| 标题 | 常见低压电器认知性教学的重难点探讨 |
| 范文 | 刘畅罗 林刘磊 [摘 要] 在机电类各专业的职业教育体系中，强电类的课程是必不可少的，而强电领域相关的教学又以低压电器为主，高压电器只做少量介绍。常见低压电器不超过十五种，虽然工作原理相对简单，但对于初学者仍有很多难以理解和接受的地方，这就要求教师精准把握重难点，做出最有效的讲解和生动的诠释，让学生的认知性过程清晰明了，方可达到令人满意的教学效果。 [关 键 词] 笼统分类；阻性元件；通性元件；类比教学法 [中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2018）24-0060-02 强电类的专业核心课程首推的便是《电气控制技术》，该课程为机电类各专业最常开设的一门专业核心课程。其主要内容分为各种常见低压电器的结构和原理以及基本电控线路两大部分。如果对接触器和继电器没有一个全面的认识，后续的控制线路，乃至可编程控制器的教学则无从谈起。可见两大基础低压电器在整个知识体系中的重要作用。 一、教学过程中的问题与反思 笔者从事《电气控制技术》和《电工技术基础》教学工作长达十余年，在前五年的课堂教学中，由于实训条件等客观因素的制约，一直以线路原理分析为教学重点，而忽略了对构成电控线路的基本元器件的讲解，教学效果并不理想。以“正反转互锁控制线路”为例，因缺乏对交流接触器原理的充分阐释，导致大多数学生对调相并限制的过程无法理解。而后的几年经过反思与总结，本人把大量的教学课时转移到两大基础元件的讲解上，利用常见的教学手段，如：拆解实物，多媒体放映动作原理示意动画，课堂讨论与思考等形式，尽可能让每位学生都能掌握各类开关电器的动作原理及运行特性。一旦掌握了这些知识要点，后续的教学内容便水到渠成，控制线路的工作原理也迎刃而解，加之系统化的实操实训，教学效果理想。 下图为经过系统化的教学改革并实施后，高职生在短时间内顺利完成的电气控制线路。 二、接触器的教学重点 因接触器在教学大纲中只涉及交流接触器的相关知识，且电磁式接触器的工作原理直观易懂，并不存在难以理解的技术环节。故本知识模块重点突出而无难点，只需充分讲解和演示电磁机构、触电机构及灭弧机构的工作原理即可达到教学目标。 首先电磁机构作为接触器的动力来源，应作为重点讲解。而它的三大部分则是重中之重，应着重讲解衔铁和铁芯异于铸造钢体的叠装结构、交流励磁和直流励磁的本质区别、线圈的材料和绕法以及附件，如：复位弹簧、短路环的作用等。再分发若干个接触器实物和螺丝刀，让学生现场拆装，加深印象。 其次，触点机构因教学实物不宜破坏性拆解，可借用透明控制按钮的触点作相似性分析，让学生掌握动断动合的特性。并图示触头的三种接触形式（点接触、线接触、面接触），同时让学生手持不同规格的接触器从侧下方观察触点的面积、厚度、材质的区别。 再次就是灭弧机构，可以先讲解在电路接通过程中电弧的产生和危害，从而引导学生重视灭弧的必要性。因灭弧机构在整个设备里占比小，不易取出，拆解操作也不直观，因此选取一些生产生活中的常见事物做比喻，在此可以起到类比联系的教学效果。笔者一般以海塘防浪堤的消浪原理作为对比切入点，利用传统的黑板粉笔的手绘过程，较为浅显地描述灭弧过程。 最后用多媒体课件将电磁机构运行，并带动触点机构平移的整套动作以动画示意的形式演示一遍，七对触点（三主四辅）的标准接触器原理便可教授完成。 以上只是大纲规定的教学内容，而实际生产和平时实训时遇到的两大常见问题，教材却从未提及，应单独补充。特別是线圈接口的“两进一出”，一旦混淆则会造成严重的生产事故，以及与三对主触点并列的配用触点的作用和特征。 三、继电器的教学重难点 继电器种类繁多，性能各异，但始终把握一个教学重点：“把不同物理信号转化为开关动作的低压电器”即可。可以先提出问题，让学生思考继电器和传感器的本质区别和共同点。 在这个教学环节上，教师可手持热电偶和温度继电器在课堂上做直观对比，向学生阐述热电偶这种典型的传感器只是把温度信号转化为0～12mA的弱电信号并显示，而无后续行为；温度继电器同样存在感应转换机构，这与传感器一致，但温度继电器把温度信号转化成电信号后无需显示，但经放大电路作用后变为开关动作输出。并可总结为：传感器只显示不动作，继电器不显示只动作。虽然不是绝对严谨，但符合大多数继电器的特点，浅显易懂，知识印象进一步得到加深。 在讲解继电器分类时务必把两种不同工作原理的分类方法作为切入点并展开。而非课本上罗列的电磁式、电子式、电动式、感应式等功能性分法。这样可删繁就简，避免使初学者混淆概念。 无论课件上是否说明，教师此时应在黑板上用大括号书写继电器的两大基本分类：机械式和半导体式。机械式可等同于电磁式继电器，并以典型的中间继电器（KA）为例讲述，而选择展示样品时，最好将器材上标印“接触式继电器”字样的KA作为首选，这样有助于对比交流接触器，并向学生说明：中间继电器就是一种没有主触点的接触器，其机械动作与交流接触器完全一致，只是使用场合不同而已；半导体式，可将其形象地称为“芯片型继电器”，因为此类继电器主板上或多或少装有单片机，而机械式继电器则没有类似的集成电路芯片。同时拿出温度继电器、光敏继电器、湿度继电器等典型的半导体式继电器做展示，进而补充说明此类继电器多为电子式继电器。这类型继电器还需要让学生认识NO、NC与COM的接口关系，及未标注字母时的符号表达方式。最后需强调的是，这类继电器工作时往往都依赖专用驱动电源，故应将常见的DC12V，24V直流电源模块配合讲解。 在讲解完各种常见的继电器类型后，再选取个别典型的电控线路原理图，使学生了解不同类型的继电器应连接在电路里的什么位置，某些继电器的感应机构应如何与执行器配合使用等。 四、其他元器件的教学注意事项 除接触器、继电器以外，各种低压电器元件，如：熔断器、按钮、空开、端子排，甚至最基本的导线，不论常开常闭的状态，一概归类为“通性元件”，即视为零电阻导通；而电机、励磁线圈、电阻丝、各类照明器材等，均归纳为“阻性元件”，即电阻无穷大，视为断路。 更重要的是让学生明白，无论主电路还是控制电路，都必须在相线之间设有阻性元件设备，否则必然发生火火、火零断路。 五、结束语 只有充分理解所有常用低压电器工作原理之后，才能进一步把各种元件以逻辑关系和用电规范，通过导线串接成一个有机的整体，后续的典型电控线路教学即可顺利开展。经过多年摸索，笔者认为：理论教学与实践教学课时应以1∶2的比例分配。实践教学中验证性教学和训练性教学应1∶1分配，此为最优课时配比。 当下由于生源质量下滑，高职高专生往往基础偏差，本人深刻体会到：使用生涩的书面语言和过于严谨的定义往往不利于学生的理解和归纳，从实际出发，则不必过多考虑个别特殊情况下造成笼统分类表述时的不科学性。只有通过简单的分类，形象的比喻和现场进行的实物拆解与观察，方可达到理想的教学效果。 本文除作为个人多年来的教学经验总结外，亦可为部分新任专业课教师改革教学方法提供参考。 参考文献： [1]何瑞华，尹天文.我国低压电器现状与发展趋势[J].低压电器，2014（1）. [2]何桂玉.低压电气开关接触性能分析与设计研究[J]. 山东工业技术，2015（1）. [3]魏科.继电器在电气工程及其自动化低压电器中的应用[J].科技风，2017（11）. [4]谭毅磊，赵乘麟.继电器在电气工程及其自动化低压电器中的应用研讨[J].通讯世界，2016（4）. [5]杨修岭，赵大伟.低压电器设备绝缘技术性能检测问题探讨[J].电子制作，2016（3）. |
| 随便看 |
|
科学优质学术资源、百科知识分享平台，免费提供知识科普、生活经验分享、中外学术论文、各类范文、学术文献、教学资料、学术期刊、会议、报纸、杂志、工具书等各类资源检索、在线阅读和软件app下载服务。