最小工作条件法在电气设备实训课程中的应用

曲延昌

摘要：针对在电气设备实训课中的教法问题，提出了最小工作条件法，该方法是从最小工作条件入手，逐一激活工作条件，学生在实训过程中自我检查、自我排查、自我完成，实验结果验证了该方法的有效性。

关键词：最小工作條件;电气设备;实训

中图分类号：G642.0     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2020）13-0165-02

一、引言

高等职业教育的根本目的是为社会培养合格的实用型人才，电气设备实训课是电气类专业培养学生动手能力的基本课程，是学生实现从理论学习到动手操作的必由过程。电气设备实训课的任务是学会电气接线，基本内容是根据提供的电气原理图，在操作实验屏上完成低压电器间的电气接线。在检查无误后加电，通过各种操作实现具体功能。传统的教学过程是指导教师给出电气原理图，学生按图完成全部接线，经过指导老师的检查，如果无误，即可加电验证结果。实践证明，对于简单的电路，学生接线的成功率是比较高的。有一些复杂的电路，接线繁杂，学生容易出现接错线的情况，他们往往无心检查，甚至过分依赖指导教师的检查，整个实训过程以结果验证成功为最终目的，远没有达到实际工作场景的要求。根据教学的实际情况，提出了最小工作条件法，本文着重介绍这种方法。

二、最小工作条件法

如果一个执行元件的控制条件有n个，假设只有其中的一个条件激活，其余全部被屏蔽，使执行元件工作，则这个起作用的条件就是最小工作条件。接下来，依次激活逻辑上的下一个工作条件，观察执行元件是否正确动作。如果动作正确，则继续激活剩余的条件。如果动作不正确，则检查刚激活的条件是否设置得当，直到解决问题。以上就是最小工作条件法的基本思路。

下面以交流接触器KM线圈的得电对最小工作条件法进行说明。

在图1中，KM线圈得电的控制条件有多个，最主要的是热继电器辅助动断触点FR、停止按钮SB1、启动按钮SB2、自锁触头KM等。

先假设只有SB2触点功能有效，其余触点功能无效，图2（a）是具体的接线，可见只要按下起动按钮SB2，KM线圈就能得电，KM接触器产生吸合动作。而松开SB2后，KM释放。

图2（b）是继续接入的另一个控制条件——热继电器FR辅助动断触点。正常情况下，这个触点是闭合的，在按下SB2后，KM线圈会再次得电，KM可重复吸合，松开SB2后，KM会再次释放。假若与上述动作不对，则一定是FR辅助动断触点及其接线存在问题。图2（c）是继续接入的下一个控制条件——停止按钮SB1。进行KM线圈的通电试验，还应能得到相同的结果。如此继续接入其他控制条件，比如接入KM的自锁触点，见图2（d），在按下SB2后，KM得电吸合，松开SB2后，KM应能保持通电吸合状态。在这里可以很好地理解自锁的作用。假若松开SB2后，KM立即释放，说明自锁失效，由于此前的动作一直正常，此时出现功能失常，检查的重点就是KM的自锁触点及其接线，这是十分明了的。学生完全可以以自查的方式排除接线故障。综上，可以看出最小工作条件法的关键是化整为零，逐步激活每个控制条件，只要实验过程出现异常，就检查上一步接入的元件是否存在异常（比如触点闭合不良）或接入错误（比如接入位置错误或接线错误等）。

三、结果

为了验证最小工作条件法的有效性，分别对一个班的学生随机分成AB两组，按照传统方式，学生根据提供的一套简单电路图进行接线，在完成自检后，报告结果。图3是两组学生初次接线完成的时间与人数统计。（注：如果报告的结束时间为16分钟，则归为20分钟完成，以下同）

从图3中可以看出，A、B两个组学生的初次接线完成时间基本一致，人数无明显差别。

图4是A、B两组初次接线错误次数和人数统计。

从图4中可看出，A、B两组学生在操作能力上大致相同，每个组完全正确的人数不足10%。究其原因，学生在报告结束前没有经过通电测试，对可能出现的故障不能先期预测、排除，个别学生对复杂电路的接线出现较多的错误是正常的。

图5是测试用的电气原理路。

A组是常规实验组，指导教师用传统方法进行指导，学生依照元件顺序进行接线。接线完毕后由指导教师进行检查，确定无误后，通电验证结果。B组是最小工作条件实验组，指导教师仅提出指导性建议，学生按照最小工作条件法自我完成接线、故障排查，结果展示。

图6是完成时间与人数的统计结果。

根据图6统计的结果，总体看来，A组学生的完成时间与B组差别不大。究其原因，A组学生完成基本接线后，需等待老师的逐一检查。如果出现故障，需要花一定时间从头排查故障，并对最终的结果心中没底。B组学生在接线的过程中虽然自检和故障排查占用了时间，但对每个元件的实际作用理解更透彻。甚至在最初几步熟练后，可将数个条件联合，一起完成检查，这样可节省时间，效率更高。关键一点是，整个实训过程学生均自主完成，收获更大。

四、结论

提出的最小工作条件法，在模拟的实际工作场景中，整个实训过程采用任务驱动，工作导向，指导教师负责是学习过程的引导者，给出任务，提出具体的要求。学生是学习过程的主角，在学习过程中自我检查，自我改正，自我完成。通过实训，学生不仅能深刻理解课本上有关的理论知识，较快地掌握实践技能，真正领悟学习的真谛，还能享受学习成功带来的快乐。更重要的是，通过亲历实训过程，学生学会了一种工作方法，掌握了一种工作思路，这对将来的职业生涯具有重要的意义。

Application of Minimum Working Conditions Method in Electrical Equipment Training Course

QU Yan-chang

（Shandong Vocational College of Industry，Zibo，Shandong 255046，China）

Absrtact：Aiming at the problem of teaching method in electrical equipment training course，this paper puts forward the minimum working condition method.This method starts from the minimum working condition and activates working conditions one by one.During the training process，students self-check，self-troubleshooting and self-complete.The effectiveness of this method is verified in the related experimental results.

Key words：minimum working condition;electrical equipment;training