緒論

1.概述

（1）課程性質

電氣控制技術是電氣自動化、機電一體化技術、工業網絡技術、工業機器人技術、機械制造與自動化等專業的一門專業課程，其目標是培養學生從事電氣設備控制系統的安裝、調試與維護等的基本職業能力，學生應能通過《電工四級》國家職業資格鑒定，并為后續專業課程的學習作前期準備。

（2）課程設計理念

1）增強現代意識，培養專門人才。

學生掌握了電氣控制技術，能夠從事電氣控制設備和機電一體化設備的運行、安裝、調試與維護、電氣產品生產現場的設備操作、產品測試和生產管理、工程項目的電氣設備施工、維護和技術服務、電氣類產品的營銷與售后服務、生產一線從事技術管理、操作、維護檢修及質檢管理等方面工作。熟悉電氣控制技術的應用，使用電氣控制技術解決實際生產中的問題，是本課程義不容辭的責任。

2）圍繞核心技術，培養創新精神。

鍛煉學生的應變能力、創新能力，是本課程的宗旨。因而我們課程的項目教學以培養學生具有一定創新能力和創新精神、良好的發展潛力為主旨，以行業科技和社會發展的先進水平為標準，充分體現規范性、先進性和實效性。

3）關注全體學生，營造自主學習氛圍。

以學生為主體開展學習活動，創設易于調動學生學習積極性的環境，結合職校學生特點引導學生主動學習，形成自主學習的氛圍。

（3）課程開發思路

遵循由簡到難的原則確定教學項目，確定好教學項目以后，關鍵的任務是使學生在教師指導下自立學習，全面提高職業能力，實現人才培養與人才需求的對接。將傳統的以理論教學為主、實踐教學為輔的形式，改為以實踐教學為主、理論教學為輔的形式。

1）建立電氣控制實訓室。

為了突出其生產服務的特點，可以把教室建設成工廠的模樣，模擬企業的生產形式組織教學，建立一套車間班組體制。

2）任務的下達及工作計劃的制訂。

在教學過程中，由教師下達學習任務，實施教學項目。在任務的確定中，要遵循由簡入難的原則，先從小項目做起。學生收到任務書后，每個小組都要經過自主學習、討論，制訂具體的工作計劃，包括確定項目的目的、項目用到的原理分析、項目所需器材、項目實施內容及步驟、項目的注意事項等。

3）工作過程。

學生在實施項目時需提交材料及工具申請，獲得準許后到材料員處領取所報材料及工具，再開始進行電路的設計、安裝。連接完畢后，通過通電進行調試、故障診斷，從而學習電氣設備的安裝調試，掌握相應的理論知識。在工作過程中，教師可以進行提問，引導學生提出問題，發現問題，進而解決問題。

有的項目比較復雜，比如搖臂鉆床控制電路的設計、安裝與調試，很多學生沒有見過實物，分析起來有點難度，可以先帶領學生實地參觀工廠，對機床先有一個感性認識，然后學生分析機床工作的原理，明確機床在生產過程中的各種教學動作，明確機床對電氣控制的要求，再進行設計、安裝、調試。

4）項目驗收及評價。

在考核過程中需靈活多變，不再以單一的考核方式評定學生的優劣，也不再等到期末進行考試，而是因材施教，隨時考核。整合教學資源，通過不同層次教學評價和反饋，不斷總結和完善，達到進一步提高教學質量的效果。

2.課程目標

本課程的總體目標是通過層次性循序漸進的學習過程，使學生克服對本課程知識的畏懼感，激發學生的求知欲，培養學生勇于克服困難、終生探索的興趣。培養學生能夠使用電氣控制技術對工業生產設備進行控制，并具備對各種復雜控制系統設計、調試和排除故障的基本能力，使學生了解電氣控制技術在工業自動化領域的發展動態和趨勢。

（1）知識目標

1）掌握電機的應用、了解電機控制的基礎知識與發展，從而使學生在未來的工作實踐中能夠把握該項技術的發展和應用研究趨勢，更好地服務其專業工作。

2）掌握常用低壓電器的功能、結構、原理、選用與維修方法。

3）掌握交流電動機控制電路的工作原理，并熟練進行安裝、調試與維修。

（2）素質目標

1）對從事電氣控制技術工作，充滿熱情。

2）有較強的求知欲。樂于、善于使用所學電氣控制技術解決生產實際問題，具有克服困難的信心和決心，從實現目標、完善成果中體驗喜悅。

3）具有實事求是的科學態度，樂于通過親歷實踐，檢驗、判斷各種技術問題。

4）在工作實踐中，有與他人合作的團隊精神，敢于提出與別人不同的見解，也勇于放棄或修正自己的錯誤觀點。

（3）能力目標

1）通過理論實踐一體化課堂學習，使學生獲得較強的實踐能力，具備必要的基本知識，具有一定的查閱圖書資料進行自學、提出問題、分析問題的能力。

2）通過該課程各項實踐技能的訓練，使學生經歷基本的工程技術工作過程，學會使用相關工具從事生產實踐，形成尊重科學、實事求是、與時俱進、服務未來的科學態度。

3）通過對電機及控制方法的認識和深刻領會，以及教學實訓過程中創新方法的訓練，培養學生獨立分析問題、解決問題和技術創新的能力，使學生養成良好的思維習慣，掌握基本的思考與設計的方法，在未來的工作中敢于創新、善于創新。

4）在技能訓練中，注意培養愛護工具和設備、安全文明生產的好習慣，嚴格執行電工安全操作規程。

上述4個層面的目標相互滲透、有機聯系，共同構成電氣控制技術課程的培養目標。在具體的教學活動中，要引導學生在應用電氣控制技術的過程中，實現知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀等不同層面職業素養的綜合提升與發展。

3.課程內容

根據專業課程目標和涵蓋的工作任務要求，確定課程內容和要求，建議總學時78學時，見表1。

4.課程實施和建議

（1）課程的重點、難點及解決辦法

課程重點：三相異步電動機的電氣控制電路以及典型機床電氣控制電路、機床設備電氣控制的基本理論、安裝調試。

課程難點：電氣控制系統的基本控制電路、典型機床電氣控制系統分析、機床控制系統的設計和調試、電氣控制裝置設計等。

解決辦法：在理論教學中，根據高職高專學生特點及“就業為導向、素質為本位、能力為核心”的人才培養模式的要求，以生產實際為依托，采用深入淺出的教學方法，使學生掌握必要的理論知識。在實訓教學中，可采取在學期課程結束時進行1周綜合實訓教學，鞏固學生所學知識，增強學生的動手能力和實踐能力。

（2）教學評價

1）課程考核方式。

該課程的考核方式采用“實操+平時考核”的評定方法，學生在學完該課程規定的內容后，教師根據學生期末考試成績（占總成績50%）、平時考核（占總成績50%）成績進行綜合評定，成績合格者予以通過。其中，平時考核由授課教師根據學生日常考勤、實際操作、回答問題、學習態度等方面進行評定。課程考核方式參見表2。

2）課程考核標準。

態度紀律考核標準見表3。

課堂實踐考核標準參見表4。

期末考試考核標準參見表5。

5.電氣控制系統的發展

（1）電氣拖動的發展

電氣控制與電氣拖動有著密切的關系，20世紀初，由于電動機的出現，使得機床的拖動發生了變革，用電動機代替了蒸汽機，機床的電氣拖動隨電動機的發展而發展。

單電動機拖動，即一臺電動機拖動一臺機床，縮短了傳動路線，提高了傳動效率，至今中小型通用機床仍有采用單電動機拖動的。由于生產的發展，機床的運動增多、要求提高，出現了采用多臺電動機驅動一臺機床的拖動方式。采用了多電動機拖動以后，不但簡化了機械結構、提高了傳動效率，而且易于實現各運動部件的自動化。多電動機拖動是現代機床最基本的拖動方式。交、直流無級調速，具有可靈活選擇最佳切削速度和極大簡化機械傳動結構的優點。由于直流電動機具有良好的起動、制動和調速性能，可以很方便地在寬范圍內實現平滑無級調速。

（2）手動控制到自動控制

20世紀20～30年代，最初采用一些手動控制電器，通過人力操作實現電動機的起動、停止和正反轉，適用容量小、不頻繁起動的場合。后來采用繼電器、接觸器、位置開關和保護電器組成的自動控制方式，有控制方式簡單、工作穩定、成本低等優點。由于繼電器控制系統接線固定、使用單一，人們把目標轉向計算機系統，具有系統靈活、通用性高、控制功能和控制精度高等優點，但也有系統復雜、抗干擾能力差、成本高等缺陷。20世紀60年代出現了順序控制器，這種以邏輯元件插接方式組成的控制系統，編程簡單、成本降低，但還是硬件控制，體積大。20世紀70年代，可編程序控制器（PLC）出現，它以微處理技術為核心，綜合計算機技術、自動控制技術和通信技術，以軟件手段實現各種控制功能，具有極高的抗干擾能力、適宜各種惡劣生產環境，兼有計算機和繼電器兩種控制的優點。