關(guān)于《機(jī)電設(shè)備裝調(diào)技術(shù)（高級(jí)工）》課程的電氣線路故障檢測(cè)與排除項(xiàng)目課例開(kāi)發(fā)研究

胡芳

【摘要】針對(duì)五年制高職《機(jī)電設(shè)備裝調(diào)技術(shù)（高級(jí)工）》課程，即電工高級(jí)工課程的電氣線路故障檢測(cè)與排除項(xiàng)目進(jìn)行課例開(kāi)發(fā)研究，旨在將其用于高級(jí)工排故項(xiàng)目的授課，解決該項(xiàng)目?jī)?nèi)容難教難學(xué)的現(xiàn)狀

【關(guān)鍵詞】電工高級(jí)工 電氣線路故障檢測(cè)與排除項(xiàng)目 課例開(kāi)發(fā)

一、緒論

《機(jī)電設(shè)備裝調(diào)技術(shù)（高級(jí)工）》課程，即（維修）電工高級(jí)工考工課程，針對(duì)五年制高職機(jī)電一體化技術(shù)和電氣自動(dòng)化技術(shù)專(zhuān)業(yè)四年級(jí)學(xué)生開(kāi)設(shè)，是自動(dòng)化類(lèi)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)核心課程。技能鑒定電工項(xiàng)目原名為維修電工，在社會(huì)上已經(jīng)具有很深的認(rèn)可度，從2018年起更名為電工。電工（高級(jí)工）三級(jí)證書(shū)不僅僅是一門(mén)學(xué)校的課程，也是今后學(xué)生畢業(yè)面臨的職業(yè)生涯中很重要的一張證書(shū)。

課例研究起源于日本，在課例研究中，被觀察和研究的課稱(chēng)為課例。我國(guó)的“課例研究”最初由上海教育科學(xué)院顧冷沅教授提出并作為一種教師培訓(xùn)形式加以推廣。從2004年到2009年，隨著教研活動(dòng)的開(kāi)展，對(duì)具體課例的研究和對(duì)課例研究的思考逐漸展開(kāi)，認(rèn)識(shí)不斷深入。并成為目前教師教育研究以及教育教學(xué)研究的熱點(diǎn)，研究范圍也從義務(wù)教育階段拓寬到中職、高職、大學(xué)中的課程教學(xué)。2009年江蘇省教育科學(xué)研究所研制《江蘇省職業(yè)學(xué)校專(zhuān)業(yè)項(xiàng)目課程課例研發(fā)指南》，職業(yè)學(xué)校教師開(kāi)始對(duì)專(zhuān)業(yè)課程課例開(kāi)發(fā)進(jìn)行研究。

本文針對(duì)五年制高職《機(jī)電設(shè)備裝調(diào)技術(shù)（高級(jí)工）》課程，即電工高級(jí)工課程的電氣線路故障檢測(cè)與排除項(xiàng)目進(jìn)行課例開(kāi)發(fā)研究，旨在將其用于高級(jí)工排故項(xiàng)目的授課，解決該項(xiàng)目?jī)?nèi)容難教難學(xué)的現(xiàn)狀。

二、課例目錄的選擇

本文討論的《機(jī)電設(shè)備裝調(diào)技術(shù)（高級(jí)工）》課程（即電工高級(jí)工）是基于亞龍YL-235A光機(jī)電一體化設(shè)備來(lái)進(jìn)行教學(xué)的，當(dāng)然其中的電氣線路故障檢測(cè)與排除項(xiàng)目也是基于該設(shè)備來(lái)進(jìn)行考核。除去觸摸屏模塊，其余機(jī)構(gòu)如送料機(jī)、機(jī)械手和傳送分揀模塊等均需使用。根據(jù)教學(xué)要求，設(shè)備采用反向安裝，排故后正確的工作流程應(yīng)該為：按下啟動(dòng)按鈕，料盤(pán)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，把料推送至料臺(tái)，料臺(tái)上的傳感器檢測(cè)到料，機(jī)械手啟動(dòng)，在相對(duì)應(yīng)的磁性開(kāi)關(guān)感應(yīng)到的情況下，依次進(jìn)行平伸→垂伸→夾緊→垂縮→平縮→左擺→平伸→垂伸→放松→垂縮→平縮→右擺（等待下次啟動(dòng)）。其中在放松動(dòng)作之后，把抓到的料放入落料口，落料口傳感器檢測(cè)到后啟動(dòng)傳動(dòng)帶，傳送帶將料從右向左傳送，如果料是金屬的，則經(jīng)過(guò)第一個(gè)傳感器時(shí)（電感傳感器）相應(yīng)的氣缸1就進(jìn)行推料，傳送帶停止;如果料是白色塑料件，則經(jīng)過(guò)第二個(gè)傳感器（光纖1）時(shí)相應(yīng)的氣缸2進(jìn)行推料，傳送帶停止;如果料是黑色塑料，則經(jīng)過(guò)第三個(gè)傳感器（光纖2）時(shí)相應(yīng)的氣缸3進(jìn)行推料，傳送帶停止。在這一系列運(yùn)行過(guò)程中，牽涉到的元器件種類(lèi)繁多，可能發(fā)生的故障類(lèi)型也非常多，因此，對(duì)排故項(xiàng)目進(jìn)行分類(lèi)也有很多種分類(lèi)方法?？紤]到同類(lèi)型的元器件的排故方法相同，本文采用根據(jù)設(shè)備運(yùn)行流程以及元器件類(lèi)型進(jìn)行分類(lèi)的排故方法來(lái)進(jìn)行課例的目錄開(kāi)發(fā)研究。擬進(jìn)行如下目錄的課例開(kāi)發(fā)：

1.設(shè)備正確流程（包括正確流程視頻、電路圖、程序等）

2.排故前準(zhǔn)備工作流程

3.氣路故障

3.1氣閥類(lèi)故障

3.2氣管類(lèi)故障（氣路接反）

4.電路故障

4.1順序控制故障判別方法

4.2電路故障點(diǎn)尋找方法——電壓法

4.3 PLC輸入信號(hào)X類(lèi)故障

4.3.1啟動(dòng)信號(hào)X2故障

4.3.2傳感器信號(hào)故障

4.3.2.1兩線制傳感器故障

4.3.2.2三線制傳感器故障

4.4 PLC輸出信號(hào)Y類(lèi)故障

4.4.1無(wú)法啟動(dòng)輸出信號(hào)Y故障

4.4.2 PLC其它輸出信號(hào)Y類(lèi)故障

4.5變頻器信號(hào)故障

其中，目錄1是為了讓學(xué)生對(duì)整個(gè)排故項(xiàng)目有個(gè)整體的認(rèn)識(shí)，讓學(xué)生能夠明白排故完成需要達(dá)到的效果。而其中的電路圖和程序則是為了學(xué)生能夠進(jìn)行排故需要儲(chǔ)備的知識(shí)。目錄2為排故前準(zhǔn)備工作流程，這個(gè)其實(shí)是很有通用性的，不同的機(jī)電一體化設(shè)備不管設(shè)備大還是設(shè)備小都是需要進(jìn)行這樣的準(zhǔn)備工作的。目錄3開(kāi)始為具體的故障類(lèi)型。目錄3為氣路故障，主要為氣閥和氣管類(lèi)故障。目錄4為電路故障，從4.1順序控制故障判別方法入手，到4.2故障點(diǎn)尋找方法（電壓法）介紹，之后再通過(guò)4.3，4.4和4.5章節(jié)把電路故障主要的幾個(gè)部分分別做詳細(xì)介紹，每個(gè)章節(jié)都是通過(guò)典型故障的例子來(lái)使學(xué)生達(dá)到舉一反三的效果。

三、課例范本的制定

選定課例目錄后，就需要制定課例的范本要求，根據(jù)范本要求來(lái)進(jìn)行每個(gè)課例的開(kāi)發(fā)制作?？紤]到制作本課例的目的是為了更好的進(jìn)行排故的教學(xué)，因此課例的要求就非常高，高質(zhì)量的課例才能高效地進(jìn)行教學(xué)。而要讓學(xué)生更快更好的學(xué)習(xí)和理解，顯然最直接最高效的方法是視頻或者微課。因此最重要的是選擇每個(gè)課例故障類(lèi)型中最典型的故障，制定教案，根據(jù)教案錄制故障現(xiàn)象的視頻，制作排故過(guò)程的微課，制作相對(duì)應(yīng)的PPT。

以4.4.2 PLC其它輸出信號(hào)Y類(lèi)故障為例，可選擇Y輸出中機(jī)械手平伸動(dòng)作Y6不動(dòng)作為例。Y輸出中機(jī)械手平伸動(dòng)作Y6不動(dòng)作可能的原因有很多，最終怎么找到故障點(diǎn)，是需要方法的，要先觀察程序，看PLC中Y6有沒(méi)有輸出，如果有輸出可以判定問(wèn)題在從PLCY6口輸出到最終的動(dòng)作氣缸之間的問(wèn)題，即輸出信號(hào)Y的問(wèn)題;如果PLC中Y6沒(méi)有輸出，則是讓程序到達(dá)Y6這個(gè)動(dòng)作的轉(zhuǎn)換條件不滿足，即輸入X信號(hào)的故障。而不管是Y信號(hào)故障還是X信號(hào)故障，都可能是信號(hào)線和0V線的故障，如果X信號(hào)是三線制傳感器則還需要加個(gè)24V線故障的可能，判斷出在哪段線的故障，這些都需要用電壓法來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，如判斷是否是0V線問(wèn)題，就用電壓表DC50V檔位，以電源模塊上24V孔為基礎(chǔ)，依次測(cè)0V線上各個(gè)節(jié)點(diǎn)，當(dāng)電壓表讀數(shù)從24V變成0V，則說(shuō)明前后這兩個(gè)端點(diǎn)中間的線是有故障的，可能斷線故障，可能換線故障，也可能接線端子上的故障，種種這些靠普通講授或者簡(jiǎn)單的PPT無(wú)法達(dá)到讓學(xué)生直觀學(xué)習(xí)的滿意效果，因此設(shè)計(jì)課例就非常重要，按照課例的設(shè)想，先拍故障視頻，再制作排故視頻（或微課），從詳細(xì)介紹如何判斷是Y6故障，到用電壓法測(cè)出故障點(diǎn)，再到排故報(bào)告如何書(shū)寫(xiě)，用PPT加以輔助。完成后找一些經(jīng)驗(yàn)豐富的老師對(duì)此課例進(jìn)行咨詢討論，打磨后，使其成為真正的課例范本。

四、目錄中其它課例的制作

根據(jù)所完成的4.4.2課例范本的要求，完成其它課例的制作，制作完成后把這些課例均上傳至學(xué)校的慕課平臺(tái)，學(xué)生可以用手機(jī)登錄學(xué)習(xí)通APP或者電腦登錄慕課平臺(tái)查看視頻和微課等相關(guān)資源，隨時(shí)隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)。從而能夠大大提高電工高級(jí)工課程上課的效率，讓學(xué)生能夠通過(guò)大量的課例來(lái)熟練掌握電氣線路故障檢測(cè)與排除項(xiàng)目的方法。

五、結(jié)論

目錄中每個(gè)課例除了教案、PPT這兩個(gè)常規(guī)的內(nèi)容，還加上視頻和微課，雖然看起來(lái)工作量很大，但是全部完成并且上傳至慕課平臺(tái)后，對(duì)今后的教學(xué)工作確是一勞永逸的，并且能夠使這部分以前最難教難學(xué)的內(nèi)容的教和學(xué)的過(guò)程都變得更加簡(jiǎn)單易學(xué)。因此，可以得出結(jié)論：對(duì)《機(jī)電設(shè)備裝調(diào)技術(shù)（高級(jí)工）》課程的電氣線路故障檢測(cè)與排除項(xiàng)目進(jìn)行課例開(kāi)發(fā)研究是非常值得的。

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本文系無(wú)錫機(jī)電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校校級(jí)課題（課題編號(hào)：錫機(jī)電研2018-ZD04）。