电机与拖动基础.docx
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电机与拖动基础
《电机与拖动基础》课程标准
课程名称：
电机与拖动基础
适用专业：
电气自动化技术
教学模式：
教学做一体化
总学时：
56
实践学时：
12
第一部分前言
一、课程性质
本课程是由基础课过渡到专业课的技术基础课，其任务是学习几种主要电机的工作原理、基本结构、运行特性，研究用电动机带动生产机械时电动机的起动、调速、制动，以及电动机容量的选择。
通过学习使学生获得电机的基本理论知识，了解电力拖动的基础知识和基本原理，掌握一般的实验方法和操作技能，从而能合理的选择和使用电机，满足后续专业课程对该方面知识的需要。
本课程是电气专业的一门专业基础课。
先修课：
《电路基础》
后续课程：
《单片机原理及应用》、《PLC应用技术》。
二、课程设计理念
以就业为导向，以能力培养为主线，依托岗位需求，培养学生的职业能力与职业素质。
教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的诺干意见》（教高[2006]号）精神，要求提高教学质量为核心，注重学生能力的培养和素质的提升，全面改革课程教学的内涵。
依据本课程在课程群中的性质、特点和作用，综合我们长期以来的教学经验，对课程进行了设计。
遵循以就业为导向；以社会需求为关注点；以能力培养为主线，以“工学结合”的人才培养模式应用到课程教学中。
达到知识够用、技能及应用具备的职业能力、专业技能和综合技术应用能力。
因此，重新整合教学内容，形成以直流电机、变压器、交流电机三个知识模块。
使课程贴近岗位、贴近社会，适应社会需求，真正实现零距离上岗。
三、课程设计思路
以电机拖动及控制系统的生产制造岗位及其在生产设备中维护维修岗位所需的技能及知识为教学内容，序化知识与能力，结合典型“案例”、“项目”组织教学，在实训室，生产现场，以工作过程为导向，采取“教学做”一体化教学模式开展课程教学活动。
将学生职业素养与职业道德的培养落实在每一个教学环节中。
为了提高课程学习质量、职业素养和职业能力，安排了工学结合的教学环节，让学生在真是岗位上工作，理解相应的职业规范与标准。
第二部分课程目标
一、课程目标
1．认识电机的基本原理,拖动方法.
2．熟悉直流电机,变压器和交流电机的工作原理和特性,熟悉交,直流电机的起动,调速,制动的方法及应用.
3．熟悉控制电机的基本工作原理及其应用.
二、职业能力目标
（一）知识目标
本课程主要讲授变压器、交直流电机的基本工作原理，以及电力拖动系统的运行性能、分析计算、电机选择及试验方法。
（二）能力目标
（1）掌握常用直流电机、交流异步电机及变压器的基本结构、工作原理及工作特性；
（2）掌握电机的基本电磁定律和基本理论，包括电动势、磁通势和转矩的分析计算，稳态运行的电压平衡和磁通势平衡、转矩平衡和能量平衡的规律，电机的基本特性曲线，基本运动方程式，起动和调速方法，电机的各种运行状态，四象限运行，以及各种控制电机的基本特点；
（3）掌握电机的基本分析方法，包括方程式、相量图、等效电路、折合算法以及动态过程的分析；
（4）掌握电机的基本试验方法和操作技能，正确使用各种测量仪表。
会测定交、直流电机的运行参数，掌握电机的各种起动、制动和调速方法。
（三）素质目标
1.培养学生诚实、守信、善于沟通和合作的品质；
2.培养具有较强的质量意识和客户意识；
3.培养学生具有良好的心理素质和克服困难的能力；
4.提高学生的逻辑思维能力和分析问题解决问题的能力，以及能够自主学习新技术、新知识的能力。
第三部分课程内容设计
一、课程项目设计
《电机与拖动基础》项目设计
项目名称
子项目名称
教学模式
学时
直流电机及直流电机电力拖动
1.1直流电机的构成及工作原理
多媒体教学
28
1.2直流电动机的电枢反应
多媒体教学
1.3直流电动机的换向
多媒体教学
1.4直流电动机的机械特性
多媒体教学
1.5直流电动机的起动
多媒体教学
1.6直流电动机的制动
多媒体教学
1.7直流电动机的调速
多媒体教学
变压器
2.1变压器的基本工作原理和结构
多媒体教学
12
2.2变压器参数测定
多媒体教学
2.3三相变压器
多媒体教学
三相异步电动机及其电力拖动
3.1三相异步电动机的基本工作原理及结构
多媒体教学
24
3.2三相异步电动机的功率平衡、转矩平衡
多媒体教学
3.3三相异步电动机的机械特性
多媒体教学
3.4三相异步电动机的起动
多媒体教学
3.5三相异步电动机的制动
多媒体教学
3.6三相异步电动机的调速
多媒体教学
总学时
56
二、项目内容及实施
包括项目及子项目名称、学时、学习目标、学习内容、教学方法和建议、工具与媒体、学生已有基础、教师所需执教能力要求。
（一）项目一：
直流电机及直流电动机的电力拖动
1.教学目标
（1）知识目标
①了解电机的分类；
②熟悉直流电机的组成及工作原理。
（2）技能目标
①掌握电枢反应、换向；
②掌握根据发电机惯例和电动机惯例的稳态运行基本方程式；
③掌握直流电机的机械特性；
④掌握直流电机的起动方法；
⑤掌握直流电机的制动方法；
⑥掌握直流电机的的调速方法。
2.教学重点
（1）直流电机的电枢反应换向；
（2）发电机惯例和电动机惯例的稳态运行基本方程式
（3）直流电机的机械特性、起动、制动及调速。
子项目1.1：
直流电机的构成及工作原理
项目名称：
直流电机及直流电动机的电力拖动
总课时：
28
子项目1：
直流电机的构成及工作原理
课时：
2
学习目标（知识与技能目标）
教学模式和方法
知识目标：
1.通过本项目的学习，掌握直流电机的构成；
2.通过本项目的学习，掌握直流电机的工作原理；
3.通过本项目的学习，认识铭牌数据。
技能目标：
掌握直流电机的构成及工作原理
多媒体教学
基础知识
实践技能
1.直流电机的应用；
2.直流电机的构成与分类、工作原理。
教学准备
教学设备
学生基础要求
教师能力要求
考核与评价
多媒体教学系统
口试
子项目1.2直流电动机的电枢反应
项目名称：
直流电机及直流电动机的电力拖动
总课时：
28
子项目2：
直流电动机的电枢反应
课时：
4
学习目标（知识与技能目标）
教学模式和方法
知识目标：
1.掌握电枢反应的定义；
2.掌握直流电机的磁路；
技能目标：
掌握直流电机电刷在不同位置的电枢反应
多媒体教学
基础知识
实践技能
1.直流电机产生的磁场；
2.电枢反应的原因。
教学准备
教学设备
学生基础要求
教师能力要求
考核与评价
多媒体教学系统
口试
子项目1.3直流电动机的换向
项目名称：
直流电机及直流电动机的电力拖动
总课时：
28
子项目3：
直流电动机的换向
课时：
4
学习目标（知识与技能目标）
教学模式和方法
知识目标：
1.掌握换向的定义；
2.掌握改善换向的方法。
技能目标：
掌握直流电机的换向原理及改善方法
多媒体教学
基础知识
实践技能
1.换向产生火花的等级；
2.如何改善换向及换向电磁理论。
教学准备
教学设备
学生基础要求
教师能力要求
考核与评价
多媒体教学系统
口试
子项目1.4直流电动机的机械特性
项目名称：
直流电机及直流电动机的电力拖动
总课时：
28
子项目4：
直流电动机的机械特性
课时：
5
学习目标（知识与技能目标）
教学模式和方法
知识目标：
1.掌握机械特性表达式；
2.熟练掌握固有机械特性；
3.熟练掌握人为机械特性。
技能目标：
掌握固有机械特性和人为机械特性的求取
多媒体教学
基础知识
实践技能
1.电力拖动系统的运动方程式；
2.负载转矩特性
教学准备
教学设备
学生基础要求
教师能力要求
考核与评价
多媒体教学系统
口试
子项目1.5直流电动机的起动
项目名称：
直流电机及直流电动机的电力拖动
总课时：
28
子项目5：
直流电动机的起动
课时：
4
学习目标（知识与技能目标）
教学模式和方法
知识目标：
1.掌握他励直流电动机起动瞬间起动电流、起动转矩；
2.掌握他励直流电动机起动方法；
技能目标：
掌握他励直流电动机起动方法
多媒体教学
基础知识
实践技能
他励直流电动机起动瞬间电流和起动转矩的确定
教学准备
教学设备
学生基础要求
教师能力要求
考核与评价
多媒体教学系统
口试
子项目1.6：
直流电动机的制动
项目名称：
直流电机及直流电动机的电力拖动
总课时：
28
子项目6：
他励直流电动机的制动
课时：
5
学习目标（知识与技能目标）
教学模式和方法
知识目标：
1.掌握他励直流电动机的能耗制动；
2.掌握他励直流电动机的反接制动
3.掌握他励直流电动机的能耗制动
技能目标：
掌握他励直流电动机制动的方法
多媒体教学
基础知识
实践技能
他励直流电动机电磁转矩和转速之间的关系
他励直流电动机的运行状态
教学准备
教学设备
学生基础要求
教师能力要求
考核与评价
多媒体教学系统
口试
子项目1.7直流电动机的调速
项目名称：
直流电机及直流电动机的电力拖动
总课时：
28
子项目7：
他励直流电动机的调速
课时：
4
学习目标（知识与技能目标）
教学模式和方法
知识目标：
1.掌握他励直流电动机调速的指标；
2.掌握他励直流电动机调速的方法。
技能目标：
掌握他励直流电动机的调速方法
多媒体教学
基础知识
实践技能
调速的基本方法，评价调速的指标。
教学准备
教学设备
学生基础要求
教师能力要求
考核与评价
多媒体教学系统
口试
（二）项目二：
变压器
1.教学目标
（1）知识目标
①掌握变压器的基本工作原理与结构；
②掌握变压器参数的测定；
③掌握三相变压器磁路系统和连接组别。
（2）技能目标
①能够描述变压器工作原理；
②能够通过实验的方法测定变压器参数；
③掌握三相变压器的连接组别。
2.教学重点
（1）变压器参数测定；
（2）三相变压器连接组别。
子项目2.1：
变压器的基本工作原理与结构
项目名称：
变压器
总课时：
12
子项目1：
变压器的基本工作原理和结构
课时：
4
学习目标（知识与技能目标）
教学模式和方法
知识目标：
1.掌握变压器的工作原理、分类；
2.掌握变压器的基本结构；
3.读懂变压器的型号和额定值
技能目标：
描述出变压器的工作原理，简单描述基本结构
多媒体教学
基础知识
实践技能
变压器的应用
教学准备
教学设备
学生基础要求
教师能力要求
考核与评价
多媒体教学系统
口试
子项目2.2变压器参数测定
项目名称：
变压器
总课时：
12
子项目7：
变压器参数测定
课时：
4
学习目标（知识与技能目标）
教学模式和方法
知识目标：
1.掌握变压器空载实验的测定方法；
2.掌握变压器短路实验的测定方法。
技能目标：
掌握变压器空载和短路的测定方法
多媒体教学
基础知识
实践技能
用基本方程式、等效电路或者相量图分析变压器性能。
教学准备
教学设备
学生基础要求
教师能力要求
考核与评价
多媒体教学系统
口试
子项目2.3三相变压器
项目名称：
变压器
总课时：
12
子项目7：
三相变压器
课时：
4
学习目标（知识与技能目标）
教学模式和方法
知识目标：
1.掌握三相变压器磁路系统；
2.掌握三相变压器连接组别。
技能目标：
掌握三相变压器磁路系统和连接组别
多媒体教学
基础知识
实践技能
现代电力系统采用的三相变压器，理解它的组成。
教学准备
教学设备
学生基础要求
教师能力要求
考核与评价
多媒体教学系统
口试
（三）项目三：
三相异步电动机及其电力拖动
1.教学目标
（1）知识目标
①掌握三相异步电动机的工作原理及结构；
②掌握三相异步电动机的功率平衡和转矩平衡公式；
③掌握三相异步电动机的机械特性、起动、制动和调速。
（2）技能目标
①描述三相异步电动机的工作原理；
②熟练掌握三相异步电动机的机械特性表达式；
③三相异步电动机的起动、制动及调速的方法。
2.教学重点
（1）三相异步电动机的功率平衡和转矩平衡公式；
（2）三相异步电动机的起动、制动及调速的方法。
子项目3.1：
三相异步电动机的工作原理及结构
项目名称：
三相异步电动机及其电力拖动
总课时：
24
子项目1：
三相异步电动机的工作原理及结构
课时：
4
学习目标（知识与技能目标）
教学模式和方法
知识目标：
1.掌握三相异步电动机的基本工作原理；
2.掌握三相异步电动机的基本结构；
技能目标：
1.简述基本工作原理
2.学会接线
3.简述基本结构
4.掌握转差率的概念
多媒体教学
基础知识
实践技能
1.转差率的概念；
2.异步电动机的三种运行状态；
教学准备
教学设备
学生基础要求
教师能力要求
考核与评价
多媒体教学系统
口试
子项目2三相异步电动机的功率平衡和转矩平衡
项目名称：
三相异步电动机及其电力拖动
总课时：
24
子项目2：
三相异步电动机的功率平衡和转矩平衡
课时：
4
学习目标（知识与技能目标）
教学模式和方法
知识目标：
掌握三相异步电动机的功率平衡和转矩平衡公式；
技能目标：
学会用功率平衡和转矩平衡公式解决一些实际问题
多媒体教学
基础知识
实践技能
电机能量的转变
教学准备
教学设备
学生基础要求
教师能力要求
考核与评价
多媒体教学系统
口试
子项目3：
三相异步电动机的机械特性
项目名称：
三相异步电动机及其电力拖动
总课时：
24
子项目3：
三相异步电动机的机械特性
课时：
4
学习目标（知识与技能目标）
教学模式和方法
知识目标：
1.了解三相异步电动机的机械特性的三种表达式；
2.掌握三相异步电动机的固有和人为机械特性公式。
技能目标：
掌握三相异步电动机的机械特性
多媒体教学
基础知识
实践技能
与直流电动机相比，三相异步电动机的优点及应用。
教学准备
教学设备
学生基础要求
教师能力要求
考核与评价
多媒体教学系统
口试
子项目4：
三相异步电动机的起动
项目名称：
三相异步电动机及其电力拖动
总课时：
24
子项目4：
三相异步电动机的起动
课时：
4
学习目标（知识与技能目标）
教学模式和方法
知识目标：
1.掌握三相笼型异步电动机的起动方法；
2.掌握三相绕线转子异步电动机的起动方法。
技能目标：
掌握三相异步电动机的起动方法
多媒体教学
基础知识
实践技能
三相异步电动机的起动要求。
教学准备
教学设备
学生基础要求
教师能力要求
考核与评价
多媒体教学系统
口试
子项目5：
三相异步电动机的制动
项目名称：
三相异步电动机及其电力拖动
总课时：
24
子项目5：
三相异步电动机的制动
课时：
4
学习目标（知识与技能目标）
教学模式和方法
知识目标：
掌握三相异步电动机制动的三种方法
技能目标：
学会分析三相异步电动机的能耗制动、反接制动和回馈制动的方法
多媒体教学
基础知识
实践技能
理解电磁转矩和转速的关系，确定运行状态。
教学准备
教学设备
学生基础要求
教师能力要求
考核与评价
多媒体教学系统
口试
子项目6：
三相异步电动机的调速
项目名称：
三相异步电动机及其电力拖动
总课时：
24
子项目6：
三相异步电动机的调速
课时：
4
学习目标（知识与技能目标）
教学模式和方法
知识目标：
1.掌握三相异步电动机的转速公式；
2.掌握三相异步电动机的调速的方法。
技能目标：
掌握三相异步电动机变频、变极以及变转差率的调速方法
多媒体教学
基础知识
实践技能
掌握三相异步电动机的转速公式
教学准备
教学设备
学生基础要求
教师能力要求
考核与评价
多媒体教学系统
口试
第四部分实施建议与教学改革
一、教学评价与考核方式
（一）对学生的评价
1.考核内容
掌握电机的结构和工作原理、电机的机械特性、起动、制动和调速。
掌握如何对变压器参数的测定。
2.考核方法
本课程在第五学期完成相关教学内容。
课程考核分成理论考核和实践操作考核两个环节。
本课程的成绩评定由平时成绩（30%）、期末理论考试成绩（70%）两部分组成。
平时成绩包括上课出勤、课堂纪律、课堂提问、课程作业、单元测验、学习态度等。
实验成绩由每次实验成绩平均所得，包括实验时的动手能力、纪律、态度、实验报告等。
实践考核：
成绩总分为100分，按30%折合。
各组成部分和分值如下：
（1）考勤，20分，考核内容包含出勤率及实习纪律、劳动态度、尊敬师长等方面；
（2）动手能力，30分，考核内容包含工量具的正确使用，操作规范、技术熟练程度、安全生产及文明生产等方面；
（3）实验报告，20分，考核内容包含报告书写的基本格式（主题内容、实习时间、地点、指导教师、实训目的、具体操作步骤及方法、实训后的效果或收获等）、内容的详实程度及准确性、实习总结等方面。
（4）口试，30分，考核内容主要包括，结构及工作原理认识、拆装及维修流程、相关注意事项等。
期末理论考试为笔试，从试题库中抽取试题组成试卷，进行闭卷考试。
题型有选择题、填空题、简答题和综合分析题。
考分比例一般如下：
一般难度（50%）：
主要是概念题，必须掌握一些基本概念，各系统、总成的类型、组成、功用和工作原理等。
中等难度（35%）：
在掌握概念的基础上，能进行一些简单的分析、判断。
较高难度（15%）：
考核学生灵活掌握知识的能力，应具有综合分析能力，能对几个相关系统或整个系统的工作进行综合分析、判断。
（二）、对教师的评价
按照学校相关规定进行。
（三）、对课程体系的评价
按照《课程建设工作条例》评价。
二、教学建议
1.本课程在教学活动中，应立足于加强学生实际操作能力的培养，采用项目教学，提高学生的学习兴趣。
2.本课程的教学关键是现场教学，“教”与“学”互动，教师示范，学生操作，学生提问，教师解答、指导。
3.在教学过程中，按照职业要求，创设工作情境，强化实际操作训练；要紧密结合职业技能证书的考核，在实操训练中，使学生掌握相关的PLC知识。
4.在教学过程中，尽可能多的采用实物教学、多媒体教学、现场教学模式。
5.尽量采用小班化教学，利于理论与实践一体化教学。
6.教师应因材施教，着力培养学生对本课程的学习兴趣，从而提高学生的学习主动性和积极性。
7.教师应具有双师型工作能力，具有与课程内容相关的汽车维修能力，边操作、边演示、边讲解。
三、评价建议
1.改革考核手段和方法，加强实践环节的考核，可采用过程考核和结果考核相结合的考核方法。
2.结合课堂提问、学生作业，平时测验、实验实训、及考试情况，综合评定学生的成绩。
3.应注重对学生动手能力和在实践中分析问题、解决问题能力的考核。
对在学习和应用上有创新的学生应特别给予鼓励，综合评价学生的能力。
四、课程资源的开发与利用
1.注重实训指导书和实训标准的开发和应用。
2.常用课程资源的开发和利用。
利用多媒体软件、电子教案、各系统总成实物以及示教台架等课程资源创设生动形象的教学情境，激发学生的学习兴趣，促进学生对知识的理解和掌握。
建议加强常用课程资源的开发，简历多媒体课程资源的数据库，努力实现跨学校多媒体资源的共享，以提高资源利用效率。
3.积极开发和利用网络课程资源。
从分利用网络信息资源，使教学媒体从单一媒体向多种媒体转变。
4.创造一体化教学设备条件。
具备进行多媒体教学和现场教学的专业教室；具备PLC实验实训所必需的设备和场所。
5.产学合作开发实验实训课程资源。
充分利用各维修企业的资源，进行校企合作，建立实训基地，满足学生的实训需求，在此过程中进行实训课程资源开发，同时为学生提供就业机会，开辟就业渠道。
6.开放式实验实训中心的利用。
最大程度地利用开放式实训基地，进行实验实训、现场教学，满足学生职业能力培养的需求。
五、教材的编写与使用建议
1.教材应图文并茂，提高学生的学习兴趣，加深学生对于电机的认识。
2.对于涉及本专业岗位的实践活动，教材应以岗位的操作规程为基准，并将其纳入其中。
3.教材内容应不断拓展。
将电机的新技术、新结构、新材料、新工艺及时地纳入教材，以满足电机不断发展的实际需要。
4.建议为教材配置专门的多媒体光盘，以利教学和学生自学。
六、工作规范
1.认真贯彻“安全第一、预防为主”的方针，认真落实各项安全措施，坚持安全工作是一切工作的基础，积极完成各项工作任务。
2.有计划地组织对学生进行安全思想、安全制度和安全技术的教育培训，不断提高学生的安全技能和意识。
3.进入实训场地，认真组织各种安全活动，构筑安全文化，强化安全意识。
4.学生应做好预先复习，指导教师不得擅自脱岗，应记好考勤。
5.在实训中，学生必须服从指导教师，未经允许不得擅自启动电源，使用仪器、设备等。
6.凡违反操作程、损坏仪器、设备者，应按规定赔偿损失。
七、说明
1.授课：
理论讲授与实践教学结合在一起进行教学。
2.环境：
机房
3.能力培养要求：
着重培养学生的自学能力，动手操作能力和分析问题、解决问题的能力。
4.主讲教师根据本课程标准制定具体的授课计划。
执笔人：
魏斌
审核人：
安长俊
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