《工厂电气控制设备及其应用》课程标准.docx
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《工厂电气控制设备及其应用》课程标准
《工厂电气控制设备及其应用》课程标准
本课程标准由《工厂电气控制设备及其应用》课程组、开滦（集团）公司、金能（集团）公司、唐山中润股份公司、迁安中化化工公司等联合开发制定。
《工厂电气控制设备及其应用》学习领域课程标准以遵循职业性、规范性、实践性为原则，以“学工一体、校企融合”思想为指导，面向机电一体化产业，以课程针对的典型工作任务“电动机的结构、原理、控制与应用”为基础，根据“工作内容”来组织课程的教学内容，以13个学习性工作任务为教学活动载体，以采用“教、学、做”相结合的教学方法为核心，以“工作内容”来组织课程内容为着眼点，通过完成整体化工作任务，培养具有良好职业道德和素质，培养训练学生的“综合职业能力”。
一、学习领域定位（课程性质）
本学习领域是供用电技术专业的重要的专业基础课，也是该专业的核心技能之一，本学习领域课程中各学习情境包括直流电动机的检修、变压器的检修及试验、三相异步电动机的检修、单相异步电动机的检修、三相异步电动机的点动和连续运转电路制作与检修、电动机的正反转电路制作与检修、电动机的Y-Δ起动电路制作与检修、电动机的反接制动和能耗制动电路制作与检修、电动机的变极调速电路制作与检修、Z35型钻床控制线路的故障判断与检修、X62W铣床电路的判断与检修、M1432A型万能外圆磨床电路的判断与检修、矿用直流电机车控制电路的检修等，学生通过对各学习情境的学习，使其能够熟练掌握交直流电动机及单相电动机的结构、工作原理及检修工艺和方法，掌握变压器的结构、工作原理及检修工艺和方法，掌握工厂常用电气设备控制电路的组成、工作原理和故障检查及排除方法，为后续课程的学习和将来的就业工作打下坚实基础。
二、培养目标
通过本课程的学习，学生在教师指导下，通过对项目性任务的分析，通过资讯、查阅资料，分解、重构任务，把任务转化为可实施的具体环节，制定相应的实施计划，使学生在实施过程中能简述直流电机、交流电机、控制电机、变压器的结构和工作原理；能定性描述直流电机、交流电机、控制电机的启动、反转、调速、制动方法；熟悉常用低压电器的结构与工作原理，能够根据控制要求合理选择接触器、继电器；能够进行典型控制电路的原理分析与装接；能够进行典型机床电路的原理分析与排故，为中级维修电工以及高级维修电工储备必要的知识与技能，并具备以下工作能力。
1．方法能力目标
（1）培养学生资料收集与整理能力
（2）培养学生制定实施工作计划的能力
（3）培养学生简单的绘图与识图能力
（4）培养学生工艺文件理解能力
（5）培养学生检查、判断能力
（6）培养学生理论知识的运用能力
（7）培养学生谦虚、好学的能力
（8）培养学生勤于思考、做事认真的良好作风
（9）培养学生良好的职业道德
2．社会能力目标
（1）培养学生分析问题、解决问题的能力
（2）培养学生勇于创新、敬业乐业的工作作风
（3）培养学生的沟通能力及团队协作精神
（4）培养学生的质量意识、安全意识、环保意识
（5）培养学生根据工作任务进行合理的分工，互相帮助、协作完成工作任务的能力
（6）培养学生社会责任心
（7）具有与客户、需方，以及其它部门、人员较强的沟通、表达能力
3．专业能力目标
（1）常用电工仪器仪表的使用能力
（2）使用电修工具对电动机故障进行检测和修理能力
（3）对电动机绕组的拆除和嵌放能力
（4）使用综合测试仪对电动机进行检查试验能力
（5）对变压器进行维护、维修和检修能力
（6）更换常用低压电器能力
（7）根据控制电路需要，选择常用低压电器的能力
（8）完成常用低压电器控制系统电路的制作能力
（9）使用仪表，排涂常用低压电器控制系统故障的能力
（10）具有工作记录、技术文件管理与评价反馈能力
三、与前后课程的联系
1．与前续课程的联系
《工厂电气控制设备及其应用》学习领域是供用电技术专业工作过程系统化课程体系中的专业课程。
它是对前续学习领域《电工电子知识与技能训练》知识的直接应用，同时也是对前续理论知识的巩固、延伸和发展。
2．与后续课程的联系
该学习领域有直接联系的后续课程主要是《工厂供电系统的运行与维护》、《可编程序控制器及其应用》、《煤矿电气设备运行与维护》等，它在整个专业培养目标中起着承前肩后和桥梁的作用：
是理论和实践的一体化课程，计划在第二学期和第三学期开设，约228课时。
通过本课程的学习，使学生具备较强的分析问题和解决问题能力，同时具备一定的技术技能，为后续学习领域打下专业基础。
四、教学内容与学时分配
依据课程的学习目标、学习内容，考虑毕业生工作岗位面向和学院教学设备情况安排学习任务。
学习载体所包含的知识和技能应覆盖学习内容和目标，并具有普适性和针对性。
我们的大部分学生毕业后将要面向煤矿、钢铁等较大的重工业企业去从事维修电工工作，而这些企业的动力基本上都是电动机拖动，如果学生具有一般电动机检修、常用控制电路制作和故障排除能力一般就可以完成维修电工的工作任务。
因此《厂电气设备控制实践》在电机方面主要安排了三相异步电动机的检修、单相异步电动机的检修、直流电动机的检修任务、变压器的检修等任务，在控制电路方面主要安排了电动机的点动和连续、正反转、Y-Δ起动、反接制动和能耗制动、变极调速等电路制作和钻床、铣床、磨床电路的判断与检修任务，为适应煤矿企业的要求，还安排了矿用直流电机车控制电路的检修等13个学习情境。
通过这13个学习情境的学习，学生不但能够掌握电机、控制电路维修等方面的技能，还能够全面培养团队协作、沟通表达、工作责任心、职业规范、行业标准等综合素质。
这13个项目遵循了由简单到复杂的排序，每个项目的具体学习任务和学时分配情况如下表所示。
课程情境项目结构与学时分配表
情境
名称
情境内容
主要教学知识点
学习目标
学时
分配
直流电动机的检修
学生要为故障直流电动机进行检修：
（1）对电机进行运行试验，以确定故障现象；
（2）根据故障现象分析叫能原因：
（3）通过电工工具和电工仪表查找故障；
（4）根据故障确定维修方案：
（5）根据预定方案对电机进行全面维修：
（6）通过检查试验确定维修后电机是否合格。
（7）对己完成的工作进行记录存档，评价和反馈。
（1）直流电动机的结构原理
（2）直流电动机的拆卸步骤及方法
（3）直流电动机电绕组的绕制
（4）直流电动机常见故障及维修方法
（5）维修过程的质量记录、技术文件存档
（1）能够使用仪表对电机进行故障查找：
（2）能够使用绕线模重绕新绕组；
（3）能够使用嵌线工具对电动机嵌放新绕组；
（4）能够使用综合测试仪对电动机进行检查试验和型式试验。
（5）具有工作记录、技术文件存档与评价反馈能力。
4
变压器的检修及试验
学生要为变压器进行常规检查和参数试验：
（1）对变压器铭牌抄录，以了解变压器的额定参数；
（2）对变压器进行外观检查，通过油面高度，干燥剂颜色等初步确定变压器存在的缺陷；
（3）摇测变压器绝缘电阻，以确定变压器各处的绝缘情况；
（4）对变压器进行送电观察，以确定铁心的松动情况；
（5）取油样送检，分析变压器油是否需要过滤和更换；
（6）对变压器抽芯检查，对绝缘薄弱点进行处理；
（7）组装后对变压器进行空载、短路试验，记录参数存档，评价和反馈。
（1）变压器的结构原理
（2）单相变压器的空载、负载运行
（3）变压器的运行特性
（4）变压器的首尾端判断
（5）变压器的联结组别
（6）变压器的空载、短路试验
（7）变压器的并联运行
（8）变压器的运行与维护
（9）变压器的拆卸步骤及方法
（10）变压器的常见故障及维修方法
（11）变压器维修过程的质量记录、技术文件存档
（1）能够使用电工仪表对变压器进行常规测量；
（2）能够根据变压器外观初步确定变压器存在的缺陷；
（3）能够根据油样试验参数判断油的质量；
（4）能够抽芯的更换变压器套管；
（5）能够完成变压器的组装；
（6）能够进行变压器进行空载、短路试验；
（7）具有工作记录、技术文件存档与评价反馈能力。
6
三相异步电动机的检修
学生要为故障三相异步电动机进行检修：
（1）对电机进行运行试验，以确定故障现象；
（2）根据故障现象分析可能原因；
（3）通过电工工具和电工仪表查找故障；
（4）根据故障确定维修方案：
（5）根据预定方案对电机进行全面维修；
（6）通过检查试验确定维修后电机是否合格。
（7）对已完成的工作进行记录存档，评价和反馈。
（1）三相异步电动机的结构原理
（2）三相异步电动机的拆卸步骤及方法
（3）三相异步电动机定子绕组的绕制
（4）三相异步电动机常见故障及维修方法
（5）维修过程的质量记录、技术文件存档
（1）能够使用拆卸工具拆除电动机的旧绕组；
（2）能够使用绕线模重绕新绕组：
（3）能够使用嵌线工具对电动机嵌放新绕组；
（4）能够使用综合测试仪对电动机进行检查试验和型式试验：
（5）具有工作记录、技术文件存档与评价反馈能力
4
单相异步电动机的检修
学生要为故障单相异步电动机进行检修：
（1）对电机进行运行试验，以确定故障现象；
（2）根据故障现象分析可能原因：
（3）通过电工工具和电工仪表查找故障；
（4）根据故障确定维修方案；
（5）根据预定方案对电机进行全面维修：
（6）通过榆查试验确定维修后电机是否合格。
（7）划已完成的工作进行记录存档，评价和反馈。
（1）单相异步电动机的结构原理
（2）单相异步电动机的拆卸步骤及方法
（3）单相异步电动机定了绕组的绕制
（4）单相异步电动机常见故障及维修方法
（5）维修过程的质量记录、技术文件存档
（1）能够使用仪表对电机进行故障查找：
（2）能够使用绕线模重绕新绕组；
（3）能够使用嵌线工具对电动机嵌放新绕组；
（1）能够使用综合测试仪对电动机进行检查试验和型式试验。
（5）具有工作记录、技术文件存档与评价反馈能力。
4
三相异步电动机的点动和连续运转电路制作与检修
（1）按照给定的原理图在规定的时间内完成板前配线；
（2）对电路进行带负载操作试验；
（3）对电路各类故障进行处理；
（4）归纳总结和进行评价。
（1）低压电器基本知识；
（2）低压电器的选择方法；
（3）保护电器的参数整定；
（4）电路原理图的识图和原理描述；
（5）电路的无压检查法和带压检查法；
（6）电路故障的排除；
（7）电路的设计原则。
（1）能够按照给定的原理接线图实施电路的装接。
（2）能对控制电路进行标号的设计；
（3）会使用万用表对装接的控制电路进行故障排除；
（4）能根据控制要求设计有工业用途的基本控制电路；
（5）能提出设备、材料、工具清单；
（6）能进行资料的整理、存档。
4
电动机的正反转电路制作与检修
（1）按照给定的原理图在规定的时间内完成板前配线；
（2）对电路进行带负载操作试验；
（3）对电路各类故障进行处理；
（4）归纳总结和进行评价。
（1）工厂常用的基本控制电路；
（2）控制电路保护的实现；
（3）控制电路中的自锁和互锁；
（4）电路原理图的识图和原理描述；
（5）电路的无压检查法和带压检查法；
（6）电路故障的排除；
（1）能够按照给定的原理接线图实施电路的装接。
（2）能合理安排器件的布局和确定控制线的最少根数；
（3）会使用万用表对装接的控制电路进行故障排除；
（4）能根据控制要求设计有工业用途的正反转和自动往返控制电路；
（5）能提出设备、材料、工具清单；
（6）能进行资料的整理、存档。
4
电动机的Y-Δ起动电路制作与检修
（1）按照给定的原理图在规定的时间内完成板前配线；
（2）对电路进行带负载操作试验；
（3）对电路各类故障进行处理；
（4）归纳总结和进行评价。
（1）电动机的起动方法；
（2）电动机降压起动的原理、特点和应用场合；
（3）时间继电器的整定；
（4）电路原理图的识图和原理描述；
（5）电路的无压检查法和带压检查法；
（6）电路故障的排除；
（7）电路的设计原则。
（1）能够按照给定的原理接线图实施电路的装接。
（2）能熟练叙述电路的控制过程；
（3）会使用万用表对装接的控制电路进行故障排除；
（4）能根据控制要求设计手动和自动转换的Y-Δ起动控制电路；
（5）能提出设备、材料、工具清单；
（6）能进行资料的整理、存档。
4
电动机的反接制动和能耗制动电路制作与检修
（1）按照给定的原理图在规定的时间内完成板前配线；
（2）对电路进行带负载操作试验；
（3）对电路各类故障进行处理；
（4）归纳总结和进行评价。
（1）电动机的制动方法、原理和特点；
（2）电动机各种制动方法的应用场合；
（3）速度继电器的整定；
（4）电路原理图的识图和原理描述；
（5）电路的无压检查法和带压检查法；
（6）电路故障的排除；
（7）电路的设计原则。
（1）能够按照给定的原理接线图实施电路的装接。
（2）能熟练叙述电路的控制过程；
（3）会使用万用表对装接的控制电路进行故障排除；
（4）能根据控制要求设计按速度原则和时间原则控制的反接制动和能耗制动电路电路；
（5）能提出设备、材料、工具清单；
（6）能进行资料的整理、存档。
4
电动机的变极调速电路制作与检修
（1）按照给定的原理图在规定的时间内完成板前配线；
（2）对电路进行带负载操作试验；
（3）对电路各类故障进行处理；
（4）归纳总结和进行评价。
（1）电动机的调速方法、原理和特点；
（2）电动机各种调速方法的应用场合；
（3）速度继电器的整定；
（4）电路原理图的识图和原理描述；
（5）电路的无压检查法和带压检查法；
（6）电路故障的排除；
（7）电路的设计原则。
（1）能够按照给定的原理接线图实施电路的装接。
（2）能熟练叙述电路的控制过程；
（3）会使用万用表对装接的控制电路进行故障排除；
（4）能根据控制要求设计手动和自动转换的变极调速电路控制电路；
（5）能提出设备、材料、工具清单；
（6）能进行资料的整理、存档。
4
Z35型钻床控制线路的故障判断与检修
（1）熟练识别控制电路中的元器件；
（2）顺利分析电路的接线和控制原理；
（3）熟练操作Z35钻床；
（4）实施Z35钻床控制线路的模拟排故；
（5）进行资料的整理、存档。
（1）车床的结构、用途及电路原理；
（2）接线图的识读；
（3）钻床的结构、用途及电路原理；
（4）机床电路的常见故障、检查方法和排除方法；
（1）能识别控制电路中的元器件；
（2）能通过万用表判别元器件的线圈、常开触点、常闭触点、延时触点，并能判断元器件的好坏；
（3）能独立分析电气控制原理图；
（4）能表述Z35钻床的具体功能；
（5）能实施Z35钻床控制线路的模拟故障排故；
（6）能根据要求对Z35钻床控制电路进行局部的改进；
（7）能进行资料的整理、存档。
4
M1432A型万能外圆磨床电路的判断与检修
（1）熟练识别控制电路中的元器件；
（2）顺利分析电路的接线和控制原理；
（3）熟练操作M1432A型磨床电路；
（4）实施M1432A型磨床控制线路的模拟排故；
（5）进行资料的整理、存档。
（1）磨床的结构、用途及电路原理；
（2）磨床接线图的识读；
（3）磨床电动机的变速原理；
（4）磨床电路的常见故障、检查方法和排除方法；
（1）能识别控制电路中的元器件；
（2）能通过万用表判别元器件的好坏；
（3）能独立分析电气控制原理图；
（4）能根据动作现象和测量数据判断故障点；
（5）能实施M1432A型磨床控制线路的模拟故障排故；
（6）能根据要求对M1432A型磨床控制电路进行局部的改进；
（7）能进行资料的整理、存档。
6
X62W铣床电路的判断与检修
（1）熟练识别控制电路中的元器件；
（2）顺利分析电路的接线和控制原理；
（3）熟练操作X62W铣床电路；
（4）实施X62W铣床控制线路的模拟排故；
（5）进行资料的整理、存档。
（1）铣床的结构、用途及电路原理；
（2）接线图的识读；
（3）铣床的进给互锁、和低速冲动原理；
（4）铣床电路的常见故障、检查方法和排除方法；
（1）能识别控制电路中的元器件；
（2）能通过万用表判别元器件的好坏；
（3）能独立分析电气控制原理图；
（4）能根据动作现象和测量数据判断故障点；
（5）能实施X62W铣床控制线路的模拟故障排故；
（6）能根据要求对X62W铣床控制电路进行局部的改进；
（7）能进行资料的整理、存档。
6
矿用直流电机车控制电路的检修
（1）熟练识别控制电路中的元器件；
（2）分析电路的组成和工作原理；
（3）模拟操作电机车；
（4）实施电机车控制线路的排故检查；
（5）进行资料的整理、存档。
（1）矿用直流电机车的结构、用途；
（2）矿用直流电机车电路的工作原理；
（3）电机车的起动、制动、调速方法；
（4）电机车电路中的保护和实现方法；
（5）电机车的常见故障、检查方法和排除方法；
（1）能识别控制电路中的元器件；
（2）能通过万用表判别电力电子等元器件的好坏；
（3）能研究分析电气控制原理图；
（4）能根据动作现象和测量数据分析可能的故障点；
（5）能研究实施电机车控制线路的故障排除；
（6）能进行资料的整理、存档。
6
合计
60
五、学习资源的选用
1．教材选取的原则
以培养实践能力、创新能力和创业能力为指导思想，贯彻高职高专培养目标，强调理论与实践的结合、教材与实际的结合、操作与管理的结合，理论实践一体化教材。
2．推荐教材
由于近几年教学改革的速度不断加快，教材的发展出现了滞后或与各校的特色和培养方向不吻合的现象，因此许多学校都在根据自己的需要自编本校用书，我院也应该从我们的培养方案和培养目标出发，与专业指导委员会一起研究开发自己的教学用书。
对教材的要求如下：
（1）教材应充分体现任务引领、实践导向课程的设计思想和突出实践观点。
（2）教材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，结合国家职业技能证书考证组织教材内容。
（3）教材要以常用电动机和实际电气控制线路为载体，引入必须的专业知识，增加实践内容，强调理论在实践过程中的应用。
（4）教材应图文并茂，提高学生的学习兴趣，加深学生对电动机和工厂电气控制设备的认识和理解。
教材表达必须精炼、准确、科学。
（5）教材内容应体现先进性、通用性、实用性，要将本专业的新技术、新方法、新成果及时地纳入教材，使教材更贴近本专业的发展和实际需要。
（6）教材中学习情境的设计内容要具体，并具有可操作性。
3．参考的教学资源
（1）文字教学资源
编制项目教学指导书及学生自主学习指导书，编制各种应用案列，丰富各种维修手册，开阔学生视野，为教师和学生提供参考。
（2）音像及多媒体教学资源
广泛收集电动机和电气控制技术应用及设备安装、检修等活动的录像资源，用于作为项目教学或案列学习，制作学习领域的学习课件或网络课程。
（3）教学网站建设
将《工厂电气控制设备及其应用》的课程标准、教学指导、学习指导、考核题库及标准答案、应用案例、网络课件等资源上网，设置网络答疑栏目，完善和增加多媒体教室，为教师教学、学生自主学习提供广泛的可用资料和学习空间。
（4）充分利用和扩大多功能教室资源
在充分利用现有电机实训室、实训中心的基础上，要考虑设备展览和检修的空间及工位，在开展好教学的同时，课余及周末可开放，推进学生学习的积极性，努力为社会培养更多更好的维修电工高技能人才。
六、教师要求
1．具有深厚的电机、控制电路理论功底和丰富的教学经验
2．具有丰富的维修经验、维修技术过硬等能力
3．具有项目设计、项目组织、语言沟通表达能力
4．具备在相关行业、领域实际工作经历3年和高级维修电工技能
5．具备设计基于生产过程教学法的设计应用能力。
6．具有先进的教学力法、有比较强的现场驭驾能力
7．具有根据教学情境需要，设计、制作演示动画和课件的能力
8．具有良好的职业道德和责任心
七、学习场地、设施要求
为保证学生顺利实施与完成教学任务，本学习领域必须在实践理论一体化教室或专用实训室完成教学过程。
学习场地及设施的具体要求见下
学习场地、设施
学习情境
学习场地、设施
直流电动机的检修
教学场地：
多媒体教室，电机、气控制实训室，综合实训车间
设备/材料：
直流电动机、直流发电机、熔断器、空气开关、接触器、按钮、导线、起重机设施等
电工工具：
电工钳、低压验电器、尖嘴钳、斜口钳、剥线钳、十字螺丝刀、一字螺丝刀
仪器仪表：
万用表、兆欧表、电压表、电流表、功率表、电桥等
多媒体设备：
电脑、投影仪、扩音器、音箱等
变压器的检修及试验
教学场地：
多媒体教室，电机、气控制实训室，综合实训车间
设备/材料：
单相变压器、三相干式变压器、三相油浸变压器、熔断器、空气开关、按钮、导线、起重机设施等
电工工具：
电工钳、低压验电器、尖嘴钳、斜口钳、剥线钳、十字螺丝刀、一字螺丝刀
仪器仪表：
万用表、兆欧表、电压表、电流表、功率表、电桥等
多媒体设备：
电脑、投影仪、扩音器、音箱等
三相异步电动机的检修
教学场地：
多媒体教室，电机、气控制实训室，综合实训车间
设备/材料：
三相笼型异步电动机、三相绕线异步电动机、单相异步电动机、熔断器、空气开关、交流接触器、热继电器、时间继电器、控制变压器、按钮、导线、起重机设施等
电工工具：
电工钳、低压验电器、尖嘴钳、斜口钳、剥线钳、十字螺丝刀、一字螺丝刀
仪器仪表：
万用表、兆欧表、电压表、电流表、功率表、电桥等
多媒体设备：
电脑、投影仪、扩音器、音箱等
单相异步电动机的检修
教学场地：
多媒体教室，电机、气控制实训室，综合实训车间
设备/材料：
三相笼型异步电动机、三相绕线异步电动机、单相异步电动机、熔断器、空气开关、交流接触器、热继电器、时间继电器、控制变压器、按钮、导线、起重机设施等
电工工具：
电工钳、低压验电器、尖嘴钳、斜口钳、剥线钳、十字螺丝刀、一字螺丝刀
仪器仪表：
万用表、兆欧表、电压表、电流表、功率表、电桥等
多媒体设备：
电脑、投影仪、扩音器、音箱等
三相异步电动机的点动和连续运转电路制作与检修
教学场地：
多媒体教室，电机、气控制实训室，综合实训车间
设备/材料：
三相笼型异步电动机、盘板、熔断器、空气开关、交流接触器、热继电器、时间继电器、控制变压器、整流器件、按钮、导线等
电工工具：
电工钳、低压验电器、尖嘴钳、斜口钳、剥线钳、十字螺丝刀、一字螺丝刀
仪器仪表：
万用表、兆欧表等
多媒体设备：
电脑、投影仪、扩音器、音箱等
电动机的正反转电路制作与检修
教学场地：
多媒体教室，电机、气控制实训室，综合实训车间
设备/材料：
三相笼型异步电动机、盘板、熔断器、空气开关、交流接触器、热继电器、时间继电器、控制变压器、整流器件、按钮、导线等
电工工具：
电工钳、低压验电器、尖嘴钳、斜口钳、剥线钳、十字螺丝刀、一字螺丝刀
仪器仪表：
万用表、兆欧表等
多媒体设备：
电脑、投影仪、扩音器、音箱等
电动机的Y-Δ起动电路制作与检修
教学场地：
多媒体教室，电机、气控制实训室，综合实训车间
设备/材料：
三相笼型异步电动机、盘板、熔断器、空气开关、交流接触器、热继电器、时间继电器、控制变压器、整流器件、按钮、导线等
电工工具：
电工钳、低压验电器、尖嘴钳、斜口钳、剥线钳、十字螺丝刀、一字螺丝刀
仪器仪表：
万用表、兆欧表等
多媒体设备：
电脑、投影仪、扩音器、音箱等
电动机的反接制动和能耗
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