电机与控制技术整体设计.docx
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电机与控制技术整体设计
《电机与控制技术》
课程教学设计
（2016~2017学年第1学期）
课程名称：
电机与控制技术
所教专业：
13级机电一体化
课程设计人：
所属系：
课程教学设计
一、课程基本信息
课程名称：
电机与控制技术
开设专业：
13机电一体化
层次
高级工
学时
78
课程类型：
机电一体化专业基础知识与基本技能必修课
先修课程:
电工基础、电子技术
后续课程:
PLC、机电一体化设备的组装与调试等
二、课程目标设计
1、总体目标
本课程的总体目标是通过层次性循序渐进的学习过程，使学生克服对本课程知识的枯燥、相关概念难理解和畏惧感，激发学生的求知欲，培养学生敢于克服困难、终生探索的兴趣。
使学生比较系统地掌握电机与控制技术分析中的基本知识、基本理论、基本分析方法，并掌握各种仪器、仪表的使用，电工常用工具及布线工艺。
在学生的电机与控制技术基本知识、基本技能能力和基本素养的基础上培养学生的电机与控制技术职业能力。
使学生具备对各种复杂控制系件设计、调试和排除故障的基本能力，使学生了解电机技术在机电一体化领域的发展动态和趋势。
2、具体目标
能力目标——在技能知识方面
（1）能将实际电机与控制系统抽象为电路模型；
（2）能选择正确的仪器、设备的型号搭建合适的电机控制线路；
（3）能熟练使用万用表、功率表等仪表进行电机参数测量；
（4）能识读电气原理图、接线图、元器件布置图；
（5）能三相异步交流电动机的常用控制系统进行安装与调试；
（6）能对电气设备和实际电机控制线路进行测试，并根据测试结果诊断、排除故障。
知识目标——在过程与方法方面
（1）理解直流电机的工作原理、励磁方式、电枢电势、电磁转矩等基本概念及其运行特性；
（2）理解交流电机、变压器的工作原理、运行特性等；
（2）熟练掌握直流电动机的起动、制动、调速、反转等过渡状态控制原理与方法；
（3）熟练掌握直流电机与控制技术的分析计算方法；
（4）熟练掌握三相异步电动机控制线路的安装、调试及应用；
（5）了解控制电机与控制技术的特点，理解控制电机的应用；
（6）理解常用机床电气线路的组装与调试过程。
素质目标——在情感态度与价值观方面
（1）对从事电气技术工作，充满热情。
（2）有较强的求知欲，乐于、善于使用所学电气控制技术解决生产实际问题。
具有一定的查阅图书资料进行自学、分析问题、提出问题的能力。
（3）具有实事求是的科学态度，乐于通过亲历实践实现，检验、判断各种技术问题。
形成尊重科学、实事求是、与时俱进、服务未来的科学态度。
（4）在工作实践中，有与他人合作的团队精神，敢于提出与别人不同的见解，也勇于放弃或修正自己的错误观点。
（5）在技能训练中，注意培养爱护工具和设备、安全文明生产的好习惯，严格执行电工安全操作规程。
上述三个层面的目标相互渗透、有机联系，共同构成电机与控制技术课程的培养目标。
在具体的教学活动中，要引导学生在应用电机与电气控制技术的过程中，实现知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等不同层面职业素养的综合提升和协调发展。
三、课程内容设计：
序号
项目名称
学时
1
直流电机及电力拖动
10
2
变压器
10
3
三相异步电动机
12
4
常用低压电器
6
5
三相异步电动机的电气控制线路
22
6
典型机床控制线路
18
合计
78
四、能力训练项目设计
编号
能力训练项目名称
子项目编号、名称
拟实现的能力目标
相关支撑
知识
训练方式、手段及步骤
1
直流电机
（10学时）
1-1直流电机原理
分析
（6学时）
能够对直流电机能量转换关系进行分析。
电机分类、换向原理及直流电机工作原理。
多媒体课件
问题引导法
分组讨论法实际操作
1-3直流电机特性
分析
（4学时）
能够分析、计算直流电动机电枢电势、电磁转矩、功率。
直流电动机电枢电势、电磁转矩、功率的产生、分析、运算等。
多媒体课件
问题引导法
分组讨论法实际操作
个别辅导
2
变压器
（10学时）
2-1单相变压器的
应用
（4学时）
能选用简单的单相变压器。
变压器的结构、工作原理、分类及同名端的判定。
多媒体课件
问题引导法
分组讨论法实际操作
个别辅导
2-2变压器的并联运行
（4学时）
能选用简单的三相变压器。
三相变压器的结构、分类、工作原理、并联运行条件分析等。
多媒体课件
问题引导法
分组讨论法实际操作
个别辅导
2-3特殊变压器的
应用
（2学时）
能正确选用各类特殊变压器。
自耦变压器、仪用互感器的结构、特点、工作原理及使用注意事项。
多媒体课件
问题引导法
分组讨论法实际操作
个别辅导
3
三相异步电机
（12学时）
3-1异步电机原理
分析
（4学时）
能够选用合适的异步电机。
三相异步电机的结构、分类、工作原理等。
多媒体课件
问题引导法
分组讨论法实际操作
个别辅导
3-2异步电机起动、反转分析
（4学时）
能够选用合理的异步电机起动、反转方法。
三相异步电机起动、反转原理、方法分析。
多媒体课件
问题引导法
分组讨论法实际操作
个别辅导
3-3异步电机调速、制动分析
（4学时）
能够选用合理的异步电机调速、制动方法。
三相异步电机调速、制动原理、方法分析。
多媒体课件
问题引导法
分组讨论法实际操作
个别辅导
4
常用低压电器
（6学时）
4-1伺服电机的应用
（2学时）
能够选用合理的自动伺服控制电机。
直流、交流伺服电机的结构、工作原理及应用。
多媒体课件
问题引导法
分组讨论法实际操作
个别辅导
4-3步进电机的应用
（2学时）
能够选用合理的步进电机。
步进电机的结构、工作原理及应用。
多媒体课件
问题引导法
分组讨论法实际操作
个别辅导
4-2常用低压电器
应用
（2学时）
能够选用合理的低压电器。
低压电器的结构、工作原理及应用。
多媒体课件
问题引导法
分组讨论法实际操作
个别辅导
5
三相异步电动机的电气控制线路
（22学时）
5-1直流电机控制线路设计与安装
（6学时）
能够选用安装合适的并励直流电机起动、调速控制线路。
并励直流电机起动、调速控制线路原理、应用。
多媒体课件
问题引导法
分组讨论法实际操作
个别辅导
5-2异步电机正转、正反转控制线路设计安装
（4学时）
能够设计、安装、调试异步电机正转、正反转控制线路。
异步电机正转、正反转控制线路原理、应用。
多媒体课件
问题引导法
分组讨论法实际操作
个别辅导
5-3异步电机星、三角起动控制线路设计安装
（4学时）
能够设计、安装、调试异步电机星、三角起动控制线路。
异步电机星、三角起动控制线路原理、应用。
多媒体课件
问题引导法
分组讨论法实际操作
个别辅导
5-4异步电机顺序控制线路设计安装
（4学时）
能够设计、安装、调试异步电机顺序控制线路。
异步电机顺序控制线路原理、应用。
多媒体课件
问题引导法
分组讨论法实际操作
个别辅导
5-5异步电机能耗制动控制线路设计
安装
（4学时）
能够设计、安装、调试异步电机能耗制动控制线路。
异步电机能耗制动控制线路原理、应用。
多媒体课件
问题引导法
分组讨论法实际操作
个别辅导
6
典型机床控制线路调试
（12学时）
CA6410车床控制线路调试
（4学时）
能维护维修CA6410车床控制线路。
CA6410车床控制线路原理、动作及调试。
多媒体课件
问题引导法
分组讨论法实际操作
个别辅导
Z3040钻床控制线路调试
（4学时）
能维护维修Z3040钻床控制线路。
Z3040钻床控制线路原理、动作及调试。
多媒体课件
问题引导法
分组讨论法实际操作
个别辅导
T68镗床控制线路
调试
（4学时）
能维护维修T68镗床控制线路。
T68镗床控制线路原理、动作及调试。
多媒体课件
问题引导法
分组讨论法实际操作
个别辅导
五、课程进程表
课次
周次
学时
教学目标和主要内容
单元标题
能力训练项目编号
知识目标
能力目标
其它（含考核内容、方法）
1
1
4
直流电机原理分析
1
理解直流电机的分类、换向原理；掌握直流电机的工作原理。
能够对直流电机能量转换关系进行分析。
提问直流电机工作原理分析
2
2
4
直流电机
2
理解直流电机结构、主要组成部件的作用等；掌握直流电机结构。
能拆装、选用常见直流电机。
注重电工仪表使用的规范性。
3
3
2
直流电机特性分析
3
理解直流电动机电枢电势、电磁转矩、功率的产生；掌握直流电动机电枢电势、电磁转矩、功率的分析、运算等。
能够分析、计算直流电动机电枢电势、电磁转矩、功率。
加强分析数据、推导结论的逻辑思维能力。
4
3-4
4
单相变压器的应用
4
了解变压器的结构、工分类；理解变压器的工作原理；掌握变压器的同名端的判定。
能选用简单的单相变压器。
加强分析数据、推导结论的逻辑思维能力。
5
4-5
4
变压器的并联运行
5
了解三相变压器的结构、分类；理解三相变压器的工作原理；掌握三相变压器的并联运行条件。
能选用简单的三相变压器。
加强分析数据、推导结论的逻辑思维能力。
6
6
2
特殊变压器的应用
6
理解、掌握自耦变压器、的结构、特点、工作原理及使用注意事项；理解、掌握仪用互感器的结构、特点、工作原理及使用注意事项。
能正确选用各类特殊变压器。
加强分析数据、推导结论的逻辑思维能力。
7
7
4
异步电机原理分析
7
了解三相异步电机的结构、分类；理解三相异步电机的工作原理。
能够选用合适的异步电机。
加强分析、推导结论的逻辑思维能力。
8
8
4
异步电机起动、反转
分析
8
理解、掌握三相异步电机起动、反转原理、方法分析。
能够选用合理的异步电机起动、反转方法。
能够运用机械特性分析。
9
9
4
异步电机调速、制动
分析
9
理解、掌握三相异步电机调速、制动原理、方法分析。
能够选用合理的异步电机调速、制动方法。
能够运用机械特性分析。
10
10
2
伺服电机的应用
10
理解、掌握直流、交流伺服电机的结构、工作原理及应用。
能够选用合理的自动伺服控制电机。
加强分析数据、推导结论的逻辑思维能力。
11
10
2
测速发电机的应用
11
理解、掌握直流、交流测速发电机的结构、工作原理及应用。
能够选用合理的自测速发电机。
加强分析数据、推导结论的逻辑思维能力。
12
11
2
步进电机的应用
12
理解、掌握步进电机的结构、工作原理及应用。
能够选用合理的步进电机。
加强分析数据、推导结论的逻辑思维能力。
13
12
6
直流电机控制线路设计与安装
13
理解、掌握并励直流电机起动控制线路原理、应用；理解、掌握并励直流电机调速控制线路原理、应用。
能够选用安装合适的并励直流电机起动、调速控制线路。
加强控制线路设计的逻辑思维能力。
14
13
4
异步电机正转、正反转控制线路设计安装
14
理解、掌握异步电机正转控制线路原理、应用；理解、掌握异步电机正反转控制线路原理、应用。
能够设计、安装、调试异步电机正转、正反转控制线路。
加强控制线路设计的逻辑思维能力。
15
14
4
异步电机星、三角起动控制线路设计安装
15
理解、掌握异步电机星、三角起动控制线路原理、应用。
能够设计、安装、调试异步电机星、三角起动控制线路。
加强控制线路设计的逻辑思维能力。
16
15
4
异步电机顺序控制线路设计安装
16
理解、掌握异步电机顺序控制线路原理、应用。
能够设计、安装、调试异步电机顺序控制线路。
加强控制线路设计的逻辑思维能力。
17
16
4
异步电机能耗制动控制线路设计
安装
17
理解、掌握异步电机能耗制动控制线路原理、应用。
能够设计、安装、调试异步电机能耗制动控制线路。
加强控制线路设计的逻辑思维能力。
18
17
4
CA6410车床控制线路调试
18
理解、掌握CA6410车床控制线路原理、应用。
能维护维修CA6410车床控制线路。
调试中故障检测及排除的能力。
19
18
4
Z3040钻床控制线路
调试
19
理解、掌握Z3040钻床控制线路原理、应用。
能维护维修Z3040钻床控制线路。
调试中故障检测及排除的能力。
20
19
4
T68镗床控制线路
调试
20
理解、掌握T68镗床控制线路原理、应用。
能维护维修T68镗床控制线路。
调试中故障检测及排除的能力。
六、考核方案
1、考核内容
在一体化教学的过程中对学生的考核是很关键的问题，因为是理论与实践是一体的，所以考核的内容也应该包含这两个方面。
而且我们还把综合素养考核也列入考核内容。
v重视形成性评价：
阶段评价和目标评价相结合；采取理论与实践一体化，要把学生作品的评价与知识点考核相结合。
v建立“以学生为本”的考核与评价新模式：
即形成性评价与终结性评价相结合，校内老师评价与企业评价相结合，学生自评和互评相结合等多元化的考核办法。
2、考核方法
一体化教学的考核方式需灵活多变，不再以单一的闭卷考试来评定学生的优劣，随着模块的进行，因材施教，随时考核。
考核分为三种形式进行，即学习小组考核、指导教师考核和期末闭卷考核。
同时，鼓励学生参加社会考核以提高学生在人才市场上的竞争力。
改革为了保证每个学生都能达到培养要求，我们的考核主要采取了三种形式：
（1）学习小组考核是是由学习小组长负责展开自评和互评考核方式，指导教师和班长可监督小组长开展此项工作。
这个考核是最基本的考核，根据各小组完成的情况，选做内容或学生在实践中有自选内容或创新内容，可在原有成绩等级基础上提升一级。
（2）指导教师考核主要是以抽查提问加课堂笔记和项目总结的形式进行。
因为人数多，老师不可能一一检查，可通过抽查小组的某几位同学来进行考核，但是这几位同学的成绩影响整个小组的评定成绩，在评选优秀班组时作为参考。
这样必然促使同一小组的人员互相监督学习，防止个别人拖后退。
（3）期末闭卷考核在学期全部课程结束时进行，主要从知识的掌握及应用情况考查学生对本门课程的掌握程度，以便找出学习过程中出现的问题，同时也督促学生将学习的过程贯穿于全学期，以巩固所学内容，而不是学完一个项目就丢掉一个项目。
教师把把实践考核和理论考核以及工作总结、5S管理的实施情况综合起来对学生进行综合评定。
其中
项目完成质量占50%
（1）是否积极参与思考、讨论问题（10%）
（2）是否独立完成项目，是否有自己的独立见解（30%）。
（3）是否有团队意识、安全意识、“6S”考核（10%）。
课堂训练占20%
（1）是否按时到课，上课是否积极思考问题；（10%）
（2）作业的质量。
（20%）
期末考核占30%
考核成绩组成如下表所示。
序号
考核内容
分数百分比
1
项目完成质量
积极思考、讨论问题
10%
完成项目、独立见解
30%
团队协作、安全意识
10%
2
课堂训练表现
按时上课
10%
作业质量
10%
3
期末考核
30%
合计
100%
3、项目考核方法
不同的项目考核内容是有区别的，但都包括两个方面的内容即项目知识、能力评价和职业素养、行为评价。
具体考核内容见下表：
评价内容
分值
自我评价
（20%）
相互评价
（30%）
教师评价
（50%）
知识、能力评价（80）
方案设计合理
10
元器件选择、电机控制线路正确
10
能完成接线要求的功能、质量较高
15
能准确判断故障，完成电机控制线路调试
20
项目报告完整、条理、正确
15
在规定时间内独立完成
10
职业素养、行为评价（20）
学习态度踏实、认真
5
独立完成或团队协作完成
10
无事故、无损毁、环境整洁
5
合计
升级会员 