机车电机与电器课程标准2.5+0.5 -机车国际

铁道机车运用与维护专业《机车电机与电器维护与检修》课程标准2023年7月编制

目录TOC\o"1-2"\h\u一、课程性质与任务 一、课程性质与任务（一）课程性质铁路运输是国民经济的重要命脉，而铁道机车的维护与检修工作是筑牢行车安全的重要基石，是交通强国的有力保障。《机车电机与电器维护与检修》课程旨在培养学生牵引电机、机车电器维护与检修作业的能力，为产业转型升级和企业技术创新奠定基础。本课程是铁道机车运用与维护专业的核心课程，它的前修课程有《机械制图与CAD》《电工电子技术基础》《检测与传感器技术》等，并行课程有《电力电子技术》《机车总体与走行部维护与检修》等，后续课程有《机车制动系统维护与检修》《机车控制系统调试与维护》《机车行车安全与设备》《机车运用与规章》等。（二）课程任务《机车电机与电器维护与检修》在明确专业定位的前提下，通过对铁路运输行业的机车司机、整备工、探伤工及动车组机械师等岗位进行深入调研与分析，基于岗位作业标准，以实际工作过程为导向实施教学过程。通过本课程的学习，使学生掌握直流传动机车（SS4改型、DF4B型）和交流传动机车（HXD3型、HXN5型）上牵引电机、机车电器的结构和工作原理等知识，旨在培养学生对牵引电机、机车电器的维护与检修能力。同时融通机车电工职业资格证书、电力机车（内燃）司机职业资格证书、轨道交通电气设备装调“1+X”证书等要求，全面提升学生的职业综合素质。二、课程目标与要求（一）课程目标1.素质目标（1）以中国铁路从跟跑到领跑全球的发展史为思政载体，培养学生对铁路精神的认同感和归属感；（2）以中国建成的全世界最大的高速铁路网为思政载体，培养学生的民族自豪感，树立文化自信，弘扬社会主义核心价值观；（3）以事故案例为思政载体，培养学生对安全的敬畏之心和安全责任意识；（4）培养学生严谨细致、一丝不苟的工作态度和追求极致的工匠精神；2.知识目标（1）掌握牵引电机的结构、工作原理及主要参数；（2）掌握机车变压器的结构、工作原理及主要参数；（3）掌握电力机车电器的结构、工作原理及主要参数；（4）掌握内燃机车电器的结构、工作原理及主要参数。3.能力目标（1）具备机车电机的检查与维护作业能力；（2）具备机车变压器的检查与维护作业能力；（3）具备电力机车电器的检查与维护作业能力；（4）具备内燃机车电器的检查与维护作业能力。（二）课程要求依据国家铁道机车运用与维护专业教学标准，紧扣人才培养方案，融入机车电工职业资格证书、电力机车（内燃）司机职业资格证书、轨道交通电气设备装调“1+X”证书的关键技能考核点，对接机车检修、机车乘务员工作岗位职责和作业范围，开展理论和实践教学。将牵引电机、机车电器结构、原理及维护方法融入真实工作任务，使学生形成完整的机车电机与电器结构、原理及检修知识，并能熟练运用工具对牵引电机、机车电器进行检修，为岗位工作打下坚实的基础。三、课程结构与内容基于典型工作任务和职业能力要求，本课程的教学内容分为牵引变压器、牵引电机、辅助电机、通用电器、牵引电器等五个模块，共计76学时，其中理论36学时，实训40学时。（一）课程结构课程结构具体见表1。表1课程结构及学时分配表课程模块教学项目典型工作任务学时分配任务来源牵引变压器项目一、单相变压器任务1：变压器结构及工作原理认知2学时职业资格证书和职业技能等级证书任务2：变压器运行分析及运行特性分析2学时项目二、牵引变压器任务3：牵引变压器的结构分析与维护2学时项目三、特殊用途变压器任务4：自耦变压器认知2学时典型工作任务任务5：互感器认知和使用2学时牵引电机项目一、直流牵引电机任务1：直流电机的原理、结构认知2学时职业资格证书和职业技能等级证书任务2：直流电机的基本方程分析2学时任务3：直流电机的特性分析2学时任务4：脉流牵引电机结构分析与维护2学时项目二、交流牵引电机任务5：异步电动机的基本结构、工作原理认知2学时职业资格证书和职业技能等级证书任务6：异步电动机的基本方程、工作特性分析2学时任务7：异步电动机的运行方式分析2学时任务8：异步牵引电动机结构分析与维护2学时任务9：同步电机的结构、工作原理分析2学时辅助电机项目一、单相交流电动机任务1：单相异步电动机认知2学时职业资格证书和职业技能等级证书、工作需求任务2：异步劈相机工作过程分析2学时项目二、辅助电动机任务3：电力机车用辅助电动机认知2学时任务4：内燃机车用辅助电动机认知2学时项目三、其他电动机任务5：步进电动机分析2学时任务6：测速发电机分析通用电器项目一、电器基础知识任务1：电器的发热和散热分析2学时检修岗位工作需求任务2：电器的电动力和触头认知2学时任务3：电弧的产生和熄灭认知2学时任务4：电器的传动装置分析2学时项目二、接触器任务5：电磁接触器的分析与维护2学时技能大赛1+X证书任务6：电空接触器的分析与维护2学时项目三、继电器任务7：电磁式继电器的分析与维护2学时任务8：机械式继电器的分析与维护2学时项目四、其他电器任务9：蓄电池的维护2学时任务10：高压互感器的使用与维护任务11：避雷器的维护牵引电器项目一、受电弓任务1：弹簧式受电弓的认知与维护2学时职业资格证书和职业技能等级证书任务2：气囊式受电弓的认知与维护2学时项目二、主断路器任务3：空气主断路器的认知与维护2学时任务4：真空主断路器的认知与维护2学时项目三、高压隔离开关和接地开关任务5：高压隔离开关的认知与维护2学时任务6：高压接地开关的认知与维护2学时项目四、两位置转换开关任务7：两位置转换开关的认知与维护2学时项目五、高压连接器任务8：高压连接器的认知与维护2学时项目六、司机控制器任务9：电力机车用司机控制器的认知与维护2学时任务10：内燃机车用司机控制器的认知与维护2学时合计72学时（二）课程内容本课程的课程内容详细见表2。表2课程内容及教学重、难点课程模块教学项目教学内容及教学重点、难点模块一：牵引变压器项目一、单相变压器教学内容：单相变压器的作用、结构认知；单相变压器的工作原理分析；单相变压器的运行和特性分析；能完成变压器的空载、短路试验。教学重点：单相变压器的空载运行分析；教学难点：单相变压器的负载运行分析。项目二、牵引变压器教学内容：牵引变压器的特点和基本结构认知；直流机车用牵引变压器维护；交流机车用牵引变压器维护。教学重点：牵引变压器的基本结构分析；教学难点：能画出牵引变压器的电气原理图。项目三、特殊用变压器教学内容：自耦变压器的结构特点及使用方法；仪用互感器的特点及使用注意事项。教学重点：仪用互感器的使用方法；教学难点：仪用互感器的使用及注意事项。模块二、牵引电机项目一、直流牵引电机教学内容：直流电机的工作原理分析；直流电机的基本结构和分类认知；直流电动机的运行特性、工作特性分析；直流电机的常用起动、调速和制动方法分析；牵引电动机结构的认知与维护。教学重点：直流电机的工作原理分析。教学难点：直流电动机的工作特性分析。项目二、交流牵引电机教学内容：异步电机的基本结构认知；三相异步电动机的工作原理分析；异步电动机的机械特性和工作特性分析；三相异步电动机的起动、反转、调速和制动方法分析；异步牵引电动机的结构认知与维护。教学重点：三相异步电动机的工作原理分析。教学难点：三相异步电动机的调速方法分析。模块三：辅助电机项目一、单相交流电动机教学内容：单相异步电动机的结构及工作原理分析；异步劈相机的工作原理及使用注意事项。教学重点：单相异步电动机的工作原理分析。教学难点：异步劈相机的启动过程认知。项目二、辅助电动机教学内容：辅助电动机在机车上的作用认知；电力机车用辅助电动机的类型认知与维护；内燃机车用辅助电动机的类型认知与维护。教学重点：辅助电动机在机车上的类型认知。教学难点：不同类型辅助电动机的作用分析。项目三、其他电动机教学内容：步进电动机的结构及工作原理认知；测速发电机的结构及工作原理认知。教学重点：步进电动机的结构及工作原理认知。教学难点：测速发电机的结构及工作原理认知。模块四：通用电器项目一、电器基础知识教学内容：电器的发热原因分析；电器的触头系统认知；电弧的产生过程及灭弧方式分析；电器的传动装置认知。教学重点：电器的触头系统及灭弧方式分析。教学难点：电器的传动装置的认知。项目二、接触器教学内容：接触器的作用及结构认知；接触器的使用与维护。教学重点：接触器的结构组成认知。教学难点：接触器的使用与维护。项目三、继电器教学内容：继电器的作用及结构认知；继电器的使用与维护。教学重点：继电器的结构认知。教学难点：继电器的使用与维护。项目四、其他电器教学内容：蓄电池的使用与维护；高压互感器的使用与维护；避雷器的使用与维护。教学重点：蓄电池的使用与维护。教学难点：高压互感器的使用与维护。模块五：牵引电器项目一、受电弓教学内容：受电弓的作用及结构认知；受电弓的动作原理分析；受电弓的维护与检修。教学重点：受电弓的结构及动作原理分析。教学难点：受电弓的维护与检修。项目二、主断路器教学内容：主断路器的作用及结构认知；主断路器的动作原理分析；主断路器的维护与检修。教学重点：主断路器的结构及动作原理分析。教学难点：主断路器的维护与检修。项目三、高压隔离开关和接地开关教学内容：高压隔离开关和接地开关的作用及结构认知；高压隔离开关和接地开关的动作原理分析；高压隔离开关和接地开关的维护与检修。教学重点：高压隔离开关和接地开关的结构组成及动作原理分析。教学难点：高压隔离开关和接地开关的维护与检修。项目四、两位置转换开关教学内容：两位置转换开关的作用及结构认知；两位置转换开关的动作原理分析；两位置转换开关的维护与检修。教学重点：两位置转换开关的结构组成及动作原理分析。教学难点：两位置转换开关的维护与检修。项目五、高压连接器教学内容：高压连接器的作用及结构认知；高压连接器的动作原理分析；高压连接器的维护与检修。教学重点：高压连接器的结构组成及动作原理分析。教学难点：高压连接器的维护与检修。项目六、司机控制器教学内容：司机控制器的作用及结构认知；司机控制器的动作过程分析；司机控制器的维护与检修。教学重点：司机控制器结构组成及动作过程分析。教学难点：司机控制器的维护与检修。四、课程考核与评价（一）课程考核本课程学业评价采用学习过程考核与学习结果考核相结合的方式进行，其中过程考核占比60%，包括出勤、作业、团队协作能力、操作技能、学习任务完成、逻辑思维及分析能力等方面，结果考核占比40%，包括期末的理论考核和实践考核，应在上述所列课程内容之内进行考核，理论考核采用闭卷方式进行。方法能力和社会能力考核项目见表3，教学内容考核项目见表4。表3方法能力和社会能力考核项目序号评价项目评价内容1团队合作能力能够与团队成员合作，合理沟通，接受任务，协作他人完成工作任务2操作规范能够按照操作规范，考虑环保及文明施工措施，安全完成工作任务3策略和组织能力能够制定完成任务或项目的方案4独立工作能力能够独立完成部分工作5实施计划的能力能够按照流程完成工作任务6评价能力能够与团队成员共同完成评价7描述能力能够描述任务的内容8查阅资源能力能够查阅各类教学资源9集体意识、社会责任心有集体意识和社会责任心10计算机的基本操作能力能够使用计算机制定工作计划、制作PPT11识图能力能够读懂电气类、机械类图纸表4教学内容考核项目序号考核点建议考核方式评价标准成绩比例优良及格1（1）掌握单相变压器的结构及工作原理。小组汇报现场口试答辩4个考核点合格3个考核点合格2个考核点合格15%（2）掌握单相变压器的空载、负载运行。（3）掌握牵引变压器的基本结构及电气原理图。（4）了解特殊变压器的使用注意事项。2（1）掌握直流牵引电机的结构、工作原理及特性。小组汇报现场口试答辩7个考核点合格6个考核点合格4个考核点合格25%（2）掌握交流电机的结构、工作原理及特性。（3）掌握牵引电动机的结构特点。（4）能够完成牵引电机的基本维护与检修。3（1）掌握单相异步电动机的结构、启动方法、工作原理及使用注意事项。小组汇报现场口试答辩3个考核点合格2个考核点合格1个考核点合格10%（2）掌握机车用辅助电动机的类型及作用。（3）了解步进电动机及测速发电机的作用及工作原理。4（1）掌握电器的触头系统；了解电弧产生的过程；掌握电器的传动装置。小组汇报现场口试答辩4个考核点合格3个考核点合格2个考核点合格20%（2）掌握接触器的作用、结构组成及动作原理；并能对接触器进行维护与检修。（3）掌握继电器的作用、结构组成及动作原理；并能对继电器进行维护与检修。5（1）掌握受电弓的作用、结构组成及动作原理；并能对受电弓进行维护与检修。小组汇报现场口试答辩7个考核点合格5个考核点合格3个考核点合格30%（2）掌握主断路器的作用、结构组成及动作原理；并能对主断路器进行维护与检修。（3）掌握两位置转换开关的作用、结构组成及动作原理；并能对两位置转换开关进行维护与检修。（4）掌握司机控制器的作用、结构组成及动作原理；并能对司机控制器进行维护与检修。（5）掌握高压接地开关的作用、结构组成及动作原理；并能对高压接地开关进行维护与检修。配套课程MOOC资源开展线上线下混合式教学时，线上与线下考核占比情况详见表5。表5混合式教学考核项目考核类型考核环节成绩占比（%）备注线上成绩参与度5线上作业5阶段测验5线上考试5线下成绩作业15阶段性评价30实践考核15线下期末考核20（二）课程评价采用三阶段、四主体、三结合、重过程的教学评价方式。三阶段：课前、课中、课后过程评价；四主体：以学生为核心建立自评、组内互评、组间评价、教师评价的四主体评价；三结合：线上线下评价相结合、师生评价相结合、校内教师和校外老师评价相结合。教学评价指标见表6。表6教学评价指标评价构成评价要素评价主体评价标准课前（20%）课前测试（10%）职教云系统评价课前环节（10%）教师评价理论探究性活动参见表3实践操作性活动参见表4课中（50%）课堂考勤（10%）职教云系统评价课堂活动（30%）（讨论、小组活动、回答问题、发表评论、参与答题等）学生自评、互评、教师评价理论探究性活动参见表3实践操作性活动参见表4课中测试（10%）职教云系统评价课后（30%）拓展任务（20%）校内、校外教师评价理论探究性活动参见表3实践操作性活动参见表4调查问卷（10%）职教云系统评价理论探究性活动的评价标准维度设置见表7，实践操作性活动参见表8。表7理论探究性活动评价标准评价维度维度满分评价标准（按10分计）A（10）B（6）C（2）过程评价方案设计10高效解决问题能解决问题有欠缺沟通协作度10分工明确，配合默契有分工，有协作欠缺协作参与度20积极参与，贡献度高有参与，有贡献参与较少标准化程度20完全对标作业标准/1+X证书要求基本对标作业标准/1+X证书要求有明显欠缺耗时10≤N（N为限时）≤N*150%>N*150%结果评价结论表述20逻辑清晰/有层次逻辑清晰欠缺任务总结10问题/过程/结果/延伸欠缺60%-80%欠缺≥80%表8实践操作性活动评价标准评价维度维度满分评价标准（按10分计）A（10）B（6）C（2）过程评价方案设计10高效解决问题能解决问题有欠缺沟通协作度10分工明确，配合默契有分工，有协作欠缺协作参与度10积极参与，贡献度高有参与，有贡献参与较少作业安全10遵章守纪，安全意识强遵章守纪有违规情况标准掌握10完全对标作业标准/1+X证书要求基本对标作业标准/1+X证书要求有明显欠缺作业流程10流程规范无瑕疵基本规范有返工工作态度10严谨，细致，认真按要求完成态度不端正耗时10≤N（N为限时）≤N*150%>N*150%结果评价作业结果10完整，准确，合理基本完整有遗漏欠缺总结汇报10表述完整，逻辑清晰表述完整表述不清五、课程实施与保障（一）课程实施1.实施要求（1）立德树人，思政教育有机融入课程全面贯彻党的教育方针，落实立德树人根本任务：通过铁路对经济建设以及我们衣食住行方方面面的影响，培养学生的铁路归属感；通过从“前进型”到“复兴号”的火车演化史，培养学生的民族自豪感和艰苦奋进、积极追赶超越的铁路精神；通过对“火箭”“青铜剑”“骏马”“凤凰”“飞龙”等动车组外型中的中国元素的解析，培养学生的文化认同感和审美能力，树立文化自信；通过复兴号高科技驾驶室，培养学生的职业认同感；通过中国高铁速度的3大世界之最：最高铁路运营试验速度、最高轮轨试验速度、最高重联和交会速度，培养学生的民族自豪感和爱国情怀；通过事故案例，教育学生对安全怀揣敬畏之心，按标作业、精检细修，筑牢安全防线；通过实操中对场地及按标作业的严格要求，提高学生的安全意识和合作意识，培养学生的标准化作业能力和劳动精神。（2）突出技能，提升学生运维能力本课程重点是培养学生对铁道机车电机、机车电器的维护与检修能力。通过课程学习使学生掌握机车电机、机车电器的结构及工作原理，具备机车电机、机车变压器、受电弓、主断路器的维护与检修能力。融入新时期火车头精神对课程内容进行分析与讲解，培养学生认真负责的工作态度。重点结合机车电气部件讲解结构原理，使学生形成及时发现并处理故障的能力，打造列车运维的高素质复合型人才。（3）创新发展，培养学生革新能力教学过程中，教师要根据学生的学习基础，创设适合学生的数字化环境与活动，引导学生开展自主学习、协作学习、探究学习，并进行分享和合作；使学生能够利用数字化资源与工具，完成学习任务。教师要培养学生的创新意识，使学生能将信息技术创新应用于日常生活、学习和工作中，为适应未来铁路运输行业运维方式智能化转型升级奠定基础。2.实施建议（1）师资配备建议本课程授课教师应具备机车机械部分检修的专业能力和编制检修规程的工程技术水平和技术能力，具备相关专业技能，解决现场实际问题的能力，具有项目设计能力、项目组织经验、生产组织能力、协调与沟通能力等方法和社会能力。（2）教学条件配备建议课程所需教学条件：软件有机车多媒体教学软件、机车仿真驾驶软件；硬件设施有电机实验实训室、受电弓和主断路器等设备、牵引电机模型、检修工量具，用于学生日常参观、实训及考核。（3）教学方法建议建议采用任务驱动教学法，配套开发集成任务工单的立体化活页教材，实施因材施教。（二）课程保障1.教材选用本课程教材优先选用轨道交通十四五国家规划教材：《机车电机与电器》，付娟主编，西南交大出版社，2021。实训指导采用自编活页教材。参考教材1.刘玫，孙玉萍.电机与拖动.北京：中国铁道出版社，2016.2.《铁道机车乘务员专业培训教材》委员会.HXN5型机车乘务员手册.北京：中国铁道出版社，2016.3.《铁道机车乘务员专业培训教材》委员会.DF4B型机车乘务员手册.北京：中国铁道出版社，2016.2.教学资源专业教学资源库（智慧职教平台）：/portalproject/themes/default/c3ftaveqp7jmere8nxdzlg/xatdjc/index.html?nav=home机车电机与电器（智慧职教平台）：/portal/courseinfo?courseid=vugbaviqpyhjwaxmwrqx7q主要参考期刊《电力机车与城轨车辆》、《铁道机车车辆》、《铁道车辆》。主要参考网站有中国火车司机的网络家园，/,http//,.技术规范：《HXD3型电力机车检修技术规程》、《铁路动车组运用维修规则》（铁总运〔2017〕238号）、企业作业指导书。软件资源：铁道机车检修虚拟仿真操作平台、受电弓自动降弓认知平台。硬件资源：三相异步电动机实训室、弹簧式受电弓、气囊式受电弓、空气主断路器、真空主断路器、两位置转换开关、电力和内燃机车整车各一台。授课进程与安排本