《電機與電氣控制技術(shù)》課程標準（機電50課時）

福建信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院《機電一體化技術(shù)》專業(yè)《電機與電氣控制技術(shù)》課程標準課程代碼10020003400課程類別必修課程類型理論+實踐課程性質(zhì)職業(yè)能力課課程學(xué)分4課程學(xué)時50修讀學(xué)期第2學(xué)期核心課程是合作開發(fā)企業(yè)ABB（中國）有限公司福州分公司執(zhí)筆人卓書芳、張東旭審核人何用輝1．課程定位《電機與電氣控制技術(shù)》是機電一體化技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程。它的目的是：使學(xué)生具備高素質(zhì)勞動者和中高級專門人才所必需的電工與電子技術(shù)的基本知識和基本能力；為學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識和職業(yè)能力，提高全面素質(zhì)，增強適應(yīng)職業(yè)變化的能力和繼續(xù)學(xué)習(xí)的能力打下一定的基礎(chǔ)。通過本課程的教學(xué)，讓學(xué)生熟練掌握電機的基本結(jié)構(gòu)和基本工作原理；電力拖動系統(tǒng)運行狀態(tài)中的問題；常用低壓電器的結(jié)構(gòu)、工作原理和技術(shù)參數(shù)；熟練掌握繼電—接觸器控制線路的基本環(huán)節(jié)；掌握常用機床電氣控制線路特點及故障檢查和分析方法；具有對一般電氣控制線路的閱讀能力和獨立分析的能力；為今后從事機電設(shè)備的安裝調(diào)試、運行和日常維護等技術(shù)工作打下基礎(chǔ)。本課程一般安排在第二學(xué)期開設(shè)，總課時為50學(xué)時，是在學(xué)習(xí)了高等數(shù)學(xué)、物理、電工基礎(chǔ)、電工電子實訓(xùn)的基礎(chǔ)上開設(shè)的課程。本課程是本專業(yè)后續(xù)課程工廠供配電技術(shù)、自動控制系統(tǒng)、PLC控制技術(shù)的基礎(chǔ)課程。2．課程目標2．1知識目標(1)掌握三相異步電動機、直流電機的基本結(jié)構(gòu)和基本工作原理；(2)掌握電力拖動系統(tǒng)運行狀態(tài)中的問題；(3)熟悉常用低壓電器的結(jié)構(gòu)、工作原理和技術(shù)參數(shù)；(4)熟練掌握繼電—接觸器控制線路的基本原理和基本規(guī)律；(5)掌握交流電動機起保?？刂凭€路安裝與調(diào)試；(6)掌握典型機床電氣控制線路原理及故障檢查和分析方法；2．2能力目標2.2.1專業(yè)能力：通過這門課的學(xué)習(xí)，掌握以下專業(yè)能力。(1)掌握單相變壓器結(jié)構(gòu)、原理，了解其用途、參數(shù)測定方法；(2)掌握三相異步電動機的結(jié)構(gòu)、工作原理、定子繞組的形式、功率和電磁轉(zhuǎn)矩；(3)掌握三相異步電動機的起動、調(diào)速、制動性能，熟悉其機械特性；(4)掌握電氣控制線路的安裝方法；(5)培養(yǎng)學(xué)生機床線路圖的識圖和分析能力；(6)培養(yǎng)學(xué)生機械設(shè)備及裝置各部分構(gòu)成和作用的理解能力；(7)培養(yǎng)學(xué)生機床線路故障檢測和排除能力及機床維護能力；(8)培養(yǎng)學(xué)生各種零部件企業(yè)技術(shù)標準，國家技術(shù)標準的查閱理解能力。2.2.2社會能力：（1）初步具備辯證思維的能力；（2）具有熱愛科學(xué)，實事求是的學(xué)風(fēng)和創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神；（3）具備分析問題、解決問題的能力；（4）加強職業(yè)道德意識。2.2.3方法能力：(1)具備中高級電工職業(yè)資格認證所必須的電機與電氣控制理論知識與技能；(2)能處理電機和電氣控制電路的簡單故障；(3)具有查閱手冊等工具書和設(shè)備銘牌、產(chǎn)品說明書、產(chǎn)品目錄等資料的能力；(4)能閱讀電氣原理圖，并能設(shè)計出簡單的電氣控制原理圖。3．教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)設(shè)計本課程采用理實一體化教學(xué)模式，打破傳統(tǒng)授課方式中理論和實踐脫離，先學(xué)理論后實踐的學(xué)科型模式，變知識學(xué)科本位為職業(yè)能力本位，將課程體系中的每一部分劃分為若干個模塊，緊緊圍繞完成工作任務(wù)的需要來選擇課程內(nèi)容，采用任務(wù)引領(lǐng)、實踐導(dǎo)向課程思想，以“項目”為主線，創(chuàng)設(shè)工作情景，將“知識學(xué)習(xí)、職業(yè)能力訓(xùn)練和綜合素質(zhì)培養(yǎng)”貫穿于教學(xué)全過程；構(gòu)建工學(xué)結(jié)合多元化的實訓(xùn)教學(xué)環(huán)境，能力訓(xùn)練與職業(yè)資格證書相結(jié)合的教學(xué)模式，全面體現(xiàn)高等職業(yè)教育的新理念。結(jié)合《電機與電氣控制技術(shù)》這門課的知識要點，并充分體現(xiàn)其生產(chǎn)實際應(yīng)用，該課程采用具體的工程項目來組織教學(xué)內(nèi)容，比如軋鋼機直流電動機的控制、異步電動機的啟動、調(diào)試和制動，恒壓供水控制系統(tǒng)，小車自動往返運行控制等項目來組織和實施課程教學(xué)內(nèi)容，利用這些應(yīng)用項目來構(gòu)成《電機與電氣控制技術(shù)》課程的內(nèi)容體系，并融直流電機拖動、交流異步電機拖動、變壓器、低壓電器等電氣控制知識于不同項目中。在《電機與電氣控制技術(shù)》項目式教學(xué)內(nèi)容之上，并借助于專門開發(fā)的每個項目硬件實踐平臺，開展理論與實踐一體化教學(xué)，充分發(fā)揮學(xué)生的主體意識和角色作用以及教師的主導(dǎo)作用，使學(xué)生能在學(xué)習(xí)理論知識的同時結(jié)合實施項目工作，加強學(xué)生知識技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)和實踐技能訓(xùn)練能力的培養(yǎng)。學(xué)習(xí)情境描述、內(nèi)容排序及學(xué)時分配見下表：表一學(xué)習(xí)情境設(shè)計綜合表學(xué)習(xí)情境名稱情境描述參考學(xué)時1.軋鋼機直流電動機的控制通過引入軋鋼機直流電動機的控制任務(wù)來逐步分析直流電機的結(jié)構(gòu)、工作原理、拖動系統(tǒng)62.三相交流電動機的維護與檢修交流電機結(jié)構(gòu)、工作原理、拖動43.變壓器基本應(yīng)用能力變壓器結(jié)構(gòu)、工作原理、應(yīng)用44.恒壓供水控制系統(tǒng)、小車自動往返運行控制通過引入恒壓供水、小車自動往返運行等控制任務(wù)要求來逐步講授常用低壓電器的工作特點、電氣控制基本電路、電氣控制設(shè)計應(yīng)用以及其他典型電氣控制線路分析36合計50學(xué)習(xí)情境1：軋鋼機直流電動機的控制參考學(xué)時6學(xué)習(xí)目標知識目標1、電磁原理；2、直流電動機的工作原理；3、直流電動機的結(jié)構(gòu)及各部分的作用；4、直流電動機電機銘牌的意義及額定值；5、直流電機的分類；6、直流電機的拆裝工藝；7、直流電動機負載機械特性及拖動原理；8、直流電動機的起動、調(diào)速、制動原理及控制方法。專業(yè)能力目標1、認識電機銘牌；2、能夠拆裝電機；3、根據(jù)電機類型正確接通電源；4、能夠分析并排除簡單故障；5、會用萬用表、兆歐表等電工儀表對直流電機進行檢測；6、會使用手冊查閱電機的相關(guān)參數(shù)；7、按要求完成電機控制；8、根據(jù)參數(shù)的變化能夠分析控制過程。方法能力目標具有獨立分析問題、解決問題的能力。社會能力目標善于思考，具有與人合作的精神和創(chuàng)新精神。學(xué)習(xí)單元學(xué)習(xí)內(nèi)容（工作任務(wù)、載體）學(xué)時安排教學(xué)方法建議N.1直流電動機的工作原理1講授法；案例教學(xué)法；頭腦風(fēng)暴法N.2直流電動機的結(jié)構(gòu)及各部分的作用1演示法；多媒體教學(xué)法N.3電機銘牌的意義及額定值0.5講授法；多媒體教學(xué)法N.4直流電機的拆裝工藝0.5演示法；案例教學(xué)法N.5電機及負載機械特性、拖動原理1多媒體教學(xué)法N.6直流電動機的起動、調(diào)速、制動原理及控制方法2小組討論法提問引導(dǎo)法媒體學(xué)生的基礎(chǔ)教師的能力多媒體教學(xué)設(shè)備、教學(xué)課件具備使用基本工具拆裝機械部件的能力；會用萬用表、兆歐表等電工儀表對直流電機進行檢測；會用電烙鐵進行焊接。熟悉直流電動機的結(jié)構(gòu)；熟悉直流電動機的工作原理和工作過程學(xué)習(xí)情境2：三相交流電動機的維護與檢修參考學(xué)時4學(xué)習(xí)目標知識目標1、異步電動機定子繞組和旋轉(zhuǎn)磁場；2、異步電動機的結(jié)構(gòu)和銘牌；3、異步電動機的工作原理；4、異步電動機負載機械特性；5、異步電動機的起動、調(diào)速、制動原理及控制方法。專業(yè)能力目標1、認識銘牌數(shù)據(jù)；2、能夠拆裝電機，完成異步電動機繞組的繞制、嵌線全過程；3、會判斷三相繞組的首尾端；4、根據(jù)控制要求正確接通電源；5、會測量異步電動機的絕緣電阻；6、能夠分析、排除簡單故障；7、掌握異步電動機的控制方法，不同負載的機械特性；8、根據(jù)參數(shù)的變化能夠分析控制過程。方法能力目標具有獨立分析問題、解決問題的能力。社會能力目標善于思考，具有與人合作的精神和創(chuàng)新精神。學(xué)習(xí)單元學(xué)習(xí)內(nèi)容（工作任務(wù)、載體）學(xué)時安排教學(xué)方法建議N.1三相異步電動機的工作原理與結(jié)構(gòu)1現(xiàn)場教學(xué)法N.2三相異步電動機繞組及其檢測0.25實踐操作法N.3三相異步電動機的空載、負載運行0.25講述法；多媒體教學(xué)N.4三相異步電動機的功率、轉(zhuǎn)矩平衡方程式及工作特性0.5多媒體教學(xué)N.5三相異步電動機的啟動、調(diào)速、制動2小組討論法；提問引導(dǎo)法媒體學(xué)生的基礎(chǔ)教師的能力多媒體教學(xué)設(shè)備、教學(xué)課件熟悉電磁感應(yīng)原理；熟悉電工理論知識熟悉異步電動機的結(jié)構(gòu)；熟悉異步電動機的工作原理和工作過程學(xué)習(xí)情境3：變壓器基本應(yīng)用能力參考學(xué)時4學(xué)習(xí)目標知識目標1、變壓器的結(jié)構(gòu)原理和分類；2、單相變壓器的制作工藝；3、三相變壓器的結(jié)構(gòu)及連接組別；4、自耦變壓器、儀用互感器原理與應(yīng)用。專業(yè)能力目標1、掌握變壓器的結(jié)構(gòu)和各部分的作用；2、完成單相變壓器的制作；3、能正確選擇、使用變壓器；4、能分析變壓器故障；5、能正確選擇、使用儀用互感器。方法能力目標具有獨立分析問題、解決問題的能力。社會能力目標善于思考，具有與人合作的精神和創(chuàng)新精神。學(xué)習(xí)單元學(xué)習(xí)內(nèi)容（工作任務(wù)、載體）學(xué)時安排教學(xué)方法建議N.1變壓器的工作原理及結(jié)構(gòu)1現(xiàn)場教學(xué)；實物演示N.2變壓器的聯(lián)結(jié)組別及并聯(lián)運行1演示法；多媒體教學(xué)N.3變壓器的空載、負載運行1講述法；引導(dǎo)法N.4特殊變壓器1多媒體教學(xué)；引導(dǎo)法媒體學(xué)生的基礎(chǔ)教師的能力多媒體教學(xué)設(shè)備、教學(xué)課件熟悉電磁感應(yīng)基本原理；熟悉電工基本理論知識熟悉變壓器的結(jié)構(gòu)；熟悉變壓器的工作原理和聯(lián)結(jié)情況判別學(xué)習(xí)情境4：恒壓供水控制系統(tǒng)、小車自動往返運行控制參考學(xué)時36學(xué)習(xí)目標知識目標1、接觸器、繼電器、熔斷器、開關(guān)、斷路器、主令電器等低壓電器的結(jié)構(gòu)、工作原理分析；2、常見電氣控制線路安裝規(guī)范；3、電氣控制電路基本控制規(guī)律；4、電動機的起動、制動、調(diào)速控制；5、C6140車床、M7120平面磨床、Z3050搖臂鉆床、X62W、52K萬能銑床的電氣原理圖分析、結(jié)構(gòu)和各種運動、電氣器件位置分布、故障及排除故障。專業(yè)能力目標1、常用低壓電器的結(jié)構(gòu)、原理、使用與維修；2、電氣控制線路安裝規(guī)范；3、電動機的控制電路安裝。4、會分析C6140車床、M7120平面磨床、Z3050搖臂鉆床、X62W、52K萬能銑床的電氣原理圖，會故障分析及排除故障；方法能力目標具有獨立分析問題、解決問題的能力。社會能力目標善于思考，具有與人合作的精神和創(chuàng)新精神。學(xué)習(xí)單元學(xué)習(xí)內(nèi)容（工作任務(wù)、載體）學(xué)時安排教學(xué)方法建議N.1接觸器、繼電器、熔斷器、開關(guān)、斷路器、主令電器等低壓電器的結(jié)構(gòu)、工作原理10實物演示；動手操作法N.2電動機控制線路的基本原理、知識4講述法；多媒體教學(xué)法N.3三相異步電動機啟動、制動控制、速度控制線路及檢查試車20教師指導(dǎo)法、小組討論法、動手操作法；動畫演示法N.4普通車床、磨床、搖臂鉆床、銑床的電氣控制2現(xiàn)場教學(xué)法；教師指導(dǎo)法、小組討論法、動手操作法媒體學(xué)生的基礎(chǔ)教師的能力多媒體教學(xué)設(shè)備、教學(xué)課件熟悉三相異步電動機的工作原理及拖動運行熟悉低壓電器的結(jié)構(gòu)、工作原理、接線；熟悉三相異步電動機啟動、制動、速度控制線路原理及接線；熟悉典型機床的電氣控制線路4．教學(xué)方法建議4.1教材及相關(guān)資源(1)《電機與電氣控制技術(shù)教程》卓書芳主編，校本教材。(2)《電機與電氣控制技術(shù)實驗指導(dǎo)書》卓書芳主編，校本教材。(3)《電機與電氣控制技術(shù)》許翏主編，機械工業(yè)出版社。(4)《電機與電氣控制》徐建俊主編，清華大學(xué)出版社。(5)《電機與電氣控制技術(shù)》田淑珍主編，機械工業(yè)出版社。(6)《電機與電氣控制》黃夷白主編，中國海洋大學(xué)出版社。(7)《電氣控制技術(shù)實訓(xùn)指導(dǎo)》馬應(yīng)魁主編，化學(xué)工業(yè)出版社。已經(jīng)開發(fā)的教學(xué)資源有：全套教學(xué)課件、實驗實訓(xùn)指導(dǎo)、校本教材、課程考核標準、習(xí)題與試題冊等。4.2教學(xué)組織模式根據(jù)本課程的類型采用項目教學(xué)、小組學(xué)習(xí)的教學(xué)組織模式，采用師生互動的教學(xué)方式，充分利用多媒體教室，實訓(xùn)室等組織一體化教學(xué)過程，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的交往互動能力以及協(xié)作學(xué)習(xí)能力。4.3教學(xué)方法本課程教學(xué)過程中根據(jù)不同教學(xué)情境主要用到的教學(xué)方法有：多媒體教學(xué)法，講授法，任務(wù)驅(qū)動法，案例教學(xué)法，實物（操作）演示法，一體化現(xiàn)場教學(xué)法，觀看視頻法，案例教學(xué)法，小組討論法，提問引導(dǎo)法等，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。4.4教學(xué)手段采用現(xiàn)代化的信息技術(shù)教學(xué)手段，運用現(xiàn)代教育技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)，建立虛擬項目等仿真教學(xué)環(huán)境，優(yōu)化教學(xué)過程，提高教學(xué)質(zhì)量和效率，取得實效。5、教學(xué)條件5.1學(xué)生的能力基礎(chǔ)要求該課程一般安排在一年級第二學(xué)期，在學(xué)習(xí)該課程前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了高等數(shù)學(xué)、高中物理、電工及電氣測量技術(shù)、電工技能實訓(xùn)等相關(guān)的課程，具備了電工基礎(chǔ)。5.2師資的要求本課程任課教師均具有豐富的理論與實踐教學(xué)經(jīng)驗，較強的教科研能力，而且在相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域開展過很多教科研研究工作，并取得了良好的實際效果。所有任課教師都具有自身獨特的知識結(jié)構(gòu)與研究專長，具有良好的團隊合作精神，對上好本課程具有優(yōu)勢互補作用，同時本課程的兼職教師具備教師基本素質(zhì)和具有較為豐富的實踐和管理經(jīng)驗，尤其在實踐教學(xué)方面起到很好的補充作用。（1）專任教師擔(dān)任本課程的專任教師首先要符合高校教師任職條件，取得高校教師資格證書，同時具有扎實的理論功底、較強的科研能力和一定的企業(yè)實際工作經(jīng)歷，具有雙師素質(zhì)。其次，專任教師應(yīng)當(dāng)熟練掌握三相異步電動機、直流電機的基本結(jié)構(gòu)和基本工作原理、電力拖動系統(tǒng)運行；熟悉常用低壓電器的結(jié)構(gòu)、工作原理和技術(shù)參數(shù)；熟練掌握繼電—接觸器控制線路的基本原理和基本規(guī)律；熟悉交流電動機起保?？刂凭€路安裝與調(diào)試；熟悉典型機床電氣控制線路原理及故障檢查和分析方法；熟悉與本課程相關(guān)典型工業(yè)企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)，了解典型企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理的流程，熟悉企業(yè)典型經(jīng)濟業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)流程。此外，專任教師具有現(xiàn)代教學(xué)的理念，能采用情境教學(xué)法、六步教學(xué)法、直觀教學(xué)法、角色扮演法、講授法等教學(xué)方法指導(dǎo)、引導(dǎo)學(xué)生完成學(xué)習(xí)任務(wù)，實現(xiàn)學(xué)習(xí)目標。（2）兼職教師本課程的兼職教師首先是行業(yè)企業(yè)一線的高技能人才、同時具備教師基本素質(zhì)和具有較為豐富的實踐和管理經(jīng)驗。其次兼職教師要熟悉與本課程有關(guān)的不同崗位的工作任務(wù)、工作內(nèi)容、工作方法、工作流程。同時熟悉相關(guān)企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)流程和生產(chǎn)經(jīng)