电力拖动与控制技术课程设计规划

PAGEPAGE1精品课程设计规划—以“电力拖动与控制技术”为例上海市材料工程学校机电精品课程项目组摘要：良好的课程设计规划是提升教学水平和反映教学效果的重要条件，是体现学科建设水平的标志。通过建立教学资源共享为基础的信息网络平台，在教师的引导下，学生通过自主开发学习资源，完成项目任务。以培养学生创新意识和工作能力为目标，把《电力拖动与控制技术》课程建设成为市级精品课程。关键词：电力拖动控制技术、课程设计《电力拖动与控制技术》课程是“机电设备安装与维修”专业的核心课程之一，也是该专业发展的重点，以培养中高级机电设备维修人员为重点，突出学生的技能训练，以适应企、事业单位对现代化技能人才的需要，提高本校学生的就业竞争力。以下是我们项目组对“电力拖动与控制技术”精品课程建设的一些基本思考。一、课程目标、设计思想、人才培养方案、课程定位。1．课程目标掌握常用低压电器的结构、工作原理、有关参数及选用原则；提高解决实际问题的基本技能，以电动机为控制对象的电气控制线路的工作原理、线路设计与安装，常用生产机械的控制线路故障的分析与排除。完成本课程的所有教学任务，使学生能综合运用所学知识独立完成设计和设备维修项目；熟练掌握电力拖动控制线路的安装、调试及故障的处理等技术；取得维修电工技能中级证书和低压操作证等。2．设计思想按照“行业引领，企业主导，学校参与”的理念，本课程设计教学是以培养学生理论联系实际的设计思想，以实践能力的训练为中心，通过实训使学生更进一步理解巩固所学的理论知识和操作技能。采用“理论与实践一体化”的教学模式，通过仿真实训平台等一系列的教学手段，教学过程中侧重于“做中学”，依据项目引领法，运用职业教育模块化教学法在电力拖动实训室实施现场教学，贴近国家劳动部职业资格相关行业的标准和要求，强化理论教学与实践教学相融合。3．人才培养方案本课程培养面向机电设备生产、建设、管理、服务等第一线需要的具有实践能力强，重视职业素养训练，强化学生的安全操作及质量意识；在教学中引入企业的多元化评价标准，将工作中遇到的典型任务形成教学单元，采用分组讨论和工作现场情景模拟等方式，强化课程的实践教学效果及团队协作能力。4．课程定位“电力拖动与控制技术”是机电设备安装与维修专业核心课程。前续课程有电工电子基础、机电一体化概论，所接口的后续课程有PLC应用技术、变频器技术等课程，在整个专业课程体系中起到承上启下的重要作用。通过本课程的学习，使学生不仅具备从事电力拖动自动控制系统的设计、调试、运行的能力，能够针对不同的控制对象及要求，选择合适的控制规律、系统结构，而且要使学生建立起大系统的工程概念，具有较强的创新意识和工作能力。二、教学内容、学习单元概览、描述、设计1．教学内容、学习单元概览：第一单元电动机的基本控制线路教学内容：（1）绘制、识读电路图、接线图和布置图的原则（2）三相异步电动机启动、正反转、制动和调速控制线路的构成、工作原理及其安装、调试和维修（3）位置控制、自动往返控制、顺序控制线路的构成、工作原理及其安装、调试和维修（4）绕线转子异步电动机和直流电动机控制线路的构成、工作原理及其安装、调试和维修（5）电动机各种控制原则、保护方法及选择（6）设计电气控制线路的基本原则和步骤教学目标实训任务学时分配理论实训项目一：三相异步电动机的正反转控制线路掌握点动、接触器自锁及连续和点动混合控制、按钮和接触器双重联锁正反转控制线路的安装与检修三相异步电动机的正转控制线路46连续运行与点动控制线路延时启动延时停止控制线路正反转控制线路双重联锁正反转控制线路项目二：位置控制与自动往返控制线路掌握位置控制和自动往返控制线路的构成及其工作原理，学会正确安装和检修位置控制线路24工作台自动往返控制线路项目三：顺序控制与多地控制线路掌握两台电动机顺序启动、顺序停止控制线路，了解多地控制的原理两台电动机顺序启动、顺序停止控制线路26两地控制具有过载保护接触器自锁正转控制线路项目四：三相异步电动机降压启动控制线路掌握各种降压启动控制线路的工作原理，学会正确安装与检修定子绕组串电阻降压启动控制线路46自耦变压器降压启动控制线路Y-△降压启动控制线路延边△降压启动控制线路项目五：三相异步电动机的制动控制线路理解反接制动和能耗制动的制动原理并掌握控制线路的安装和检修能耗制动控制线路46带桥式整流可逆能耗制动控制线路降压启动反接制动控制线路项目六：多速异步电动机的控制线路学会正确安装和检修双速和三速异步电动机控制线路并了解其工作原理双速电动机自动加速控制线路46三速异步电动机的控制线路项目七：绕线转子异步电动机的控制线路熟悉绕线转子异步电动机控制线路的构成和工作原理，能正确安装和检修绕线式交流异步电动机自动启动控制线路46项目八：并励直流电动机的基本控制线路学会安装和检修并励直流电动机的基本控制线路，熟悉工作原理并励直流电动机启动控制线路46项目九：电气控制线路设计基础熟悉电气控制线路设计的基本原理、经验设计方式液压控制机床滑台运动及动力头工作电气控制线路46第二单元常用生产机械的电气控制线路教学内容：（1）工业机械电气设备维修的要求和方法（2）CA6140车床电气控制线路（3）Z3050摇臂钻床电气控制线路（4）M7130平面磨床电气控制线路（5）X62W万能铣床电气控制线路（6）T68镗床电气控制线路教学目标实训任务学时分配理论实训项目一：CA6140车床电气控制线路熟悉工业机械电气设备维修的要求，掌握CA6140车床电气控制线路的分析方法及故障排除CA6140车床电气控制线路的安装与调试24CA6140车床电气控制线路故障分析与排除项目二：Z3050摇臂钻床电气控制线路熟悉摇臂钻床的基本结构和主要运动形式，掌握其线路的工作原理、故障分析和排除Z3050摇臂钻床电气控制线路的安装与调试24Z3050摇臂钻床电气控制线路故障分析与排除项目三：M7130平面磨床电气控制线路了解M7130平面磨床的主要结构和运动形式，熟悉其电气控制线路构成，掌握控制线路故障分析方法及其常见故障排除M7130平面磨床电气控制线路的安装与调试26M7130平面磨床电气控制线路故障分析与排除项目四：X62W万能铣床电气控制线路了解X62W万能铣床的结构和运动模式，熟悉其电气控制线路的构成及工作原理，掌握控制线路的分析方法和故障排除X62W万能铣床电气控制线路分析26X62W万能铣床电气控制线路故障分析与排除项目五：T68镗床电气控制线路掌握T68镗床电气控制线路分析方法和常见故障排除T68镗床电气控制线路分析26T68镗床电气控制线路常见故障分析与排除2．学习单元描述、设计在传授完整的知识体系的同时，突出培养学生实践能力和创新意识；切实保证理论教学和实践教学内容上和时间上的优化衔接；实践教学环节不仅要保证理论教学知识点的及时理解和巩固，更重要的是确保理论教学知识的拓展，应用能力的提高和创新意识的培养。以理论教学内容为主线，实践教学内容循序渐进、环环相扣、逐步深入。教学设计思想突出体现多样性、开放性、研究性。（1）多样性体现在实践教学内容以制造业自动化为背景，并涉及到制造业自动化各个方面。通过典型机电系统的设计、安装、调试等过程，使学生巩固和拓展所学知识。（2）开放性不仅体现在教学内容上，而且也体现在教学组织形式上。采用引导入门、开放学习、自主实践、交流总结的方式组织教学。（3）研究性体现在综合实践以课题型为特征，以及教学过程中教师与学生的角色的换位。让学生在实践中主动发现问题、主动提出问题、主动思考问题、主动解决问题，激发学生的创造性思维。三、采用的教学方法和教学手段1．教学方法（1）教学模式的设计与创新，积极倡导推行“启发式、互动式、开放性、自主性”的教学模式。1）精心备课，精简课堂讲授内容，以便在授课时突出重点、突出主线。鼓励学生课后阅读参考书等资料，以便调动学生学习的主动性，培养学生的自学和获取信息的能力。2）加强讨论，选择学生感兴趣的问题和难点问题，鼓励学生大胆发言，以便提高学生的思维辨别能力和口头表述能力。3）因人施教，对学习有余力的学生，鼓励他们参加学校的技能大赛，提高自身的技能水平，同时也为“星光计划”技能大赛做好充足的准备。对学习有困难的学生，主动联系、经常交流，了解他们的困难，给出解决问题的具体措施和建议，引导他们的学习兴趣。（2）模拟企业生产作业场景，使学生对企业的生产作业零适应。通过现场化的教学实践使学生体会到更多的新鲜感，增加学生对专业的学习兴趣。（3）按照现代职业教育教学模式（学习任务→资料阅读→理论学习→实践操作→学习检查→总结讨论）六个教学步骤实施教学。2．教学手段（1）按照企业机电设备安装与维修现场营造真实的教学环境。学校现有电力拖动实训室、电子技术实训室、机床电路排故实训室及PLC仿真实训室在建设初期既按照企业现场生产环境进行规划设计，在实训设备的选择上更贴近真实的生产机械，重视设备的使用和管理及安全生产注意事项、清洁保养方法等，做到规范化、严格化，使学生进入实训室就清楚不该做什么，该做什么，怎么做好，使教师能及时的发现问题，解决问题，保证实训的顺利进行，保证生命财产的安全。（2）过程导向，任务驱动。以实际的工作任务为目标，整个教学围绕任务的解决展开，突出知识的应用性和能力的培养，引导学生自主学习和思考。充分调动了学生的学习积极性和主动性。明确工作任务要求和能力目标、分析工作任务制定学习计划、学习相关知识确定解决工作任务的方案，模拟职业环境实施完成工作任务、检查工作任务完成的质量、评价整个教学过程。（3）借助现代化信息交流手段，提高教学质量。以利用现代化的教学技术，制作了多媒体课件；采用了大量视频录像来增强学生的感性认识，拓展学生的视野。对学习内容中的重点和难点，采用模拟仿真平台来帮助学生理解和掌握。使教师在教学过程中更形象、直观，学生在学习过程中更轻松、更容易掌握，增强了课程教学的趣味性。（4）注重信息反馈，完善课程考核方法。通过讨论及网络信息交流工具及时把握学生的学习动态，做好反馈信息的整理和分析工作，以便灵活调整教学进度及模式。加强教学过程阶段考核，积极推进考核方式、方法的改革，实施多样化的考核方式，把考试贯穿于课程教学的全过程，教师对每位学生进行综合性的评定，使学生对课程学习的目的和要求有更明确的认识。（5）生产现场教学，课程教学与校外教学相结合。开设专题讲座，聘请校外专家针对本课程的内容，进行行业内相关技术发展的最新动态的专题讲座，使学生能够及时了解新技术、新标准、新产品，贴近现场。带领学生去相关企业参观学习，使学生能了解到实际现场生产情况。四、教学特色1．解决毕业生“上手慢、操作不熟练”的矛盾按照“行业引领，企业主导，学校参与”的理念，校企合作开发课程。在课程开发过程中，由企业主导，学校配合参与，通过典型的工作任务设立，注重整体的优化，不过于强调某一门学科课程的系统性，而着重考察该课程在体系整体中的价值，强调专业课程体系的综合效益。改变过去在较大程度上存在的各门课程之间自成体系、互不通气的现象，突出课程的综合性应用；从而解决了毕业生“上手慢、操作不熟练”的难题。2．把过去以教师为主体的教学模式向以学生为主体的教学模式转变过去主要以教师讲解原理、过程、注意事项，学生则是被动接受，对知识的理解需要一定的实践，效率相对较低。采用开放式教学组织模式，以学生为主体，学生根据工作任务，自主完成设计、分析、实现、总结等环节，教师仅启发式引导，其目的在于培养学生的主动发现问题、提出问题、思考问题和解决问题的能力，提高了学生的学习积极性，激发学生的创造性思维。3．使抽象的知识具体化，便于学生理解和学习在“通电延时带直流能耗制动的Y-△起动的控制电路”课程中，有很多必须理解的抽象知识，如“Y-△起动”“能耗制动”原理等，根据以往的教学经验，这些知识在学生学习过程中不好理解、难于理解，为此设计制作了很多教学视频、动画和现场维修图片，把过去的抽象知识具体化，便于学生的学习理解。4．科学地安排和组织教学内容，遵循学生的认知规律，提高学习效率按照电气控制线路安装调试工作流程，根据岗位职业能力要求和课程培养目标，遵循学生职业能力培养的基本规律，以企业生产现场的典型电气控制设备为载体，按照“操作从简单到复杂、精度从低级到高级、任务从单一到综合”的思路，设计学习性工作任务，融教、学、做于一体，推行理实一体化教学。5．建立科学的课程考核评价体系，加强过程控制，强化技能和综合素质考核课程考核包括平时过程考核、期末理论考核和应用能力考核三部分。并设计了相应的电气控制线路安装调试课程考核方案以及考核标准。（附课程考核标准）试题名称编号电气控制线路安装调试考试时间60分钟评价要素配分等级评分细则评定等级得分ABCD1根据电路图进行接线与安装36A接线完全正确，接线安装规范B接线安装错一次，能独立纠正，接线安装较规范，C接线安装错二次，能独立纠正，接线安装基本规范，D接线安装错二次以上或未完成接线安装2通电调试与运行36A通电调试，操作熟练，运行步骤、方法与结果完全正确B通电调试，操作较熟练，运行步骤、方法较正确，开始通电调试运行未达到要求，能自行修改，通电调试运行结果基本正确C通电调试，操作不够熟练，运行步骤、方法基本正确，开始通电调试未达到要求，能自行二次修改，通电调试运行结果基本正确D未通电调试运行或通电调试运行步骤、方法与结果不正确，通电调试运行失败3用书面形式回答问题20A二题回答完全正确B一题回答正确，另一题回答基本正确或二题回答较正确C二题回