电气控制系统的安装与调试教学案例

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1、电气控制系统的安装与调试教学案例三相笼型异步电动机连续控制线路故障检修一、选题背景本选题选自电工专业核心课程电工技能训练，课程的主要任务是使学生理解专业理论知识，熟练掌握维修电工操作技能，具备分析问题、解决问题及动手实践的能力，养成科学的工作方法、学习方法以及良好的职业素养。电气控制线路的安装、调试和检修是维修电工的核心技能，一般从第二学期开始学习，至第四学期末参加维修电工中级工等级考试。常规的教学是先讲低压电器，后讲典型电气控制线路安装与调试，至第三学期下半学期再讲常用生产机械电气故障检修。在学习典型电气控制线路安装与调试过程中，由于学生没有学过故障检修，面对电气控制线路安装过程中出现的故障

2、，学生往往无从入手。而等到学习常用生产机械电气故障检修时，由于电气原理比较复杂，学生又产生畏难情绪，导致为了应付等级考试，部分学生只能死记硬背，将模拟机床上所有故障点的对应故障现象记住，以此为依据来检修故障。考试过后，如果变换设备，学生就不会检修了。为了让学生学会电气控制线路故障的检修方法，我采用“提前介入，基础做起”，即在学习项目二 三相笼型异步电动机连续控制线路安装与调试时，安排一课时学习故障检修，这样既降低了技能学习的起点，又能通过各种典型电气控制线路安装过程中故障检修的实践演练，让学生熟练掌握电气控制线路故障检修的方法。二、教材分析电工技能训练课程选用的教材是中国劳动社会保障出版社出版

3、的电力拖动控制线路与技能训练（第四版），该教材共分四个单元，第一单元常用低压电器及其安装、检测与维修，第二单元电动机的基本控制线路及其安装、调试与维修，第三单元常用生产机械的电气控制线路及其安装、调试与维修，第四单元变频调速系统（选学）。如果按照这样的顺序教学，等所有低压电器教完，已经大半学期过去，学生的好奇心基本没有了，这么多电器学生一下子又认不全，记不住。等到学习电气线路安装时，教师又得重新讲一遍要用的电器。学习故障检修时也出现相似情况。为更好地适应行业岗位需求和教学实际，提高教学效率，我以中等职业学校电工专业学生所必备的维修电工技能为主线，对教学内容作了有效的整合，遵循“实用为主、够用为

4、度、应用为目的”的原则，降低理论教学的难度，简化以学科知识体系为背景的知识要点的陈述，理论联系实际，将各知识点融合在技能训练中。我将教学内容分成四大模块、18个教学项目，40个教学任务。本选题即模块一（三相笼型异步电动机典型控制线路安装与调试）中的项目二（三相笼型异步电动机连续控制线路安装与调试）之任务三，是学生第一次学习电气控制线路故障检修。为了让学生更好地理解和掌握学习内容，每次上课我都自编学案。学案的编制，本着“必需够用”的原则，充分考虑学生的认知水平和已有的知识、技能、经验和兴趣，整合有用知识，精简理论，强化技能的应用性、可操作性，让学生能以最少的时间最大限度地掌握学习内容。电气控制线

5、路故障检修是学生第一次学习，教材中涉及电气控制线路故障检修的内容分别在第二单元实训24（116120页）和第三单元课题一（259262页）。为实现“低起点运行”，我以“三相笼型异步电动机连续控制线路”为故障检修的有效载体，以电阻分阶测量法为确定故障点的方法，按照故障检修的逻辑顺序，让学生先做后学，学中做，做中学，初步学会电气控制线路故障检修方法。三、设计理念（一）学为主体 让学生学有所乐“兴趣是最好的老师”。由于各种原因，中职电工电子专业的大部分学生，恰恰是缺乏学习兴趣的。因此，教学设计中，首先解决的是激发学生学习兴趣的问题。教师要以激发学生学习兴趣为切入口，寻找学生的入趣点，发挥学生的主体作

6、用，让学生愿意学习，并参与其中，使课堂成为有活力的课堂。（二）理实一体 让学生学有所用职业教育是就业教育。教学设计中，要以“以职业能力为主线，岗位工作任务为起点”，理论联系实际，将电工电子专业理论与实践有机结合，理实一体，教会学生有用的知识和技能，使课堂成为有价值的课堂。（三）学做合一 让学生学有所得课程改革的核心理念是“一切为了每一位学生的发展”。教学设计中，要始终把学生放在首位，以学生的全面发展和个性发展为出发点和归宿点，学做合一，让每个学生都有不同程度的收获，使课堂成为有收获的课堂。四、学法指导10机电1班学生本学期（第二学期）开始学习电力拖动控制线路的安装，学生比较喜欢电工技能课，大部

7、分学生有学好技能的良好愿望，但一部分学生学习基础与学习习惯较差，学习主动性不够，需要教师创设适度的情境，适时激发。三相笼型异步电动机连续控制线路是学生学习的第二个电路，故障检修是学生第一次学习的内容。因此，本节课采用的学法指导策略有：（一）学案导学以学案为载体，以导学为方法，教师指导为主导，学生自主学习为主体，引导学生在实践过程中学习专业知识，让学生学有所用。（二）学做合一做中学，学中做，让学生在实践中学习知识，习得技能，获得能力。（三）合作互动应用合作学习方式，为学生营造一个生生互动、师生互动的合作情境，引导学生积极主动地学习，从实践中感受学习的乐趣。五、教学目标根据电工技能训练教学大纲、维

8、修电工职业标准和维修电工国家职业技能鉴定标准，考虑学生的现实发展水平，确定本节课的教学目标为：知识目标（1）会说出电阻分阶法测量的操作要点；（2）会说出电动机控制线路故障检修的一般步骤。能力目标（1）通过实践操作，会用电阻分阶法测量电气控制线路；（2）通过实践操作，初步学会检修三相笼型异步电动机连续控制线路故障。情感目标（1）感受学习电工技术的乐趣，激发学习兴趣；（2）通过实践操作，养成认真记录、规范操作和安全文明生产的职业习惯。根据技能学习的逻辑顺序与学生的学习基础，本节课的重点是控制线路故障检修方法，难点是故障点的确定。为发挥学生的主体作用，激发学习兴趣，培养职业技能，养成职业素养，做到“

9、理实一体、学做合一”，本节课采用理实一体教学法，运用多媒体演示、实践操作、讨论、讲解等多种教学方法来达成目标。六、教学程序（一）教学准备1学生分组全班学生39人，按“同组异质”将学生分成13组，每组3人，2人作检测员，一人作记录员。2实训设备准备学生已经安装好的电气控制线路板，每组3块，其中A板为正常工作板，B板、C板为故障板（教师事先设好故障）；导线，每组若干；万用表、常用工具，每组1套。（二）教学实施1导：情境激趣播放视频：陆钟同学在安装好三相笼型异步电动机连续控制线路后，通电试车时发现电动机不能正常运运行。教师提出问题：陆钟同学的电动机出现了怎么样的故障现象？我们如何排除这个故障？由此，

10、引出本节课课题。【设计意图】以学生熟悉的同班同学在学习中出现的问题为切入口，创设情境，有利于吸引学生的注意力，激发学生兴趣，把学生思维引向学习内容，为营造灵活有序的课堂学习氛围打下良好基础。2学：合作学习学生3人一组，根据学案，检测三相笼型异步电动机连续控制线路（A板），完成表1三相笼型异步电动机连续控制线路检测（详见学案）。教师根据学生学习情况，巡视指导，释疑解难。【设计意图】通过学案导学，学生做中学，学会用万用表电阻挡测量连续控制线路，为学习电阻分阶测量法奠定基础。同时，合作学习，可以发挥不同层次学生的个性特长，使学生不仅能学会知识和技能，体会学习成功的乐趣，还能习得解决问题的方法。3教：

11、精讲点拨电阻分阶测量法教师讲解电阻测量法，用PPT中的照片示范电阻分阶测量法的操作要点：选择量程，欧姆调零；找测量点，依次测量，正确读数。【设计意图】先做后学，在学生操作后自然引出电阻分阶测量法，使枯燥的概念变得生动形象。教师用事先拍摄的照片演示电阻分阶测量法的操作要点，边讲解边演示，为学生掌握操作技能、养成规范操作的职业习惯打下良好基础。电动机控制线路故障检修方法以家中洗衣机出现故障为话题，引出故障检修方法。以B板（故障板）为例，师生共同讨论电动机控制线路检修方法；教师按照操作规范示范操作，讲解操作要点，学生跟着教师分组操作，教师纠正错误动作。【设计意图】以学生熟悉的洗衣机为话题，贴近学生的

12、实际生活。做中教，做中学，教、学、做合一，将理论教学内容与实训内容有机地结合，有利于学生掌握操作技能，养成规范操作、认真记录和安全文明生产的职业习惯，使教学过程更具有实效性。4做：实践操练学生3人一组，检修C板（故障板）故障。教师根据学生学习情况，巡视指导，释疑解难，纠正错误。【设计意图】C板的难度比B板略有提高，这样层层递进，让学生在合作探究中，将获得的知识、技能和方法综合应用，促进学生巩固知识，习得技能，掌握方法，发展思维。（五）评：总结评价师生共同讨论，归纳总结本节课的学习要点，学会归纳总结的方法。教师布置作业，讲解作业要求，指导学习方法。【设计意图】让学生把所学得知识进行梳理分析、系统

13、归纳，形成系统化、有序化的知识结构，学会归纳总结的学习方法。为有效解决课时有限性与专业问题无限性的矛盾，将拓展迁移的内容主要放到课外，充分挖掘学生的潜力，促进学生的专业学习和能力发展。七、学案设计项目二 三相笼型异步电动机连续控制线路安装与调试任务三 三相笼型异步电动机连续控制线路故障检修学习目标会说出电阻分阶法测量的操作要点，会用电阻分阶法测量电气控制线路。会说出电动机基本控制线路故障检修的一般步骤，初步学会检修三相笼型异步电动机连续控制线路故障。知识准备三相笼型异步电动机连续控制线路如图1所示，说明电路的操作过程和工作原理。图1三相笼型异步电动机连续控制线路图（ ）电源开关QS。（1）启动

14、电动机M（ ）按下启动按钮SB1KM线圈（ ） KM主触点（ ） KM自锁触点（ ）（2）停车电动机M（ ）按下停止按钮SB2KM线圈（ ） KM主触点（ ） KM自锁触点（ ）电动机M停车后，（ ）电源开关QS。（3）过载保护。当电动机过载时，电动机M断电停车FR常闭触点断开KM线圈断电 KM主触点断开 KM自锁触点断开熔断器FU1作主电路的短路保护，熔断器FU2作控制电路的短路保护。任务实施做一做 三相笼型异步电动机连续控制线路检测3人一组，对照三相笼型异步电动机连续控制线路图，用万用表R100挡测量A板，完成表1。表1 三相笼型异步电动机连续控制线路检测测试状态测量点电阻值测量结果按下S

15、B1不放04030201压下KM触点架不放04030201测量结论A板 （填能或否）实现三相笼型异步电动机连续控制，即合上QS后，按下SB1，KM ，电动机M 。学一学 电动机控制线路故障检修一、电阻分阶测量法1电阻分阶测量法：切断电源后，按下启动按钮不放，用万用表的电阻挡依次测量电阻，判断电气故障的方法。如图2所示。2操作要点选择量程，欧姆调零。找测量点，依次测量，正确读数。二、电动机控制线路故障检修方法 图2 电阻分阶测量法步骤1 确认故障现象用万用表电阻挡检测B板。将万用表量程选择开关拨到 挡，测量01两点间电阻：按下SB1，测量值为 ，压下KM触点架，测量值为 ，故障现象为 。步骤2

16、判断故障范围根据电路工作原理，结合故障现象，判断故障范围为 。步骤3 确定故障点用电阻分阶法查找故障点，完成表2。表2 用电阻分阶测量法查找故障点故障现象测试状态测量点电阻值结论04030201根据测量结果，确定故障点为 。步骤4 修复故障点步骤5 检测修复后电路步骤6 通电试车练一练 电动机连续控制线路常见故障检修3人一组，检修C板电路故障。步骤1 确认故障现象用万用表电阻挡检测C板。将万用表量程选择开关拨到 挡，测量01两点间电阻：按下SB1，测量值为 ，压下KM触点架，测量值为 ，故障现象为 。步骤2 判断故障范围根据电路工作原理，结合故障现象，判断故障范围为 。步骤3 确定故障点用电阻

17、分阶法查找故障点，完成表3。表3 用电阻分阶测量法查找故障点故障现象测试状态测量点电阻值结论04030201根据测量结果，确定故障点为 。步骤4 修复故障点步骤5 检测修复后电路步骤6 通电试车用一用 知识技能应用1请你与陆钟同学一起排除他的电拖板故障，说明操作步骤。2学校车工工场的CA6140车床的主轴电动机出现“只能点动控制，不能连续控制”的故障，你能排除这个故障吗？3陈同学在用电阻分阶测量法查找故障点时的测量结果如下，请你找出故障点。（设电路只有一处故障点，且为元器件故障）表4 用电阻分阶测量法查找故障点故障现象测试状态01020304故障点按下SB1，KM不吸合按下SB1不放1.8k1

18、.8k1.8kFR常闭触点接触不良或断开1.8k1.8k1.8k4在三相笼型异步电动机连续控制线路安装中，同学们会出现哪些常见故障？你会排除这些故障吗？试举其中一例说明故障排除过程。评一评 总结评价请把三相笼型异步电动机连续控制线路的故障检修的收获、体会写在表5中，并完成评价。表5 三相笼型异步电动机连续控制线路故障检修总结评价表任务三相笼型异步电动机连续控制线路故障检修姓名学号同组合作者日期训练收获训练体会训练评价评定人评语等级签名自己评同学评老师评综合评定等级任务拓展拓展1 电气控制线路故障检测方法电气控制线路故障常用的检查和处理方法有电阻测量法、交流电压测量法和逐步短接法。（1）电阻测量

19、法。电阻测量法是切断电源后，用万用表的电阻挡检测的方法，比较方便和安全，是判断三相笼型异步电动机控制线路故障的常用方法。电阻测量法分为电阻分段测量法和电阻分阶测量法。（2）交流电压测量法。交流电压测量法是在接通电源时，用万用表的交流电压检测的方法。交流电压测量法分为分阶测量法和分段测量法。（3）逐步短接法。逐步短接法是在控制电源正常情况下，用一根绝缘良好的导线分别短接测试（连接）点的方法。逐步短接法又分局部短接法和长短线短接法。拓展2 电气故障调查方法当机床发生电气故障后，不要马上动手检修。在检修前，要通过问、看、听、摸来了解故障前后的操作情况和故障发生后出现的异常现象。（1）问。询问操作者故

20、障前后电路和设备的运行情况及故障发生后的现象。故障发生前有无切削力过大和频繁启动、制动、停车等情况，有无经过保养或改动线路，是否有声响、冒烟、火花、异常振动等。（2）看。查看故障发生后是否有明显外观征兆。如信号异常，有指示装置的熔断器熔断，保护电器动作，接线脱落，触点烧蚀或熔焊，线圈过热烧毁等。（3）听。在线路还能运行和不扩大故障范围、不损坏设备的前提下，可通电试车，细听电动机、接触器和继电器的声音是否正常。（4）摸。在刚切断电源后，尽快触摸电动机、变压器、电磁线圈及熔断器等，是否有过热现象。八、教学反思今天给萧山区青年教师开设示范课。由于正在做教学成果，我的准备时间只有3天，让我颇感压力。好

21、在上课的班级是自己带的，课题可以自定，那就把它当作一节常态课来上吧。按教学计划，学生上次课刚完成三相笼型异步电动机连续控制线路安装与调试，今天就接下来上故障检修。中职专业课，首先要解决的问题是如何让学生能“抬起头来”学习。在上次课中，陆钟等6个，同学安装的电路出现了“只能点动控制，不能连续运行”的故障现象，我就以此作为课题导入。征得陆钟同学同意后，我拍摄了视频，为了留点悬念，我请陆钟同学保密。上课前，我发下学案，部分学生发现“知识技能应用”一栏中出现了陆钟的名字，有点好奇。上课开始后，我播放了视频。看到陆钟同学出现在镜头中，同学们笑了，注意力一下子就被吸引了。良好的导入成为了成功的开端。故障检

22、修是维修电工的核心技能之一，也是学生学习的难点。如何巧设“台阶”，弥合知识（技能）内在逻辑体系与学生现有基础、接受水平、智力发展之间的“剪刀差”，也是我要解决的问题。在学案导学下，学生做中学，学中做，非常顺利地完成了学习任务。在写教案之前，我一定会先编写学案，因为它让我站在学生的角度去思考问题。学案的编写，虽然工作量比较大，但学生的学习效果非常好，我觉得非常值得。我会一直坚持下去。上课中，其实我讲得不多，大部分时间都是学生在做，学生成了课堂的主人。学生有事可做，有事会做，这样的学习，学生一定是主动的、快乐的，也是有收获的，教师也一定是幸福的。我相信，只要教师用心关注学生，用学生容易理解和接受的方式呈现新知识（技能），那么难的知识（技能）就会变得简单，学生就会变得快乐，这其实就是我们教师教学的使命。8