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摘要:职业技能教学是一门内容颇广的学科,涉及各行各业的职业技术和人才学、教育学、心理学、行为科学、系统工程学、技术经济学和未来学等多门学科。中等职业教育以科学发展观为指导,以服务为宗旨,以就业为导向,以能力为本位,以岗位要求和职业标准为依据,体现职业和职业教育发展趋势,满足学生生涯发展和适应社会经济发展的需要;因此要求职业学校注重学生实际能力和综合素质的培养。
在“电冰箱原理与维修”这门课程中,有一章节的课题为“全自动除霜的原理及检修方法”,笔者在从事本课程教学2年的过程中,总结出了一些教学的规律,本文就“家用电冰箱全自动除霜原理”这一课题,同时考虑制冷专业的课程特点,谈谈此课题教学方法的实施过程。
关键词:家用电冰箱;全自动除霜;一体化;授课方法
引言:“电冰箱原理与维修”是我校“制冷设备制造安装与维修”的专业课程,本课程安排在新生入学的第一学期进行,其中关于制冷的基本知识,在这门课程中均予以体现,同时这门课程中的“间冷式电冰箱全自动除霜电气原理”为下一学期的“制冷设备维修工中级考证”的实操考试内容之一,因此学好本课程的本章节知识非常重要。
一、授技育人、德育为首
相比较而言,中技学生综合素质不高,他们对专业理论、技能的学习感到困难很大。例如,制冷专业课上,学生们对电器存有害怕心理,因此不敢去操作。这时就要从兴趣入手,在教学中通过实例激起学生们的兴趣。在讲解内容前,先给同学们介绍电器设备在家庭中的广泛应用,这样才能使学生克服对空调器等制冷电器与机械的畏惧心理,而且能产生好奇心,在学习中就能保持浓厚兴趣,提高学习效果。
在教学中应深入开展中华传统美德教育和革命传统教育,培养学生的爱国情感和民族精神,努力把职业道德培养和职业能力培养紧密结合起来,培养学生爱岗敬业、诚实守信、办事公道、服务群众、奉献社会的精神和严谨求实的作风。
二、逐层展开、目标明确、突出技能
1、電路原理基本知识
在“家用电冰箱全自动除霜原理”课程中,首先要做好电气原理知识的储备,例如:电气的组成部分,电压、电阻、电流的概念,特别是串联电路的分压原理;这些知识都要优先进行讲授。
在讲述电压、电阻、电流原理的时候,我选用了最简单的家用电器:手电筒的工作原理,电气线路的组成包括:电源、闭合电路,因此就出现了简单电路的欧姆定律:U=I*R,在些内容的讲授过程中,绘制以下的图样,使同学们方便记忆。
讲授电压、电流、电阻这3个物理量之间的联系,已知2个物理量,就可以方便的求出第3个物理量。讲授的具体方法如下:当哪个物理量未知,需要求出的情况下,就把哪个物理量遮盖住,例如:求电流I;则用手指把I遮盖住,那么剩下的部分为U/R,即I=U/R,如求其它物理量,方法相同;使用这种讲授方法,同学们可以方便、清晰的掌握。
2、电路的串联与并联
串联电路:串联就是电路中各个元件被导线逐次连接起来,就像是冰糖葫芦、羊肉串一样的联系,如下图:
并联电路:并联电路是指在电路中,所有电阻(或其他电子元件)的输入端和输出端分别被连接在一起,就像是高速公路收费站、运动会跑道一样的联系,同一起点,同一终点,如下图:
3、串联、并联电路的电气特性:
串联电路的电流处处相等,电路中的元件或部件排列得使电流全部通过每一部件或元件而不分串联电路流的一种电路连接方式,串联电路的总负载电阻等于相互串联的每个电阻的电阻值之和。
并联电路负载两端的电压均相等,例如:家庭中的各个用电器,各个电源插座的电压都等于市电电压220V,而且各用电器之间的使用互不影响。
4、串联电路各用电器两端电压的计算
此项内容对于数学基础一般的同学们来说有些困难,因此要对每个计算的步骤进行细致的讲解,如下所示的例题:
引导同学对上述与串联电路相关的例题进行分析,步骤如下:
(1)总负载电阻的计算,总电阻=每个电阻电阻值之和,如下:
R总=R1+R2+R3=1Ω+7Ω+2Ω=10Ω
(2)总电路电流的计算,根据简单电路的欧姆定律,如下:
I总=U/R总=10V/10Ω=1A
由于串联电路的电流处处相等,于是得出以下结论:
I总=IR1=I R2=I R3=1A
(3)每个负载电阻两端电压的计算,根据简单电路的欧姆定律,如下:
UR1=I总*R1=1A*1Ω=1V
UR2=I总*R2=1A*7Ω=7V
UR3=I总*R3=1A*2Ω=2V
而U总= UR1+ UR2+ UR3=10V
从以上的计算,可以看出,负载电阻值越大,其两端的电压越高,此结论非常重要,如在讲授中发现同学们对此项内容的理解不够透彻,则需要进行多次、多方位的讲授。
5、除霜定时器的手动旋钮、内部线路的知识要点:
為了使同学们掌握除霜定时器手动旋钮与内部开关之间的联系,重点讲授以下内容:
(1)手动旋钮的2个状态
使用除霜定时器实物,一边讲授,一边向学生展示:当手动缓慢(强调)顺时针旋转除霜定时器的手动旋钮时,可以听到2声响:第1声响发生在大半周末尾时,第2声响发生在第1声响的不久之后。
讲授上述内容之后,讲授除霜定时器的4个接线端子的功能:
在讲授手动旋钮、4个接线端子两项内容之后,开始讲授二者其间的联系,详见下表:
6、除霜定时器的相关电气线路
在确定同学们已经掌握了以下知识:串联电路的分压原理、手动旋钮、4个接线端子、二者之间的关联之后,进行重点中的重点内容的讲授全自动化霜的除霜定时电气线路的工作分为4个过程,详见下图所示: (1)制冷运行:除霜定时器定时电机线图、除霜加热丝、熔丝串联,但为什么除霜加热丝却不工作呢?引入对串联电路原理的解释:
R除霜电机=10kΩ=10000Ω
R除霜加热丝=300Ω
R熔丝=0Ω
而输入电源的电压U=220V所以
U除霜电机=U*R除霜电机/(R除霜电机+R除霜加热丝+R熔丝)=220*10000/(10000+300)=213.6V
U除霜加热丝=U*R除霜加热丝/(R除霜电机+R除霜加热丝+R熔丝)=220*300/(10000+300)=6.4V
由此得到:
除霜电机两端电压213.6V,基本达到其工作的额定电压220V;
除霜加热丝两端电压6.4V,这个电压远远小于其工作的额定电压,几乎不工作。
(2)化霜开始:在制冷运行累计8小时之后,由于除霜定时器内部计时电机的运转,及开关箱的作用,公共端由原来的与制冷端接通,转变为与制冷端断开、而与除霜端接通。
在这种情况下,双金属恒温器将除霜定时器的计时电机短路,电流直接流过双金属恒温器,而不再流过除霜定时器的计时电机。双金属恒温器与除霜加热丝、熔丝串联,而双金属恒温器在闭合状态下的电阻几乎为零,熔丝的电阻几乎为零,所以除霜加热丝两端的电压为220V,因此除霜加热丝正常发热,其热量开始进行化霜,化霜过程中冰霜与水共存,电加热丝发出的热量提供冰霜化水所需要的热量,而温度不上升,当冰霜全部融化成水之后,则不再吸收热量,化霜加热丝发出的热量使双金属恒温器的温度上升,当双金属恒温器的温度上升到13℃时,双金属恒温器的双金属片断开,除霜定时电路由现在的化霜开始,转变为化霜结束。
(3)除霜结束
双金属恒温器的双金属片已经跳开(即断开);此时除霜定时器除霜计时电机、除霜加热丝、熔丝恢复串联的关系,由(1)原理的分析可知,此时只有除霜定时器的计时电机正常工作,计时电机恢复计时,在2分40秒之后,除霜定时器由原来的除霜状态转变为制冷状态。
(4)制冷开始
在除霜结束2分40秒之后,除霜定时器由原来的除霜状态转变为制冷状态,而双金属恒温器的双金属片还没有恢复,随着时间的延续,当双金属片的温度达到13℃以下时,双金属恒温器的双金属片由原来的断开恢复到接通状态,除霜定时电路再次的回到(1)状态,制冷开始运行,由此开始往复制冷运行、除霜开始、除霜结束、制冷开始,如此循环,从而达到间冷式电冰箱的全自动除霜功能。
三、反复强化,循序渐进
在完成讲授间冷式电冰箱的全自动除霜电气线路原理之后,视同学们整体的掌握情况,对同学们普遍的难点反复进行多次讲授,则会收到良好的教学效果。
四、结语
“电冰箱原理与维修”这本课程作为制冷专业的专业课程,对在此之后的各类制冷设备的原理与维修来说,都具有举足轻重的作用,在提高中技生理论能力、实践动手能力的实施过程中会遇到很多问题,需要我们广大教师克服诸多困难和障碍。但作为教育工作者,只要对讲授的课程“间冷式电冰箱全自动除霜电气原理”知识要点分析透徹、逻辑安排清晰,符合同学们的接受规律,在課前精心钻研和组织教学内容,逐层的对重点、难点进行分析,不断改进完善我们的教学方式和手段,充分调动学生的积极性;就一定能够探寻出更好的方法,更好的促进中技生实践动手能力的提高,为中技学生将来的就业和工作打好坚实的基础。
参考文献:
[1]《电冰箱结构原理与维修》机械工业出版社 主编:周大勇;
[2]《电冰箱原理与检修》高等教育出版社 主编:宋正永;
[3]《电工基础》机械工业出版社 主编:杨正红。
在“电冰箱原理与维修”这门课程中,有一章节的课题为“全自动除霜的原理及检修方法”,笔者在从事本课程教学2年的过程中,总结出了一些教学的规律,本文就“家用电冰箱全自动除霜原理”这一课题,同时考虑制冷专业的课程特点,谈谈此课题教学方法的实施过程。
关键词:家用电冰箱;全自动除霜;一体化;授课方法
引言:“电冰箱原理与维修”是我校“制冷设备制造安装与维修”的专业课程,本课程安排在新生入学的第一学期进行,其中关于制冷的基本知识,在这门课程中均予以体现,同时这门课程中的“间冷式电冰箱全自动除霜电气原理”为下一学期的“制冷设备维修工中级考证”的实操考试内容之一,因此学好本课程的本章节知识非常重要。
一、授技育人、德育为首
相比较而言,中技学生综合素质不高,他们对专业理论、技能的学习感到困难很大。例如,制冷专业课上,学生们对电器存有害怕心理,因此不敢去操作。这时就要从兴趣入手,在教学中通过实例激起学生们的兴趣。在讲解内容前,先给同学们介绍电器设备在家庭中的广泛应用,这样才能使学生克服对空调器等制冷电器与机械的畏惧心理,而且能产生好奇心,在学习中就能保持浓厚兴趣,提高学习效果。
在教学中应深入开展中华传统美德教育和革命传统教育,培养学生的爱国情感和民族精神,努力把职业道德培养和职业能力培养紧密结合起来,培养学生爱岗敬业、诚实守信、办事公道、服务群众、奉献社会的精神和严谨求实的作风。
二、逐层展开、目标明确、突出技能
1、電路原理基本知识
在“家用电冰箱全自动除霜原理”课程中,首先要做好电气原理知识的储备,例如:电气的组成部分,电压、电阻、电流的概念,特别是串联电路的分压原理;这些知识都要优先进行讲授。
在讲述电压、电阻、电流原理的时候,我选用了最简单的家用电器:手电筒的工作原理,电气线路的组成包括:电源、闭合电路,因此就出现了简单电路的欧姆定律:U=I*R,在些内容的讲授过程中,绘制以下的图样,使同学们方便记忆。
讲授电压、电流、电阻这3个物理量之间的联系,已知2个物理量,就可以方便的求出第3个物理量。讲授的具体方法如下:当哪个物理量未知,需要求出的情况下,就把哪个物理量遮盖住,例如:求电流I;则用手指把I遮盖住,那么剩下的部分为U/R,即I=U/R,如求其它物理量,方法相同;使用这种讲授方法,同学们可以方便、清晰的掌握。
2、电路的串联与并联
串联电路:串联就是电路中各个元件被导线逐次连接起来,就像是冰糖葫芦、羊肉串一样的联系,如下图:
并联电路:并联电路是指在电路中,所有电阻(或其他电子元件)的输入端和输出端分别被连接在一起,就像是高速公路收费站、运动会跑道一样的联系,同一起点,同一终点,如下图:
3、串联、并联电路的电气特性:
串联电路的电流处处相等,电路中的元件或部件排列得使电流全部通过每一部件或元件而不分串联电路流的一种电路连接方式,串联电路的总负载电阻等于相互串联的每个电阻的电阻值之和。
并联电路负载两端的电压均相等,例如:家庭中的各个用电器,各个电源插座的电压都等于市电电压220V,而且各用电器之间的使用互不影响。
4、串联电路各用电器两端电压的计算
此项内容对于数学基础一般的同学们来说有些困难,因此要对每个计算的步骤进行细致的讲解,如下所示的例题:
引导同学对上述与串联电路相关的例题进行分析,步骤如下:
(1)总负载电阻的计算,总电阻=每个电阻电阻值之和,如下:
R总=R1+R2+R3=1Ω+7Ω+2Ω=10Ω
(2)总电路电流的计算,根据简单电路的欧姆定律,如下:
I总=U/R总=10V/10Ω=1A
由于串联电路的电流处处相等,于是得出以下结论:
I总=IR1=I R2=I R3=1A
(3)每个负载电阻两端电压的计算,根据简单电路的欧姆定律,如下:
UR1=I总*R1=1A*1Ω=1V
UR2=I总*R2=1A*7Ω=7V
UR3=I总*R3=1A*2Ω=2V
而U总= UR1+ UR2+ UR3=10V
从以上的计算,可以看出,负载电阻值越大,其两端的电压越高,此结论非常重要,如在讲授中发现同学们对此项内容的理解不够透彻,则需要进行多次、多方位的讲授。
5、除霜定时器的手动旋钮、内部线路的知识要点:
為了使同学们掌握除霜定时器手动旋钮与内部开关之间的联系,重点讲授以下内容:
(1)手动旋钮的2个状态
使用除霜定时器实物,一边讲授,一边向学生展示:当手动缓慢(强调)顺时针旋转除霜定时器的手动旋钮时,可以听到2声响:第1声响发生在大半周末尾时,第2声响发生在第1声响的不久之后。
讲授上述内容之后,讲授除霜定时器的4个接线端子的功能:
在讲授手动旋钮、4个接线端子两项内容之后,开始讲授二者其间的联系,详见下表:
6、除霜定时器的相关电气线路
在确定同学们已经掌握了以下知识:串联电路的分压原理、手动旋钮、4个接线端子、二者之间的关联之后,进行重点中的重点内容的讲授全自动化霜的除霜定时电气线路的工作分为4个过程,详见下图所示: (1)制冷运行:除霜定时器定时电机线图、除霜加热丝、熔丝串联,但为什么除霜加热丝却不工作呢?引入对串联电路原理的解释:
R除霜电机=10kΩ=10000Ω
R除霜加热丝=300Ω
R熔丝=0Ω
而输入电源的电压U=220V所以
U除霜电机=U*R除霜电机/(R除霜电机+R除霜加热丝+R熔丝)=220*10000/(10000+300)=213.6V
U除霜加热丝=U*R除霜加热丝/(R除霜电机+R除霜加热丝+R熔丝)=220*300/(10000+300)=6.4V
由此得到:
除霜电机两端电压213.6V,基本达到其工作的额定电压220V;
除霜加热丝两端电压6.4V,这个电压远远小于其工作的额定电压,几乎不工作。
(2)化霜开始:在制冷运行累计8小时之后,由于除霜定时器内部计时电机的运转,及开关箱的作用,公共端由原来的与制冷端接通,转变为与制冷端断开、而与除霜端接通。
在这种情况下,双金属恒温器将除霜定时器的计时电机短路,电流直接流过双金属恒温器,而不再流过除霜定时器的计时电机。双金属恒温器与除霜加热丝、熔丝串联,而双金属恒温器在闭合状态下的电阻几乎为零,熔丝的电阻几乎为零,所以除霜加热丝两端的电压为220V,因此除霜加热丝正常发热,其热量开始进行化霜,化霜过程中冰霜与水共存,电加热丝发出的热量提供冰霜化水所需要的热量,而温度不上升,当冰霜全部融化成水之后,则不再吸收热量,化霜加热丝发出的热量使双金属恒温器的温度上升,当双金属恒温器的温度上升到13℃时,双金属恒温器的双金属片断开,除霜定时电路由现在的化霜开始,转变为化霜结束。
(3)除霜结束
双金属恒温器的双金属片已经跳开(即断开);此时除霜定时器除霜计时电机、除霜加热丝、熔丝恢复串联的关系,由(1)原理的分析可知,此时只有除霜定时器的计时电机正常工作,计时电机恢复计时,在2分40秒之后,除霜定时器由原来的除霜状态转变为制冷状态。
(4)制冷开始
在除霜结束2分40秒之后,除霜定时器由原来的除霜状态转变为制冷状态,而双金属恒温器的双金属片还没有恢复,随着时间的延续,当双金属片的温度达到13℃以下时,双金属恒温器的双金属片由原来的断开恢复到接通状态,除霜定时电路再次的回到(1)状态,制冷开始运行,由此开始往复制冷运行、除霜开始、除霜结束、制冷开始,如此循环,从而达到间冷式电冰箱的全自动除霜功能。
三、反复强化,循序渐进
在完成讲授间冷式电冰箱的全自动除霜电气线路原理之后,视同学们整体的掌握情况,对同学们普遍的难点反复进行多次讲授,则会收到良好的教学效果。
四、结语
“电冰箱原理与维修”这本课程作为制冷专业的专业课程,对在此之后的各类制冷设备的原理与维修来说,都具有举足轻重的作用,在提高中技生理论能力、实践动手能力的实施过程中会遇到很多问题,需要我们广大教师克服诸多困难和障碍。但作为教育工作者,只要对讲授的课程“间冷式电冰箱全自动除霜电气原理”知识要点分析透徹、逻辑安排清晰,符合同学们的接受规律,在課前精心钻研和组织教学内容,逐层的对重点、难点进行分析,不断改进完善我们的教学方式和手段,充分调动学生的积极性;就一定能够探寻出更好的方法,更好的促进中技生实践动手能力的提高,为中技学生将来的就业和工作打好坚实的基础。
参考文献:
[1]《电冰箱结构原理与维修》机械工业出版社 主编:周大勇;
[2]《电冰箱原理与检修》高等教育出版社 主编:宋正永;
[3]《电工基础》机械工业出版社 主编:杨正红。