福建信息職業技術學院《機電一體化技術》專業《電機與電氣控制技術》課程標準課程代碼10020003400課程類別必修課程類型理論+實踐課程性質職業能力課課程學分4課程學時50修讀學期第2學期核心課程是合作開發企業ABB（中國）有限公司福州分公司執筆人卓書芳、張東旭審核人何用輝1．課程定位《電機與電氣控制技術》是機電一體化技術專業的一門專業基礎課程。它的目的是：使學生具備高素質勞動者和中高級專門人才所必需的電工與電子技術的基本知識和基本能力；為學生學習專業知識和職業能力，提高全面素質，增強適應職業變化的能力和繼續學習的能力打下一定的基礎。通過本課程的教學，讓學生熟練掌握電機的基本結構和基本工作原理；電力拖動系統運行狀態中的問題；常用低壓電器的結構、工作原理和技術參數；熟練掌握繼電—接觸器控制線路的基本環節；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；為今后從事機電設備的安裝調試、運行和日常維護等技術工作打下基礎。本課程一般安排在第二學期開設，總課時為50學時，是在學習了高等數學、物理、電工基礎、電工電子實訓的基礎上開設的課程。本課程是本專業后續課程工廠供配電技術、自動控制系統、PLC控制技術的基礎課程。2．課程目標2．1知識目標(1)掌握三相異步電動機、直流電機的基本結構和基本工作原理；(2)掌握電力拖動系統運行狀態中的問題；(3)熟悉常用低壓電器的結構、工作原理和技術參數；(4)熟練掌握繼電—接觸器控制線路的基本原理和基本規律；(5)掌握交流電動機起保停控制線路安裝與調試；(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專業能力：通過這門課的學習，掌握以下專業能力。(1)掌握單相變壓器結構、原理，了解其用途、參數測定方法；(2)掌握三相異步電動機的結構、工作原理、定子繞組的形式、功率和電磁轉矩；(3)掌握三相異步電動機的起動、調速、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)培養學生機床線路圖的識圖和分析能力；(6)培養學生機械設備及裝置各部分構成和作用的理解能力；(7)培養學生機床線路故障檢測和排除能力及機床維護能力；(8)培養學生各種零部件企業技術標準，國家技術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，實事求是的學風和創新意識、創新精神；（3）具備分析問題、解決問題的能力；（4）加強職業道德意識。2.2.3方法能力：(1)具備中高級電工職業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備銘牌、產品說明書、產品目錄等資料的能力；(4)能閱讀電氣原理圖，并能設計出簡單的電氣控制原理圖。3．教學內容及教學設計本課程采用理實一體化教學模式，打破傳統授課方式中理論和實踐脫離，先學理論后實踐的學科型模式，變知識學科本位為職業能力本位，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的需要來選擇課程內容，采用任務引領、實踐導向課程思想，以“項目”為主線，創設工作情景，將“知識學習、職業能力訓練和綜合素質培養”貫穿于教學全過程；構建工學結合多元化的實訓教學環境，能力訓練與職業資格證書相結合的教學模式，全面體現高等職業教育的新理念。結合《電機與電氣控制技術》這門課的知識要點，并充分體現其生產實際應用，該課程采用具體的工程項目來組織教學內容，比如軋鋼機直流電動機的控制、異步電動機的啟動、調試和制動，恒壓供水控制系統，小車自動往返運行控制等項目來組織和實施課程教學內容，利用這些應用項目來構成《電機與電氣控制技術》課程的內容體系，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》項目式教學內容之上，并借助于專門開發的每個項目硬件實踐平臺，開展理論與實踐一體化教學，充分發揮學生的主體意識和角色作用以及教師的主導作用，使學生能在學習理論知識的同時結合實施項目工作，加強學生知識技術應用能力培養和實踐技能訓練能力的培養。學習情境描述、內容排序及學時分配見下表：表一學習情境設計綜合表學習情境名稱情境描述參考學時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來逐步分析直流電機的結構、工作原理、拖動系統62.三相交流電動機的維護與檢修交流電機結構、工作原理、拖動43.變壓器基本應用能力變壓器結構、工作原理、應用44.恒壓供水控制系統、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、電氣控制設計應用以及其他典型電氣控制線路分析36合計50學習情境1：軋鋼機直流電動機的控制參考學時6學習目標知識目標1、電磁原理；2、直流電動機的工作原理；3、直流電動機的結構及各部分的作用；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、調速、制動原理及控制方法。專業能力目標1、認識電機銘牌；2、能夠拆裝電機；3、根據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參數；7、按要求完成電機控制；8、根據參數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新精神。學習單元學習內容（工作任務、載體）學時安排教學方法建議N.1直流電動機的工作原理1講授法；案例教學法；頭腦風暴法N.2直流電動機的結構及各部分的作用1演示法；多媒體教學法N.3電機銘牌的意義及額定值0.5講授法；多媒體教學法N.4直流電機的拆裝工藝0.5演示法；案例教學法N.5電機及負載機械特性、拖動原理1多媒體教學法N.6直流電動機的起動、調速、制動原理及控制方法2小組討論法提問引導法媒體學生的基礎教師的能力多媒體教學設備、教學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構；熟悉直流電動機的工作原理和工作過程學習情境2：三相交流電動機的維護與檢修參考學時4學習目標知識目標1、異步電動機定子繞組和旋轉磁場；2、異步電動機的結構和銘牌；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、調速、制動原理及控制方法。專業能力目標1、認識銘牌數據；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、根據參數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新精神。學習單元學習內容（工作任務、載體）學時安排教學方法建議N.1三相異步電動機的工作原理與結構1現場教學法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N.4三相異步電動機的功率、轉矩平衡方程式及工作特性0.5多媒體教學N.5三相異步電動機的啟動、調速、制動2小組討論法；提問引導法媒體學生的基礎教師的能力多媒體教學設備、教學課件熟悉電磁感應原理；熟悉電工理論知識熟悉異步電動機的結構；熟悉異步電動機的工作原理和工作過程學習情境3：變壓器基本應用能力參考學時4學習目標知識目標1、變壓器的結構原理和分類；2、單相變壓器的制作工藝；3、三相變壓器的結構及連接組別；4、自耦變壓器、儀用互感器原理與應用。專業能力目標1、掌握變壓器的結構和各部分的作用；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新精神。學習單元學習內容（工作任務、載體）學時安排教學方法建議N.1變壓器的工作原理及結構1現場教學；實物演示N.2變壓器的聯結組別及并聯運行1演示法；多媒體教學N.3變壓器的空載、負載運行1講述法；引導法N.4特殊變壓器1多媒體教學；引導法媒體學生的基礎教師的能力多媒體教學設備、教學課件熟悉電磁感應基本原理；熟悉電工基本理論知識熟悉變壓器的結構；熟悉變壓器的工作原理和聯結情況判別學習情境4：恒壓供水控制系統、小車自動往返運行控制參考學時36學習目標知識目標1、接觸器、繼電器、熔斷器、開關、斷路器、主令電器等低壓電器的結構、工作原理分析；2、常見電氣控制線路安裝規范；3、電氣控制電路基本控制規律；4、電動機的起動、制動、調速控制；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、結構和各種運動、電氣器件位置分布、故障及排除故障。專業能力目標1、常用低壓電器的結構、原理、使用與維修；2、電氣控制線路安裝規范；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新精神。學習單元學習內容（工作任務、載體）學時安排教學方法建議N.1接觸器、繼電器、熔斷器、開關、斷路器、主令電器等低壓電器的結構、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現場教學法；教師指導法、小組討論法、動手操作法媒體學生的基礎教師的能力多媒體教學設備、教學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構、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．教學方法建議4.1教材及相關資源(1)《電機與電氣控制技術教程》卓書芳主編，校本教材。(2)《電機與電氣控制技術實驗指導書》卓書芳主編，校本教材。(3)《電機與電氣控制技術》許翏主編，機械工業出版社。(4)《電機與電氣控制》徐建俊主編，清華大學出版社。(5)《電機與電氣控制技術》田淑珍主編，機械工業出版社。(6)《電機與電氣控制》黃夷白主編，中國海洋大學出版社。(7)《電氣控制技術實訓指導》馬應魁主編，化學工業出版社。已經開發的教學資源有：全套教學課件、實驗實訓指導、校本教材、課程考核標準、習題與試題冊等。4.2教學組織模式根據本課程的類型采用項目教學、小組學習的教學組織模式，采用師生互動的教學方式，充分利用多媒體教室，實訓室等組織一體化教學過程，培養和發展學生的交往互動能力以及協作學習能力。4.3教學方法本課程教學過程中根據不同教學情境主要用到的教學方法有：多媒體教學法，講授法，任務驅動法，案例教學法，實物（操作）演示法，一體化現場教學法，觀看視頻法，案例教學法，小組討論法，提問引導法等，充分調動學生學習的積極性和主動性。4.4教學手段采用現代化的信息技術教學手段，運用現代教育技術和虛擬現實技術，建立虛擬項目等仿真教學環境，優化教學過程，提高教學質量和效率，取得實效。5、教學條件5.1學生的能力基礎要求該課程一般安排在一年級第二學期，在學習該課程前，學生已經學習了高等數學、高中物理、電工及電氣測量技術、電工技能實訓等相關的課程，具備了電工基礎。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經驗，較強的教科研能力，而且在相關學科領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構與研究專長，具有良好的團隊合作精神，對上好本課程具有優勢互補作用，同時本課程的兼職教師具備教師基本素質和具有較為豐富的實踐和管理經驗，尤其在實踐教學方面起到很好的補充作用。（1）專任教師擔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實際工作經歷，具有雙師素質。其次，專任教師應當熟練掌握三相異步電動機、直流電機的基本結構和基本工作原理、電力拖動系統運行；熟悉常用低壓電器的結構、工作原理和技術參數；熟練掌握繼電—接觸器控制線路的基本原理和基本規律；熟悉交流電動機起保停控制線路安裝與調試；熟悉典型機床電氣控制線路原理及故障檢查和分析方法；熟悉與本課程相關典型工業企業的組織結構，了解典型企業生產經營管理的流程，熟悉企業典型經濟業務的業務流程。此外，專任教師具有現代教學的理念，能采用情境教學法、六步教學法、直觀教學法、角色扮演法、講授法等教學方法指導、引導學生完成學習任務，實現學習目標。（2）兼職教師本課程的兼職教師首先是行業企業一線的高技能人才、同時具備教師基本素質和具有較為豐富的實踐和管理經驗。其次兼職教師要熟悉與本課程有關的不同崗位的工作任務、工作內容、工作方法、工作流程。同時熟悉相關企業的組織結構、業務流程和生產經