工厂电气控制技术课程标准.docx
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工厂电气控制技术课程标准
烟台汽车工程职业学院
<<工厂电气控制>>
课程标准
专业带头人：
杜俊贤
系主任：
林治熙
教学中心：
信息自动化教研室
批准日期：
二〇一一年八月
二〇一一年八月
课程编码：
X019Z
课程名称：
工厂电气控制
课程类别：
专业课
课程属类：
必修课
课程学分：
4学分
参考课时：
60
适用专业：
电气自动化技术、生产过程自动化技术、计算机控制技术
先修课程：
电路基础、供配电技术、电机控制技术
后继课程：
可编程序控制器
职业资格（或职业工种）：
中级电工操作工
课程部门：
信息与控制工程系—自动化教研室
制订：
《工厂电气控制》课程开发团队
批准人：
团队负责人：
目录
一、课程概述1
（一）课程性质1
（二）课程基本理念1
（三）课程设计思路1
二、课程目标2
（一）总体目标2
（二）具体目标2
三、内容标准3
（一）学习目标3
（二）活动安排4
（三）知识要点10
（四）技能要点10
四、实施建议11
（一）教学建议11
（二）考核评价建议11
（三）教材编写建议12
（四）实验实训设备配置建议13
（五）课程资源开发与利用建议18
五、其它说明19
一、课程概述
（一）课程性质
《工厂电气控制》是高等职业技术学校自动化类专业的主干课程，是学生专业能力的重要组成部分。
《工厂电气控制》是电气自动化技术专业针对电气设备设计、维修、管理能力进行培养的一门核心课程。
本课程前接课程主要有：
《电路基础》、《供配电技术》、《电机与电气控制》，后续课程主要有：
《工厂电气控制》，可成为自动化技术专业特色教学资源。
（二）课程基本理念
根据融“学生就业竞争力与发展潜力培养为一体；教育与教学为一体；职业素质养成与职业技能培养为一体；课内与课外培养为一体”涵盖人才培养全过程的指导思想，按照“逆向分解、正向培养、动态反馈、循环提升”的课程方案设计方法，进行《工厂电气控制》课程建设。
以电气设备维护管理工作岗位为依据，分析工作岗位的典型工作任务，对典型工作任务进行分析归纳，确定行动领域；按照供电气设备管理及维护系统化原则，进行课程知识的解构与重构，系统设计《工厂电气控制》学习领域，完成工作过程系统化课程体系开发。
通过教学条件的改善与教学情境的设计，确保人才培养质量。
（三）课程设计思路
组建由专业带头人、骨干教师和合作企业一线技术人员组成的学习领域开发团队，深入企业调研，分析人才市场的需求，依据岗位能力要求，完成《工厂电气控制》课程标准的开发。
根据毕业生应该具备的综合能力（社会能力、专业能力、方法能力），按照能力的特点与教育规律，采取逐步提高的方式，设计教学实施过程的各个环节。
二、课程目标
（一）总体目标
通过本课程学习，学生初步掌握终身发展必备的电气控制技术相关的基础知识和基本技能，了解这些知识与技能在生产实践中的应用，关注科学技术的现状及发展趋势。
学习科学探究方法，发展自主学习能力，养成良好的思维习惯和职业规范，能运用相关的专业知识、专业方法和专业技能解决工程中的实际问题。
理解科学技术与社会的相互作用，形成科学的价值观；培养学生的团队合作精神，激发学生的创新潜能，提高学生的实践能力。
（二）具体目标
1．专业能力
（1）熟悉常用控制电气的结构、工作原理、用途、型号、并能正确选用。
（2）熟悉电气控制线路的基本环节，对一般电气控制线路具有独立分析能力。
（3）初步具有对不太复杂的电气控制系统进行改造和设计的能力。
（4）初步具有对一般继电器-接触器控制线路的故障分析与检查能力。
（5）电气控制线板安装的工艺要求。
2．方法能力
（1）培养学生职业生涯规划能力；
（2）培养学生独立学习能力；
（3）培养学生获取新知识能力；
（4）培养学生决策能力。
3．社会能力
（1）培养学生的人际交流能力；
（2）培养学生公共关系处理能力；
（3）培养学生职业道德及劳动组织能力；
（4）培养学生的集体意识和社会责任心。
三、内容标准
（一）学习目标
1.掌握电机的应用、了解电机控制的基本知识与发展，从而使学生在未来的工作实践中能够把握该项技术的发展和应用趋势，更好地服务其专业工作。
2.掌握常用低压电器的功能、结构、原理、选用与维修方法。
3.掌握交流电动机控制电路的工作原理，并熟练进行安装、调试与维修。
4.掌握直流电动机控制电路的工作原理，并熟练进行安装、调试与维修。
5.掌握机床电气控制电路的设计方法。
6.掌握典型机床的电气控制系统的工作原理，并熟练进行安装、调试与维修。
7.掌握数控车床的电气控制系统的工作原理，并熟练进行安装、调试与维修。
（二）活动安排
《工厂电气控制》采用以行动为导向、基于工作过程课程开发方法进行设计，整个学习领域由若干个学习情境组成。
学习情境的设计主要考虑：
学习情境的设计要符合基于工作过程的教学设计思想的要求；学习情境是在职业学校实训场地对真实工作过程的教学化加工，以完成具体的工作任务；《工厂电气控制》学习领域设计了13个学习情境。
序号
学习情境
子情境
参考学时
1
学习情境1：
工厂低压电器的认识
1.1常用电气设备的认知
12
2
1.2工厂低压电气的拆装与维修
3
学习情境2：
基本电气控制线路
2.1电气控制线路的绘制方法
12
4
2.2三相异步电动机降压启动控制电路接线与调试
5
2.3三相异步电动机制动控制线路
6
2.4三相异步电动机调速控制线路
7
2.5直流电动机控制
8
学习情境3：
CA6140车床电气系统的检测与维护
3.1CA6140型车床的结构
6
9
3.2CA6140型车床的电气控制系统的分析
10
学习情境4：
X62W万能铣床电气系统的检测与维护
4.1X62W万能铣床结构
6
11
4.2X62W万能铣床电气控制线路的安装与调试
12
4.3X62W万能铣床电气控制系统的故障分析与检修
13
学习情境5：
Z3040型摇臂钻床电气系统的检测与维护
5.1Z3040型摇臂钻床结构
6
14
5.2Z3040型摇臂钻床电气控制线路的安装与调试
15
学习情境6：
T卧式镗床电气系统的检测与维护
6.1T68卧式镗床结构
6
16
6.2T68卧式镗床电气控制线路的安装与调试
17
6.3T68卧式镗床的电气控制系统的故障分析与检修
19
学习情境7：
桥式起重机电气控制线路的分析、运行与维护
7.1绕线式异步电动机转子串电阻起动电路的组成和动作原理
6
20
7.2PQR10A桥式起重机的电气控制系统的运行、维护及故障分析
21
学习情境8：
继电-接触器控制系统的设计与调试
8.1继电-接触器控制系统的设计
6
22
8.2电气元件布置图及安装接线图设计
学习情境和子情境设计
学习情境1：
工厂低压电器的认识参考学时：
12
学习目标
专业能力
1、了解常用电气设备的工作原理；
2、了解电气设备的应用场合。
子情境
任务载体
学习内容
任务地点
课时
1.1常用电气设备的认知
多媒体动画
认识常用电气控制设备
多媒体教室
8
1.2工厂低压电气设备的拆装与维修
低压电气设备
低压开关、接触器、熔断器、继电器
电气实训室
4
学习情境2：
基本电气控制线路参考学时：
12
学习目标
专业能力
1、具备电气设备分析、设计的能力；
2、掌握三相异步电动机的控制、调试能力；
3、掌握直流电动机的控制、设计方法。
子情境
任务载体
学习内容
任务地点
课时
2.1电气控制线路的绘制方法
多媒体
掌握电气控制图的绘制方法
多媒体教室
2
2.2三相异步电动机降压启动控制电路接线与调试
三相异步电动机及低压电气设备
电气线路连接、三相异步电动机降压起动控制
电工电子实训室
3
2.3三相异步电动机制动控制线路
三相异步电动机及低压电气设备
电气线路连接、三相异步电动机制动控制
电工电子实训室
2
2.4三相异步电动机调速控制线路
三相异步电动机及低压电气设备
电气线路连接、调速控制线路
电工电子实训室
3
2.5直流电动机控制
直流电动机、低压电气设备
电气线路连接、直流电动机控制
电工电子实训室
2
学习情境3：
CA6140车床电气系统的检测与维护参考学时：
6
学习目标
专业能力
1、了解CA6140车床的结构；
2、掌握CA6140车床的电气控制分析。
子情境
任务载体
学习内容
任务地点
课时
3.1CA6140型车床的结构
多媒体
CA6140型车床的结构
电工电子实训室
2
3.2CA6140型车床的电气控制系统的分析
CA6140型车床
CA6140型车床电气控制线路连接、调试
电工电子实训室
4
学习情境4：
X62W万能铣床电气系统的检测与维护参考学时：
6
学习目标
专业能力
1、掌握X62W万能铣床结构；
2、掌握X62W万能铣床电气控制线路的安装与调试；
3、掌握X62W万能铣床电气控制系统的故障分析与检修。
子情境
任务载体
学习内容
任务地点
课时
4.1X62W万能铣床结构
万能铣床
X62W万能铣床结构
电工电子实训室
2
4.2X62W万能铣床电气控制线路的安装与调试
万能铣床
X62W万能铣床电气控制线路
电工电子实训室
2
4.3X62W万能铣床电气控制系统的故障分析与检修
万能铣床
X62W万能铣床电气控制系统
电工电子实训室
2
学习情境5：
Z3040型摇臂钻床电气系统的检测与维护参考学时：
6
学习目标
专业能力
1、了解Z3040型摇臂钻床的结构；
2、Z3040型摇臂钻床电气控制线路的安装与调试。
子情境
任务载体
学习内容
任务地点
课时
5.1Z3040型摇臂钻床的结构
Z3040型摇臂钻床
Z3040型摇臂钻床的结构
电工电子实训室
2
5.2Z3040型摇臂钻床电气控制线路的安装与调试
Z3040型摇臂钻床
Z3040型摇臂钻床电气控制线路
电工电子实训室
4
学习情境6：
T卧式镗床电气系统的检测与维护参考学时：
6
学习目标
专业能力
1、了解Z3040型摇臂钻床结构；
2、掌握T68卧式镗床电气控制线路的安装与调试。
3、掌握T68卧式镗床的电气控制系统的故障分析
子情境
任务载体
学习内容
任务地点
课时
6.1T68卧式镗床结构
Z3040型摇臂钻床
T68卧式镗床结构
电工电子实训室
2
6.2T68卧式镗床电气控制线路的安装与调试
Z3040型摇臂钻床
T68卧式镗床电气控制线路
电工电子实训室
2
6.3T68卧式镗床的电气控制系统的故障分析与检修
Z3040型摇臂钻床
T68卧式镗床的电气控制系统的故障分析
电工电子实训室
2
学习情境7：
桥式起重机电气控制线路参考学时：
6
学习目标
专业能力
1、掌握绕线式异步电动机转子串电阻起动电路；
2、掌握PQR10A桥式起重机的电气控制系统。
子情境
任务载体
学习内容
任务地点
课时
7.1绕线式异步电动机转子串电阻起动电路
绕线式异步电动机
绕线式异步电动机转子串电阻起动电路
电工实训室
4
7.2PQR10A桥式起重机的电气控制系统的运行、维护及故障分析
PQR10A桥式起重机
PQR10A桥式起重机的电气控制系统
电工实训室
2
学习情境8：
继电-接触器控制系统的设计与调试参考学时：
6
学习目标
专业能力
1、了解继电-接触器控制系统；
2、掌握继电-接触器控制系统的设计方法。
子情境
任务载体
学习内容
任务地点
课时
8.1继电-接触器控制系统的设计
常用低压电器
继电-接触器控制系统的设计
多媒体教室
4
8.2电气元件布置图及安装接线图设计
多媒体
电气元件布置图及安装接线图设计
多媒体教室
2
（三）知识要点
1．常用低压电器的选择方法；
2．基本电气控制线路的设计与调试方法；
3．常用机床的电气控制方法；
4．起重机的电气控制方法；
5．继电-接触器控制系统的设计与调试方法。
（四）技能要点
1．常用电器设备的选择及维护；
2．电气控制线路的设计与调试；
3．常用机床的选择及维护；
4．继电-接触器控制系统的设计与调试。
四、实施建议
（一）教学建议
考虑到本专业的特点，本学习领域的学习建议：
1．在一体化教室内教学；
2．老师带队的学生一般不超过20人；
3．采用分组教学，每组学生一般不超过5人为宜；
4．各学习情境在理实一体教室内完成；
5．采用教学做一体化教学方式。
（二）考核评价建议
建立过程考评（任务考评）与期末考评（课程考评）相结合的方法，强调过程考评的重要性。
过程考评占50分，期末考评占50分。
考核要求
考评方式
过程考评（项目考评）50
期末考评（卷面考评）50
素质考评
工单考评
实操考评
10
10
30
50
考评实施
由指导教师根据学生表现集中考评
由主讲教师根据学生完成的工单情况考评
由实训指导教师对学生进行项目操作考评。
按照教考分离原则，由学校教务处组织考评。
考评标准
根据遵守设备安全、人身安全和生产纪律等情况进行打分10分
1.预习内容5分；
2.项目操作过程记录5分；
1.任务方案正确10分；
2.工具使用正确5分；
3.操作过程正确10分；
4.任务完成良好5分。
建议题型：
1.填空；2.选择；3.判断；4.名词解释；5.问答题；6.论述题。
注：
造成设备损坏或人身伤害的本项目计0分
（三）教材编写建议
1．教材能够适应工学结合人才培养要求，以职业能力为核心，以素质为本位，以工作过程为导向，按照职业岗位（群）所需的知识、能力、素质结构的要求设计课程内容，教学过程。
2．应充分体现任务引领、实践导向的设计思想。
3．应将本专业职业活动，分解成若干典型的工作项目，按完成工作项目的需要和岗位操作规程，结合供配电系统在工作中的应用组织教材内容。
4．教材应突出高等职业教育的特色，将在符合职业教育标准、人才培养方案和课程标准中规定要求的知识点、能力点条件下，论述力求通俗易懂，力求职业需要与实用，力求简练、准确、通畅，便于学习。
所用名词、符号和计量单位符合现行国家和行业标准规定。
5．教材应图文并茂，提高学生的学习兴趣，加深学生对供配电设备的维护的认识和理解。
教材表达必须精炼、准确、科学。
6．教材的整合应采用按实际施工流程进行的，使教材所述内容贴近工程实际的需要，做到理论联系实际。
（四）实验实训设备配置建议
校内实训基地是实现高等职业教育目标，对学生进行专业岗位技术技能训练与鉴定的重要实践场所，其教学基础设施与工作状况直接反映学校的教学质量与教学水平。
实训基地建设要充分体现生产现场的特点，并能提供具有真实而综合的职业环境，按照专业岗位对基本技术、基本技能的要求，使学生得到实际有效的操作训练，尤其是要重点建设现代技术含量高、具有真实或仿真职业环境、具有产、学、研一体化功能的实训基地。
1．校内实训基地的主要功能
（1）满足在校学生的实训教学
电气自动化技术专业实训基地是针对本专业和岗位群的技能培养而设立的工作环境，是系统的技能训练场所，根据教学目标较为全面的培养学生的综合职业素质和职业技能，让学生能在贴近社会真实环境条件下进行实训，使学生从“有所知”走向“有所为”，保证我系实施以应用能力培养为主线的教学计划的落实。
在运作上讲求职业性，让学生在一个仿真的工作情景下进行综合能力素质的训练，让学生自己动手进行设计和操作、熟悉并掌握本专业的主要仪器设备和基本工具，以及生产工艺、基本技能、专业技术等。
同时实训基地还应该在爱岗敬业、团结协作、遵纪守法等方面对学生职业素质进行“养成教育”为学生的可持续发展奠定基础，从而做到在人才培养规格方面满足企业对新增劳动力的需求。
（2）逐步实现实训基地向服务和多功能性转变
校内实训基地建设要按照新世纪高职院校自动化专业人才培养需要，强化服务意识、从教师和学生参加社会实践活动的客观需要出发，实现校内实训基地向服务型转化，因此实训基地的建设不仅要搞好设备、场地、资料等硬件建设，更要注重教学内容、教学方式、教学理念及实践管理建设，做到软件建设和硬件建设互相补充，互相促进、充分发挥校内实训基地的服务作用。
教学管理人员要在实际工作中积极进行教育理论和实践环节的研究和探索，不断创新和完善实践水平，提高实践教学水平，提高实践教学质量，发掘潜力、提高经费、设备、场地的利用率，实现实训基地建设与发展向多功能型转变。
（3）为电气设备维修行业提供职业培训和技能鉴定
电气实训基地除面向在校学生实施上岗前的职业培训外，还可面向社会开展职业培训，包括企业职工的在职提高、转岗培训，社会其他人员培训，以及待岗人员的再就业培训。
随着自动化技术含量的增加，需要对在职电气自动化维修人员进行新技术培训和新法规、新标准的再学习。
实训基地应保证与自动化技术的同步发展，其设备应保证可持续发展的需要，应能满足劳动部门的职业资格培训鉴定、以及自动化从业人员资格标准规定的技术人员、电气维修人员的培训等工作。
（4）成为自动化应用技术研究基地
由于自动化技术的高速发展，实训基地应能承担相应的任务。
建立产学研结合以加强教学与生产、科研的联系，与生产和科研促进教学，将教学融入科技发展和生产建设，自动化技术已经渗透到我们的日常生活中，因此，可为社会人员、校内教师和其他专业学生进行必要的电气知识和技能的学习和普及。
（5）实现资源共享和技术交流
一方面加强校际的合作，利用自己的实训基地为社会和其他院校服务，也可利用社会和其他院校已有的设备和条件为我们服务，从而实现资源共享，同时还可利用实训基地与社会、企业加强联系，以促进先进技术的交流，从而有针对性地加强理论教学和实践教学。
2．电气自动化专业实训基地设备配置要求
（1）实用性
实训基地的场地和设备布置要便于教学的开展，也要尽量与企业的真实环境相同，使学生按照未来职业岗位群的要求进行实际操作。
实训基地必须配置一定数量的、具有代表性的自动化设备，为学生提供技能训练的实际条件。
尽量采用与配置自动化设备相适应的各种型号的专用仪器设备，要有足够的台套数，以增强学生的动手时间。
要配备电气资料和教学软件学习室，培养学生自主学习的能力。
（2）软硬件兼顾
实训基地的建设包括硬件建设和软件建设两个方面，在硬件建设的同时，要充分考虑软件的建设，弥补硬件的不足，充分利用计算机等多媒体手段，配置先进的自动化教学软件提高电气自动化专业理论教学的教学效果，做好实训前的知识储备，满足新技术的教学要求。
要制定与教学内容和器材条件相适应的实训教学工艺文件，充分挖掘实训器材的潜能，提高设备的利用率和学生的训练效果，保证实训器材使用的最佳效益。
（3）经济性
学生职业技能的养成是一个循序渐进的过程必需进行反复的训练，自动化设备的更新及损坏是不可避免的。
因此，既保证各层次实训教学需要，又要节约购置和日常使用费用。
模拟（仿真）教学软件和教具可以让学生反复演练自动化各系统的工作原理和故障诊断方法，因此运行费用较低。
如班级较多，要逐渐完善设备配置，向模块化教学模式转变。
这样做的好处是：
提高设备的利用率，分散设备的使用时间、利于安排实训指导人员，减少人员配置，便于管理；利于培养各方面的技术专门人才；利于学生的学习和实操训练，提高学生的动手能力
3．自动化专业实训基地建设模式与实践
我院电气专业实训基地建设可以采用模块化的建设方案，分5大模块即：
生产过程自动化实训模块、电子实训模块、可编程控制实训模块、电机控制实训模块、电工操作实训模块。
校内实训基地建设与课程教学和培训考工同步进行。
电气专业实训室必须探索实训教学模式的改革。
实行以行业和企业为依托，建立实训条件现代化、实训教学职业化。
实训技能模块、实训管理企业化、实训服务社会化等为主要特征的产学结合的开放式实训教学模式。
将传统的以班级为基础的实训教学组织模式转变为以技能实训模块为基础的开放式的实训教学组织模式。
实行以人为本的个性化的实践技能培养因材施教，提高教学质量。
（1）实训教材与职业技能培养相匹配
从研究职业标准作为切入点，以学生应掌握的技能点及相关知识点为核心，以岗位工作过程为向导，从岗位能力分析入手对课程体系和教学内容进行改革与探索，对职业岗位进行能力分析，围绕职业能力构建课程体系，合理设计课程结构，明确专业基本能力、专业核心能力和专业拓展能力，并围绕专业核心能力的培养，对课程进行重新整合，形成以《电机与电气控制》、《电工电子技术》、《工厂电气控制技术》三大模块课程体系，采用模块化现场教学方式进行教学，为适应课程改革和教、学、做、一体化教学的需求，注重培养学生解决实际问题的能力。
（2）在实训教学中体现六个“一体化”
理论教学与实践教学场所的一体化，打破传统的理、实、教学分开、先理论后实践的教学模式，实行边讲边做，形成“学”与“做”、“知”与“行”的统一。
理论教师与实训教师的一体化。
理、实一体化教学必然要求教师的理实一体化：
教师担当真实岗位的职责，也承担实习学生的指导工作，
教学内容与生产任务的一体化。
教学活动围绕真实职业岗位中的真实任务进行展开，即通过一系列理论与实践相结合的项目式、任务式课程，以任务的形式驱动学生完成专业学习。
学生与学徒的一体化。
在生产性实训基地里，学生既是专业技能的学习者，又是生产一定有型或无形产品的学徒。
在仿真、模拟或生产性实训场所，要求学生知识、技能、技术学习一体化。
教学和科研的一体化。
教师在完成实训任务的同时，又能开展一些新产品、新技术研发。
教师可以面向企业积极开展应用性的横向课题的研究，师生共同完成科研项目或学生完成毕业设计。
利用校内实训基地，构建“结合教学搞科研，搞科研促教学”的创新平台。
培训和鉴定的一体化。
可以进行学生的实训，进行企业和行业的培训；也可以进行劳动和社会保障部门、交通行业主管部门的职业资格及水平考核鉴定。
（3）整合现有资源，优化运行机制
当前电气专业校内实训基地在建设资金不充裕的情况下，在实训基地设备的选型与购置中，既要考虑社会对实用型人才的需求，构建真实或仿真的职业环境，又要注意控制实训成本，以单片机控制实训室建设为例，基本满足单片机技术训练要求，设备尽可能配套完善且小型化，既方便教学，又降低了运做成本。
（4）强化实训基地内涵建设
完善和创新我院自动化专业实训基地教学运行模式，规范校内生产性实训，制定管理规范，运行方式和考核办法，开发制定能力培训大纲，实训标准、实训教材、实训指导手册、技能试题库和实训考核标准等。
开展实训教学改革研究与实践。
建成符和工学结合要求的实训基地配套管理体系，形成适应自动化类各专业特点的长效运行机制。
加强生产性实训组织管理，扩大社会服务功能，积极开展技术培训，职业技能鉴定和研发工作，保证实训基地的可持续发展。
（五）课程资源开发与利用建议
1．注重实训指导书和实训教材的开发和应用。
2．注重新设备、投影仪、录像、视听光盘、实验设备、多媒体等教学资源的开发和利用，有效地创设形象生动的学习情境，激发学生的学习兴趣，促进学生对知识的理解和应用。
同时，建议加强课程资源的开
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