《电气控制实训》项目教学中的1+1
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摘 要：项目教学法是学生在教师的指导下亲自处理一个项目的全过程。根据我校学生特点，学校进行了大量教研工作在学校内组织项目化教学改革。本文主要涉及《电气控制实训》项目化教学中的学习与工作、理论与实践的关系，以及项目化改革后一些教学新方法。
关键词：项目教学 电气控制 1+1
项目教学法萌芽于欧洲的劳动教育思想，最早的雏形是18 世纪欧洲的工读教育和19世纪美国的合作教育，经过发展到20世纪中后期逐渐趋于完善，并成为一种重要的理论思潮。2001年4月，查德博士曾来北京讲授“项目教学法”受到普遍关注。根据我校学生特点，学校进行了大量教研工作认为这种教学方法十分适合我校的教学改革，故大力在学校内组织学习研究。我们实践教学科在项目教学中有着得天独厚的优势，所以这方面走的更深一步也有了一些感悟。下面我就《电气控制实训》项目教学中的1+1方式进行一下简要的阐述。
项目教学法是学生在教师的指导下亲自处理一个项目的全过程，在这一过程中学习掌握教学计划内的教学内容。学生全部或部分独立组织、安排学习行为，解决在处理项目中遇到的困难，提高了学生的兴趣，自然能调动学习的积极性。因此“项目教学法”是一种典型的以学生为中心的教学方法，其核心是不再把教师掌握的现成知识技能传递给学生作为追求的目标，或者说不是简单的让学生按照教师的安排和讲授去得到一个结果，而是在教师的指导下，学生去寻找得到这个结果的途径，最终得到这个结果，并进行展示和自我评价，学习的重点在学习过程而非学习结果，他们在这个过程中锻炼各种能力。教师已经不是教学中的主导地位，而是成为学生学习过程中的引导者、指导者和监督者，学生具有90%的积极性。
一、学习和工作1+1
传统的教学方法在教学形式上老师讲，学生听。在教学内容上理论知识重于实践操作，在教学目标上重知识轻能力，在交流方式上教师学生交流单一且缺少师生间互动及相互合作，在参与程度上学生不够积极。
传统教学主要是针对知识目标的强化训练，教学内容也只是局限于课本知识，与生产实践严重脱节。《电气控制实训》课程进行项目化教学改革后首先确立了两个直接面向的工作岗位“低压电气装配工”及“低压电气销售”。根据其岗位需求有的放矢的安排教学内容组织教学活动，进行实际工作的演练。将学习与实际工作有机的联系在一起，在工作中学习，有效的调动了学习的积极性提高了教学效果。项目化教学后，教学更加贴近实际、更贴近学生也更加符合职业教育的本意。
二、理论与实践1+1
《电气控制实训》这门课的先导课程主要有《电工学》和《电拖动控制电路》。这两门课程相比，《电工学》缺少低压电器结构及工作原理这一部分内容，基础比较差的同学在学习和讨论线路时，大部分都会感觉比较抽象，比较吃力，若以最简单，最直接的方式演绎出来，那么理解起来就容易多了，因此这就要求教师把握好理性和感性的结合。
我的做法是在进行理论课教学之前，准备大量的实物及其部件，利用学生的求新、求奇、求特的心理，先吸引学生注意。在实际内容之前先发放“北京铁路电气化学校第二食堂杂货梯”电气控制线路装调任务单，以一个实际的工作项目为引导，提出任务要求及验收规范标准，让学生查阅资料并讨论分析提出解决方案及所需设备和材料。理论上以提供参考资料、规范标准、典型案例为主，实践上以实际完成整个电气控制线路安装及调试为主，通过这种方法用实际项目贯穿将理论与实践联系起来达到1+1大于2的效果。
三、电器元件知识及应用1+1
在电气控制这门课程中，电器元件是最基础的组成部分，对于电器元件的学习传统上主要是学习电器元件的外形结构、符号用途、安装和使用。若采用项目教学法，在传统的教学内容中要补充这些常用电气元件的检测和选用。尤其是电气元件的选用，在整个项目教学中非常重要，同时电器元件的选用也能将理论与实践很好的结合，并能训练学生综合素质和能力。
在传统的实验课和实习课上我们经常直接给学生准备好各种设备和元件并告诉学生这些元件是什么、干什么用以及怎么用。而在项目教学法中，关于电器元件的选用学生首先要根据项目要求选择所需元件，这样就学习和巩固了电器元件的用途，然后要通过计算得出所需电器元件的参数锻炼了学生的计算能力，最后选择合适的电器元件训练了学生查阅产品资料识读设备铭牌的能力。
四、电器原理图的1+1教学法
“北京铁路电气化学校第二食堂杂货梯”电气控制线路装调项目的电气原理图基于电气控制课程中比较简单的“接触器连锁正反转电路”。而在这个电路的教学中传统的是先讲授点动控制和单相连续运行控制然后再介绍正反转控制，相互间没有明确的联系，如果照本宣科的进行解说授课，学生会感到枯燥和烦冗。
我在教学过程中则是不采用挂图或者投影，而是采用“1+1”的教学法，即在最简单、最基础的点动控制线路上进行添加相应若干元件、电器，边教边画，由简到繁，将一种控制线路与另一种控制线路之间的联系进一步的显现出来，如下图1是最简单的点动控制线路的控制部分，这一电路相对比较简单，在学生弄懂该电路之后，提出问题让学生思考，电动机工作后如果我们操作工人放手从事其他工作，要求电动机必须持续工作时，这时该怎么办？利用电器自身的条件，是否能完成上述的要求？如何完成？这时在启发和引导学生下，我补充画上适当的元件，就得到了图2电路，即单相连续运行控制线路，它是在点动控制电路的基础上添画了操作按钮SB2、交流接触器的常开辅助触点和热继电器。
交流接触器启动按钮SB1并联接触器常开辅助触点，当按下启动按钮SB1时接触器KM线圈得电，KM常开辅助触点闭合，电流通过KM常开辅助触点形成回路这个结构成为自锁，电动机启动后实现连续运转。这时教师可向学生提出问题：需要长期的连续运转及频繁的启动的电动机，如何防止因过载电流过大而引起的电动机的过热和电动机的烧毁呢？这个问题是加入热继电器解决的。如前一问，我们如果加入了交流接触器的常开辅助触点和热继电器但电路缺少一个控制环节，即电动机会永转不停，想要停止电动机的运转，必须切断电路的总电源，如何实现呢？通过教师的启发及各种引导，学生最终会在电路上添加上SB2停止按钮，使电路达到完美，完善。
图1 点动控制电路 图2 连续运行控制电路
我们的教学任务是杂货梯的电气控制，若想控制电梯的上下运行，就要控制曳引电动机的正转和反转。那么电机的正转和反转则是怎么实现的呢？先利用电机课的基础知识，对调电机任意两相电源线的位置便可实现电机的反转，如图3所示。
图3 电机的反转
图4（a）主电路，当接触器KM1主触点闭合时，电机向一个方向转动，当接触器KM2主触点闭合时，L1与L2两相互换了位置，电动机向另一方向转动。由此将控制电机正反转的问题转变为控制两个接触器主触点闭合和断开的问题。
怎么控制接触器主触点的通断并使其保持这个状态？这要用到前面所讲的连续运行控制电路，但我们要控制两接触器的主触点所以要用到两个连续运行控制电路如图4（b）所示。
我们再把两个连续运行控制电路的重复元件及线路简化便成了图4（c）的电路，这样便可以控制电机的正反转了。
但图4（c）的电路并不安全。当接触器KM1主触点闭合电机运行转动时，如果没有先按停止按钮SB3而直接按下了反转按钮SB2，这时KM1与 KM2两个接触器主触点同时闭合，电源L1与L2两相直接接在一起，便发生了相间短路故障，这样是非常危险的，所以绝对不允许发生。
为了避免两接触器同时得电而造成电源相间短路，在控制电路中，分别将两个接触器 KM1与 KM2的辅助常闭触点串接在对方的线圈回路里，如右图4（d）所示。
这种利用两个接触器（或继电器）的动断触点互相制约的控制方法叫做互锁（也称联锁），而这两对起互锁作用的触点称为互锁触点。
五、电气安装软件与硬件1+1
在电气控制电路安装中，以前的教学方法是用已经安装好的配电盘作为实例，教师讲解和演示。这种方法有一定优点，但在实际授课中也存在一些问题。比如：单调的电器配电盘不能引起学生兴趣，复杂电路学生看不到细节处理，场地所限不能够照顾到所有学生。
为此在《电气控制实训》课程项目化教学改革后，我们用Unigraphics NX软件对配电线路进行1：1建模如图5所示，在教学中用模拟软件进行演示讲解，这样不仅提高了学生的兴趣而且以前很难做到的局部细节讲解和配线步骤讲解得以轻松的实现。
项目化教学改革在我校已经实行一年有余，总体效果令人满意。以上所述的《电气控制实训》项目教学中的1+1，只是我在教学实践过程中自己的一些心得体会，也有不完善的地方。今后我在进一步掌握教学方法及规律的同时，也要尝试多种多样的教学手法，提高学生的学习兴趣，开发学生的思维，培养他们的动手能力和创造力。注意理论联系实践，通过教与学有机结合，有效的提高教学质量，培养出更优秀的技能人才。
图4 接触器联锁正反转控制电路的变化过程
图5 Unigraphics NX软件在《电控实训》课程的应用
参考文献
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