的電動機額定負載運行狀態下,其補償效果較差。
(二)多負荷補償容量的選擇
多負荷補償容量的選擇是根據補償前后的功率因數來確定。
1.對已生產企業欲提高功率因數,其補償容量qc按下式選擇:
qc=kmkj(tgφ1-tgφ2)/tm
式中:km為最大負荷月時有功功率消耗量,由有功電能表讀得;kj為補償容量計算系數,可取0.8~0.9;tm為企業的月工作小時數;tgφ1、tgφ2是指負載阻抗角的正切,tgφ1=q1/p,tgφ2= q2/p;tgφ(ui)可由有功和無功電能表讀數求得。
2.對處于設計階段的企業,無功補償容量qc按下式選擇:
qc=knpn(tgφ1-tgφ2)
式中kn為年平均有功負荷系數,一般取0.7~0.75;pn為企業有功功率之和;tgφ1、tgφ2意義同前。tgφ1可根據企業負荷性質查手冊近似取值,也可用加權平均功率因數求得cosφ1。
多負荷的集中補償電容器安裝簡單,運行可靠、利用率較高。
三、無功補償的效益
在現代用電企業中,在數量眾多、容量大小不等的感性設備連接于系統中,以致電網傳輸功率除有功功率外,還需無功功率。如自然平均功率因數在0.70~0.85之間。企業消耗電網的無功功率約占消耗有功功率的60%~90%,如果把功率因數提高到0.95左右,則無功消耗只占有功消耗的30%左右。減少了電網無功功率的輸入,會給用電企業帶來效益。
(一)節省企業電費開支。提高功率因數對企業的直接效益是明顯的,因為國家電價制度中,從合理利用有限電能出發,對不同企業的功率因數規定了要求達到的不同數值,低于規定的數值,需要多收電費,高于規定數值,可相應地減少電費。使用無功補償不但減少初次費用,而且減少了運行后的基本電費。
(二)降低系統的能耗。補償前后線路傳送的有功功率不變,p= iucosφ,由于cosφ提高,補償后的電壓u2稍大于補償前電壓u1,為分析問題方便,可認為u2≈u1從而導出i1cosφ1=i2cosφ2。即i1/i2= cosφ2/ cosφ1,這樣線損 p減少的百分數為:
δp%= (1-i2/i1)×100%=(1- cosφ1/ cosφ2)× 100%
當功率因數從0.70~0.85提高到0.95時,由上式可求得有功損耗將降低20%~45%。
(三)改善電壓質量。以線路末端只有一個集中負荷為例,假設線路電阻和電抗為r、x,有功和無功為p、q,則電壓損失δu為:
u=(pr+qx)/ue×10-3(kv) 兩部分損失:pr/ ue輸送有功負荷p產生的;qx/ue輸送無功負荷q產生的;
配電線路:x=(2~4)r,u大部分為輸送無功負荷q產生的
變壓器:x=(5~10)r qx/ue=(5~10) pr/ ue 變壓器u幾乎全為輸送無功負荷q產生的。
可以看出,若減少無功功率q,則有利于線路末端電壓的穩定,有利于大電動機的起動。
(四)三相異步電動機通過就地補償后,由于電流的下降,功率因數的提高,從而增加了變壓器的容量,計算公式如下:
s=p/ cosφ1×[( cosφ2/ cosφ1)-1]
如一臺額定功率為155kw水泵的電機,補前功率因數為0.857,補償后功率因數為0.967,根據上面公式計算其增容量為:(155÷0.857) ×[(0.967 ÷0.857)-1]=24kva
四、結束語
在配電網中進行無功補償、提高功率因數和做好無功優化,是一項建設性的節能措施。本文簡要分析了三種無功補償的方法和兩種無功功率補償容量的選擇方法以及無功補償后的良性影響。在實際設計中,要具體問題具體分析,使無功補償應用獲得最大的效益。
參考文獻:
"任務驅動教學法"在實施的過程中,以任務為明線、培養學生的知識與技能為暗線,教師起引領作用,啟發學生,提出任務,學生完成具體任務的實施,知識點和技能包含在任務當中,學生完成任務也就完成了對知識和技能的掌握。
完成學習任務的過程就是學生知識的自我構建過程,正所謂"教學生十遍不如讓學生動手做一遍",學生在完成任務的過程中,需要靈活運用已有的知識,這樣既復習鞏固了之前學習的知識,又鍛煉了動手能力,而且學生在完成任務的時候,會有很強的滿足感,可以更大地激發他們的學習興趣和求知欲望,也會進一步激發學生對課程的學習動力。中職學校培養的是具有理論基礎和實踐能力的應用型人才,因此,在課程結構設計中增加一定量的生產工作情景和實踐環節,并將相關的知識技能融人到實踐當中,可以讓學生在完成任務的過程中既學習了知識,又鍛煉了實踐能力。
二、任務實施的過程
實施的步驟可以分為以下幾步:
1、創設情境,提出任務。教師針對學校的教學條件,從學生實際出發,充分考慮學生現有的認知能力、興趣等特點,設計出 "任務",讓學生來完成。
2、學生在教師指引下研究完成任務所需要的知識和技能。任務提出后,首先讓學生討論、分析任務,得出完成任務需要做哪些準備以及需要什么知識能力。如果任務涉及到已經學習的舊知識,教師可以簡單地回顧復習,對于新知識則應由教師進行啟發式講解,再由教師提供資料讓學生進行探究,這樣可以培養學生自我學習能力,提高他們利用已有知識學習新知識的能力。
3、協作完成任務。在完成具體任務的過程中,最好采用小組合作的形式,分好若干學習小組,明確每個學生在小組中的角色,讓他們為完成一個共同的目標而努力,同時小組之間可以開展競爭,讓學生在任務中體會到合作與競爭的快樂。
4、總結評價。評價過程很重要,可以把它作為激發學生學習積極性的手段,在評價時,采取小組自評、組間互評、教師評價相結合的方式;采用自評和互評相結合的方式,來鼓勵學生主動、客觀地評價自己和他人的學習成果,教師最后進行總結性評價,評價應以鼓勵為主,對完成任務不好的學生應促進其對自身學習效果的反思,目的在于通過評價促進學生的發展。
"任務驅動"教學中應注意的三個重要問題:
1、任務應具有可操作性,要符合學生的特點,通過完成"任務", 有利于培養學生的動手能力和合作精神。任務的目標要明確,任務不宜太大,一個大的任務可以拆分為幾個小的任務。它們之間并不是孤立的.而是相輔相成的。
2、每個小任務所對應的知識點應該是由易到難,因為知識的學習需要有一個逐步深入的過程;而且它們之間的關系是逐步遞進的,這樣才符合學生的認知規律。
3、學生在完成任務的過程中應能積極討論、互助協作,學生是完成任務的主體,教師在其中起指導的作用。
三、具體案例
電工類專業課是實踐性很強的課程,學生不僅是簡單地學習電工理論知識,還要培養實際的電工操作能力。其中不少內容比較適宜開展任務驅動的教學方式,比如:照明電路的安裝、配電柜的接線、電機的點動和連動控制電[dylw.net專業提供論文寫作,歡迎光臨]路、電機的正反轉控制電路等;讓學生"動"起來,通過動手操作、自主學習、合作交流,激發學生的學習熱情,做到在"做"中"學"的目的。
案例:"自鎖控制電路的安裝與檢測"
任務應用的背景:
學生已經學習了三相異步電動機的點動知識,手按下啟動按鈕,電動機轉,手一松開,電動機就停了。而現實生產中經常需要電機連動,就是手按下啟動按鈕,電動機運轉,手松開以后,電動機仍然繼續運轉,直到手按下停止按鈕為止。
任務實施的目的:
1)掌握使電機連動的原理——自鎖原理
2)掌握自鎖線路的安裝
3)掌握控制線路的判斷與排除
1、創設情境,提出任務
任務一:畫出自鎖控制正轉電路的電路圖
任務二:安裝控制電路
控制電路的安裝:為方便檢查,在導線兩端線頭套上標有與電路圖相一致編號的編碼套管
任務三:對控制電路進行檢測
分段電阻測量法查找故障點:根據被測電路的電阻阻值大小來判斷該電路的通與斷,從而判斷存在的故障點
(其中:R為接觸器KM線圈的電阻;在進行3-4檢測時需先按下按鈕SB1)
分段正常的值不正常的值實測情況存在的故障
1-20∞
2-3R0或∞
3-40∞
4-50∞
2、學生在教師指引下研究任務所需要的知識和技能
自鎖正轉控制線路能控制電機長時間連續工作,利用交流接觸器自身輔助觸頭閉合的這把"鎖",來維持線圈通電的作用稱"自鎖"。
自鎖觸頭選擇——接觸器的常開輔助觸頭
安裝位置——并接在啟動按鈕兩側
實訓設備:電工考核配電柜、導線、剝線鉗、螺絲刀
3、任務的實施
1)學生小組分配任務
2)畫出電路圖,根據電路圖在配電柜上接線
3)檢查接線,經教師檢查允許后通電測試
4)教師設置故障點,由學生進行檢測
4、總結評價
評價標準包括:各小組完成任務的時間、接線的工藝要求和走線規范、安全用電規范。評選出優勝小組,不僅對工藝進行點評,而且對學生解決問題的方法、協作精神進行點評。通過自評,互評、教師點評,幫助學生總結完成任務過程中的技能和方法,促使學生反思自己的思路和操作,從而鞏固所學的知識與技能。
四、小結
在任務實施的過程中,教師要充分發揮指導者的作用,加強巡視指導,特別注意關注學習能力差的學生,并對完成任務有困難的學生給予必要的幫助指導,對于他們完成的任務或作品要多給予鼓勵;同時,要利用好總結評價這個手段,對學生在任務過程中的表現進行積極的評價,以激發學生的學習主動性。