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《电力拖动控制线路》教学探索
作者：王玉环
关键词：问题；素质教学；自主创新意识；可编程控制器
《电力拖动控制线路》教材版本较多，主要教学内容体系基本相同，由低压电器、电动机控制基本环节、典型生产机械控制线路等部分组成，个别教材根据当前形势需要适当充实了可编程控制器教学内容。但从总体上看，所有教材的内容滞后性依然严重，知识体系的安排不合理，缺少与不同学科间横向联系，缺乏对学生技能培养的系统性。为此，笔者对《电力拖动控制线路》教学进行了改进。
打破常规，确定教学核心内容教学内容在适用所有学生的同时，还要满足即将参加对口升学考试学生的需要，应使教学内容有一定的阶梯性。为此，应将交流电动机自锁正转控制线路、联锁控制、顺序控制确立为重要的基础内容，以交流电动机基本控制环节设计为主线展开教学，并突出技能训练及能力培养。要适当选择并讲解教材中的重点和难点内容，加强学科间横向联系，注重内容的针对性、实用性和科学性，删除一些与实际不相适应的内容，增加与充实一些与新技术、新设备（如可编程序器）相关联的教学内容，为后续课程的学习奠定良好的基础。
创新方法，提高教学效果一般在机电类《电力拖动控制线路》的教学内容编排上，首先逐一介绍各种不同的低压电器，再展开和分析电力拖动控制线路各个环节的原理图。由于低压电器种类多，每一课时教学内容多而杂，学生在学习过程中感到很枯燥。同时，在电力拖动基本环节线路图的学习中，学生往往知其然而不知其所以然。这很不利于培养学生的自主意识和创新能力。因此，改革本学科的重点就在于方法创新，应将教学核心内容置于优先地位，突出重点、技能培训和方法引导。这样才能激发学生学习兴趣，提高课堂教学效率。在教学中笔者对电力拖动课程进行了改革。在理论教学阶段利用图纸让学生认识和使用每一件电器。在教学中，先将图纸中的图形和文字符号与实物一一对照说明，然后简述电器简要原理或操作要领，讲述电器的选用方法和标准规格，最后简要介绍线路的工作原理。这样激发了学生的求知欲。在技能实训阶段，将教学分成两步：第一步为前期工作，在该步骤中强调学习方法的培养，目的在于提高学生的学习自主意识与动手能力。由于一般教材中只有电气原理图，没有安装接线图纸，这样学生在实践中就无法将实验性知识转化为实用性技术。为此，技能实训的目的就在于将电气原理图转为直接可以实用的线路装置。笔者在教学中补充讲授了三方面内容：（1）将原理图中以“绝对等电位点”为标准对电路进行编号，将电力原理图一分为三，即按钮部分、控制电路（除按钮部分以外）、主电路。（2）按电器元件实际位置，画出各自部分的接线图。（3）调查安装过程中，工艺要求，仪表使用及安全问题。存在的问题则放在实训中进一步解决。由于这种方法具有通用性，在随后复杂电路技能训练中，学生基本上都能自主地进行，效果十分理想。技能训练第二步，即实训过程，由于前期准备工作充分，仅用了2～4课时，绝大多数学生已基本掌握规范操作要领和方法。在技能训练环节上，通过方法创新，与一般实际性方法比较，教学效果显著。
钻研教材，解决好知识重点、难点一般教材知识体系、编排结构上的不合理性，导致对本学科一些重点、难点问题无法作出全面系统解释或者解释过于笼统和抽象，造成学生在理解掌握上难度增大，学生往往难于发现解决问题的切入点，例如在讲授有触点开关电器以及对交流电动机过载与短路保护问题上都存在这个问题。笔者在这方面也做了有益的尝试：（1）在讲授电器原理图时，从图纸上引出同样的开关符号，可以代表不同电器，如讲解刀开关QS这一问题时，就重点解决了有触点电器开关存在的普遍性与特殊性问题。QS刀开关实际上是HK系统和HH系列之分，在使用上也应该有区别。为了进一步说明区别，引入有触点开关电器共性问题：电弧。从电弧危害性、灭弧重要性及是否有灭弧装置说明HK、HH二类开关电器在使用操作上的区别。（2）在讲授交流电动机短路及过载保护这个问题时，学生都知道过载与短路电流，指的是电动机实际电流IM超过额定电流IMN，即电流过大。但两者电流大小区分点，在一般教材上几乎都没有提及这个问题，学生很难把握这个“模糊概念”，即两者有一个明确的范围，却没有一个明确区分值。事实上，从保护电器熔断器及热继电器的选取用角度上，这个问题就能迎刃而解。从选取熔断器熔体电流IRT=（1.5～2.5）IMN、热继电器整定动作电流IZT=IMN中可以看到这个区分度。IMN≤IZT为电动机正常运行电流，IRT＜IM＜IZT视为过载电流，IM＞IRT视为短路电流。由此还可以解释两种电器功能不能替代原因，以及IZT调整不当对电机过载保护造成影响等一系列难以回答清楚的、非常重要的问题。
加强学科内在联系，提高学生综合能力一般电力拖动教材在组织《电力拖动控制线路》内容上基本上按电动机控制基本环节展开，但在形式上几乎千篇一律地先给出原理图纸然后再分析线路工作原理，缺乏学科内在知识结构联系，结果是学生了解这个电路，但不知道这个电路是怎么来的，为了掌握它，只得死记硬背图纸。这样，大大削弱了学生的电路设计应用能力，对后续课程教学也不利。因此，加强学科内在知识结构联系目的就在于提高学生这方面的能力，有效地组织课堂教学。笔者着重解决了以下三个问题：（1）首先确立了教学重点内容，即重点学好电动机自锁控制、联锁控制及顺序控制内容。利用一般方法将这些电路结构原理讲透，做好技能训练，使学生有一定感性认识和理性认识基础。进一步加强顺序控制中的顺序起停控制以及定时控制内容的教学。（2）培养学生观察思考问题方法。如可将顺序控制中设备运行过程分两种不同角度观察，即操作人员观察到电动机设备的起停现象，与专业人员观察到电器具体动作过程。一般教材缺乏这方面引导，往往导致学生视野混乱，注意力分散，学习难度加大。（3）对学生进行语言和思想训练，例如在顺序控制教学中，可将两台电动机M1、M2顺序控制过程看成交流接触器KM1、KM2线圈通断过程，即由具体到抽象的过程，反过来，也可将KM1、KM2线圈通断过程看作同一设备或同一台电动机两个控制过程，其控制电路相同，对象可以相同也可以不相同，即由抽象到具体过程，并将这些典型控制要求组织成为公式化线路，成为线路设计的基础。在重点解决上述三方面工作以后，对电动机基本控制环节线路展开不再是简单给出原理图再进行分析，而是从电动机控制基本知识出发，结合顺序控制“公式化线路”“从无到有”的设计过程。例如电动机Y-△降压起动控制电路实质上就是控制电机Y、△运行两只交流接触器带定时的顺序控制。通过设计出的线路再进行动作原理验证分析来完善设计。由于一般教材本身给出了线路结构原理，因此学生很容易从双向过程“综合设计←→具体分析”中掌握线路结构原理，通过课程内在规律的知识体系联系，极大地提高了学生从整体上把握电气线路结构及电气线路综合设计的能力。
加强横向联系，开创学生视野自锁线路，顺序控制，联锁控制也是后续课程可编程序控制器学习和程序编制基础。同时作为开关电路本身，内在逻辑规律与数字电路密切相连，如自锁线路与RS触发器逻辑上一一对应，联锁平等性即互锁就是数字电路中的约束条件，联锁不平等性即为优先权控制等等。一般教材没有注意到这些学科间相互联系，忽视了对学生自主创新意识的培养。如果在教学过程中有意识地加强这种联系，就会促进学科间良性互动，共同促进，在后续课程教学中特别是可编程序控制器学习和程序编制教学中更能体现这种联系的重要性。
总之，随着经济发展，技术不断更新，教材改革与建设必须与时俱进，教学方法手段也应不断改进。
作者简介：
王玉环，女，宁夏轻纺技工学校讲师，从事《电工学》、《电力拖动控制线路》、《电机与变压器》等课程的教学工作。