1、电机与电气控制教学方案 机电一体化技术 专业 电机与电气控制 课程教学方案一、 课程分析：机电专业培养德智体美劳全面发展的具有机械、电子、液（气）压一体化技术基本理论，掌握本专业设备的操作、维护、调试和维修，掌握应用机电一体化设备加工的工艺设计和加工工艺的基本方法和基本技能的中级工程技术人才。通过本课程的学习，学生具备交流电动机简单的继电控制线路的设计能力，具备对常用电气设备中继电控制线路的调试、制作、故障诊断和排除能力；同时还能使学生掌握为后续综合技能培训所需要的专业基础知识，这些本课程的专业能力，同时还可以使学生获得交流表达、数字运算、革新创新、自我提高、与人合作、解决问题、等方面的职业能
2、力。这正是我们开设这门课程的目的也即本课程需要完成的任务。二、 教学目标1、知识目标： （1）直流与交流电机、低压电器以及变压器的基本结构、工作原理和常见故障分析；（2）电机拖动中典型问题分析；（3）常用电气控制电路的分析和设计；（4）PLC编程（三菱系列）的基本方法；（5）使用Pcschematic Elautomation软件绘制电气控制图。2、能力目标：（1）具备中级电工职业资格认证所必须的电机与电气控制技能； （2）交直流电机的选用、维修维护能力；（3）变压器的使用、维修维护能力；（4）具有查阅手册等工具书和设备铭牌、产品说明书、产品目录等资料的能力；（5）阅读电气原理图的能力；（6）
3、低压电器的选用和简单电气控制电路的设计能力；（7）机床控制线路的故障排出能力；（8）具备PLC基本编程及调试能力；（9）具备使用Pcschematic软件绘制电气控制图的能力。3、情感目标：（1）激发学生的学习兴趣和探索精神，指导学生掌握正确的学习方法；（2）在实践中，培养学生的安全操作意识以及做好本职工作的职业精神；（3）执行行业标准和法规，注重技术安全和劳动保护。（4）培养学生的自学能力，以及与人沟通的能力；（5）培养学生的团队合作精神，形成优良的协作能力与动手能力。三、课程设计1、内容设计（教学情境设计）教学情境、任务知识点能力点教学形式、方法、地点、环境、组织形式建议教学情境1异步电动
4、机的维修子教学情境1.1异步电动机的认识任务1.1.1异步电动机的认识1、 异步电动机的结构与原理2、 异步电动机的铭牌数据3、 异步电动机的分类及实物的认识1、掌握异步电动机的构造组成2、掌握异步电动机的铭牌参数3、知道异步电动机的分类1、实验室实物教学2、采用多媒体展示任务1.1.2异步电动机的拖动方式1、 三相异步电动机的机械特性2、 三相异步电动机的起动与调速方式3、 三相异步电动机的反转与制动方式1、 掌握异步电动机机械特性曲线的特殊点分析2、 掌握三相异步电动机的起动方式以及改善起动性能的方法3、 了解三相异步电动机的调速方式与反转和制动方式讲授法与多媒体相结合的教学方法子教学情境
5、1.2异步电动机的维修任务1.2.1异步电动机的维护1、 起动前的准备2、 起动时的注意事项以及运行中的监视1、 掌握运行维护的技能2、 能认真观察了解电动机运行时电压、电流、声音、温度的变化讲授法与多媒体相结合的教学方法任务1.2.2异步电动机的维修1、 检查异步电动机故障的一般步骤2、 常见故障及其处理方法1、 加强学生对电动机小修及大修项目的了解2、 能及时发现事故苗头有一定的排除能力讲授法与多媒体相结合的教学方法子教学情境1.3异步电动机的拆装任务1.3.1异步电动机的拆装1、 异步电动机的拆卸2、 异步电动机的装配3、 异步电动机装配后的检查1、 掌握拆装工艺及技术，为维修打下基础2
6、、 了解其结构，有关数据，增强对电动机理性认识3、 掌握和熟悉拆装工具的使用1、 实验室实物教学2、 学生分组动手操作子教学情境1.4三相异步电动机定子绕组首尾端得判别任务1.4.1用36V交流电源和灯泡判别首尾端1、 用36V交流电源和灯泡判别首尾端的步骤及方法1、 掌握首尾端判断的操作技术2、 理解判断首尾端方法的原理1、 实验室实物教学2、 学生分组动手操作任务1.4.2用万用表判别首尾端1、 用万用表判别首尾端步骤及方法1、 掌握首尾端判断的操作技术2、 理解判断首尾端方法的原理1、 实验室实物教学2、 学生分组动手操作教学情境2异步电动机的拖动控制设计与实现子教学情境2.1电气控制的
7、基本知识任务2.1.1低压电器元件的认识1、 低压电器的分类2、 产品电气型号3、 低压电器的选用标准4、 常用术语1、 认识各种低压电器，掌握低压电器的各种分类及用途2、 了解各种低压电器的型号、参数含义1、 课堂讲解结合实物图片教学2、 采用多媒体演示的方法任务2.1.2电气图1、 电气图的符号2、 电气控制图的分类与绘制规则1、 能正确、熟练的识读各种电气图通过具体实例讲解任务2.1.3电气控制线路的制作方式1、 分析电气原理图并绘制安装接线图2、 检查并固定电器元件3、 按图接线4、 检查线路并试车1、 掌握电动机控制线路的制作方式结合具体实例讲解子教学情境2.2异步电动机的典型控制任
8、务2.2.1异步电动机的单向点动控制1、 新元器件的认识2、 单向点动控制电路的设计3、 单向电动控制的实现1、 了解新元器件的基本结构原理2、 掌握点动控制线路的设计思路及安装方法1、 实物教学2、 应用多媒体技术来展示3、 采用“教、学、做”一体化的教学模式任务2.2.2异步电动机的单向起动控制1、 热继电器的认识2、 单向起动控制电路的设计3、 单向起动控制的实现1、 了解热继电器的基本结构及工作原理2、 掌握单向起动控制线路的设计思路及安装方法1、 实物教学2、 应用多媒体技术来展示4、 采用“教、学、做”一体化的教学模式任务2.2.3异步电动机的正反向起动及双重联锁正反向起动控制1、
9、 正反向起动控制电路的设计与实现2、 双重联锁正反向起动控制电路的设计与实现1、 掌握正反向起动控制线路的设计思路及安装方法2、 掌握双重联锁正反向起动控制线路的设计思路及安装方法1、 采用启发式教学，引导学生设计电路，按照图纸安装、检查、试车2、 通过让学生动手实验来达到本次课的教学目的任务2.2.4异步电动机的行程控制与自动往复循环控制1、 行程开关的介绍2、 小车行程控制电路的设计与实现3、 自动往复控制电路的设计与实现1、 了解行程开关的基本结构及工作原理2、 掌握小车行程控制线路的设计思路及安装方法3、 掌握自动往复循环控制线路的设计思路及安装方法1、 结合实物介绍所用到的器件2、
10、采用启发式教学，引导学生按照图纸安装、检查、试车3、 学生分组进行操作子教学情境2.3笼型异步电动机的Y-起动控制任务2.3.1手动及按钮转换Y-起动控制1、 手动起动器的介绍2、 手动及按钮转换Y-控制电路的设计与实现1、 了解手动起动器的基本结构及工作原理2、 掌握手动及按钮转换Y-控制线路的设计思路及安装方法1、 结合实物介绍所用到的器件2、 采用启发式教学，引导学生按照图纸安装、检查、试车3、 学生分组进行操作任务2.3.2时间继电器转换的Y-起动控制1、 时间继电器的介绍2、 时间继电器转换的Y-控制电路的设计与实现1、 了解时间继电器的基本结构及工作原理2、掌握时间继电器转换的Y-
11、控制线路的设计思路及安装方法1、结合实物介绍所用到的器件2、采用启发式教学，引导学生按照图纸安装、检查、试车3、学生分组进行操作子教学情境2.4异步电动机的制动控制任务2.4.1反接制动控制1、 速度继电器的认识2、 单向反接制动控制电路的设计与实现1、 了解速度继电器的基本结构及工作原理2、 掌握单向反接制动控制线路的设计思路及安装方法1、结合实物介绍所用到的器件2、采用启发式教学，引导学生按照图纸安装、检查、试车3、学生分组进行操作任务2.4.2能耗制动控制1、单向能耗制动控制电路的设计与实现1、掌握单向能耗制动控制线路的设计思路及安装方法1、结合实物介绍所用到的器件2、采用启发式教学，引
12、导学生按照图纸安装、检查、试车3、学生分组进行操作子教学情境2.5异步电动机的保护及维修任务2.5.1异步电动机的保护1、 短路及过载保护2、 过电流与欠电压保护3、 零电压与漏电保护1、掌握电气控制系统中常对电机实施的保护措施1、结合相关器件图片讲解其保护作用及其工作原理2、采用多媒体教学法任务2.5.2电控线路故障诊断与维修1、 电气设备的维护与保养2、 电控线路的故障检修1、 掌握运行维护的技能2、 能及时发现事故苗头有一定的排除能力1、 讲授中应分起动前的准备、起动时的注意事项、运行中的监视、电动机的定期维修、常见故障及排除方法。2、填写运行记录和故障电动机的有关情况及数据记录教学情境
13、3低压电气控制系统设计与应用任务3.1电气控制系统设计1、 电气控制系统设计的主要内容2、 电气控制系统设计的一般原则与规律及注意事项3、 电气控制系统的设计方法1、掌握电气控制系统的设计方法通过课堂讲解使学生形成基本的电气控制系统设计的思想任务3.2普通车床的电气控制系统1、 普通车床的主要结构及电气控制2、 常见故障研究与处理方法1、 掌握如何制定设计方案、绘制草图2、 熟练绘制电气原理图以及元器件选择、测试，绘制安装图，控制柜拆卸1、 深入现场，了解普通车床CDZ6140及CQ6136的结构和具体工作过程2、通过了解，让学生分析出相应的电气原理图并能画出电器布置图与安装接线图任务3.3摇
14、臂钻床的电气控制系统1、 摇臂钻床的电气控制原理图及分析2、 常见故障研究与处理方法1、 掌握电气控制原理图组成及作用2、 熟练对常见故障分析和排除1、采用现场教学法，使学生能分析出电气原理图2、在充分熟悉各个电器的安装基础上能对常见的故障进行排除教学情境4变压器的运用和维护任务4.1.1变压器的认识1、 变压器的构造和分类2、 变压器的基本工作原理3、 变压器的铭牌数据1、认识各种变压器，掌握构造、组成。2、掌握性能参数的含义。3、了解变压器的原理。1、采用“教、学、做”一体化的教学模式2、利用多媒体技术展示原理3、参观变压器厂，了解变压器的制作过程，增加感性认识任务4.1.2单相变压器的运
15、行、试验1、 变压器的运行方式2、 单向变压器的试验方式1、掌握单相变压器的接线使用。2、掌握运行参数的测量、运算。3、了解单相变压器的特性。1、采用“教、学、做”一体化的教学模式2、加强实验教学，增强学生的动手能力及实践经验任务4.1.3三相变压器及其应用1、 三相变压器的磁路2、 变压器的联结组3、 三相变压器的并联运行1、掌握变压器的连接组别2、了解并联运行的原理及条件3、分析变压器的磁路。分小组讨论法任务4.1.4特种变压器的运用1、 自耦变压器2、 仪用互感器1、掌握自耦变压器的使用2、掌握电压互感器的使用3、掌握电流互感器的使用1、实物教学2、采用多媒体技术展示当今先进的变压器任务
16、4.1.5变压器的维修1、 小型变压器常见故障分析与处理2、 小型变压器的重绕与修理1、掌握小型变压器的拆卸、制作、装配工艺2、培养学生的实践制作能力采用理论教学与实验教学相结合的“教、学、做”一体化的教学模式教学情境5直流电动机与拖动控制任务5.1.1直流电动机的认识1、 直流电动机的工作原理2、 直流电机的结构与分类3、 直流电机的铭牌数据4、 直流电动机的机械特性1、认识各种直流电动机，掌握构造组成2、掌握直流电动机性能参数的含义3、理解直流电动机的工作原理。1、实物教学法2、采用多媒体技术展示各种直流电动机任务5.1.2直流电动机的拖动与实现1、 直流电动机起动和反转控制及实现2、 直
17、流电动机的调速控制及实现3、 直流电动机的制动控制及实现1、 掌握直流电动机的起动和反转、调速及制动的电气原理图与实现方法1、实验室现场教 学，采用“教、学、做”一体化的教学模式2、通过让学生动手操作，掌握直流电动机的基本控制方式任务5.1.3直流电动机的维修1、 直流电动机的常见故障及处理方法2、 直流电动机修理后的检查和试验1、掌握一些常见的故障分析方法。 2、熟练对电枢绕组、换向器和电刷上面的故障排除。理论讲解结合多媒体教学，并让学生分组进行讨论教学情境6PLC基础知识技能子教学情境6.1PLC的认识任务6.1.1 PLC历史发展与功能1、 PLC诞生的历史背景与意义。2、 PLC与继电
18、器、接触器的本质区别。1、 了解PLC诞生的历史背景与意义。2、 掌握PLC与继电器、接触器的本质区别。教学做一体、多媒体教学任务6.1.2 PLC的应用领域1、 PLC在工业控制的作用。2、 PLC应用的领域。1、 了解PLC在工业控制的作用。2、 了解PLC应用的领域及地位。3、 熟悉PLC主要生产厂商。讲授法子教学情境6.2 PLC的组成与工作原理任务6.2.1 PLC组成结构1、 PLC的硬件组成。2、 PLC的软件系统。1、 掌握PLC的硬件组成。2、 熟悉了解PLC的软件系统。讲授法与试验现场教学法相结合任务6.2.2 PLC工作原理1、 PLC的循环扫描工作方式。2、 输入、输出
19、特点。1、 掌握PLC循环扫描工作方式2、 掌握PLC的输入、输出特点。讲授法与试验现场教学法相结合子教学情境6.3 PLC的编程语言与编程方法任务6.3.1 PLC编程语言1、 PLC编程语言分类。2、 PLC编程语言的特点1、 了解PLC编程语言分类。2、 掌握PLC编程语言的特点。讲授法任务6.3.2 PLC编程PLC编程方法1、 PLC编程PLC编程方法分类。2、 常用PLC编程方法1、 了解PLC编程PLC编程方法分类。2、 掌握常用PLC编程方法讲授法子教学情境6.4 PLC的编程软件使用任务6.4.1 PLC编程软件（GX）使用1、 PLC编程PLC编程软件GXDeveloper
20、的基本功能2、 GXDeveloper的使用方法1、了解PLC编程PLC编程软件GXDeveloper的基本功能2.掌握GXDeveloper使用方法。讲授法与试验相结合的教学方法教学情境7PLC基本指令的应用任务7.1.1三相异步电动机点动及连续控制3、 PLC编程元件I/0地址分配。4、 梯形图编程系统组态连接1、 掌握PLC编程元件I/0地址分配方法。5、 会梯形图编程能进行系统组态连接讲授法与试验相结合的教学方法任务7.1.2三相异步电动机正反转控制1、PLC编程元件I/0地址分配。2.梯形图编程3、系统组态连接1、掌握PLC编程元件I/0地址分配方法。2.会梯形图编程3.能进行正反转
21、控制系统组态连接讲授法与试验相结合的教学方法任务7.1.3多台电动机顺序启动、逆序停止控制1、PLC编程元件I/0地址分配。2.梯形图编程3、系统组态连接1、掌握PLC编程元件I/0地址分配方法。2.会梯形图编程3.能进行顺序控制系统组态连接讲授法与试验相结合的教学方法任务7.1.4三相异步电动机Y/启动停止控制1、PLC编程元件I/0地址分配。2.梯形图编程3、系统组态连接1、掌握PLC编程元件I/0地址分配方法。2.会梯形图编程3.能进行Y/启动停止控制系统组态连接讲授法与试验相结合的教学方法任务7.1.5四组抢答器控制1、PLC编程元件I/0地址分配。2.梯形图编程3、系统组态连接1、掌
22、握PLC编程元件I/0地址分配方法。2.会梯形图编程3.能进行四组抢答器控制系统组态连接讲授法与试验相结合的教学方法教学情境8PLC基本指令功能指令的综合应用任务8.1.1交通信号灯控制1、PLC编程元件I/0地址分配。2.步进指令等功能指令3、梯形图编程4、系统组态连接1、能进行PLC编程元件I/0地址分配。2.掌握步进指令等功能指令3、.掌握梯形图编程4、.掌握交通信号灯控制系统组态连接讲授法与试验相结合的教学方法任务8.1.2工业机械手控制1、PLC编程元件I/0地址分配。2.步进指令等功能指令3、梯形图编程4、系统组态连接1、能进行PLC编程元件I/0地址分配。2.掌握步进指令等功能指
23、令3、.掌握梯形图编程4、.掌握工业机械手控制系统组态连接讲授法与试验相结合的教学方法任务8.1.3步进电机控制1、PLC编程元件I/0地址分配。2.步进指令等功能指令3、梯形图编程4、系统组态连接1、能进行PLC编程元件I/0地址分配。2.掌握步进指令等功能指令3、.掌握梯形图编程4、.掌握步进电机系统组态连接讲授法与试验相结合的教学方法教学情境9使用Pcschematic Elautomation软件绘制电气控制图任务9.1. 1认识PcschematicElautomation软件1、 Pcschemati的功能2、 工程文件建立与设计1、 熟悉Pcschemati的功能2、 掌握工程文
24、件建立与设计方法与技巧讲授法与多媒体相结合的教学方法任务9.1. 2使用Pcschematic Elautomation软件绘制典型电气控制图1、 Pcschemati标准方案的建立2、 电动机双重互锁电路设计1、 掌握Pcschemati标准方案的建立2、 掌握电动机双重互锁电路设计讲授法与试验相结合的教学方法3、 教学方法设计教学情境、任务教学方式方法、实施步骤备注教学情境1异步电动机的维修子教学情境1.1异步电动机的认识任务1.1.1异步电动机的认识现场教学法任务1.1.2异步电动机的拖动方式现场教学法子教学情境1.2异步电动机的维修任务1.2.1异步电动机的维护项目教学法任务1.2.2
25、异步电动机的维修项目教学法子教学情境1.3异步电动机的拆装任务1.3.1异步电动机的拆装项目教学法子教学情境1.4三相异步电动机定子绕组首尾端得判别任务1.4.1用36V交流电源和灯泡判别首尾端实际操作法任务1.4.2用万用表判别首尾端实际操作法教学情境2异步电动机的拖动控制设计与实现子教学情境2.1电气控制的基本知识任务2.1.1低压电器元件的认识参观讨论法任务2.1.2电气图讲授法任务2.1.3电气控制线路的制作方式讲授法子教学情境2.2异步电动机的典型控制任务2.2.1异步电动机的单向点动控制实际操作法任务2.2.2异步电动机的单向起动控制实际操作法任务2.2.3异步电动机的正反向起动及
26、双重联锁正反向起动控制实际操作法任务2.2.4异步电动机的行程控制与自动往复循环控制实际操作法子教学情境2.3笼型异步电动机的Y-起动控制任务2.3.1手动及按钮转换Y-起动控制实际操作法任务2.3.2时间继电器转换的Y-起动控制实际操作法子教学情境2.4异步电动机的制动控制任务2.4.1反接制动控制实际操作法任务2.4.2能耗制动控制实际操作法子教学情境2.5异步电动机的保护及维修任务2.5.1异步电动机的保护现场教学法任务2.5.2电控线路故障诊断与维修现场教学法教学情境3低压电气控制系统设计与应用任务3.1电气控制系统设计引导文法任务3.2普通车床的电气控制系统现场教学法任务3.3摇臂钻
27、床的电气控制系统现场教学法教学情境4变压器的运用和维护任务4.1.1变压器的认识现场教学法任务4.1.2单相变压器的运行、试验实际操作法任务4.1.3三相变压器及其应用实际操作法任务4.1.4特种变压器的运用现场教学法任务4.1.5变压器的维修引导文法教学情境5直流电动机与拖动控制任务5.1.1直流电动机的认识现场教学法任务5.1.2直流电动机的拖动与实现实际操作法任务5.1.3直流电动机的维修实际操作法教学情境6 PLC基础知识技能子教学情境6.1PLC的认识任务6.1.1 PLC历史发展与功能现场教学法任务6.1.2 PLC的应用领域现场教学法子教学情境6.2 PLC的组成与工作原理任务6
28、.2.1 PLC组成结构现场教学法任务6.2.2 PLC工作原理现场教学法子教学情境6.3 PLC的编程语言与编程方法任务6.3.1 PLC编程语言现场教学法任务6.3.2 PLC编程PLC编程方法现场教学法子教学情境6.4 PLC的编程软件使用任务6.4.1 PLC编程软件（GX）使用现场教学法教学情境7PLC基本指令的应用任务7.1.1三相异步电动机点动及连续控制实际操作法任务7.1.2三相异步电动机正反转控制实际操作法任务7.1.3多台电动机顺序启动、逆序停止控制实际操作法任务7.1.4三相异步电动机Y/启动停止控制实际操作法任务7.1.5四组抢答器控制项目教学法教学情境8 PLC基本指
29、令功能指令的综合应用的综合应用任务8.1.1交通信号灯控制项目教学法任务8.1.2工业机械手控制项目教学法任务8.1.3步进电机控制实际操作法教学情境9使用Pcschematic Elautomation软件绘制电气控制图任务9.1. 1认识PcschematicElautomation软件现场教学法任务9.1. 2使用Pcschematic Elautomation软件绘制典型电气控制图实际操作法 四、考核说明总成绩（100%）=平时考核成绩（40%）+课程结束考核成绩（60%）平时成绩：平时考核成绩（40%）=作业实习报告（20%）+实践过程（20%）课程结束考核成绩（60%）=实践考核（30%）+理论考核（30%）（此项操作参照职业标准
