典型案例：三相异步电动机能耗制动控制线路的安装

《三相异步电动机能耗制动控制线路的安装》“理实一体化”课堂教学案例电气工程系郝玉英一、概述（一）课程概述《电机维修与控制》课程是根据农村电气化、电子电器应用与维修专业工作过程的实际需要来设计。三相异步电动机在各种电动机的应用中最广，需求量最大，在工业生产，农业机械化交通运输，国防工业等电力拖动装置中占有很大的比重，这是因为三相异步电动机具有结构简单，制造方便，价格低廉运行可靠等一系列优点，另外还具有较高的运行效率和较好的工作特性，能满足各行各业大多数生产机械的转动要求。因此，三相异步电动机的技术在我国有极为广泛的发展前景。本课程是电气专业的核心课程。主要内容有“常用低压电器的拆装与检测”、“三相异步电动机启动控制”、“三相异步电动机制动、调速控制”、“典型机床电气控制电路适读与检修”、“单相异步电动机的启动与调速控制”共五个项目的学习。每一个项目学习以典型的工作任务为基础，按照企业工作流程进行，包括接受工作任务——信息收集（知识补充）——制定计划——实施过程——任务评价五个环节，使学生既掌握了知识和技能，又实现了学生职业能力的培养，最终达到本课程的教学目的。（二）本次学习任务简介通过本节课的学习，使学生了解能耗制动的有关知识，知道能耗制动的优点和缺点，以及能耗制动在生产、生活中的应用。学会设计三相异步电动机能耗制动的控制电路安装，并且对此电路进行研究。了解能耗制动在社会生产过程中以及生活中的应用。对学生将来从事电气维修工作具有重大意义。二、“理实一体化”教学设计思路（一）设计理念《三相异步电动机能耗制动控制线路的安装》运用行动导向教学的理念，遵循理实一体化的教学要求，通过查阅电工维修手册确认操作标准，严格遵循企业实际的工作流程标准，突出实践教学，始终贯穿以学生为主体、教师为主导的教学思想。通过电工维修手册和教师根据实训室情况自行拍摄的视频，融知识的学习为解决实操过程的问题，为实训提供理论依据和有效分工。通过理论与实践一体化的学习，学生在实际操作中变知识的学习为运用知识解决实际工作问题，达到学以致用的学习效果。（二）设计思路本次课的设计思路是根据教学目标，教学难点的分析，依据理实一体化的教学理念，结合学生和实训环境的实际情况，以真实的工作为载体，让学生认识到学习本节课对个人的专业成长是有用的，以电工维修手册中的标准操作流程为导向，用工作页引导学生按照工作过程层层深入，步步推进，是学生在完成学习任务的过程中体验企业的实际工作过程和操作规范，以小组合作的形式组织课堂教学，采用教师点评、小组自评、组间互评等多元评价形式贯穿于整个学习过程，在调动学生的学习积极性的同时，发现学生存在的问题及时进行引导。教师提供了学习资料、工作页、实操评价表，准备了实训所需的各种元器件、工具、设备等教学资源，这样的课堂自然达到了教学目标，实现了学生学有所获，教师教有所获。（三）实施方案设计1、教学目标具体化知识目标：①了解三相异步电动机能耗制动控制线路的工作原理。②了解能耗制动的优缺点及在实际生产中的应用。能力目标：①学会低压电器的检测与安装。②学会三相异步电动机能耗制动控制线路的安装③学会故障的检测与排除。素养目标：①培养良好的道德品质和职业信誉、爱岗敬业、遵纪守法的习惯。②培养学生勤俭节约、安全生产、环保等意识。③培养学生的交流沟通能力、团队协作能力。教学重点：三相异步电动机能耗制动控制线路的安装。教学难点：三相异步电动机能耗制动控制线路的故障检测及排除。2、教学内容任务化融入“行动导向”的职业教育理念，通过情境化的教学设计，使学生在完成三相异步电动机能耗制动的安装的任务过程中，学习基本知识，专业能力，培养分析问题、解决问题和综合应用所学知识和技能的职业能力，产生成就感。3、教学评价多元化教学评价是促进学生求知欲的重要环节。在评价时体现发展性、过程性和全面性的原则，既关注学习效果，也关注学生学习过程中获得体验和发展。在评价上采用由小组自评、组间互评、教师评价的多元评价体系，使学生明白通过自己的努力所完成的任务得到老师的肯定，同时也明白本次学习所掌握的技能、经验及不足，增加了学生的自信心和学习兴趣，为后面知识的学习奠定了基础。三、“理实一体化”的教学实施过程（一）以真实工作任务引入新课学生接到任务工作页（附件1）——三相异步电动机能耗制动控制线路的安装的工作任务后，按照工作页进行操作，从而引入本节课的学习。让学生感受学习任务将应用于实际生产中，具有很强的实用性，从而激发学生的学习兴趣。同时学生认识到自己目前尚不具备完成任务的能力，就需要学习的相关知识，为教学做好铺垫。（二）小组讨论，分析任务教师引导学生分析要想完成“三相异步电动机能耗制动控制线路的安装”应具备哪些知识和能力？学生通过查阅相关资料和手册，通过小组讨论，选择出完成本任务所需的元器件及设备，画出能耗制动的原理图、接线图、实际安装图。通过查阅电工维修手册，让学生明确学习内容与企业生产的实际工作流程标准相一致，逐步培养学生查阅资料的职业能力。（三）理论结合实践，学习“三相异步电动机能耗制动线路的安装”步骤和方法以电工维修手册为标准，以自行拍摄的实训操作视频相辅助，教师引导学生理论结合实践学习低压电器的选择、检测、安装，能耗制动控制线路的接线等相关知识。同时结合实训要求制定小组计划，操作步骤和方法及实训注意事项。另外，学习过程中，教师对学生的参与情况进行课堂评价。1、电器的选择依据教学内容，教师引导学生分析要完成本次任务所需哪些电器，如何选择这些电器？如何检测电器的好坏和性能？从而确定是否符合实际要求。请学生小组讨论，通过讨论，展示交流，教师通过PPT课件，和学生共同讨论制定完成本任务的方案及安全注意事项，保证实训的安全。2、固定元器件教师引导学生根据实训室所提供的设施，将元器件固定在控制板上。要求元件安装牢固，并符合工艺要求。电动机能耗制动控制线路元器件布置参考图见工作页所示，按钮、限流电阻可安装在控制板外。3、安装控制电路教师引导学生根据电动机容量选择控制电路导线。电动机能耗制动控制线路控制电路接线参考图见工作页所示，按接线图布线，套好号码套管。4、安装主电路教师引导学生根据电动机容量选择主电路导线。电动机能耗制动控制线路主电路接线参考图见工作页所示，按接线图布线，套好号码套管。5、检测线路教师引导学生根据工作要求进行接线检查。按电路图或接线图从电源端开始，逐段核对接线有无漏接、错接之处，检查导线接点是否符合要求，压接是否牢固，以免带负载运行时产生闪弧现象。6、通电试车根据工作要求为确保人身安全，在通电试车时，要认真执行安全操作规程的有关规定，经教师检查并现场监护才能通电试车。（四）小组轮训教师播放完整的标准实训操作视频，向各组学生明确强调各个环节主要内容，并让各个小组明确每个环节的操作负责人，以便确保实训的效果，视频播放结束后，教师对学生再次进行实训安全教育，并提醒实训结束进行6S工作（即整理、整顿、清洁、清扫、素养、安全（是电工必备的素质）。实训前教师发放实操评价表，是学生明确评价标准，实训过程中，教师对学生进行实训记录（附件2），并用相机记录学生操作的标准动作和不规范动作，同时做好实训期间的安全检查，引导小组进行评价，确保各环节的有效进行。通过评价，使学生取长补短，相互借鉴，吸取经验，在整个实训过程中，教师要做好统筹工作。（五）多元评价，总结提升实训中采用统一标准，保证了一对一评价效果的准确性，另外有针对性的从团队合作、工作质量、工作效率、课堂纪律等方面进行自评、互评，最后教师用相机拍摄的照片点评实训中的优秀表现与存在的问题。（六）课堂小结教师引导学生回顾“三相异步电动机能耗制动控制线路的安装”步骤及方法，从电器的选择、固定、安装线路、检测线路、通电试车五个方面总结本节课的知识重点，结合对学生课堂表现给予肯定。（七）布置作业如何进行三相异步电动机能耗制动控制线路的安装？如何进行故障检测与排除？工作过程中需注意哪些安全事项？目的在于一方面提高学生查阅资料的能力、运用所学解决实际问题的能力，另一方面扩展学生学习知识的迁移能力。四、课后反思（一）成功点1、充分体现了工作过程导向的课改理念，理实一体组织课堂教学以真实的任务来引导，以教师根据实训场地的实际情况为主线，以带来学生制定工作计划组织教学，学生在解决实际问题的同时，学习能耗制动的理论知识，理论学习的同时，完成三相异步电动机能耗制动线路的安装的工作任务。利用小组合作组织学生学习，学生在完成工作任务的过程中，合作能力、交流表达能力得到锻炼。在整个教学过程中，教师通过多元评价形式，调动学生的学习积极性，促进学习效率的提高，有效解决了学生为什么学？学什么？怎么学？学成什么样？怎样学得更好？的困扰。在发挥教师主导作用的前提下，体现出由关注“教”到关注“学”，由关注“会教”到关注“教会”的转变，实现了学生在完成任务的过程中获得了知识，习得技能，提高综合素养的教学目标。2、实现了课堂的生动性打造三有课堂，即有用、有趣、有效课堂，是我专业对课堂教学的总体要求。“有用”是进行课堂教学的前提，而教学内容的选取是否来源于企业岗位工作需求，是体现完整的工作过程，是否遵循学生认知规律与职业成长规律，并对学生人生发展、就业谋生有所帮助，能提高学生核心竞争力和个人软实力，实现由“能就业”到“就好业”的转变。本节课的教学内容来自于工作实际，增强了学生今后实习、就业的竞争力。“有趣”主要是指教学组织形式活泼，教师较强的亲和力与学生一起学习，通过视频及实训引导学生主动参与学习，在体验和感悟中收获知识，习得技能，提高综合素质，享受学习的快乐。“有效”是指教学的最终目标，主要是课堂教学的效果实现了学习目标，达到了学生能听得懂、学得会、练得明白，每名学生的职业意识、学习能力、知识水平在原有的基础上得到了提升，通过对学生学习效果的评价和随机访谈，学生对教学活动的满意程度较高。3、教学评价多元化整个评价坚持评价主体、评价方式的多元化，评价主体包括小组自评、组间互评、教师评价三项，涵盖了学习的整个过程，实现了过程性评价和结果性评价相结合，既注重学生专业知识的掌握和运用，也注重语言表达、沟通交流能力和环保意识、团队协作意识的培养与提高。（二）不足点本节课设计的学生查阅的资料是由教师提供的，如果能够运用信息化教学手段让学生上网查阅资料，会更进一步提高学生查阅资料的能力。附件1：工作页及任务评价表《三相异步电动机的能耗制动控制线路安装调试》工作页实训任务三相异步电动机的能耗制动控制线路安装调试学时6学生姓名班级学号分组日期任务描述：三相异步电动机从切除电源到完全停止旋转，由于惯性的关系，总要经过一段时间，这往往不能适应某些生产机械工艺的要求。例如，万能铣床、卧式镗床、组合机床以及桥式起机的行走，吊钩的升降等，无论是从提高生产效率，还是从安全及准确停车等方面考虑，都要求电动机能迅速停车，要求对电动机进行制动控制。本实训任务要求同学们通过查阅完成该任务有关资料，通过讨论、协商制定实施该任务的计划和任务分工，完成三相异步电动机能耗制动控制线路安装调试，并做好工作过程的记录；认真进行工作过程的评价。能力目标知识目标：1、明确三相异步电动机能耗制动的特点；2、掌握三相异步电动机能耗制动控制线路的工作原理。技能目标：1、能正确绘制电气控制原理图和电气接线图；2、能正确选择和整定所用的电器元件；3、能够正确、合理使用电工工具和电工仪表；4、能够按照要求进行能耗制动控制线路的安装接线；5、学会能耗制动控制线路的故障判断和排除方法。素质目标：1、收集工作过程的相关的信息；2、根据任务要求制定工作计划；3、具有积极向上的工作和学习态度，具备主动参与工作的意识及承担工作责任的意识；4、安全生产和操作规范；5、能与小组成员正确交流，具有良好的表达能力。6、创造优质的工作条件。实训过程资讯：1、请您收集三相异步电动机能耗制动控制线路安装与调试的相关信息。2、根据你组收集到的信息回答以下问题：（1）二极管和电阻在能耗制动控制线路中的作用是什么?（2）三相异步电动机能耗制动如何控制？计划、决策：1、根据你