利用多媒体提高“双速电动机调速电路”教学有效性

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摘 要：“双速电动机控制电路”以下简称“双速”是《电工技能与实训》学科的教学内容，其技能性强，采用传统教法，难以实现师生互动。为此，教师要从优化教学手段入手，运用动画和仿真技术进行教学设计，探索“做中学，做中教”的教学模式，寻求新的教改思路。

关键词：形象化；情景性；过程性；实践性；互动性

在多年的《电工技能与实训》教学中，每当传授“双速”等技能性强的知识时就感到困惑，教师费尽了口舌围绕着电路图泛泛说教，学生却不买你的账，究其原因之一是由于教学手段陈旧，不能激发学生的学习兴趣，师生之间缺乏互动，使传导知识受阻。对此，教师在优化教学手段和方法上进行尝试，注重采用多媒体技术，使教学的有效性得到显著提高。下面结合“双速”的教学设计来加以阐述。

一、充分发挥形象化教学功能

中职学生的共性是：不善于抽象的理性思考，热衷于观看科幻电影那样的具有形态变化的学习氛围。

对此，我将“双速”的教学内容划分成七个模块，其中的前三个为器材、电路和原理，适合于采用动画教学手段，以发挥形象化教学功能。

（1）器材。图1呈现的是“器材”模块的主画面。

对电路中用到的各种器件进行归类，摆放在一个虚拟的器件库中，鼠标滑到各个器件的主置，能进行全方位旋转，调动学生的形象思维来识读器件。鼠标滑到器件的特定部位，可交互显示其结构与功能，如交流接触器的主触点等，将感性知识上升到理性。

（2）电路。图2呈现的是“电路”模块的主画面。

先引导学生观察接线图，形成器件在电路中的位置感，再解读原理图和接线图之间的对应关系。

点击原理图中的任一图形符号，在接线图中对应的器件将作高亮显示，将原理图中抽象的图形符号，映射到接线图的具体实物，同时指出该器件的名称和作用，如点击KM1将告知为“低速接触器”，为学生的自主学习提供帮助。

（3）原理。图3呈现的是“原理”模块的主画面，可按如下顺序播放动画：

①合闸送电。电源开关的动合触点闭合，引入电源。

②低速运行。按下低速按钮SB2，其动断触点断开实现互锁，动合触点闭合，使KM1线圈通电，其动断触点断开实现双重互锁，动合触点闭合自锁，主触点闭合，使定子绕组角形连接，构成四极电动机低速运行，同步转速为1500r/min。

③高速运行。按下高速按钮SB3被其动断触点断开实现互锁，动合触点闭合，使KM2、KM3线圈通电，其动断触点断开实现双重互锁，动合触点闭合自锁，主触点闭合，使定子绕组双星形连接，构成二极电动机高速运行，同步转速为3000r/min。

④停止工作。停止按钮SB1被按下，使KM2、KM3线圈均失电，主触点断开，使电动机失电，停止转动。

当某一电路被接通时，将伴随有代表电流流动的红色虚线出现，同时在电动机处出现转子转动的场景，且低速时转动慢，高速时转动快，颇具形象性。

（2）融“情境性、过程性、实践性、互动性和智能性”功能于一体。采用仿真技术，构建虚拟的职业场景，可完成与真实工作环境相对应的职业活动，并产生相应的影响和结果，使学生的职业素质得到培养，还弥补了设备不足的缺陷，节约了实训经费。

故此，在“双速”中设计出的后四个模块是：布局、接线、运行和排故。通过虚拟实训室，创设职业情境，进行过程性、实践性和互动性教学。

①布局。在“布局”模块中，首先依据国家职业标准，提出布局原则供学生参考，再参照CKA6150数控车床中配电箱的布局，确定出“双速”的标准布局模板，如图4所示。

为学生提供一个空白的配电板和图1所示的器件库。并提示：用鼠标按住器件库中的某一器件，拖动鼠标将器件放到配电板的合适位置，松开鼠标即可完成对该器件的摆放。同时还能自动计分作量化评定。

②接线。在“接线”模板中，依据国家职业标准，提供接线原则和如图5所示的接线模板供学生参考。

给出操作方法如下：

颜色为红色并闪动的对应当前要连接的导线，将光标放在实物图中对应的连接点处点击后，则在该处出现一具有橡皮绳功能的导线，移动鼠标，该导线也跟随光标的移动而被拉长，将光标对准另一个连接点并点击，若正确，将出现规范的连接线，不正确此线消失。每做一步，都会有相应的操作提示，据此进行正确操作。

当接线有困难，可点击“答案”按钮，将出现已完成的接线图，如图6所示，可参考该图进行的操作，同时还能自动计分作量化评定。

③运行。图7呈现的是“运行”模块的主画面，提供运行图和操作步骤。

点击空气开关，其手柄将扳上引入三相电源。

点击低速按钮SB2将被按下，KM1变为红色以示通电，同时伴有其吸合声，电动机低速转动，并伴有其声音。

点击高速按钮SB3将被按下，KM1的红色消失以示断电，KM2、KM3变为红色以示通电，同时伴有其吸合声，电动机高速转动，并伴有其声音。点击停止按钮SB1将被按下，KM2、KM3线圈失电，红色消失以示断电，电动机随之断电，停止转动。

④排故。在“排故”模块中，提供如图8所示的排故模板，其中设有故障现象、故障分析、故障检查和故障判定四个控制按钮。

点击“故障现象”，画面转换为图9。呈现如下的操作步骤：步骤1.合上电源开关。步骤2.按动按钮，通电运行与操作。该故障现象的表现为：低速正常，高速只能点动。此后，画面自动转换为图10（图10中的1、2、3号线闪烁）。

点击“故障分析”，给出故障诊断：由于高速只能点动，则故障发生在KM2、KM3的“自锁”回路中。应检查1、2、3号线是否断路。

点击“故障检查”，画面转换为图11。并呈现如下操作步骤：步骤1：断开电源开关。步骤2：将万用表旋到 “R×10”挡位上，调零。步骤3：检测1、2、3号线是否断路。在检测过程中，对断电、选挡、调零、检测点选择等，都给出相应的操作提示。

本教学课件设置的故障点为2号线断路，故当测量2号线时，表的指针指向无穷大。其余均指向零。

在画面下方给出 “故障判定”：

1号线断路 2号线断路 3号线断路

当判断正确后，随即出现“测试”按钮，点击后试机正常。

由上述教学设计编写成的脚本，曾于2005年入选了高等教育出版社首家研制的《电工技能与实训》教学软件中，本人还参入了其中的多个实训项目的研制，该软件产品已作为中职教育国家规划教材的配套光盘于2006年3月在全国发行，并获原国家新闻出版总署二等奖。我校率先使用该软件，收到了明显的教学效果，通过软、硬件结合训练学生，参加瓦房店市电工技能竟赛，连续两届包揽了大赛的个人前5名和团体一等奖，收到了明显的教学效果。

参考文献：

[1]曾祥富.电工技能与实训[J].北京：高等教育出版社， 2002.

[2]电工技师手册编辑委员会.电工技师手册[J].北京：机械工业出版社，2004.