異步電動機實訓總結范文
時間:2023-03-23 09:36:18
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關鍵詞: 異步電動機 故障分析 維護方法
引言
在日常的應用電子教學中,由于電動機運轉的異常而直接導致整個實踐教學的中斷,甚至影響其他低壓控制器設備及學生的人身安全,這些都是我們必須努力避免的。
1.三相異步電動機簡介
三相異步電動機主要由定子和轉子兩大部分組成。定子繞組用來在磁場中轉動,切割磁感線,而轉子繞組是用作產生感應電勢并產生電磁轉矩的。日常教學使用的主要是三相鼠籠式異步電動機,該電機轉子繞組是自己短路的繞組,在轉子在每個槽中放有一根導體(材料為銅或鋁),導體比鐵芯長,在鐵芯兩端用兩個端環將導體短接,形成短路繞組。若將鐵芯去掉,則剩下的繞組形狀似松鼠籠子,故稱鼠籠式繞組。
2.三相鼠籠式異步電動機的常見故障及處理方法
教學中,由于三相鼠籠式異步電動機的使用頻率非常高,且會進行頻繁的啟動制動,因此三相電動機往往也容易出現一些人為故障,大體歸納為電磁故障和機械故障兩個方面。下面介紹一些教學中常見的故障。
2.1完成接線后,三相異步電動機不能正常啟動
處理方法:(1)當電動機無法啟動時,可使用電工電子實訓臺上的交流電壓表測量三相電壓,若電壓太低,則應設法調節實訓臺交流電源的旋鈕,增大電源電壓。(2)若檢測后發現三相電壓正常而電機不轉,則可能是電機轉子部分故障或卡阻嚴重,此時應迅速切斷電動機電源,防止因電機卡阻停轉導致電機定子繞組燒壞,甚至冒煙。(3)若電機直接接三相電源可以啟動,而連接交流接觸器和繼電器等控制設備時無法啟動,則要檢查接觸器各觸頭及接線柱的接觸情況;檢查熱繼電器過載保護觸頭的開閉情況和工作電流的調整值是否合理;檢查熔斷器熔體的通斷情況,對熔斷的熔體在分析原因后應根據電動機啟動狀態的要求重新選擇。
2.2接通電源后,三相異步電動機正常啟動后,其轉速低于額定值
處理方法:(1)檢查三相異步電動機的各相端電壓的大小,若檢測后發現端電壓偏低,則電機起動轉矩減小,轉速降低。(2)若發現電機運行過程中,電機轉速下降并伴有雜音,則應打開電機端蓋,檢查鼠籠轉子導條是否斷裂或開焊,檢查鼠籠導條有沒有電弧灼痕,有無斷裂和細小裂紋,端環連接是否良好。
2.3異步電動機運行時,三相電流不平衡。
處理方法:(1)若三相電壓不平衡導致電動機運行時三相電流不平衡,可檢查電源電壓,做出處理。(2)若個別繞組匝間短路,則將造成各相阻抗不相等,在不平衡電壓的作用下,使得三相電流不平衡。(3)由于定子線圈接線有錯誤或部分線圈匝數有錯誤所造成相間電流不平衡。
2.4異步電動機運行時溫升過高
處理方法:(1)檢查電機負載機械的功率是否超過三相電機的最大輸出功率,一般教學過程中這種情況不多見。(2)檢查電機工作環境溫度、通風和電機積塵情況,這些因素也會引起三相電機溫升過高。解決的辦法有利用鼓風機,風扇吹風,增加空氣流動,同時要注意清除電動機本身風扇的油污及灰塵,以改善自冷條件。(3)若在電動機運行過程中,突然發生溫升過高,則可能為電機定子繞組有匝間短路,或者因軸承運行中損壞,從而引起局部溫升過高。這時可以打開端蓋,觀察是否有燒焦。然后用手摸定子和轉子的繞組部分,比較其溫度大小,找出短路處,分開短路部分,若軸承損壞則可更換軸承。
3.對電機進行故障診斷時應注意的原則
三相鼠籠式異步電動機是日常教學中最常見的電力拖動設備,其特點是容易操作、結構簡單、維護方便。但是要準確判斷三相異步電動機的各種機械故障,除要掌握其基本工作原理以外,更重要的是在問題中反復摸索,不斷總結積累經驗,這樣才能在面對紛繁復雜的故障時從容應對。
3.1排查三相異步電機故障的原則
3.1.1首先必須了解學生操作情況,詢問該電動機故障前后的運行情況和故障發生的過程、現象;其次對事故現場進行觀察,看設備外表有無明顯的損傷或異常氣味;再次用手轉動電機轉子,檢查它是否靈活或松動、響聲等,可初步了解電動機內部的損壞程度和故障部位。
3.1.2可利用萬用表測量三相電源電壓及檢查電機的絕緣情況,如電機的直阻、接地電阻等。
3.1.3檢查三相電動機的熔斷器是否燒斷、交流接觸器、熱繼電器等有無不正確的斷開及閉合。
3.1.4檢查三相異步電機繞組接線方法是否和銘牌上的連接方法匹配。
3.1.5檢查空載啟動時,三相電機本體有無故障,必須仔細觀察其響聲、氣味、振動、溫升、電流、電壓及轉速等現象;根據實際情況作出正確判斷。
結語
三相鼠籠式異步電動機在電機拖動、電氣工程等專業日常教學中使用非常廣泛,而該電機的維護和與檢修更是我們必須面對的一大難題,如何更方便、更快速地維護與檢修三相異步電動機,保證教學順利穩定的實施,值得我們不斷探索總結。
參考文獻:
[1]李發海.電機學[M].北京:科學出版社,2006,(第4版):24-78.
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所謂四階段教學法,就是指將教學過程分為4個階段進行教學,這4個階段分別是準備、教師示范、學生模仿和練結。下面筆者根據自己的教學實踐,以電力拖動課程中單相電容式異步電動機的檢測為例,談談四階段教學法的實際應用。
一、第一階段:準備
這一階段主要是以教師的行為為主,應包括教師在課程知識內容上的準備、對教學對象情況的掌握及相關教具和設備的準備等。教師通過設置問題情境,或通過說明所學內容的意義,激發學生興趣,調動他們的學習積極性。具體步驟如下。
第一步:劃定教學內容,講清單相異步電動機的工作原理和結構組成。第二步:運用教學課件、視頻資料等進行講解和演示,引入新課——單相電容式異步電動機的檢測。第三步:檢查每個工位上的工具、儀表、電源的情況,強調安全操作規程。
二、第二階段:教師示范
在這個階段,教師的行為仍占主導地位,教師示范的目的不僅僅是讓學生獲得感性認識或加深理解,而且要讓學生知道在教學活動結束以后應該掌握的知識和技能。在這一階段,教師首先一次性示范完成整個操作流程,然后分段、分步驟示范,在示范的同時,加以生動的說明,讓學生明確“做什么”、“怎樣做”、“為什么”,以充分調動學生的情緒,使學生眼、耳、腦并用。教師的示范要熟練準確、速度適中、突出重點。
以單相電容式異步電動機的檢測的講授為例,教師的講授和演示步驟如下。
1.通電前的檢測
(1)電機靈活性檢查,檢查裝配堅固件情況是否良好、轉子轉動是否靈活等。
(2)電機絕緣電阻的測量,繞組對地絕緣電阻應大于0.5MΩ。
(3)電機繞組阻值的測量,同時確定公共端、主繞組端、副繞組端,分別測量電阻R藍紅、R藍黃、R黃紅,記錄三個不同的阻值。可知,藍紅接線端為主繞組,藍黃接線端為副繞組,藍色端子為公共端。
(4)電容的檢測。
2.通電電動機的檢測
(1)按電路圖進行接線通電檢測,接線方法為副繞組串聯電容器,再與主繞組并聯接入電流中。
(2)測量電動機的空載電流,判定電機的性能,空載電流應約為額定電流的30%。
(3)觀察電機轉向。教師邊講邊示范操作過程,學生注意觀察操作方法與技巧,教師要做到步驟清晰、動作準確、操作規范。
三、第三階段:學生模仿
這一階段以學生為主體,教師在這一階段主要起監督和指導作用。教師可根據教學內容、操作步驟的難易程度,采用學生獨立模仿和先分組觀摩、后獨立模仿(分組討論式)兩種教學組織方式。在這一階段,教師要注意與前一階段的接續,讓教師的教與學生的學前后跟進,及時地將講、聽、看、做、記有機結合,建立立體式教學,學生按老師演示的操作步驟操作并作記錄,教師在此過程中不斷觀察,隨時指導,糾正錯誤的操作。
四、第四階段:練結
在上一階段模仿的基礎上,學生開展進一步的練習,或獨立操作,或采用小組的形式。不論采取哪種形式,學生必須對每個過程知其然,也知其所以然。在這一階段,要特別注意培養學生自主分析問題和解決問題的能力,啟發學生自主探究,找出解決問題的方法,最終形成結論。教師通過觀察學生的操作過程,判斷學生對知識和技能的理解、掌握程度,對學生的學習結果及時指正、表揚和鼓勵,最后教師對整個教學活動進行歸納總結。具體步驟如下。
第一步:檢查驗收學生裝好的電機。
第二步:學生展示、介紹檢測過程及原理分析,教師全面總結學生操作練習的情況,肯定成績,指出不足,并做好學生操作的情況記錄。
第三步:填寫實訓教學日志。
第四步:布置習題,撰寫實訓報告。
第五步:整理工作臺,清理工具,清掃工作場地。
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[關鍵詞]高職教育 技能訓練 教學設計
電機與拖動是機電一體化技術專業實現專業人才培養目標所必須的一門專業主干課程。通過對學生的職業群及相應崗位能力進行分析,對課程內容進行整合,教學以“理實一體化”教學為主,注重培養學生動手能力及創新能力的培養。
一、課程教學任務
本課程的任務是使學生掌握常用交、直流電機、控制電機及變壓器的基本結構和工作原理,以及電力拖動系統的運行性能、分析計算、電機選擇,基本的及典型的電氣控制線路。使學生具備高素勞動者和中高級專門人才所必需的電工的基本知識和基本能力;為學生學習專業知識和職業能力,提高全面素質,增強適應職業變化的能力,并為學習后續課程和培養學生的創新能力打下基礎。
二、課程教學目標
(一)能力目標
專業能力:培養學生電工安全規范操作,具備正確使用電工儀器.儀表的操作技能的基本能力;具有識讀電力拖動電路圖、分析電路和計算電路的能力;初步具備分析和解決生產實際中有關電力拖動電工知識的能力。
方法能力:培養學生理論分析及應用能力;具有學習和應用電力拖動新知識、新技術的能力
社會能力:培養學生的學習能力、團結協作與勇于創新的精神
(二)知識目標
通過本課程的學習使學生掌握常用交、直流電機、控制電機及變壓器的基本結構和工作原理,以及電力拖動系統的運行性能、分析計算、電機選擇,基本的及典型的電氣控制線路的原理及故障修理。使學生具備高素勞動者和中高級專門人才所必需的電工的基本知識和基本能力。
(三)素質目標
養成嚴肅、認真的科學態度和良好的自主學習方法,能獨立分析問題和解決問題并具有協作和團隊精神;能獨立解決實訓中遇到的實際問題;具有自學、歸納總結、表達等各方面的能力;具有嚴謹的科學思維習慣和規范的操作意識及創新意識。
三、課程教學設計
(一)教學內容設計
通過專業課程調研分析,結合學生崗位職業能力要求,對課程教學內容進行整合,形成8個課程單元(學習情景),每個學習情境又根據生產實際分為多個子情境,采取采用以實習實訓場所為中心的教學組織形式。重視學生主動學習性的培養,注重培養學生動手能力的培養,注重對學生進行學習方法的指導,積極引導學生思考問題,培養其創新能力。
教學內容主要包括:
教學情境一 直流電動機
直流電動機的機械特性,調速,啟動,反轉與制動
教學情境二 變壓器和電磁鐵
變壓器的結構及工作原理和主要數據;變壓器的極性判定
教學情境三 三相感應電動機
三相感應電動機的轉子各量與轉差率的關系;電磁轉矩、機械特性、啟動和調速;單相異步電動機
教學情境四 控制電機
伺服電動機、測速發電機、步進電動機、感應同步器等的原理、結構及應用。
教學情境五 同步電機
凸極同步電機的基本結構、同步電機的額定值;同步電機的可逆原理、相量圖、V形曲線、起動。
教學情境六 低壓電器
萬能轉換、凸輪控制器及閘刀開關、組合開關、自動開關及接觸器、繼電器和按鈕開關等常用低壓電器的結構、工作原理、用途和使用方法。
教學情境七 基本電氣控制電路
線路圖安裝圖識讀,正反轉控制電路、Y-起動、能耗制動、反接制動等各種簡單控制電路。
教學情境八 典型機床電氣控制線路
C650臥方式車床,M7120平面磨床,Z3040搖臂鉆床,X62W萬能升降臺銑床的主電路、控制電路的分析。
(二)能力訓練項目教學設計
課程教學圍繞本課程教學目標與任務,通過對學生的電機與拖動理論知識及職業能力和社會能力的分析,針對8大塊教學內容,對學生能力訓練進行教學設計,設計能力訓練項目共有9個。
1.直流電動機電路接線及調試
通過電路接線及測試;熟悉直流電機的結構及工作原理和相關知識
2.異步電動機電路接線及調試,觀察現象
熟悉異步電動機的結構及工作原理,電磁轉矩的計算,機械特性,調速。
3.控制電動機電路接線及調試,觀察現象
熟悉伺服電動機、測速發電機、步進電動機,了解自整角機、旋轉變壓器、感應同步器的原理、結構及應用。
4.變壓器測試
通過實訓掌握變壓器同極性端判斷,理解變壓器的變壓、變流和阻抗變換作用,掌握實際變壓器的損耗和效率等。
5.電動機拆裝認識
通過電動機拆裝,熟悉三相鼠籠式異步電動機的結構和額定值;掌握檢驗電動機絕緣情況的方法;能對電動機定子繞組首、末端進行辨別。
6.低壓電器組裝及相應電路接線及調試
掌握萬能轉換、凸輪控制器及閘刀開關、組合開關、熔斷器、自動開關及接觸器、繼電器和按鈕開關等常用低壓電器的結構、工作原理、用途和使用方法。
7.三相配電板的制作
掌握三相電機與拖動的基本概念和三相電機與拖動的連接,重視并掌握安全供電和安全用電,通過完成三相配電板的制作,理解漏電保護器的原理和作用以及三相電機與拖動的連接。
8.控制電路安裝及測試
熟悉基本電氣控制電路的線路圖安裝圖識讀,正反轉控制電路、Y-起動、能耗制動、反接制動等各種簡單控制電路。
9.典型機床控制線路實訓
熟悉C650臥方式車床,M7120平面磨床,Z3040搖臂鉆床,X62W萬能升降臺銑床的主電路、控制電路。
(三)教學模式和方法設計
本課程主要采用“教、學、做”一體教學模式,以一體化實訓室為第一課堂,利用現代教育技術和實驗室先進的設備條件,從實際小電路入手,邊講解、邊訓練,達到強化學生知識、技能、能力的目的。課程教學從學生能力培養著眼,注重講練結合。
每個學習情境以學生練習為主,教師評講為輔,便于教師了解學生的學習狀況,有針對性地講解和解決普通性問題。教學實施過程中要加強實踐教學,聯系課程教學內容及實際設計能力訓練項目,開展多層次的實踐教學,培養學生動手操作能力。
采用實訓教學與理論教學有機結合,根據課程內容進行9個能力訓練項目的實施,每個訓練項目為完成該課程任務展開理論與實訓教學,學生分4人一個學習小組,教師按“教、學、做”一體化教學模式進行教學。項目實施中教師引導,學生自主獨立完成,訓練中注重培養學生實際動手能力和團隊合作精神。
四、課程考核方案設計
根據高等職業技術教育培養目標的要求,根據教育部制定的《高職高專教育電工技術基礎課程教學基本要求》,并結合機電一體化專業特點對課程考核方案進行設計。
課程考核包括:形成性考核(平時作業成績體現,包括課堂提問、學生作業、單元測驗等內容為主);終結性考核(期末安排綜合考核為主);實踐技能考核(根據實踐安排,隨堂考核)。本課程采用階段評價,理論與實踐一體化評價模式。結合課堂提問、學生作業、平時測驗、實驗實訓、綜合實踐及考試情況,綜合評價學生成績。注重學生動手能力和實踐中分析問題、解決問題能力的考核,對在學習和應用上有創新的學生應予特別鼓勵,全面綜合評價學生能力。
[參考文獻]
[1]殷曉安.行為導向教學法在《電機與拖動應用》課程中的實施方案[J].考試周刊,2011(33)
[2]楊曄.穩定職業教育規模 提高教育教學質量研究初探[J]成人教育,2010(1)
篇4
[關鍵詞] 教學改革 教學設計 創新
高職教育的人才培養質量與社會需求之間的矛盾已成為人們關注的重點。產生這一矛盾的主要原因是課程問題。從更深層次看,是由高素質應用型人才的培養目標與具有明顯學科化傾向的課程模式不協調造成的。當前,高職教育所面臨的核心任務是課程的改革。下面,筆者圍繞礦用電氣設備課程的教學改革,談一下自己做法與體會。
一、課程定位與設計思路
1.課程定位
平頂山工業職業技術學院是一所大型企業―平煤集團承辦高職院校,《礦用電氣設備》是我院全國示范院校重點專業電氣自動化技術的三門優質核心課程之一,其定位是電氣自動化技術專業職業基礎應用能力的培養。
2.課程設計思路
教學宗旨圍繞“服務于工礦企業”。教學設計基于煤礦崗位用人多且基礎應用的電修工作崗位。結合崗位標準要求,將學習分解為若干學習任務,由專職與現場兼教師組成教學團隊,實施學校、校外實訓基地、學校“三段式”教學,將課堂延伸到煤礦電修車間;借助現場實訓設備等教學媒體,采用多種靈活教學方式、方法,激發學生學習的積極性,充分發揮學生主體作用。在考核方式上,學生參與考核過程,過程考核與結果考核相結合、整個教學重在培養學生的知識應用、工程實踐、與人交往、團隊協作等多方位能力。
二、課程總體設計
1.課程教學目標
通過本課程的教學,使學生了解并掌握礦用電氣設備方面的生產知識和操作技能,掌握維修工藝與方法,把課堂所學的基礎理論知識和生產實踐結合起來,并為以后的實際工作打下扎實的基礎。同時,培養學生與人交往、團隊協作和語言表達等多種能力。
2.學習任務開發
《礦用電氣設備》課程在知識的選取與結構安排上,注重學生實踐操作能力的培養。依據課程培養目標和職業崗位要求,參照《崗位職業標準》和《煤礦安全規程》,確定知識點、技能點和學習性工作任務,通過對同類知識點、技能點序化,開發出8個學習任務。(1)三相異步電動機的拆裝與保養;(2)三相異步電動機的故障查詢與排除;(3)三相異步電動機定子繞組的更換;(4)直流電動機的維護與保養;(5)直流電動機的故障及檢修;(6)礦用隔爆磁力啟動器的故障查詢與排除;(7)礦用隔爆饋電開關的故障查詢與排除;(8)煤電鉆綜合保護裝置的故障查詢與排除,
3.課程整體教學設計
課程圍繞職業崗位能力需求,主要從課程總學時、開課學期、學習目標、課程內容要求、教學方法及手段考核與評價、教學媒體與工具、學生已有基礎、教師應具備的能力、參考文獻等幾個方面進行課程整體教學設計。
三、教學實施設計
1.教學條件
(1)校內實訓基地。充分利用校內礦用電器綜合實訓室和電氣設備裝配車間。同時增設多種教學媒體,為“行動導向三段式”教學中的第一和第三階段教學提供條件保障。
(2)校外實習基地。校內實訓室與生產現場的工作條件、設備及工作環境之間仍存在著較大的差異,為了使實踐聯系實際,將校外實習基地作為校內實訓室的補充,縮小學生校內所學知識、所見設備與生產現場之間的差距,教學中的第二階段在校外實習基地進行現場教學。
(3)教師團隊。聘請學院校外實訓基地的兼職教師,承擔第二階段的現場教學任務,校內的專職教師承擔第一、三階段的校內教學任務,形成專兼結合“雙師”結構課程教學團隊。
(4)學生團隊。將學生3~5人組成一個學生團隊,學生以團隊形式在校內實訓室和校外實習基地團結協作,各有分工,共同完成學習任務。
2.教學實施
第一階段:教師將學習任務下達給學生,使學生明確學習(工作)任務要求和注意事項等相關信息,補充相關知識,采用啟發引導、演示操作、團對協作、小組討論、角色互換等教學方法,激發學生學習的積極性,例如講課用到以前講過知識或上次講到問題時間長,采用提問方式;講到設備結構到校內實訓室觀察或采用多媒體,講到故障分析采用分組討論,講到檢修進行演示,作業一般布置開放分析內容,教師對學生個人及團隊,針對其出勤、提問、討論、作業、學習態度等各方面情況進行考核及評價。并布置下現場工作任務。
第二階段:學生團隊帶著工作任務及對企業實際崗位的質疑到校外實習基地,由兼職教師(師傅)講授崗位安全操作規程,兼職教師(師傅)進行演示操作,使學生明確操作工藝流程,設備(系統)完好標準,設備(系統)檢修質量標準等。學生分工協作,進行操作、完成工作任務,實現理論與實際的結合,并且通過拍照、抄錄、向師傅求教等多種方式,學習企業文化,獲取經驗知識。兼職教師(師傅)根據學生團隊完成任務情況進行考核評價。學生團隊之間進行互評。
第三階段:學生團隊將校內所學知識,與校外的實際工作崗位和所學實踐技能、企業文化進行比較和疏理,并將在現場的見聞和收集的資料歸納整理,實現校內外所學理論實踐知識的整合。學生團隊通過自制的PPT文稿匯報形式進行成果展示,
教師對學生個人和學生團隊的工作成果進行總結評價,團隊之間互評,提出不足及其改進建議。
四、教學評價
在教學過程中對學生進行多種考核,學生與教師同時參與評價,并且實施過程考核與結果考核相結合。在學習過程中,對學生基本理論和技能的掌握情況、工作態度、行為能力和努力程度,采用過程考核,包括團隊互評、教師對學生評價和教師對團隊評價;課程結束后,以答辯和實操等形式,對學生的分析與解決問題的綜合運用能力進行結果考核。
五、教學效果
經過06、07、08三屆電氣自動化技術專業教學實踐,取得較好的教學效果,同學們欣喜的說:礦用電氣設備課程教學極大調動我們學習的積極性,課程內容、課堂靈活教學方式與考核方式,使課堂內外都投入極大學習熱情,現場教學使我們既學到理論又掌握技能,同時學到企業文化。實訓基地企業領導與師傅感慨說:同學們學習積極性高,理論知識扎實,虛心好問,實踐技能學的又快又好,這樣學生企業愿留。
通過對礦用電氣設備課程近三年的改革與探索,我們深深地認識到,課程項目化、課程的工學結合、課程教學方式方法改變是促使課程改革走向成功的有效途徑。
參考文獻:
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中等專業學校機電類專業的學生,經過在校一年時間的文化課和專業理論課的學習之后,按照教學計劃安排都要參加一定時間的電工實訓。實訓課教學是中等專業學校學生掌握操作技能的重要環節,而技能的掌握則是學生通過觀察、模仿、反復練習來實現的。但是,傳統的電工實訓教學手段單一、訓練項目理論性較強,由于學生理論基礎薄弱,對實訓項目涉及到的理論知識不理解,只能機械地加以練習,所以學生普遍對專業技能的學習感到困難。傳統的電工實訓項目非常枯燥,電工實訓過程中體力消耗較大,加之學生本來就對電就敬而遠之,不敢輕易動手,因此在練習過程中非常被動,有些學生甚至不肯多練,還有些學生認為今后自己不打算從事電工方面的工作,沒有必要掌握電工操作技能,導致電工實訓效果非常差。為了改變電工實訓這種低效的局面,筆者嘗試把信息化教學手段融合到電工技能教學中,以激發學生參與電工技能訓練的積極性,幫助學生養成自主學習的習慣,掌握學習的規律和方法,提高中專電工學習技能的效率,促進中專學生良好學習品質的形成。
優良學習品質的內涵
新課改倡導“以生為本”,要求教學過程中必須關注學生的學習,注重提升學生的學習品質。幫助學生養成自主學習的習慣,把學習當作自己的事情,主動計劃,主動落實,主動總結;掌握科學、高效的學習方式,保持清醒頭腦和良好精神狀態,勞逸結合,方法得當,實現低耗高效;努力讓學生熱愛學習,把學習當作一件快樂的事情;善于學習,掌握學習規律,正確運用學習方法,合理調配學習時間,善于運用網絡等現代化技術進行學習,并取得良好的學習效果;堅持學習,長期保持一種積極的學習狀態,不間斷,持之以恒,有終身學習意識,活到老、學到老,把學習當作一生中最重要事情來做;讓這些好的學習習慣和方法慢慢形成穩定的心理品質,讓學生受益終身。本文將結合中專電工技能教學的實際,闡述借助信息化教學手段提高中專電工技能學習的方法。
采用信息化教學手段提升學生電工技能學習品質的優勢
數字化教學資源有著傳統教學資源無法比擬的優勢,如多媒體能給我們帶來形象、直觀的感覺,把那些復雜的結構、工作原理以多媒體課件的形式展示給學生,幫助學生理解,提高學生學習興趣;網絡資源庫具有無限的知識,能極大地擴展教學內容;課程網站中信息都是最新的,能給我們提供具有時效性的知識和信息;模擬仿真技術能展現真實工作場景,讓學生體驗到身臨其境的感覺;信息化教學手段支持“做中教,做中學”,這正好能滿足電工技能教學的需要,同時,信息化教學還能支持學習者的個性化學習,因此能滿足學生多樣化的學習需要,使每位學生學有所獲;總之,信息化教學提供了師生、生生交流的網絡和新途徑,改變了傳統的學習方式。可見,采用信息化手段教學能提高學生學習電工技能的興趣,信息化教學手段改變了傳統的技能訓練方式,提高了學生學習電工技能的效果,信息化教學手段能滿足學生終身練習技能的需要,信息化教學方式能提升學生學習電工技能的效率。
教育信息基礎設施建設為信息化教學提供了保障
《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》強調要加快教育信息基礎設施建設,把教育信息化納入國家信息化發展整體戰略,超前部署了教育信息網絡,到2020年,將建成覆蓋城鄉各級各類學校的數字化教育服務體系,促進教育內容、教學手段和方法現代化。充分利用優質資源和先進技術,創新運行機制和管理模式,整合現有資源,構建先進、高效、實用的數字化教育基礎設施。加強優質教育資源開發與應用,加強網絡教學資源庫建設,引進國際優質數字化教學資源,開發網絡學習課程,建立數字圖書館和虛擬實驗室。建立開放靈活的教育資源公共服務平臺,促進優質教育資源普及共享。繼續推進農村中小學遠程教育,使農村和邊遠地區師生能夠享受優質教育資源。讓我們廣大普通學校采用信息化手段進行教學成為可能。
另一方面,《綱要》提出將加強信息化教學能力培訓,提高教師應用信息技術水平,更新教學觀念,改進教學方法,提高教學效果,鼓勵學生利用信息化手段主動學習、自主學習,增強運用信息技術分析解決問題能力。
把信息化教學手段融入到中專電工技能教學的具體操作
筆者在長期的中專電工實訓教學過程中發現,把信息化教學手段融入到電工技能教學中可以大幅度提高電工技能教學效果,現就怎樣把信息化教學手段有效融入電工技能教學中進行具體闡述:
1.合理采用多媒體進行電工技能教學,把抽象的內容形象化,降低學習的難度,激發學生的學習興趣。
(1)針對中職學生的心理特點,巧用多媒體教學提高學生學習興趣。
電工實訓中用到的電路原理圖都是由一些器件符號和線路組成,其原理非常抽象,而中專學生對具體、形象的內容比較感興趣,也容易掌握。多媒體教學可以使抽象的內容具體化,靜態的內容動態化,復雜的內容簡單化,深難的內容通俗化。例如:在引入三相異步電動機正反轉運行控制時,首先通過視頻給學生展示在生產實踐中用到電機正反轉控制的多個鏡頭,如銑床的主軸正反旋轉,工作臺的往返運動,起重機吊鉤的上升與下降,電梯的上升與下降等等,讓學生認識到正反轉控制在現實生活中確實很常見,這是一個非常實用的項目。以親身體驗的方式激發學生學習三相異步電動機正反轉運行控制的熱情,降低中專學生學習的難度,有利于調動學生學習的積極性。
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關鍵詞:任務教學法 電工技能與實訓 應用
電工技能與實訓是中等職業教育電子電器應用與維修專業的一門基礎技能課。建構主義認為,學習者是在與環境的交互作用過程中主動建構知識的,教學要為學習者創設理想的學習環境。鑒于這一思想,我們吸收了以“任務”為主線的教學改革思路,顛覆傳統的“先懂后會”的模式,采用“先會后懂”的順序,讓學生在實際操作中掌握知識,主動地去探索、去學習。
一、課程設計
教學開始之前,先了解學生的專業知識掌握情況,專業對于電工技能知識的需求,即需要掌握的知識點和需要掌握的基本技能有哪些。根據職高生的培養目標,以及電子電工專業的技能要求,以及學校的具體情況,可得該專業學生電工技能的要求入如表1所示:
在得到表1之后,設計一些“任務”來包含這些知識和技能,設計時,注意這樣的幾點:
表1、本專業學生電工技能的要求
1.完整性。每一個任務盡量能獨立地表現出一個完整的功能,能看到效果。
2.實用性。任務盡可能取材于實際生產、生活中的例子,有一定實用價值。
3.趣味性。從學生的實際出發,任務盡可能有一定趣味性,以調動學生學習的積極性。
4.先進性。注意不要用到已淘汰的內容,盡可能結合目敖銜把氐鬧丁?5.順序性。即考慮知識的傳承、銜接等,合理安排各任務的前后順序及各任務包含的知識點。
在實際操作中,不可能面面俱到,這就需要設計者進行綜合考慮。
表2是完成的任務設計。從表中可以看出,這些任務已基本涵蓋了表1所列的知識點、基本技能。
二、課程實施
確定了任務以后,進入實施階段,實施中采用理論與實踐一體化的教學方式,強調“做中學”,通過動手制作,來掌握技能,學習相關知識,教學中注意充分調動學生的學習積極性,從灌輸式教學轉變為帶領學生進行主動探索學習。
以下通過一個例子——“三相異步電動機單向運轉控制電路的接線與維修”,介紹一些具體的做法。
表2、設計任務
三相異步電動機單向運轉控制電路是學習電動機控制原理的入門電路,非常簡單。教學時,先簡單地描述下該電路的功能,讓大家討論下實際生活中有哪些地方用到類似的電路。剛開始時,大家可能不太敢發言,可以請平時比較調皮的同學先起頭,調動課堂氛圍,讓大家興奮起來。教師再總結大家的討論結果,并引出實際生活中的這些例子,它的核心電路其實就是電動機單向運轉控制電路。把實際應用中復雜的知識簡單化,提高學生的學習興趣和自信。再讓學生根據教師已經安裝好的樣板,進行安裝和接線。接好以后,進行通電測試,有成功的、有失敗的,有開心的、有沮喪的,有問人的、有幫忙的。教師并不需要以維持教學紀律為由立即制止,可因勢利導,分組進行討論實際應用中曾碰到的問題。討論時,借鑒創造學中的“奧斯本激勵法”,給學生規定幾點要求,如不考慮機械損壞等具體問題、不允許對別人的見解進行嘲笑和駁斥,可以在別人發言的基礎上提出自己的看法。討論時,老師不參與其中,把大家的意見都羅列在黑板上。然后,教師把接好的板子分成正常控制的和有故障的,由2-3個人一組進行查錯和檢測,找出故障原因,教師在旁個別指導或提示,也可根據學生的討論結果,人為地設置故障,讓學生觀察現象。當學生經過努力找到故障后,會很有成就感,激發了潛在的學習激情。最后讓學生自己總結檢查電路故障的方法和注意事項,并引導學生通過書籍或網絡途徑查找:實際應用中,電動機的使用注意事項、安裝工藝和排故技巧。
這樣的任務教學法,成功地實現了學生在老師的帶領下進行學習的探索,在探索中掌握知識。
三、課程反思
通過教學改革,希望達到“學生由厭學到愛學,由上課睡覺到下課不愿離去”的效果。通過實踐,這種任務教學法有一定的成效。但在實施過程中,一些情況與預期有很大差距,也存在不少問題。
1.學習動力問題
不管采用什么樣的方法,總有部分學生學習興趣不濃,學習積極性不高。即使教師采用了增加了“刺激強度”的方法,如布置學生安裝指示燈和報警電路,分組進行,各組獨立進行功能的創意設計,仍有部分同學的積極性不高,或者亂說一氣,甚至煽動影響其它同學。雖然最后能在組員的帶動下投入思考,但總的來說,學生的學習積極性仍與預期有差距,而且這些方法都是外因,僅有外因不夠,還要研究促進學生學習的內因,才能根本上解決學習難的問題。
2.非智力因素
教學改革中注意到了“情感”、“態度”等非智力因素的作用,但強調程度不夠,沒有能夠把這些因素貫穿于任務實施的整個過程。例如,制作過程中沒有對學生的工具、器件放置進行嚴格要求,制作時桌面較為混亂,器材損耗嚴重,與工廠實際生產時有較大差距。
3.評價問題
學生完成一個任務后,需要完成一份作業,有時是思考題,有時需要查資料,有的是類似于傳統的考察知識的題目。學生解答不積極,抄作業現象屢有發生。對于學生的評價有難度,如果仍按傳統的方式出卷考核,很多在制作中表現優秀的學生成績很差,而一些考試較好的學生動手能力又很弱,難以用單一的分數來評價一個學生的表現,應該從更多的方面給學生以評價。如將學生的表現分成:知識掌握程度、操作能力、創新能力(能針對任務提出有價值的觀點)、工作態度(如是否有良好的行為習慣等)等方面,其中后三項都在完成任務的過程中給出評價,最后給學生的成績是一個綜合評價。這樣多方面的信息便于學生發現自己的長處,看到自己的短處,根據自己的實際情況加以調整。
在“電工技能”教學中,大力推廣任務驅動法,采用“先會后懂”的教學模式,更能激發學生的學習興趣,提高教學效果,值得實踐。
參考文獻
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一、任務驅動教學法的特點
“任務驅動”是一種建立在建構主義教學理論基礎上的教學方法,讓學生的學習活動和工作任務相結合。學生帶著真實的任務學習,學習的知識隱含在一個或多個任務之中,教師引導學生對提出的任務進行分析、討論,提出問題,并解決問題,以問題來引導和激發學生的學習興趣,讓學生擁有主動權。在完成任務的過程中,教師培養學生積極的學習態度和獨立思考、解決問題的能力。
在可編程序控制器及應用課程中應用“任務驅動”教學法,就是要把學生學習的新知識隱含在一個個典型的可編程序控制器(PLC)控制任務中去,讓學生在任務的驅動下學習。
二、任務驅動教學法的教學過程
任務設計要有明確的目標,要符合技能人才培養的要求,從學生實際出發,充分考慮學生的特點和知識接受能力的差異,做到因材施教。任務的設計要具有實用性不脫離現實,這樣才可以變抽象為具體,變枯燥為有趣,讓學生樂于去操作和掌握,才能提高學生學習知識和技能的興趣。所以在設計任務時要選擇一些工業控制中的實例。如:交通燈,運料小車,搶答器等。教學過程集中在電工綜合實訓室完成,做到在做中學、做中教。
1.任務引入
提出一個具體的任務。例如教師在講解PLC基本指令的時候,由于傳統的PLC教學,均是以PLC的結構為主線,先講PLC的硬件結構,然后是指令系統和編程器的使用,最后再講一些實例。按照這種教學順序,學生普通感到難學,而且學習效率不高,容易混淆這些指令的功能。若采用任務驅動教學法,在學習基本指令時,提出一個任務:要求用PLC來實現三相異步電動機的點動與連續運行控制,并利用編程器輸入指令,完成調試。
2.任務分析
教師分析完成任務所需的知識和技能。通過教師的啟發和幫助,讓學生對提出的任務進行分析,使學生明確學習目標,激發學習新知識的積極性。通過分析發現,要用PLC來實現三相異步電動機的點動與連續運行控制,關鍵是要寫出梯形圖,并將梯形圖轉化為指令表,可以將傳統的繼電器控制線路圖作比較。
3.相關知識講解
教師講解完成任務所需的知識。要完成上述任務,要求掌握PLC的編程規則,基本指令中的取指令、觸點串聯指令、觸點并聯指令,電路塊的并聯指令,線圈的驅動指令和PLC編程器的使用等知識點。這樣學生學習起來就有目的性,而不是被動地接受教師傳授的知識。
4.任務實施
完成任務的方法和步驟,重在交待知識的應用方法及技能和經驗。學生完成新知識的學習后,進行分組實施任務。各小組學生畫出PLC接線圖,編制出符合要求的程序,在實驗臺上進行接線,并在編程器上輸入指令,模擬實驗。教師可以采用巡查的方式指導各小組的學生。可以組織小組之間進行比賽,看哪個小組完成得既迅速又準確。
5.任務評價
通過小組自評和老師總評,鞏固學習的知識點。各小組完成任務后,小組長展示小組的程序與成果,指出程序與成果的優點和不足。通過小組的自評,可以促使學生進行反思,把所學會的新知識與技能進行消化、鞏固,并加深他們的印象。最后,老師進行總評和歸納,提出各小組在任務實施過程中出現的普通問題和解決方法,并且肯定學生的學習態度,對前三名的小組進行表揚鼓勵。
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項目教學法是指將傳統的學科體系中的知識內容轉化為若干個教學項目,圍繞著項目組織和展開教學,使學生直接參與項目全過程的一種教學方法。學生在完成指定項目的同時,學習和應用已有的知識,在實踐的第一線培養解決問題的能力,是一種“真刀實槍” 的演練。在項目教學中,學習過程成為一個人人參與的創造實踐活動,注重的不是最終的結果,而是完成項目的過程。學生在項目實踐過程中,理解和把握課程要求的知識和技能,體驗創新的艱辛與樂趣,培養分析問題和解決問題的能力及團隊精神和合作能力等。
《電力拖動》作為機電一體化專業的專業基礎課,主要培養學生掌握各電器元件的選用,利用電氣元件進行電氣電路的設計以及維護維修電氣電路的實踐能力,該課程在專業的整個課程體系中,起著承上啟下的作用。在傳統的授課過程中,仍沿用“以教師為中心” 的注入式教學模式;實踐教學以模仿為主,突出技能性訓練,而缺少設計性、創新性,教學效果不十分理想。
鑒于該課程在教學中存在的諸多問題,有必要進行教學模式的改革,《電力拖動》課程中應用項目教學法,可以取得較好的教學效果。
在《電力拖動》教學中,首先將理論知識分解成電機原理、電機繞制、低壓電器、電機的控制環節及機床電器控制五大知識模塊,然后圍繞這五大知識模塊設置相應的項目,每一個項目都是一個實際應用的研究課題,應充分考慮生產實際和工作中可能發生的問題。項目實施時,由教師進行必要的課堂教學和實驗,使學生掌握必要的基礎知識,然后按一定原則對學生分組,布置項目任務,學生分別對項目進行討論、查找資料,并寫出各自的設計思想與方法、畫出設計原理圖、選擇元器件、再由學生正式實施項目,寫出總結,包括實施項目成本核算,最后教師進行評估總結。
一、項目實施步驟
1.項目的設置是“項目教學法”成功的關鍵。
在明確的教學目標指導下,綜合考慮項目的統籌設置、項目間的聯系和層次遞進。項目的選擇要以教學的內容為依據,既要與書本的知識緊密結合,又要有一定的想象空間和難度,充分發揮學生的自主意識和創新能力。如“運料小車往復運動” 的電氣控制項目,在學習低壓電器、三相異步電動機正反轉電氣控制之后提出,此項目的控制電路設計靈活多樣,可促使學生學習和運用新的知識、技能,解決過去從未遇到過的實際問題。
2.分組設計項目。
任務確定后,教師提出設計方法,明確該項目要解決哪些問題,關鍵在哪里。學生們分組設計,教師引導各小組根據項目任務查、找相關資料,使各小組同學獨立進行設計。這樣學生成了教學中的主角,而教師則轉換為引導者,教學的服務者。學生根據實際問題設計出的電路往往是五花八門的,盡管有漏洞或設計不完全合理,卻是學生自己努力的結果。如“運料小車往復運動”的電氣控制項目的延時電路的設計,有的用斷電延時時間繼電器,有的用通電延時時間繼電器,有的用一個,有的用兩個時間繼電器來設計,項目設計完畢后,組織學生互評,修改自己的杰作,互幫互學,不但學到了知識,而且培養分析問題和解決問題的能力。
3.教師的評估總結是“項目教學法” 的重要環節。
學生的設計會存在各種各樣的問題,教師在評估中要指出問題的所在及解決的方法,要總結比較各組的特點,引導他們學習別人的長處來改進和提高自己的設計,使學生的各種能力在評估中得到提高,評估的過程是總結以前學過的知識,提出和學習新知識的過程.在“運料小車往復運動”項目評估時,教師詳細分析各套方案的特點,指出哪些是可取的,哪些是不可取的,總結“行程開關”、“時間繼電器”的靈活應用方法,詳細說明怎樣對電動機進行互鎖控制,再通過成本核算比較,最后總結出_套合理、可行、實用的方案供大家實施.使教師的評估總結過程成為學生一個學習的過程、提高的過程。
二、項目教學法對教師的要求
1.教師必須具備實踐技能。
在教學過程中,教師要設計好每個教學項目要完成的任務,將實踐技能和實踐經驗結合到項目建設中。項目教學法在電氣控制技術課程中的實施,圍繞部分機床進行多個項目設計,如車床CA6140刀架移動電機的控制、車床CA6140主軸電機的控制、臥式車床CA6140電氣控制電路的檢修等。以上設計出的每一個項目都有其附著體,需要帶領學生觀察機床的實際工作和機床的電路,使學生身臨其境,激發學習興趣,達到學習和工作零對接的目的。因此,教師要具備一定的實踐技能,才能完成各項項目的教學。
2.教師必須熟練掌握理論與實踐間的銜接。
進入項目教學以后,就把原有的教材知識體系打亂了,教師需要按照設定的項目將知識重新連接起來。項目需要哪部分知識,就把哪部分知識教給學生,如進行車床CA6140移動電機的控制電路安裝與調試項目時,要給學生介紹的相關知識有第一章的低壓電器的基本知識、手控電器及主令電器動合按鈕、接觸器,第二章的控制線路原理圖及接線圖、三相鼠籠式異步電動機的直接控制線路點動部分。
3.教師必須有多學科知識綜合技能。
在項目教學過程中,每個科目都不是獨立存在的,教師要掌握課程的關聯內容,以便對學生進行指導、評價與考核。例如,電機與拖動部分的電機參數、電機的拖動方式等都是電氣拖動基礎課內容,在電氣控制技術課項目設計過程中是不可缺的;工廠供電課程中的電氣安全距離、電源和設備的保護等內容也是分析和設計電氣控制電路必須掌握的知識,電氣控制技術課指導教師也必須掌握。
通過“項目教學法”在《電力拖動》課程教學中的應用與實踐,為學生提供更加有效學習的良好環境,把理論教學與實踐教學有機的結合起來,不僅有利于學生加深理解和掌握書本的理論知識,更使他們懂得怎樣靈活應用這些知識,提高了學生的各種能力,在整個教學過程中既發揮了教師的主導作用,又體現了學生的主體作用,充分地展示中職教育“以能力為本” 的價值取向,使課堂教學的質量和效益得到更大幅度的提高,培養出來的人才更能夠適應社會的需要。
在項目教學的過程中,學生提高了學習能力,教師提高了業務水平。在科學技術飛速發展的今天,新知識和新設備不斷涌現,傳統的教學已無法面面俱到,具有終身學習能力的人才能適應社會。所以,項目教學法是一種值得推薦的適合職業學校采用的教學方法。
參考文獻:
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關鍵詞 電動刀架;電路調試;PLC控制;四工位;故障排除
中圖分類號TG659 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2012)72-0116-02
數控車床是集機械、電氣、液壓、氣動、微電子和信息等多項技術為一體的機電一體化產品,是提高制造業的產品質量和勞動生產率必不可少的重要手段,數控車床帶有自動換刀裝置,自動換刀裝置的功能就是儲備一定數量的刀具并完成刀具的自動交換。數控車床上使用的回轉刀架換刀是一種常見的自動換刀裝置。
1 車床四工位電動回轉刀架的工作原理
數控車床上使用的回轉刀架一般是立式的,具有四工位(裝有四把刀具)或六工位,由數控機床發出的脈沖指令進行回轉和換刀。對于使用回轉刀架的數控機床,在加工過程中,回轉刀架不但可以存儲刀具,而且在切削時要連同刀具一起承受切削力,在加工過程中要完成刀具交換轉位、定位夾緊等動作。
1.發信盤;2.推力軸承;3.螺桿螺母副;4.端面齒盤;5.反靠圓盤;6.三相異步電機;7.聯軸器;8.蝸桿副;9.反靠銷;10.圓柱銷;11.上蓋圓盤;12.上刀體
四工位電動刀架一般由電動機、機械換刀機構、發訊盤等組成如圖1所示,自動回轉刀架換刀具體的換刀動作如下:數控系統輸出換刀信號——PLC控制信號輸出(控制電路中繼電器-接觸器動作)——刀架電機正向尋刀開始——刀架抬起(螺桿將銷盤上升到一定高度)——刀架正轉(離合銷進入離合盤槽,離合盤槽帶動銷盤,銷盤帶動上刀體轉位)——檢測元件檢測到刀位信號——刀架電機開始反轉并鎖緊——刀架電機斷電——加工順序進行。
2 四工位電動回轉刀架的電路調試
目前數控車床刀架基本為電動刀架,電動刀架具有很多種類。以用霍爾元件檢測到位的刀架最為常見。圖2為刀架的電路控制系統硬件接線圖,刀架采用三相異步電動機驅動,刀架檢測采用霍爾元件。電氣控制為控制直流繼電器,繼電器再驅動交流接觸器接通三相交流電源,使刀架電動機正轉或反轉。
刀架在電動機正轉換刀,反轉鎖緊。刀架反轉鎖緊時刀架電機實際上是一種堵轉狀態,因此刀架電機反轉的時間不能太長,否則可能導致刀架電機的損壞。刀架上每一個刀位都配備一個霍爾元件。霍爾元件的常態是截止,當刀具轉到工作位置時,利用磁體和霍爾元件導通,將刀架位置狀態發送到PLC數字輸入,通過PLC的數字輸出,控制直流繼電器,繼電器再驅動交流接觸器接通三相交流電源,使刀架電機正轉或反轉。
3 四工位刀架的PLC控制
由數控裝置和可編程控制器協調配和完成對數控機床的控制,數控機床上應用的PLC有兩類:“內裝型”(Bulid-in Type)PLC和“獨立型”(Stand-alone Type)PLC,現在使用的PLC以內裝式居多。可編程控制器主要負責完成與邏輯運算有關的一些動作。
刀架的順序控制是由PLC通過對刀架的全部I/O信號( xs10、11和xs20、21)的掃描,進行邏輯處理及計算來實現的,為了保證手動換刀和通過T指令進行自動換刀這兩種換刀方式的正確性,在系統中設置一些相應的PMC參數來進行保證,手動換刀是用按鈕啟動的,自動換刀是用T指令觸發的,換刀動作、延時控制時間及相應的參數設置如下:
1)刀架電機接收到PLC相應信號后正轉,正轉有一個最大時間(一般為8s),在參數設計時有一個參數保證,用P2--換刀超時時間來保證;2)霍爾元件檢測到所選刀位的有效信號后,停止刀架電動機,并延時(100ms),此時間控制用P4—正轉延時時間來控制;3)延時結束后刀架電動機反轉鎖死刀架,并延時(600ms), 此時間控制用P3—刀具鎖緊時間來控制;4)延時結束后停止刀架電動機,換刀完成。
在設計PLC時,還要考慮機床整體安全互鎖方面的因素,主要有以下幾點:
1)刀架電機在正轉時不能反轉,此在軟件也設計就會與硬件互鎖相呼應,起到雙重互鎖的作用;
2)數控機床出現急停、限位、進給驅動報警或主軸報警時都要禁止刀具的換刀動作;
3)刀架電動機長 時間旋轉(如8s),而 檢測不到刀位信號,則應給停止刀架電機,防止刀架電機被損壞并應報警提示;
4)刀架電機過熱報警時,停止換刀過程,并禁止自動加工。
按照以上的換刀的動作和互鎖要求,根據圖2的硬件接線圖中的接線設計和圖3的換刀流程圖,進行四工位刀架的PLC控制。PLC程序按定時循環掃描的方式執行,與換刀相關的程序掃描周期為16ms,用plc1_time表示。程序中利用這一點實現定時(延時)功能。
需要說明的是,在系統的PMC參數中,可以通過修改參數值的方法來改變各個時間的設定的值,在調試時可以進行方便的設置和修改。
4 四工位刀架常見故障及排除方法
現以數控車床上常見的四工位刀架為例對數控機床刀架典型的各種故障現象加以分析,確定其排除方法,其它類型的刀架,雖結構、尺寸、元器件型號等各有差異,但故障原因大多雷同,也可參照此法排除。
數控車床的刀架是一個典型的機電一體化的自動化機械,對于刀架的故障檢測和分析,要有綜合整體的概念,既要耐心細致的分析電氣故障又要分析機械故障,必要時,要綜合的進行逐個排除,并要認真地進行經驗的總結和概括,為以后的故障的診斷和排除積累經驗。
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充分了解課程的應用
一直以來,大家都比較頭疼技校學生的求知欲問題,面對學生基礎薄弱、無法靜心學習、動手能力比較差等問題,在高技工班的學生身上更是表現得比較明顯,不過隨著年齡的增長,這部分學生會或多或少地對將來的畢業出路問題比較重視。另外,PLC這門課本身是一門邏輯性較強的學科,所以對學生的要求就不單單是乖乖的聽講記筆記,還需要激發學生濃厚的興趣,自主地去思考。
基于以上種種因素,在授課的初始就要立足于激發學生的學習興趣和樹立學生的自信心為目的。
利用就業作引導
選取較有說服力的案例引入課堂,比如請幾位比較優秀的畢業生,讓他們回校現身說法,聊一下在工作崗位上PLC的具體應用和重要性,然后再反過來告訴現在學生應該在學校里具備怎樣的知識才能達到實際的工作要求,讓學生明白當前就業形勢的嚴峻,如果沒有一技之長是難以在社會上立足的,依此來激發學生內在的學習動力。
利用實驗作參考 我們的教學是在一體化教室,教師充分利用教室的設備條件,在講課的開始,給學生展示一些簡單的實驗,比如走馬燈、電梯控制、交通燈的控制等等,同時把已經畢業的學生制作的畢業設計給學生展示,一方面能激發學生的學習興趣,另一方面也能讓學生明白,只要認真做都可以做出自己的作品,增強學生的自信心。
利用實際作誘導 充分借助學校的有利資源,給學生提供很好的平臺,讓他們走出校門,到實際工廠的自動化生產線,讓學生們去和工廠的工人、技術人員面對面接觸,從而更加直觀地認識PLC在現代工業中的應用。
把新型的授課模式引入課堂
“翻轉課堂”是近幾年引入的新型教學模式,這種教學模式顛覆了傳統的“課上教師講授、課后學生完成作業”的授課方式,讓學生在家里看視頻以替代教師的課堂講解。在課堂上,讓學生把精力集中在完成練習以及與教師和同伴的互動交流上。
在PLC實訓的授課中,充分發揮這種授課模式帶來的優勢,不但大大縮短了實訓的準備時間,而且可以重復播放讓學生具體對待某一知識點,比如“三相異步電動機的正反轉控制”的教學任務,在課前教師把整個的實訓準備及實施過程錄制下來,然后在第一節課中引入控制要求后,先讓學生自行分析控制要求,完成輸入輸出分配表的制作,這個過程中學生是以小組為單位的,給學生足夠的時間進行探討交流,而后播放視頻進行校對是否分配正確。
PLC的主線路及控制線路接線是實訓中硬件部分的難點,也是特別注意的安全問題,教師通過視頻先是從安全入手,播放了一段有關安全事故的教學視頻,讓學生思想上更加高度的重視,在此階段要求學生通過海報的形式羅列出試訓過程中的幾點注意事項,以及防范措施。收到很好的教學效果,在隨后教學過程中也體現出規范操作的重要性。
翻轉課堂的授課方式要求在授課過程別注意學生的作息時間安排,學生必須要課下下足功夫,帶著問題上課才能有所收獲。基于PLC課程本身的特點,其知識點比較具體,每次錄制時針對某一點、某一實驗具有很強的針對性,所以學生能夠很好地解決具體的問題。“三相異步電動機的正反轉控制”這個實訓的講解時就是劃分為輸入輸出分配表、接線圖的制作、梯形圖的編制和語句表的抒寫幾部分,這樣學生在課余觀看教學視頻后,自己就明確要學習的知識點,從而很好掌握課程內容。
把難點留在實踐中解決
在使用的教材前幾章是講解PLC的工作原理,恰當的工作原理對于學生來講是最難理解的,因為都是非實物的知識點。在處理這部分知識點時,安排在后面的實踐中進行,讓學生在一定的實訓項目后再去徹底理解。因地制宜的安排教學內容的順序,才能發揮學生的長處并增強其信心,讓學生克服學習困難的勇氣,從而讓學生能夠把知識點由直觀到感官的深刻領會。
就PLC實訓中“組合鉆床”這個課題,里面知識點涉及到機床控制電路的學習,如何讓學生在實習過程中了解控制原理,提高限額、獨立安裝、維修操作的水平是本專業實習的教學重點。僅僅從電路板的安裝接線和梯形圖的編寫是無法從根本上解決問題的,因為一臺鉆床的控制電路是多種多樣的,不同的控制對像有不同的控制電路,而且編程的方式方法以及外部接線是各不相同的,當然在實際的應用中造成故障的原因也是多種多樣的。因此,只有利用控制裝置找出控制線路查找出故障點,確定或者縮小故障可能出現的范圍,才能快捷地查找出故障點,在課本上僅僅局限于電工理論知識去領會控制原理,通過多加練習的方式是能夠找出控制的硬件軟件一部分,無法滿足故障點維修的地能力。基于以上原因,筆者帶領學生首先到實地去了解鉆床的實際應用,借用校企合作的鉆床設備與數控專業相關的教師進行交流,通過實踐找出與電路控制相關的故障點,然后總結分析出大部分控制線路問題出在邏輯運算上,這樣通過與學生的共同總結,實地考察,找出問題的關鍵,再進行學習控制理論。事實證明,學生從中受益匪淺,而且興趣很大,也絲毫不感覺枯燥乏味。整個過程學生不僅僅學習到了與控制相關的邏輯電路,而且更加具備了實戰經驗,提高了解決實際問題的能力。
PLC實訓中梯形圖與語句表的轉換也是比較頭疼的部分,學生在學習時往往無法理解其工作的過程,教師在授課的過程中也是把這部分知識點融到實驗設備中,讓學生通過自己的動手來理解邏輯過程,充分應用教學實驗設備,借用不同的顯示面板增加更多相關的實例進行演練,比如先有單個電動機起動、正反轉、順序控制,然后增加多臺電動機的類似動作等等,讓學生對PLC程序編寫有一個由簡單到難得循序漸進的學習過程,最終讓學生能夠牢固地應用各種指令,打好堅實的基礎。
結合實際進行模塊訓練