skkn ỨNG DỤNG PHẦN mềm SCHEMAPLICVÀO GIẢNG dạy môn học TRANG bị điện

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ỨNG DỤNG PHẦN MỀM SCHEMAPLIC VÀO GIẢNG DẠY MÔN HỌC TRANG BỊ ĐIỆN Người thực hiện : Đào Phương Tùng Lĩnh vực nghiên cứu : Quản lý giáo dục : Phương pháp dạy học bộ

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI

Đơn vị : TRUNG TÂM KỸ THUẬT TỔNG HỢP –

HƯỚNG NGHIỆP TỈNH ĐỒNG NAI

Mã số :………

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

ỨNG DỤNG PHẦN MỀM SCHEMAPLIC VÀO GIẢNG DẠY MÔN HỌC TRANG BỊ ĐIỆN

Người thực hiện : Đào Phương Tùng

Lĩnh vực nghiên cứu : Quản lý giáo dục : Phương pháp dạy học bộ môn : Trang bị điện Phương pháp giáo dục :

Lĩnh vực khác:

Có đính kèm :

Năm học : 2013 – 2014

Hiện vật khác Phim ảnh

Phần mềm

Mô hình

1 Họ và tên : Đào Phương Tùng

2 Ngày tháng năm sinh : 22/03/1977

3 Nam, nữ : Nam

4 Địa chỉ : 44G/12B – Tổ 23 – KP.2 – P.Trảng Dài – Biên Hòa – Đồng Nai

5 Điện thoại : 0613.941810 (Cơ quan) – 0918429022 (ĐTDĐ)

6 Fax : 0613.843189

7 Chức vụ : Trưởng ban điện công nghiệp

8 Nhiệm vụ được giao : Quản lý ban điện, giảng dạy các lớp NPT và TC nghề

8 Đơn vị công tác : Trung tâm KTTH – Hướng nghiệp tỉnh Đồng Nai

II TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO

- Học vị ( hoặc trình độ chuyên môn, nghiệp vụ ) cao nhất : Kỹ sư

- Năm nhận bằng : 2000

- Chuyên ngành đào tạo : Điện Công Nghiệp

III KINH NGHIỆM KHOA HỌC

- Lĩnh vực chuyên môn có kinh nghiệm : quản lý, giảng dạy

- Số năm kinh nghiệm : 14 năm

- Các sáng kiến kinh nghiệm đã có trong 5 năm gần đây :

- Thiết kế chế tạo mô hình thực tập tự động hóa PLC kết hợp với điều khiển điện khí nén

- Thiết kế chế tạo mô hình thực tập máy điện

- Sử dụng phầm mềm FluidSim giảng dạy môn điều khiển điện khí nén

- Chế tạo mô hình thực tập Điện khí nén

- Biên soạn giáo trình giảng dạy thực hành môn điều khiển điện – khí nén

ỨNG DỤNG PHẦN MỀM SCHEMAPLIC

VÀO GIẢNG DẠY MÔN HỌC TRANG BỊ ĐIỆN

I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Trung tâm KTTH – Hướng ngiệp tỉnh Đồng Nai hàng năm được Sở Lao động thương binh và xã hội giao chỉ tiêu đào tạo nghề cho các đối tượng là học sinh, sinh viên người lao động trên địa bàn tỉnh Đồng Nai Qua đó, trung tâm đã liên kết với trường Cao đẳng nghề Đồng Nai để đào tạo trình độ Trung cấp nghề với 2 nghề là: Điện công nghiệp và Quản trị mạng máy tính

Tôi là giáo viên được giao nhiệm vụ quản lý và giảng dạy nghề điện công nghiệp, trong chương trình đào tạo nghề điện có môn học Trang bị điện, đây là môn học vô cùng quan trọng vì nó trang bị cho người học các kiến thức và kỹ năng trong việc lắp ráp, vận hành và điều khiển các hệ thống truyền động trong công nghiệp Việc học sinh hiểu rõ và thực hành tốt môn học này giúp các em tự tin và hành nghề tốt ở các đơn vị, công ty nơi tham gia làm việc sau khi tốt nghiệp

ra trường

Qua nhiều năm tham gia giảng dạy môn học này tôi luôn băn khoăn làm thế nào để giờ giảng của mình đem lại hiệu quả cao nhất trong việc giúp các em hiểu sâu và vận dụng thành thạo các kiến thức và kỹ năng đã học vào thực tế Để giờ giảng không gây nhàm chán, khô cứng, khó hình dung, thì việc áp dụng công nghệ thông tin vào giảng dạy là một việc không thể thiếu Sử dụng phần mềm trong hoạt động dạy học cũng là một yêu cầu trong đổi mới phơng pháp dạy học nhằm tích cực hoá các hoạt động của học sinh với sự trợ giúp của các phương tiện hiện đại

Trong một lần dự lớp tập huấn chuyên môn do Sở lao động thương binh và

xã hội tổ chức tôi đã được học phần mềm Schemaplic Sau thời gian tìm hiểu và

sử dụng phần mềm này để mô phỏng những mạch điện điều khiển tôi thấy nó đem lại rất nhiều hiệu quả như:

+ Mô phỏng đầy đủ và toàn diện các mạch điện dùng trong môn học trang

bị điện

+ Sử dụng dễ dàng, vẽ mạch nhanh chóng

+ Qua việc mô phỏng mạch điện ta dễ dàng phát hiện các lỗi trong quá trình thiết kế để từ đó có hướng hiệu chỉnh hợp lý

Chính vì thế tôi đã có ý tưởng đưa phần mềm Schemaplic vào giảng dạy môn học trang bị điện để nâng cao hiệu quả khi giảng dạy cho học sinh các lớp Trung cấp ngành điện công nghiệp tại Trung tâm

II CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN

hành theo trình tự sau:

+ Đưa ra yêu cầu công nghệ của một hệ thống điều khiển

+ Phân tích tìm giải pháp cho mạch điện điều khiển

+ Vẽ mạch điều khiển

+ Phân tích hoạt động của mạch

+ Lắp ráp, vận hành

+ Kết luận, rút ra bài học kinh nghiệm

Việc giảng dạy theo các bước trên dẫn đến một số hạn chế như sau:

+ Học sinh không thấy được hoạt động của mạch điện do đó không phát hiện được các lỗi của mạch mà chỉ đến khi lắp ráp và vận hành thì mới phát hiện ra lỗi, nhưng khi phát hiện ra lỗi thì học sinh cũng gặp khó khăn trong việc khắc phục sự cố do không có cơ sở để kiểm chứng ngay mạch điện vừa thiết kế

+ Giờ giảng kém sinh động do không trực quan dẫn đến sự thiếu tập trung của học sinh

+ Mạch điện là do giáo viên vẽ nên học sinh không rèn luyện được kỹ năng thiết kế hệ thống điều khiển

Để khắc phục các hạn chế trong việc giảng dạy môn học trang bị điện như

đã nêu, tôi có kế hoạch ứng dụng phầm mềm Schemaplic vào giảng dạy môn học này để nâng cao hiệu quả giảng dạy cũng như giúp các em học sinh hiểu sâu và vận dụng tốt kiến thức môn học vào việc thiết kế và vận hành một hệ thống điều khiển tự động Schemaplic là một phần mềm cho phép người sử dụng thiết kế một

hệ thống điều khiển điện, kèm theo mô phỏng hoạt động Qua đó giúp người sử dụng có thể phát hiện được có lỗi xảy ra trong mạch điện từ đó có biện pháp khắc phục

Schemaplic là phần mềm giúp giáo viên có thể thiết kế các mạch điện điều khiển một hệ thống tự động nhanh chóng, đồng thời còn giúp giáo viên kiểm chứng xem mạch thiết kế có hoạt động tốt không? Có lỗi kỹ thuật nào xảy ra trong lúc vận hành hay không? Khó khăn lớn nhất ở đây là do phần mềm này sử dụng tiếng Pháp nên việc giảng dạy sẽ gặp trở ngại về mặt ngôn ngữ Tuy nhiên vấn đề không quá lớn bởi các công cụ trong phần mềm đều có các ký hiệu theo tiêu chuẩn chung nên chỉ cần nhìn các ký hiệu học sinh có thể sử dụng được phần mềm này Khó khăn thứ hai là do đối tượng học sinh trình độ trung cấp nghề thường thì kỹ năng về sử dụng máy tính còn nhiều hạn chế nên việc hướng dẫn các em sử phần mềm phải thật chậm, chủ yếu là cầm tay chỉ việc Với đề tài này tôi hy vọng rằng sau khi được áp dụng sẽ nâng cao được chất lượng giảng dạy môn học trang bị điện nói riêng cũng như nghề điện công nghiệp ở trung tâm nói chung

A PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY MÔN HỌC:

Để tiến hành giảng dạy và học tập một bài thực hành thiết kế và lắp ráp mạch điều khiển trang bị điện cần tiến hành các bước sau :

+ Bước 1 : Giáo viên đưa ra yêu cầu bài thực tập và cung cấp mạch điện thông qua các phiếu công tác

+ Bước 2 : Dựa vào yêu cầu của bài thực hành, học sinh cùng thảo luận để phân tích sơ đồ mạch điện

+ Bước 3 : Giáo viên giải thích sơ đồ mạch điện cho học sinh hiểu rõ

+ Bước 4 : Giáo viên làm mẫu, hướng dẫn học sinh sử dụng phần mềm Schemaplic vẽ lại sơ đồ mạch

+ Bước 5 : Học sinh sau khi vẽ xong sơ đồ mạch điện sẽ chạy mô phỏng hệ thống trên máy tính sau khi kiểm tra hoàn chỉnh sẽ in ra thành bản vẽ

+ Bước 6 : Căn cứ vào sơ đồ đã được vẽ, học sinh lắp ráp hệ thống điều khiển trên bảng thực hành sau đó kiểm tra và cho vận hành hệ thống

B HƯỚNG DẪN CÁCH SỬ DỤNG PHẦN MỀM SCHEMAPLIC.

Mở chương trình :

Click vào Simuli.exe

/Enter hay click vào Suite

Enter hay Conseption/Simulation

Chọn Electrotechnique /Enter hay Simulateur : Electrotechnique

Menu :

Fichier / Nouveau # Trang mới

/ Ouvrir # Mở file đã lưu

/ Enregistrer # Save

/ Enregistrer sous # Save As

Simuler # Mô phỏng mạch : Dessiner # Thiết kế mạch

Mở file

Save

Trang in

Chạy mô phỏng mạch

Thiết kế mạch

Vẽ mạch theo chiều ngang - dọc

Text box

Zoom in –out

Xoá bỏ - Thư viện khí cụ (công tắc tơ, rơle ,nút nhấn ,công tắc hành trình ,cầu chì ,CB….)

F3 : chọn vẽ nằm ngang F4 : vẽ dọc F5 : bỏ - không bỏ lưới

Annuler # Cancel

………

Lưu ý :

Các tiếp điểm tác động địên như tiếp điểm rơle thời gian , công tắc tơ , rơle trung gian… có màu đỏ.Tiếp điểm có màu đen được điều khiển bằng tay (click mouse vào mới tác động )

Tiếp điểm rơle thời gian nằm ở Bibliothèque : Contacts

Ô 1 đặt tên kí hiệu cho rơle thời gian

Ô 2 mặc định chân rơle thời gian

Ô 3 chỉnh thời gian đóng - mở cho tiếp điểm

Khi chọn các tiếp điểm rơle trung gian, công tắctơ… cần đặt tên kí hiệu và

số thứ tự cho đúng tránh “lấy râu ông nọ cắm cằm bà kia”

Một số ví dụ :

+ Tạo nút nhấn kép thường mở + thường đóng

Vào thư viện hay Bibliothèque chọn Boutons / click muose vào nút nhấn thường

mở (màu đen), giữ mouse di chuyển và thả vào vị trí cần đặt, sau đó chọn tiếp tiếp điểm thường đóng (có màu đỏ) di chuyển và thả vào vị trí cần đặt Sau khi thả tiếp điểm thường đóng hiện khung sau

nếu lúc trước nút nhấn thường mở màu đen chon là S1 thì tiếp điểm thường mở này cũng chọn là S1, nếu không phải là S1 khi chuyển qua mô phỏng mạch, lúc dùng mouse click vào S1 màu đen thường mở sẽ đóng, còn tiếp điểm thường đóng này sẽ không mở ra Nhấn Ok là xong Muốn sửa số hay Kí tự chỉ click mouse vào nút nhấn cần sửa là xong

+ Tạo rơle và tiếp điểm của rơle thời gian :

Bibliothèque / Minuteries / Chọn TP 230V/

Bibliothèque / Contacts / Chọn tiếp điểm thường mở

Đặt tên TP, số thứ tự, thời gian đóng trể của tiếp điểm / Ok.

chọn tiếp điểm thường đóng tương tự như thường mở

CÁC BÀI TẬP ĐƯỢC VẼ MÔ PHỎNG

TỪ PHẦN MỀM SCHEMAPLIC

Bài 1 : Thiết kế mạch mở máy trực tiếp động cơ KĐB 3 pha :

Bài 2 : Thiết kế mạch điều khiển mở máy trực tiếp động cơ KĐB 3 pha với yếu cầu : Khi động cơ chạy – đèn xanh sáng Khi động cơ dừng – đèn đỏ sáng Khi động cơ bị quá tải – đèn vàng sáng.

Bài 4 : Thiết kế mạch đảo chiều quay gián tiếp động cơ KĐB 3 pha:

Bài 5 : Thiết kế mạch điều khiển 2 động cơ KĐB 3 pha với yếu cầu : M1 => M2; D1=>D2

Bài 6 : Thiết kế mạch điều khiển 2 động cơ KĐB 3 pha với yếu cầu : M1=>M2; D2=>D1

Bài 7 : Thiết kế mạch điều khiển mở máy Y – Δ động cơ KĐB 3 pha rô to lồng sóc, sử dụng Timer để chỉnh thời gian đổi nối

Bài 8: Thiết kế mạch điều khiển mở máy động cơ 3 pha Rô to dây quấn qua 3 cấp điện trở, dùng Timer để định thời gian cắt điện trở ra khỏi mạch.

Bài 9: Thiết kế mạch điều khiển động cơ 3 pha 2 cấp tốc độ, dùng công tắc để chọn tốc độ.

Bài 10: Thiết kế mạch điều khiển động cơ 3 pha 2 cấp tốc độ, với yêu cầu: Khi mở máy chạy ở tốc độ thấp, chuyển tốc độ bằng nút nhấn.

chạy ở tốc độ thấp, sau thời gian chỉnh định tự động chuyển tốc độ cao.

Bài 12: Thiết kế mạch đảo chiều quay trực tiếp động cơ 3 pha, kết hợp việc dừng hãm động năng bằng tay.

IV HIỆU QUẢ CỦA VIỆC ỨNG DỤNG PHẦN MỀM SCHEMAPLIC ĐỂ GIẢNG DẠY MÔN HỌC TRANG BỊ ĐIỆN:

Sau khi ứng dụng phần mềm Schemaplic vào giảng dạy môn học trang bị điện đã đem lại những kết quả cụ thể như sau:

+ 100% học sinh có thể lắp ráp và vận hành thuần thục các bài thực hành theo yêu cầu của chương trình

+ Trên 70% học sinh có thể phân tích và thiết kế được hệ thống điều khiển tự động

+ Việc sử dụng phần mềm Schemaplic để thiết kế, mô phỏng mạch

điều khiển trong môn học trang bị điện đã giúp học sinh tiếp thu bài học nhanh hơn, trực quan sinh động, giúp các em tăng thêm hứng thú trong học tập

+ Do sử dụng phần mềm để thiết kế, sau đó mô phỏng chạy thử nên mạch điện không bị sai xót tránh mất thời gian trong việc lắp đặt

+ Thông qua phần mềm này giúp học sinh biết cách thiết kế một hệ thống điều khiển trang bị điện, từ đó các em sẽ nâng cao được khả năng đọc, hiểu

và sửa chữa được các hệ thống điều khiển tự động

V ĐỀ XUẤT, KHUYẾN NGHỊ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG:

- Với sáng kiến này, học sinh ngành điện công nghiệp có thể học tập môn trang bị điện với hiệu quả tốt nhất, giúp các em nâng cao kiến thức về phương pháp để thiết kế một hệ thống điều khiển tự động Bên cạnh đó còn giúp các em nâng cao được kỹ năng đọc hiểu các sơ đồ mạch điện trong hệ thống điều khiển tự động , từ đó nâng cao được kỹ năng phát hiện các sự cố trong quá trình vận hành của hệ thống điều khiển để có biện pháp sửa chữa phù hợp

- Để sáng kiến này được áp dụng phổ biến rộng rãi hơn cần phải biên soạn một giáo trình thống nhất về các bài tập thực hành trong môn học trang bị điện Căn cứ vào chương trình khung được tổng cục dạy nghề ban hành, giáo viên sẽ vẽ thiết kế toàn bộ các bài tập theo yêu cầu bằng phần mềm Schemaplic từ đó hướng dẫn học sinh cách thiết kế mạch bằng phần mềm này Học sinh sau khi vẽ và mô phỏng mạch hoạt động tốt đúng theo yêu cầu cần phải giải thích được nguyên lý hoạt động của mạch cũng như công dụng của từng tiếp điểm, khí cụ …có trong mạch, sau đó mới tiến hành lắp ráp và vận hành mạch điện Nếu giảng dạy và học

nhiều kết quả tốt Trong thời gian tới, tôi sẽ tiếp tục nghiên cứu để biên soạn bộ giáo trình thực hành môn trang bị điện để áp dụng vào giảng dạy tại trung tâm, hy vọng sẽ đem lại hiệu quả trong công tác đào tạo nghề tại đơn vị

- Do thời gian và kinh nghiệm còn giới hạn nên đề tài này chắc chắn còn nhiều khiếm khuyết rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến từ quý vị đồng nghiệp để sáng kiến của tôi có thể phát huy hết tác dụng trong việc nâng cao chất lượng dạy và học Xin chân thành cảm ơn!

NGUỜI THỰC HIỆN

Đào Phương Tùng

SỞ GD&ĐT TỈNH ĐỒNG NAI CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRUNG TÂM KỸ THUẬT TỔNG HỢP – Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

HƯỚNG NGHIỆP TỈNH ĐỒNG NAI

Biên Hòa, ngày 20 tháng 05 năm 2014

PHIẾU NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

Năm học: 2013 – 2014

–––––––––––––––––

Tên sáng kiến kinh nghiệm: Ứng dụng phần mềm Schemaplic vào giảng dạy môn Trang

bị điện

Họ và tên tác giả: Đào Phương Tùng Chức vụ: Trưởng ban điện

Đơn vị: Trung tâm KTTH – Hướng nghiệp Đồng Nai

Lĩnh vực: (Đánh dấu X vào các ô tương ứng, ghi rõ tên bộ môn hoặc lĩnh vực khác)

- Quản lý giáo dục 1 - Phương pháp dạy học bộ môn:

1

- Phương pháp giáo dục 1 - Lĩnh vực khác: .

1

Sáng kiến kinh nghiệm đã được triển khai áp dụng: Tại đơn vị 1 Trong Ngành

1

1 Tính mới (Đánh dấu X vào 1 trong 3 ô dưới đây)

- Đề ra giải pháp thay thế hoàn toàn mới, bảo đảm tính khoa học, đúng đắn 1

- Đề ra giải pháp thay thế một phần giải pháp đã có, bảo đảm tính khoa học, đúng đắn

1

- Giải pháp mới gần đây đã áp dụng ở đơn vị khác nhưng chưa từng áp dụng ở đơn vị

mình, nay tác giả tổ chức thực hiện và có hiệu quả cho đơn vị 1

2 Hiệu quả (Đánh dấu X vào 1 trong 5 ô dưới đây)

- Giải pháp thay thế hoàn toàn mới, đã được thực hiện trong toàn ngành có hiệu quả

cao 1

- Giải pháp thay thế một phần giải pháp đã có, đã được thực hiện trong toàn ngành có

hiệu quả cao 1

- Giải pháp thay thế hoàn toàn mới, đã được thực hiện tại đơn vị có hiệu quả cao 1

- Giải pháp thay thế một phần giải pháp đã có, đã được thực hiện tại đơn vị có hiệu

quả 1

- Giải pháp mới gần đây đã áp dụng ở đơn vị khác nhưng chưa từng áp dụng ở đơn vị

mình, nay tác giả tổ chức thực hiện và có hiệu quả cho đơn vị 1

3 Khả năng áp dụng (Đánh dấu X vào 1 trong 3 ô mỗi dòng dưới đây)

- Cung cấp được các luận cứ khoa học cho việc hoạch định đường lối, chính sách:

Trong Tổ/Phòng/Ban 1 Trong cơ quan, đơn vị, cơ sở GD&ĐT 1 Trong

ngành 1

- Đưa ra các giải pháp khuyến nghị có khả năng ứng dụng thực tiễn, dễ thực hiện và dễ đi

vào cuộc sống: Trong Tổ/Phòng/Ban 1 Trong cơ quan, đơn vị, cơ sở GD&ĐT 1

Trong ngành 1

- Đã được áp dụng trong thực tế đạt hiệu quả hoặc có khả năng áp dụng đạt hiệu quả trong

phạm vi rộng: Trong Tổ/Phòng/Ban 1 Trong cơ quan, đơn vị, cơ sở GD&ĐT 1

Cá nhân viết sáng kiến kinh nghiệm cam kết và chịu trách nhiệm không sao chép tài liệu của người khác hoặc sao chép lại nguyên văn nội dung sáng kiến kinh nghiệm cũ của mình.

Tổ trưởng và Thủ trưởng đơn vị xác nhận đã kiểm tra và ghi nhận sáng kiến kinh nghiệm này đã được tổ chức thực hiện tại đơn vị, được Hội đồng chuyên môn trường xem xét, đánh giá; tác giả không sao chép tài liệu của người khác hoặc sao chép lại nguyên văn nội dung sáng kiến kinh nghiệm cũ của chính tác giả.

NGƯỜI THỰC HIỆN

SKKN

(Ký tên và ghi rõ họ tên)

XÁC NHẬN CỦA TỔ CHUYÊN MÔN

(Ký tên và ghi rõ họ tên)

THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ

(Ký tên, ghi rõ

họ tên và đóng dấu)