《三相异步电动机定子绕组及其嵌线》教学实践与探索

摘 要:“三相异步电动机定子绕组及其嵌线”是全国中等职业技术学校电工类专业模块教材《电动机》第一单元课题三中的技能训练。该课题是电动机技能训练中很重要的项目之一,可以起到承前启后的作用,通过对该实例课教学过程的分析和总结,以提高我校电动机实训教学的水平。

关键词:电动机;实训教学;定子绕组重绕;课题分析;教学方法

中图分类号:G64

文献标识码:A

文章编号:1672-3198(2010)04-0206-02

1 课题分析

1.1 课题的地位及其作用

三相异步电动机结构简单、价格低廉、坚固耐用、使用维护方便,广泛用作各种生产机械的动力机。但如果使用不当,轻则不能发挥其功能,重则会影响整个机械系统的正常运行。定子绕组是三相异步电动机的主要组成部分,是电动机产生旋转磁场、实现能量转换的关键部件,也是容易受到损伤的部位。目前损坏的电动机中,80%左右要维修绕组。所以掌握定子绕组的基本结构、嵌线方法及展开图的绘制,了解常见故障的处理方法是非常必要的。而本课题是电工类专业模块教材《电动机》第一单元课题三《三相异步电动机定子绕组嵌线》的技能训练。该课题是三相异步电动机技能训练中最重要的项目之一,学生通过对该课题的学习,应能熟练地进行电动机定子绕组重绕,为今后学习打下良好的基础。教材后续多个课题都是在此基础上的延伸。因此,该课题既是前面教学内容的延续,又是学习后续课题的重要基础。

1.2 课题的分析与处理

本课题的内容编排顺序是先给出定子绕组展开图,列出所用电工工具、仪表及器材,介绍此课题中所用到的仪器、设备,然后列出嵌线的操作步骤及工艺要求。这样分开叙述灵活性较强,但在教学中应注意不能将教材内容截然分开,要努力做到分中有合,既要加强教材的系统性,又要使教学内容不呆板。

鉴于本课题与前后知识及技能训练之间的紧密联系,若单纯讲授定子绕组展开图及嵌线要求后便让学生进行操作,将不利于调动学生的学习积极性和激发他们的学习热情,也不利于学生知识的掌握和动手能力的培养。因此,针对该课题的特点和它与前面所学课题的共同之处,根据教学大纲对学生知识和技能的要求,我采用“分层引导、逐步逼近”的教学方法进行教学。在要求学生复述电动机工作原理的基础上,教师一步一步地提出设想(启发学生思考的问题):(1)定子绕组为何要重绕。(2)如何选择绕线模。(3)如何确定定子绕组的节距。(4)怎样绕线和实现正确的定子绕组重绕工艺(包括嵌线、整形、端部接线、检测和试验)。(5)能否修复原来的问题绕组(为下一课题《定子绕组故障的分析和处理》打下基础)。通过前后知识的对比联系,分层引导,激发学生的学习兴趣。在教学中要与专业理论课内容结合,使学生由故学新,易学易懂。同时,要一步一步地分析学生提出的解决方案,并适时地提出新的设想,使学生逐步掌握教学内容。这样既拓展学生的思维空间,又培养了他们独立分析问题和解决问题的能力。

本课题拟安排24课时,其中授课时数为6课时,绕线和嵌线的巡回指导时数为16课时,评分及小结时数为2课时。

1.3 教学目标

根据本课题教学内容和教学大纲的要求,结合学生已有知识水平及理解能力,确定本课题的教学目标。

(1)知识目标:熟悉三相异步电动机的工作原理;掌握三相异步电动机单层定子绕组。

(2)能力目标:在学生掌握知识的基础上提高学生解决问题的能力;提高学生独立选择绕线模和定子绕组重绕的操作能力。

(3)思想目标:培养学生勤于动脑、慎密思考的良好习惯;增强他们独立解决问题的能力;强化学生认真学知识、学技能,成为一名合格技术工人的思想品质。

1.4 教学重点、难点及确立依据

本课题的重点是定子绕组的相关知识和定子绕组重绕工艺。在该课题中,三相定子绕组的排列、绕线模的选择、线圈的绕制及定子绕组重绕工艺(包括嵌线、整形、端部接线、检测和试验)都是必须掌握的内容。另外,下一个课题均是在此课题上的延续。因此,弄清了三相异步电动机定子绕组及其嵌线,不仅能为学习下一个课题(三相异步电动机定子绕组故障的分析和处理)打好基础,而且可使学生对于前后知识有个系统的认识,有助于把下一个课题化难为易。

本课题的教学难点是:(1) 三相异步电动机定子绕组展开图的绘制;(2)定子绕组的嵌线工艺。因为在弄清工作原理后进入到实际的操作之前,必须要有一个定子绕组展开图,方能照图嵌线和连线。而且,定子绕组的重绕有较高的质量要求。对于这两点,学生很难一下子就能掌握好,只有通过实际操作,才能让学生掌握重绕工艺和理解定子绕组的排列原则。因此,该课题是培养学生能力的关键阶段。

2 教学组织形式及教学方法

(1)根据本课题教学内容的特点,我采用两个人为一个训练组进行绕线和嵌线操作训练,而绕组端部接线、检测、试车操作则各自独立完成的教学形式。

(2)讲授三相异步电动机定子绕组及其嵌线时采用“自读设问讨论讲解小结”四环节的教学法。自读就是先安排学生预习要学习的课本内容,使学生对要学习的内容有个大概的认知和了解;设问就是老师提出要学习的问题;讨论讲解就是在教师主导下充分发挥学生的主体作用,对问题进行讨论,然后老师再根据具体情况进行必要的讲解,使学生理解和掌握要学习的内容,启发学生逐层抓住教学重点,小结就是老师进行课题总结。

(3)安排实训任务时,采用“明确内容计算画图示范操作训练巡回指导”的程序,强调实践性,突破教学难点。明确内容就是老师向学生说明实训任务;计算就是由学生根据任务内容计算出相关技术参数;画图就是由学生画出定子绕组展开图等实训用图;示范就是老师给学生训练前的操作示范;操作训练就是由学生进行定子绕组重绕等操作技能训练;巡回指导就是老师在学生训练过程中针对学生存在的错误和不当操作进行讲解和示范,对学生进行操作指导。

(4)教师示范操作,让学生理解定子绕组展开图和定子绕组重绕工艺的要求,从而实现学生能独立画出定子绕组展开图和理解定子绕组重绕工艺的教学要求。

(5)通过强化训练,提高学生的动手能力。

3 教学程序

3.1 新课导入

导入新课。先让学生观看局部烧坏的定子绕组、严重烧坏的定子绕组和好的定子绕组。授课时,先提问:局部烧坏的定子绕组如何处理?严重烧坏的定子绕组如何处理?然后老师带着学生一起讨论,得出已严重烧坏的定子绕组无法将其修复的结论,从而导入新课,三相异步电动机定子绕组及其嵌线。并向学生提出“如何进行三相异步电动机定子绕组重绕?”引导学生思考,激发学生学习新课的兴趣。

3.2 新课讲授

(1)鼓励学生上台回答以上提出的问题。师生共同讨论局部烧坏的定子绕组如何处理?严重烧坏的定子绕组如何处理?然后给出正确的方案。

(2)画出定子绕组展开图,并进行讲解,指出这就是今天学习的课题。教师重点讲解:①三相异步电动机定子绕组概念。②三相异步电动机定子绕组展开图的绘制。③三相异步电动机定子绕组重绕步骤及其工艺要求。

(3)导入下一个课题,在进行三相异步电动机定子绕组嵌线训练时容易出现绕组接地故障和绕组相间短路等故障,我们就可以利用这一课题中出现的问题巧妙地引入下一课题(三相异步电动机的故障分析和处理)。

3.3 实训指导

(1)布置实习任务,明确实习要求。①选择合适的线模;②绕制线圈;③拆剪槽绝缘和层间绝缘;④定子绕组嵌线;⑤绕组端部整形;⑥绕组端部接线;⑦嵌线质量检验;⑧通电试运转。

(2)做好操作示范。在实训教学过程中,入门指导最重要的是示范演示操作,这是技能形成的第一隘口。教育心理学研究表明:演示到位是提高实习质量、使学生形成正确技能的关键,是培养学生技术素质和创新能力的基础和前提。示范可分为训练前示范、训练中示范和训练后示范三个方面。训练前示范就是学生在训练开始前,老师给学生进行训练过程中的几步或全部操作进行操作示范,使学生对操作有个基本的感知和了解,这是必不可少的教学活动。训练中示范就是老师在整个训练过程巡回指导中,针对学生存在的错误和不当操作进行纠正性的操作示范,这是非常重要的教学活动。训练后示范就是课题训练结束,老师进行课题总结时,对难点和重点再进行的操作示范,目的是加强学生的理解,进一步规范全班学生的操作。老师做示范时,要注意几点:一是动作要慢,让学生看清楚,二是动作要准确,三是动作要连贯,四是示范前要准备充分。通过示范使学生充分看清、看懂并领会操作要领。

(3)巡回指导。老师要加强巡回指导,在巡回指导中解决不同学生的问题,这是技能训练过程中最关键的教学活动。老师在学生训练过程中要勤走、勤看、勤说、勤示范。勤走就是经常走到学生的每个工位去、勤看就是要多看学生的操作、勤说就是发现问题要及时讲解和纠正、勤示范就是在训练过程中发现学生有操作不当时要及时给学生做示范,纠正错误。

在训练过程中,学生存在的问题有三类。一类是共性问题,也就是大多数同学都出现了的问题,对于共性问题,则可全部同学暂时停止训练,老师向全班同学讲解和示范,让同学们听懂、看懂,掌握操作要领和技巧,能及时纠正错误和不正当操作。二类是少数问题,即少数几个学生存在的问题,老师可把他们几个集中到一个工位处进行指导示范,及时纠正错误和不当操作。三类是个性问题,老师可当场给这个学生讲解和示范,使其纠正错误和不当操作。

4 课题总结

每个课题的最后一项教学活动就是课题总结,任何一项工作都要善始善终,而且始有序终有果。实训课教学也是如此,因而,结束指导是实习教学的必要补充和完善,更进一步地说这是对实习教学劳动成果的评判。其主要任务是检查实习目标的落实情况,分析学生操作技能的形成过程及存在问题的原因。课题总结分两个方面,一是理论知识总结,二是操作技能的总结。理论知识总结就是把这一课题相关的理论知识疏理一遍,对重点和难点进行简要的讲解,以加强学生对理论知识的理解和掌握。进行操作技能总结时,老师重点要对训练过程中的错误和不当操作进行讲解和示范,使学生进一步规范操作。教师对教学效果作简单小结,要特别注意补差工作。

总之,实习教学的质量是职业技术学校的生命线,实习操作指导则是提高实习教学质量的关键所在,具有不可调和性。通过以上几种教学方法的综合运用,可以使学生在学习中既锻炼分析问题和解决问题的能力,又提高了专业技能。在职业教育理论与实践探索中,只有不断地创新教学方法,改进教学模式,才能在实际教学中取得新的突破,获得好的教学效果。

参考文献

[1]龙飞文主编.电动机[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2006,(3).

[2]李学炎主编.电机与变压器[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2001,(7).

[3]柳海民主编.教育学[M].北京:中央广播电视大学出版社,1999,(6).