工作台自动往返控制线路案例分析与研究

工作台自动往返控制线路案例分析与研究摘要：作者针对工作台自动往返控制线路进行案例分析与研究，模拟或重现教授场景，并加以典型化处理，把学生纳入案例场景，采用项目教学法，通过各种信息、知识、经验、观点的碰撞探讨开放式、互动式的教学方式。

关键词：工作台自动往返控制线路案例分析项目教学互动式教学
一、案例背景
本次案例分析的是项目工作台自动往返控制线路。

传统教学将完整的电气线路呈现给学生，老师讲解工作原理，学生被动接受，课堂成为教师的“一言堂”，教学效果可想而知。

必须明确教师不只是教授知识，更要组织学生学习，让学生真正体验学习过程。

二、案例策划
（一）教材及学情分析。

深入研究教材，根据教学大纲对高职学生的要求，对项目教学内容作有效整合，适应不同层次学生的需求，理论联系实际，将各知识点融入到技能训练中，促使学生理解和掌握。

了解学生目前的知识储备，便于实现知识的平稳对接；关注学生的心理状态，适时进行引导，促使学生树立正确的人生观、价值观。

（二）设计理念。

1.以学生为主体，让学生学有所乐。

“兴趣是最好的老师”。

要以激发学生兴趣为切入口，发挥学生的主体作用。

2.理实一体，让学生学有所用。

“职业教育是就业教育”。

要理论联系实际，教会学生有用的知识和技能。

三、案例呈现
（一）创设情境
1.结合工业视频进行引入。

镜头一：
师：大家都在校内工厂参观和实习过，知道许多生产机械的动作都是通过电气线路实现的，所以设计、安装电气线路就变得尤为重要。

请大家观看一段实拍校内工厂加工视频。

生：这台机床是刨床，我们操作过。

师：似曾相识吧，龙门刨床在大型机械加工领域应用非常广泛，我们今天要设计的线路就是控制龙门刨床的加工过程。

大家能看出规律，得出线路的控制要求吗？请小组讨论，给出结论。

（设计思路：再现实习加工场景，刺激学生感官，将学生思维迅速从机械加工过渡到电气控制，由现象到本质，激发学生学习兴趣，提高观察和分析问题的能力。

）
（二）呈现任务，分析任务。

1.任务一：电气线路设计
（1）发放项目任务书和项目评价表，小组讨论后由代表记录并发言。

镜头二：
生：本组讨论结果：刨床加工工件作前后往返运动。

师：视频中工作台装夹着大型工件，要完成前进和后退操作，控制要求关键词为：前进—换向（后退）—换向（前进）、自动、线路保护。

生：前进和后退可以通过电动机正反转实现，但是接触器连锁正反转线路由正转到反转必须先停止，操作过程很繁琐，好像不适合刨床加工。

师：值得肯定的是你抓住了设计过程的关键点，并且能够辩证地分析已学的正反转线路，可取的是能实现前进后退，不可取的是操作繁琐，不能实现自动控制。

生：也就是说要在已学线路上进行改造。

师：怎么进行改造呢？首先我要介绍一种新的元器件行程开关，请拿出工作柜中的行程开关。

行程开关又称位置开关或限位开关，可以完成行程控制和限位保护，其作用与按钮相同，只是触头的动作不是靠手按压，而是利用生产机械某些运动部件上的挡铁碰撞使触头动作，接通或分断电路。

打开行程开关链接盖有两对触点，请在自然状态下用万用表判断其常开常闭触点，并用手扳动（撞击）滚轮观察触点动作情况。

生：我以前用×1档测量触点，通过电阻值能够判断常开常闭触点，为什么测接触器线圈时，电阻也显示无穷大？
师：一般测量触点或导线通断情况量程选择×1档，测量线圈好坏及线路通断情况选择×100档，当然不同类型交流接触器线圈阻值不尽相同，我们选用的cjt1-10交流接触器线圈阻值约为1.8k ω，你用×1档量程过小，电阻显示不出来，应选择合适的量程。

检测完毕，各小组代表自由发言，教师总结后结合多媒体课件深入探讨。

师：电动机通过丝杠拖动工作台，电机正转则工作台前进，电机反转则工作台后退，工作台侧面装有挡铁，床身上装有行程开关。

当电机正转工作台前进到一定位置时，挡铁撞击行程开关sq1，电机停止正转，开始反转；工作台后退到一定位置时，挡铁撞击行程开关sq2，电机停止反转，开始正转，以此往复运动。

生：就是在正反转控制基础上加入行程控制，但是行程开关具体如何使用还不太清楚。

师：简单点说，把行程开关的常开常闭触点设计在控制回路中，通过撞击行程开关，触点动作实现正转和反转电路的切换。

请以小组为单位选择需要的元器件，设计能够完成特定要求的电气线路。

（设计思路：注意师生之间、生生之间交流、互动；体现教学的民主、课堂氛围的和谐；要注意引发认知冲突，可组织讨论等学习活动，有效发挥学生主体性。

）
（2）合作学习研究。

学生根据控制要求进行分工，教师了解小组进展情况，并以指导者的身份与学生进行交流，鼓励学生展示自己的成果，学生之间进行自评、互评打分。

对大多数学生的共性问题，教师给予广播式指导。

镜头三：
师：学贵质疑，理性做学问的人能从质疑中汲取营养。

生产活动安全第一，目前的线路能否保证安全呢？
生：很担心万一挡铁撞坏行程开关怎么办？
师：行程开关被撞坏事小，工作台冲出伤人事大，试想若sq1或sq2机械失灵，工作台就不能换向，甚至冲出造成安全事故。

因此线路还要做一些改进。

（设计思路：教师在指导过程中要尊重学生的思维过程，不能用课本中所谓“标准答案”限制学生，对不存在短路等严重故障的线路要给予肯定，鼓励和引导学生分析和完善不足，培养学生创新精神。

）
2.任务二：安装工作台自动往返控制线路。

（1）完成线路安装及接线。

镜头四：
师：任务一顺利完成，大家表现得非常好，敢于提出自己的设计思路，大胆质疑、否定，直到设计出完整的线路，请再接再厉，按照项目任务书的要求进行安装和接线。

生：行程开关安装在什么位置？
师：若以接线端为界，位于生产机械内部的为内部电路，用于操作的为外部电路，则行程开关和按钮都应位于外部电路。

生：主电路的接线我们都会，控制电路没有接过这么复杂的。

师：接线方法有很多种，每个人有自己的方法和套路，找到思路清晰、接线准确无误的方法很重要。

我认为最简单实用的方法是按线号接线，有三个步骤：其一，判断每个线号连接哪几个触点并在安装板上一一找出；其二，n个触点需要n-1根导线连接，无所谓连接先后；其三，检查确认。

当然，如果有更好的方法也可以与我们分享。

（设计思路：教学中不能面面俱到，把所有可能出现的问题作为注意点灌输给学生，学生很难接受和理解，应该放手让学生实践，碰到具体问题后举一反三进行引导，更容易引起学生共鸣。

）
（2）通电试车。

学生选择熔体并整定元器件，初步判断线路通断情况，特别是有无短路故障，检测完毕后通电试车。

操作步骤由学生模拟实际工程应用进行分析。

选择学生作品，让学生讲述项目实施中碰到的问题及解决方法，并根据触点动作情况讲述线路的工作原理。

（3）故障分析排除。

师生共同讨论线路检修方法；教师选取典型故障板，示范操作，讲解操作要点，学生跟着教师分组操作；学生独立操作，教师巡视
指导，释疑解难。

做中教，做中学，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。

四、案例反思
（一）本案例分析以项目为载体，以任务驱动的模式再现课堂教学场景，通过任务一与任务二使理论和实践部分环环相扣，以学生为主体，在教师引导下学生充分发挥能动性，独立设计安装线路，巩固所学理论知识，提高操作技能水平。

（二）教师主要起引导作用，由传统教学的主角转变为教学活动的组织者、监督者和辅导者。

通过启发式教学，任务驱动，启发学生观察思考，驱动学生动手实践，由“要我学”变成“我要学”，提高学生学习兴趣和热情。

（三）项目教学是开放的、互动式的，学生与教师平等交流，甚至可以提出不同见解，采用这种方式更能增强学生的创新意识和创新能力，创新能力是学生从业能力的关键。

参考文献：
[1]杨玉菲.电气控制技术[m].北京：中国铁道出版社，2006.
[2]强高培.电机与电气控制线路[m].北京：机械工业出版社，2008.。