以项目教学法开发电力拖动实训课程初探

电力拖动实训课程是电工课非常重要的内容,它较好地体现了理论与实践的结合,从知识向能力的转化,对学生学习知识、发展能力,甚至健全人格的形成都具有很大的帮助。通过实训培养学生实际动手操作能力,规范的操作习惯,以及运用理论知识解决实际问题的能力,并进一步培养起学生良好的职业能力。从最初的单元件认识到简单控制电路、再到复杂控制电路,通过一个个教学项目,由浅入深、从简到繁整体开发、设计电力拖动实训课程,符合学生的认知规律,能够在课堂教学中把理论教学与实践教学有机地结合起来,充分发掘学生的潜能,从而提高他们解决实际问题的综合能力。

一、项目教学简介

1.什么是项目教学法?项目教学法是让学生在教师指导下通过完成一个具体、完整、有价值的“工作项目”而进行学习的教学方法,它将传统的学科体系中的知识内容转化为若干个“教学项目”,围绕着一个有价值的项目组织和开展教学,使学生能直接全程参与,探究、求证。具体包括:①确定项目任务,师生通过共同实施一个具体、完整的“项目”来进行教学活动。②制定项目计划,学生自己制定项目工作计划,确定工作步骤和程序。③实施计划,学生在教师的指导下以小组合作的方式,自行组织完成项目。学生主动、全程参与项目的实施,主动去解决项目中的问题,真正成为学习的主人。④检查评估,对学习成果的评价,注重的不是最终结果,而是完成项目的过程。⑤归档或结果应用。采用项目教学,真正实现学生在“做中学”,在“学中做”,成为学习的主人。

2.项目教学法的设计原则。

(1)以学生为中心,又充分发挥教师的协助、辅导作用。

(2)选择合适的项目。①项目课程的项目,可以是一个有代表性的工作任务,包涵若干个实际工作子任务;也可以是一个典型的工作流程,完整地经历某一产品的生产全过程;也可以解决某个单个或局部的问题,等等;项目课程从其逻辑关系有:递进式(按复杂程度)、流程式(按工作过程)和并列式(按任务安排)等。②项目课程中的主要内容:是以工作任务中的职业能力培养为目标,主要包括工作任务、技术实际知识、技术理论知识、拓展性知识、工具材料、教学要求、技能考核要求、学习时数,等等。其中,技术实践知识是指完成某项工作任务必须具备的操作性知识,如操作步骤、工艺、工具设备等。技术理论知识是指完成该工作任务必须具备的理论性知识,用于解释“为什么要这样操作”,其基本要求是以满足工作过程为基本原则。技能考核要求应全面反映职业资格标准和岗位规范要求,并有机嵌入专业课程标准之中。

二、以项目教学开发、设计电力拖动实训课程

电力拖动实训课程主要内容有:单向控制电路、双向控制电路、降压起动电路、制动控制电路、调速控制电路、综合实训(万能铣床控制线路)。根据项目内在的逻辑关系,由由浅入深、从简到繁先分成这几个大项目,再分解为更小的项目。

1.单向控制。最基础的两个单元电路:点动控制电路与连续控制电路。如果这两个基础项目学生能在理论上透彻理解,并通过实际操作(包括:元件检测、元件布置与安装、电路接线、万用表线路检测、通电检测、故障查与维,等等)加以证实,那么再学习其它电力拖动控制电路就比较轻松。只要把点动控制电路和连续控制电路适当组合就可以得到其它单向控制电路:点动与连续混合控制电路、两地控制电路、顺序控制电路。所以说,点动控制电路和连续控制电路是最基础的两个教学项目,学生务必掌握好,是今后进一步学习的基础。在此过程中,要设置好过渡问题:点动控制电路不足之处在哪?如何从点动控制过渡到连续控制(在常开按钮并接在交流接触器辅助常开触点,接好电路,却发现无法关机,所以必须在控制串接一个常闭按钮)?如何实现既可以点动控制,又可以连续控制的混合控制?如何实现两地控制?如何顺序控制?这些问题具有很强实际价值和意义,引导学生不断思考与探索,不断去分析、解决这些实际问题,从中得到锻炼与提生。学生从简单、点滴开始,层层推进,恰当设置好一个个过渡性小的问题,引导学生从原理上理解,做好电路原理图,再转化到接线图,安装元件、最后接线、通电检验。

2.双向控制。电动机的双向控制主要有:电机的正反转控制、行程控制、自动循环控制等。在实际中既需要电动机能正转,又能反转?怎么才能实现电动机的正反转?只要改变接入三相笼型异步电动机绕组的电源相序来实现正反转控制,怎么来实现对接入三相笼型异步电动机绕组的电源相序的改变?可以有多种不同选择方案,有不加任何联锁的正反控制线路,按钮联锁的正反控制线路,接触器联锁的正反控制线路,接触器、按钮双重联锁的正反控制线路。这些方案各有优缺点,由不同小组去实施,最后通电检验,并做比较。下面是以项目教学开展三相异步电动机正反控制教学案例。

(1)项目任务:三相异步电动机正反控制线路设计、安装与检测。

(2)项目方案:学生可能出现的项目方案,有不加任何联锁的正反控制线路,按钮联锁的正反控制线路,接触器联锁的正反控制线路,接触器、按钮双重联锁的正反控制线路。

(3)项目实施:①项目所需器材:各小组根据自己设计的方案选用相应的器材,主要有:三相闸刀开关(1个)、熔断器(5个)、交流接触器(2个)、热继电器(1个)、组合按钮开关(1个)、接线端子、导线、木板(45cm×45cm×1cm),器材的规格与价格由学生自己去了解、选用。②项目所需工具:常用电工工具有十、一字螺丝刀、尖嘴钳、剥线钳、钢丝钳、验电笔、万用表(1只);③项目所需图纸:三相异步电动机正反控制线路原理图、布置图、接线图。

(4)项目评估,如下表。

对于成绩考核,各小组先收集整理好材料进行自评,然后在教师的指导下,由各小组长组成考评小组,以小组答辩的方式进行考评,注意要让更多的学生参与考评当中,在考评中取长补短、相互学习、相互促进,并将各小组的材料(包含项目任务,项目计划或方案,项目实施所需的元器件和工具清单、图纸、操作使用说明书、检修记录、工序流程,还有质量控制措施,安全措施等材料)进行汇总,结合各小组实际成果,得出最后成绩。

3.降压起动控制。为何采用降压起动?常用降压起动的方法有Y-△降压起动,定子绕组串联电阻(或电抗器)降压起动,自耦变压器降压起动,延边三角形降压起动等。

4.制动控制。为何要制动控制?常用的制动控制的方法有反接制动、能耗制动。

5.综合实训。万能铣床控制线路的检测与维修。

三、开展项目教学注意事项

1.项目要具有良好的可操作性和层次性,学生通过主动的探索和学习有能力完成的。

2.项目要有趣味性,学生对项目及其结果有浓厚的探究兴趣,在项目实施过程能够吸引、维持学生的注意,激发学生的学习积极性和讨论热情。

3.项目应有助于对学生良好品格的培养,在项目实施过程有利于对学生进行情感、态度和价值观的教育。

4.项目讨论评估时要尊重学生的努力与成果,耐心地听取他们的想法,切记不可在他们面前评论是非功过,应充分发挥团队协作精神。

项目教学法是以能力模块为项目单元,以学生职业能力的有效发展为最终教学目标。在教学中坚持以学生为主体、教师为主导,教师起组织协调、咨询、引导作用。在教学中,实现了理论教与实践紧密、有机地结合,学生“学会”与“会学”,锻炼了他们的动手能力、分析,以及应变能力和解决问题的能力,等等,培养了其合作互助的团队精神;实现了以教师为中心向以学生为中心的转变,以教材为中心向以工程项目为中心的转变,以学生课堂接受为中心向以学生实际工作为中心的转变。这些转变都体现了职业教育的特色与本质。