《电机与拖动》课程标准
(适用于三年制高职电气自动化技术专业)
制定人: | 赵君君 | 审核人: | 吴巍 |
一、制定课程标准的依据
本课程标准依据生产过程自动化技术专业群建设中电气自动化技术专业的人才培养目标和培养规格以及对《电机与拖动》课程教学目标要求而制订,用于指导《电机与拖动》课程教学与课程建设。
二、课程的性质与作用
《电机与拖动》是电气自动化技术专业的核心课程,开设本课程的目的是培养学生具备专业高等职业技术应用性人才所必须的选择使用和维护电机的理论知识和专业技能,并通过本课程的学习,能胜任电机运行和维护的工作,为学生顺利学习后续课程及获是高级维修电工证书奠定基础。
三、本课程与其他课程的关系(见表1)
表1 本课程与其他课程的关系
序号 | 前期课程名称 | 为本课程支撑的主要能力 |
1 | 电工电子技术 | 具备电路的基本分析与计算能力。 |
序号 | 后续课程名称 | 需要本课程支撑的主要能力 |
1 | 可编程控制器应用技术 | 具备交流电动机继电控制线路的分析、设计、制作调试能力 |
2 | 变频器技术 | 具备交流电动机继电器-接触器控制线路的分析能力。 |
四、课程的教育目标
本课程的总目标是通过学习,使学生具备高等职业技术应用性人才所必须的电机与拖动的基本知识,掌握选择、使用和维护电机的技能,养成良好的职业道德,正确的从业心态 。
(一)知识目标
1.了解电机拖动及控制的发展方向。
2.掌握各类电机的工作原理、基本结构、基本运行分析计算方法。
3.掌握三相异步电动机的机械特性及拖动问题的分析计算
4.掌握电动机的选型内容、原则、主要参数的意义。
5.认识和理解电机的故障处理和维护维修的原理、方法;
(二)能力目标
1.能熟练使用常用电工工具、电工仪表;
2.能够对常用电机进行正确安装、使用、维护和调试。
3.能够根据实际需求正确选用电机。
4.能够进行变压器的运行分析
5.能够进行三相异步电动机的起动、调速、制动的各种方法与控制应用,
6.能够运用维修工具和试验仪器对电机进行检修、试验和常见故障排除。
(三)素质目标
1. 通过自主学习相关知识,培养学生自学能力;
2. 通过对电动机的维修,培养学生吃苦耐劳、踏实肯干的工作精神和树立环保、安全、节能等意识;
3.培养学生自学能力、逻辑思维、分析问题解决问题能力;
4.使学生具备积极上进的职业心理和刻苦专研,好学上进的精神;
五、课程的教学内容与建议学时(见表2)
表2 《电机与拖动》课程的教学内容与建议学时
序号 | 学习情境 | 学时 | 教学形式 | 备注 |
1 | 变压器 | 12 | 演示法、多媒体教学 教学做一体化教学 | YL-167型电气及电机综合实验系统 为载体 |
2 | 交流电机原理与电力拖动 | 26 | 演示法、多媒体教学 教学做一体化教学 | 以YL-167型电气及电机综合实验系统为载体 |
3 | 直流电机原理与电力拖动 | 18 | 演示法、多媒体教学 教学做一体化教学 | 以YL-167型电气及电机综合实验系统为载体 |
合计 | 56 |
六、课程教学设计指导框架(见表3)
表3 《电机与拖动》课程教学设计指导框架
学习情境名称
教学目标
学习与训练内容
教学载体
学时建议
教学方法与
教学资源
教学环境说明
考核评价
变压器
(1)了解变压器的种类和用途,了解变压器的空载运行的物理过程,了解变压器负载运行的物理过程,(2)掌握空载试验和负载试验的方法,初步学会变压器参数的计算。
(3)理解理解变压器各额定值的含义。理解三相变压器并联运行的意义。
(4)掌握变压器的基本工作原理。掌握变压器主要结构部件及其作用。
(5)掌握变压器运行特性,会计算电压变化率及效率。
(6)掌握三相变压器极性概念,掌握并联运行的条件。
学习内容:
(1)变压器的基本知识。
(2)单相变压器的空载与运行.
(3)变压器参数的测定。
(4)变压器的运行特性。
(5)三相变压器及并联运行。
YL-167型电气及电机综合实验系统中三相组式变压器YL-167-40、三相芯式变压器YL-167-41
12
教学方法:
宏观:任务驱动教学法
微观:做中学、问题引导、讲授、互动讨论、任务设计、现场教学
教学资源:
教材、技术资料、计算机、多媒体演示设备、网络、异步电动机实物等。
1、教室、电机与拖动实训室
2.工作环境中明示工作规范与工作职责。
3.提供上网环境。
4.配置有多媒体教学设备。
教学方法:
学习过程、操作及理论测试综合测算。
考核标准:
态度、项目过程及结果、实验。
权重:0.2
交流电机原理与电力拖动
(1)了解异步电动机的种类及用途。了解常见异步电动机的产品系列。
(2)理解异步电动机铭牌额定值的含义,理解异步电动机空载运行与负载运行时的基本方程式、等值电路
(3)掌握鼠笼式和绕线式异步电动机的基本构造及主要结构部件的作用。掌握三相异步电动机的基本工作原理。掌握异步电动机功率、转矩计算。
(4)了解异步电动机的起动概念,了解其常用起动方法。了解单相异步电动机的起动、反转和调速方法。
(5)理解对异步电动机起动性能的要求,绕线式异步电动机改善起动性能的原理,
(6)掌握三相异步电动机的转矩特性及机械特性,掌握鼠笼式异步电动机与绕线式异步电动机常用起动方法、起动性能及适用范围。掌握异步电动机常用调速方法及应用,掌握异步电动机的制动方法,制动原理及应用。
学习内容:
(1)三相异步电动机的基本工作原理和结构。
(2)交流绕组的结构。
(3)三相异步电动机的空载运行与负载运行。
(4)三相异步电动机的功率和电磁转矩。
(5)三相异步电动机的转矩特性及机械特性.
(6)鼠笼式异步电动机与绕线式异步电动机起动
(7)三相异步电动机的调速
(8)三相异步电动机的制动
(9)单相异步电动机
YL-167型电气及电机综合实验系统中三相鼠笼式异步电动机、绕线式异步电动机
26
教学方法:
宏观:任务驱动教学法
微观:问题引导、讲授、互动讨论、任务设计、现场教学
教学资源:
教材、技术资料、特种电动机实物、网络、计算机、多媒体演示设备等。
1、教室、电机与拖动实训室
2.工作环境中明示工作规范与工作职责。
3.提供上网环境。
4.配置有多媒体教学设备。
教学方法:
学习过程、操作及理论测试综合测算。
考核标准:
态度、项目过程及结果、实验。
权重:0.5
直流电机原理与电力拖动
(1)了解直流发电机励磁方式分类,了解直接起动对电动机、负载机械和电网的影响。
(2)理解电刷、换向器在直流发电机和直流电动机中的作用。理解直流电动机的制动原理。
(3)掌握直流电机的基本结构及各部件的作用,掌握直流发电机和直流电动机的工作原理,掌握直流电机的型号、额定值的含义。
(4)掌握他励直流电动机的起动方式。掌握直流电动机调速的方法。掌握直流电动机反转的方法,掌握直流电动机三种制动方法的特点及应用。
学习内容:
(1)直流电机的工作原理和基本结构
(2)直流电动机的起动和改变转向
(3)直流电动机的调速
(4)直流电动机的制动
18
教学方法:
宏观:任务驱动教学法
微观:问题引导、讲授、互动讨论、任务设计、现场教学
教学资源:
教材、技术资料、黑板、网络、项目任务、计算机、多媒体演示设备等。
1、教室、电机与拖动控制实训室
2.工作环境中明示工作规范与工作职责。
3.提供上网环境。
4.配置有多媒体教学设备。
教学方法:
学习过程、操作及理论测试综合测算。
考核标准:
态度、项目过程及结果、实验。
权重:0.3
七、教学基本条件
学习情境名称 | 教学目标 | 学习与训练内容 | 教学载体 | 学时建议 | 教学方法与 教学资源 | 教学环境说明 | 考核评价 |
变压器 | (1)了解变压器的种类和用途,了解变压器的空载运行的物理过程,了解变压器负载运行的物理过程,(2)掌握空载试验和负载试验的方法,初步学会变压器参数的计算。 (3)理解理解变压器各额定值的含义。理解三相变压器并联运行的意义。 (4)掌握变压器的基本工作原理。掌握变压器主要结构部件及其作用。 (5)掌握变压器运行特性,会计算电压变化率及效率。 (6)掌握三相变压器极性概念,掌握并联运行的条件。 | 学习内容: (1)变压器的基本知识。 (2)单相变压器的空载与运行. (3)变压器参数的测定。 (4)变压器的运行特性。 (5)三相变压器及并联运行。 | YL-167型电气及电机综合实验系统中三相组式变压器YL-167-40、三相芯式变压器YL-167-41 | 12 | 教学方法: 宏观:任务驱动教学法 微观:做中学、问题引导、讲授、互动讨论、任务设计、现场教学 教学资源: 教材、技术资料、计算机、多媒体演示设备、网络、异步电动机实物等。 | 1、教室、电机与拖动实训室 2.工作环境中明示工作规范与工作职责。 3.提供上网环境。 4.配置有多媒体教学设备。 | 教学方法: 学习过程、操作及理论测试综合测算。 考核标准: 态度、项目过程及结果、实验。 权重:0.2 |
交流电机原理与电力拖动 | (1)了解异步电动机的种类及用途。了解常见异步电动机的产品系列。 (2)理解异步电动机铭牌额定值的含义,理解异步电动机空载运行与负载运行时的基本方程式、等值电路 (3)掌握鼠笼式和绕线式异步电动机的基本构造及主要结构部件的作用。掌握三相异步电动机的基本工作原理。掌握异步电动机功率、转矩计算。 (4)了解异步电动机的起动概念,了解其常用起动方法。了解单相异步电动机的起动、反转和调速方法。 (5)理解对异步电动机起动性能的要求,绕线式异步电动机改善起动性能的原理, (6)掌握三相异步电动机的转矩特性及机械特性,掌握鼠笼式异步电动机与绕线式异步电动机常用起动方法、起动性能及适用范围。掌握异步电动机常用调速方法及应用,掌握异步电动机的制动方法,制动原理及应用。 | 学习内容: (1)三相异步电动机的基本工作原理和结构。 (3)三相异步电动机的空载运行与负载运行。 (4)三相异步电动机的功率和电磁转矩。 (5)三相异步电动机的转矩特性及机械特性. (6)鼠笼式异步电动机与绕线式异步电动机起动 (7)三相异步电动机的调速 (8)三相异步电动机的制动 (9)单相异步电动机 | YL-167型电气及电机综合实验系统中三相鼠笼式异步电动机、绕线式异步电动机 | 26 | 教学方法: 宏观:任务驱动教学法 微观:问题引导、讲授、互动讨论、任务设计、现场教学 教学资源: 教材、技术资料、特种电动机实物、网络、计算机、多媒体演示设备等。 | 1、教室、电机与拖动实训室 2.工作环境中明示工作规范与工作职责。 3.提供上网环境。 4.配置有多媒体教学设备。 | 教学方法: 学习过程、操作及理论测试综合测算。 考核标准: 态度、项目过程及结果、实验。 权重:0.5 |
直流电机原理与电力拖动 | (1)了解直流发电机励磁方式分类,了解直接起动对电动机、负载机械和电网的影响。 (2)理解电刷、换向器在直流发电机和直流电动机中的作用。理解直流电动机的制动原理。 (3)掌握直流电机的基本结构及各部件的作用,掌握直流发电机和直流电动机的工作原理,掌握直流电机的型号、额定值的含义。 (4)掌握他励直流电动机的起动方式。掌握直流电动机调速的方法。掌握直流电动机反转的方法,掌握直流电动机三种制动方法的特点及应用。 | 学习内容: (1)直流电机的工作原理和基本结构 (2)直流电动机的起动和改变转向 (3)直流电动机的调速 (4)直流电动机的制动 | 18 | 教学方法: 宏观:任务驱动教学法 微观:问题引导、讲授、互动讨论、任务设计、现场教学 教学资源: 教材、技术资料、黑板、网络、项目任务、计算机、多媒体演示设备等。 | 1、教室、电机与拖动控制实训室 2.工作环境中明示工作规范与工作职责。 3.提供上网环境。 4.配置有多媒体教学设备。 | 教学方法: 学习过程、操作及理论测试综合测算。 考核标准: 态度、项目过程及结果、实验。 权重:0.3 |
(一)教学团队基本要求
1.团队规模:基于每届两个教学班的规模,专兼职教师2名左右。
2.课程负责人:熟悉电气自动化领域和高职教育规律,实践经验丰富、教学效果好,具有中高级技术职称的“双师”素质型教师。
3.教师的能力要求:对本专业非常熟悉,知识结构完善,熟悉电动机、变压器的运行维护和普通常见故障的判断排除能力。具有实施理论教学和实践教学的能力,强烈的工作责任心和认真负责的工作态度。建议选用企业兼职教师担任教学或具有丰富工程实践经历的“双师”素质型教师担任教学。
(二)教学硬件环境基本要求
配套多媒体教学及信息处理设备1套(计算机、打印机、扫描仪、投影仪等)。建议配套电机拖动实训设备如表4所示。
表4实训设备配置
序号 | 实验设备名称 | 数量 |
1 | 电力拖动实训装置 | 若干套 |
2 | 电装实训板 | 20套 |
3 | 常用电工工具 | 20套 |
4 | 万用表(MF-50或MF-30) | 20只 |
5 | 箝形电流表、兆欧表、功率表、互感器等 | 各10只 |
6 | 各种类型电机 | 各10台 |
(三)教学资源基本要求
1.与课程教学目标相配套的校本教材,能力训练任务单、资讯单,过程考核评价单。
2.高级维修电工鉴定规程库。
3.各类电机及变压器使用说明书等。
4.多媒体专用教室、电脑等。
5.各种电工测量工具。
八、其他说明
(一)学生学习基本要求
1.学生应具备一定的电路基本分析能力。
2.学生应具备一定的电工工具、仪表的使用能力。
3.学生应具备一定的工程识图能力。
(二)校企合作要求
聘请企业兼职教师参与课堂教学,保证企业实践经验及先进的工艺进课堂。
(三)实施要求
1.教学方法建议
(1)课堂教学以学习任务驱动,学生小组完成的方式实施,调动学生学习的积极性与主动性。
(2)教师在学生信息收集、分析和讨论中进行必要的引导和评价。
(3)课堂教学内容以先分项练习后综合提高的方式组织实施。
2.评价建议
(1)评价的性质与功能
教学评价是教学环节的重要组成部分,对改进教学、提高教学质量具有重要的意义。在教学过程中要充分发挥教学评价的导向功能、诊断功能、激励功能和促进功能,促进学生学习能力和创新意识的提高。
(2)评价的主要对象、内容和依据
评价方法与过程,应以学生为中心,要注意学生的个性差异,并引导学生参与评价过程,以便发挥学生的主体作用。评价不仅要考察学生在知识与技能的掌握是否达到《标准》的要求,还要注意考察学生学习的过程与方法以及情感态度与价值观的变化等方面是否符合《标准》要求。
(3)评价方法
本课程过程性考核主要包括学习态度(出勤情况、课堂提问等)、学习质量(包括课堂提问、作业、项目实验等)和协作能力(团队精神、合作能力)等,主要考核学生在课程教学和训练过程中对知识和技能的掌握程度。
3.考核评价建议
(1)教学时数可根据具体情况适当增减。
(2)课程考核应采取理论考核和操作考核两种方式相结合的方法,考核形式多样化,包括课堂展现、笔试、口试、现场演示,每一种考核形式都赋予分数,便于调动学生平时的学习积极性。
(3)课程成绩形成
本课程成绩形成主要包括过程性考核和期末考核成绩,课程成绩形成标准及比例如表5所示。
表5课程成绩形成标准及比例
序号 | 考核项目 | 考核内容及要求 | 比例(%) |
1 | 过程性考核 | 出勤、学习态度、作业完成、项目实验、阶段考核等 | 50 |
2 | 期末考核 | 电机与拖动的理论知识与技能操作考试考核 | 50 |
4.课程资源的开发与利用
新技术、新工艺、新产品的频繁使用,使得《电机与拖动》课程资源相对贫乏和滞后。因此,要求教师与企业密切合作,在企业的帮助下获取这些资源包括文字资料、影像资料、图表资料等,并通过与企业专业技术人员共同研究确定教学内容与技能要求。具体可从以下几个方面来做。
(1)教学内容由企业专家和教师共同选择和确定,技能要求由企业给出,同时由专业教师执笔编写出与企业接轨的教材,并定期修订。
(2)充分开发和利用企业培训课程资源。企业培训资源对学生掌握技能更有针对性,还应邀请企业中有丰富经验的人给学生讲解,他们能够在不同层面,从多种角度为学生提供工作经验。
(3)利用校园网和互联网实现资源共享和信息交流。开发课程网站,学生可以通过网络课堂随时随地获取课程学习资源,并可进行师生互动,自我测试,提高自主学习的能力。