电工专业技能实操课程教学方法的研究

文/中山市第一职业技术学校 曹 宁 魏仲源

一、课程背景

(一)中等职业技能教育专业技能课程考试

广东省中等职业技术教育专业技能课程考试是由广东省教育考试院组织的广东省高等学校招收中等职业学校毕业生的资格考试。该考试具有很高的效度与新度，学生的成绩可作为高职高专院校的“敲门砖”。

(二)电工技能教育专业技能课程考试

电工技能教育专业技能课程考试的考试形式由理论知识和操作技能两部分组成。理论知识部分实行闭卷考试，题型为选择题和判断题。实操部分包含线路的连接和功能的调试。

(三)电工专业技能实操课程介绍

根据《广东省中等职业技能教育专业技能课程考试大纲及样题电工课程》要求，电工操作技能考试总共有三套样题，三套样题分别是时间继电器自动控制Y-△降压启动控制电路、电动机正反转及能耗制动、三相交流异步电动机的顺序控制，样题内容主要考查学生的接线、检查、调试能力，其功能分数占70%。因此，本课程着重培养学生对继电线路的检查与调试能力。

1.电工专业技能实操考试内容与要求

(1)三相异步电动机的直接启动控制电路：掌握正反转、行程控制、顺序控制与多地控制的原理与电路的连接。

(2)三相异步电动机的降压启动控制电路：掌握定子绕组串电阻启动、星形—三角形降压启动、自耦变压器降压启动、延边三角形降压启动控制电路的原理和电路的连接。

(3)三相异步电动机的调速控制电路：掌握双速异步电动机按钮控制、时间继电器控制的速度切换电路的原理和电路的连接。

(4)三相异步电动机的制动控制电路：掌握机械制动、反接制动、能耗制动、电容制动控制的原理和电路连接。

2.考试题目及评分标准

(1)操作技能考试题为电动机常用控制电路连接。由考生在3道题目中抽取1道题，完成题目要求的各项任务，用万用表检查电路连接无误后，通电检查电路功能是否正确。

(2)操作技能试题评分表。

二、“时间继电器自动控制Y-△降压启动控制电路”教学案例

(一)教学整体设计

整体设计主要有课前准备、课堂实施、课后提升三个部分组成。

1.课前准备

课前准备主要分为教师准备、学生准备。教师准备内容1：制定任务单和思维导图，制作教学PPT、辅导视频、微课、学案，上传至超星网络课程平台上，以作业形式下发预习任务和反馈任务至学生手机APP端，以便学生开展预习活动。学生完成的内容：学生通过APP完成观看视频以及复习练习题目，并将预习过程中反馈预习情况并与教师进行互动。教师准备内容2：通过查看学生的预习过程中的反馈信息进行互动，以便调整教学信息和策略，为教学过程的具体实施奠定基础。

2.课堂实施

(1)互助复习，知识储备

通过复习电动机的Y形、△形连接的原理图，让学生巩固电路的功能、电路原理等知识，唤醒学生的记忆，回顾旧的知识。

(2)设置情景，引入任务

通过播放“时间继电器自动控制Y-△降压启动控制电路”的视频，同时展示工厂环境下的“Y-△降压启动”的应用情境，实现“教学环境”与“工厂环境”的空间结合，从“教室环境”切换成“生产环境”。

(3)任务引领

以班级企业化管理为基础，通过任务书形式激发学生的“战斗力”。为培养学生职业素养，采用思维导图的方式，将整个设计电路的任务分解成若干个小任务，引领学生不断应用已学知识完成电路的整合。

(4)层层推进，实战操作

以任务书和思维导图进行驱动，利用网络课程平台和分小组游戏闯关模式进行学习和教学交流，体现小组合作学习，同时借助网络课程平台中的视频突破重、难点。

(5)仿真实战，验证任务

仿真软件，学生可以在模拟的环境下，验证电路设计的正确性。实现理论教学与实践操作的过渡，确保用电安全。

(6)反馈评价，完善任务

学生在超星平台上传作业，学生之间在网络平台进行互评；再由教师点评，随后公布游戏闯关排名，激励闯关不成功的学生课后要重新尝试直至闯关成功。

(7)布置作业，拓展延伸

3.课后提升

利用网络课程平台布置课后作业，让学生在课后手机APP端完成作业，巩固提升学生的自主学习能力。

(二)教学具体实施过程

1.设置情景，引入任务

(1)播放视频：播放企业中“Y-△降压启动控制”的视频，将所学知识紧密联系到实际应用当中。

(2)下发“时间继电器自动控制Y-△降压启动控制电路”的任务书。

2.任务引领，层层推进

(1)电动机实现“Y-△降压启动控制”的原理是什么？

教师：结合flash动画，讲解“Y-△降压启动控制”的原理。即电动机启动时，把电动机的定子绕组接成Y形，使加在电动机定子绕组上的电压低于额定电压。待电动机转速升高到稳定值后，再把电动机的定子绕组接成△，使加在电动机定子绕组上的电压等于额定电压正常运行。

学生：结合教师所讲与之前所学知识，在任务书中绘制出“Y-△降压启动控制”的主电路图。

(2)“Y-△降压启动控制”的主电路已完成，那怎么设计其控制部分呢？

教师：结合主电路图与之前所学，我们应该让哪个接触器闭合才能实现电动机的“Y形”连接呢？

小组讨论：要实现电动机的“Y形”连接，只需要KM1和KM2的主触点同时闭合即可，即可画出“Y形”连接控制部分的原理图。

教师：结合主电路图与之前所学，我们应该让哪个接触器闭合才能实现电动机的“△形”连接呢？

小组讨论：要实现电动机的“△形”连接，只需要KM1和KM3的主触点同时闭合即可，即可画出“△形”连接控制部分的原理图。

教师：结合任务书要实现电动机的“Y形”到“△形”的切换，应该通过什么方式呢？

小组讨论：可以通过时间继电器来切换，即在KM2上并上KT的线圈。当时间继电器所设置的时间到后，即从“Y形”切换到“△形”。即在KM2线圈上方串上KT的常闭辅助触点，在KM3线圈上方串上KT的常开辅助触点。

教师：电动机的“Y形”到“△形”的切换时，怎样避免KM2和KM3的主触点同时闭合？

小组讨论：可以在KM2和KM3的线圈进行互锁，使得KM2和KM3的主触点不会同时闭合。

(3)仿真实践，验证任务

宇龙机电控制仿真软件是一款适用于机电专业的仿真软件。该软件包含了各式各样的器件，可以通过其搭建相应的电路。学生在实物接线前可以在该软件中进行仿真接线与调试，并进行动画演练，直观形象地观看效果。这种方式可有效解决由于学生操作不熟练而导致的安全问题，既能够提高效率，又能保障操作安全。

各个小组完成了主电路和控制电路的设计后，将所设计的原理图在宇龙仿真软件中绘制出实物接线图，使用仿真软件进行接线，验证自己的设计，加深对知识的掌握。学生可以大胆操作实践，有利于发现问题、讨论问题和解决问题。

(4)实物接线，模拟考试

学生在完成仿真实践后，即可在实训板上进行实际的线路连接。参照正式考试的标准，接线过程中强调工艺要求，按照原理图，遵循从左到右、从上到下的顺序进行导线连接，主电路用红色导线，控制电路用黑色导线。接线完成后，使用万用表检测，排除短路情况后，进行通电测试，教师根据功能实现的程度以及工艺完成程度进行评价，学生完成实训报告，反思本次任务需要改进的地方及总结成功经验，为下一次任务实施积累经验。

三、总结

本次教学活动，采用信息化教学手段、任务驱动教学方法、宇龙仿真软件验证等突破了传统的教学模式。在传统教学中，直接将原理图给学生，讲解其工作原理后即让学生在实训板上接线。本次课程采用信息化教学，学生课前使用手机APP端和平台进行主动及辅助学习，高效地掌握了重难点知识，学习方便；课中任务驱动方式，让学生通过小组的形式设计出线路的原理图，并通过宇龙机电仿真软件进行验证，再在实训板上进行线路的链接。这样的教学模式，让课堂有趣，学习兴趣高，学生乐学，教师易教，教学效果突出，为学生在后期的课程考试中奠定扎实的基础。