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广州工程技术职业学院课程标准
广州工程技术职业学院课程标准
《变频器技术及应用》课程标准
课程编号:
50093适用专业:
三年制高职应用电子技术、机电一体化
开课部门:
机电工程系总学时:
72
一、课程性质
本课程是高等职业院校应用电子专业和机电一体化专业必修的一门职业核心技能课程。
课程的主要任务是通过理论与实践融合互动的一体化教学,使学生深刻理解通用变频器的基本结构原理、功能含义,掌握通用变频器的基本编程、操作方法,了解专用变频器的工业应用,培养学生在变频器应用方面的实践能力和维护能力。
通过实验及实训,培养学生检索电气技术资料的能力、撰写技术报告的能力、实用设计创新的能力。
在教学过程中,还要紧跟变频器发展的最新进程,及时补充新技术、新型号、新应用领域的有关内容。
并注意培养学生科学的思维方法和综合的职业能力,以适应区域性经济发展的需要。
二、课程目标
1、职业技能目标:
通过理论与实践融合互动教学模式实验、实训等实践性环节,使学生能够掌握通用变频器的基本功能设置(编程)、操作方法,了解专用变频器的工业应用,培养学生在变频器工程应用方面的实践能力和维护能力。
具有根据工程要求设计、安装变频器调速系统电路和编制应用程序的能力,具有查阅相关技术资料和书写技术文件的能力。
2、知识目标:
通过本课程的教和学,学生能够了解熟悉三相异步电动机控制和电力电子器件的有关知识,理解变频调速的基本原理;熟悉变频器的内部组成结构和外端子功能;理解通用变频器相关功能的含义和作用,明了变频器的基本操作方法,设计、安装电路和编制应用程序和学习、掌握新技术的方法。
3、职业素质养成目标:
通过本课程的教和学,培育和养成学生的电子电气技术工艺专业意识,对工业自动化系统的设备、技术、仪器仪表及其操作的职业素质感情和职业道德。
4、职业技能证书考核要求:
高级维修电工职业技能证书的理论与技能相关部分。
三、课程设计思路
(以能力目标指导下,基于校企合作、工学结合、基于工作过程等的课程整体开发设计及课程框架结构、体例结构及学习项目安排说明)
本课程依托校内新建的智能控制实训室新开发的职业核心技能课程。
通过本课程的教与学以使学生能够进行实际工业智能控制设计为目标的指导,采用任务驱动法,通过实际项目设计与操作锻炼和养成学生的能力。
在具体实施过程中,根据本课程自身条件,采用基于工作过程导向的理论与实践融合互动的一体化教学,通过与学生互动与合作,进行实操技能训练,确保学生达到既定的技能目标。
本课程安排在学生修完先行课程(参见“四、先修课程”)后的大学二年级第二学期教学。
课程内容的课时安排如下表所示。
序号
模块名称
课时安排
1
通用变频器及其基本操作模块
40
2
变频器调速系统的选择、安装维护与操作模块
24
3
交-交变频技术、高(中)压变频器模块
4
机动
4
合计
72
四、先修课程
先修课程是“电工技术”、“电子技术”、、“可编程控制器”。
电工技术课程是机电工程类各专业的一门主要专业基础课。
是学习电工专业知识必要的理论基础,本课程的任务是使学生通过本课程的学习。
掌握直流电路、交流电路、电磁咸应与磁路、动态电路等的基本知识、基本定律和基本分析方法。
通过实验掌握初步的专业工作技能。
电子技术课程是机电工程类各专业的一门职业技术基础课。
具有很强的实践性,课程的任务是使学生获得电子技术的基本理论,基本知识和基本技能,掌握电子电路的功能、特点和基本分析方法,掌握集成运放和常用数字、模拟集成电路的使用方法,并养成一定的电子技术实践技能。
《可编程控制器》课程是机电工程类各相关专业的一门职业技术基础课或职业核心技能课。
通过该课程的学习和实训应用,使学生掌握可编程序控制器技术的基本知识和基本技能,初步形成解决生产现场实际问题的应用能力;培养学生的思维能力和科学精神,培养学生学习新技术的能力;提高学生的综合素质,培养创新意识。
五、教学内容及要求
项目一:
第一单元通用变频器及其基本操作模块(项目名称:
章节、单元或主题)
(一)参考课时:
40学时,理论与实践融合互动一体化,其中实践活动内容,应用电子专业不少于20学时,机电一体化专业不少于20学时。
(二)学习目标:
(从职业技能、职业知识和职业道德与情感,分条目表述,要全面、准确、清晰、明了)
(1)职业技能目标:
学会通用变频器的基本功能设置(编程)、运行操作技能,具有查阅相关技术资料和书写技术文件的能力。
(2)职业知识目标:
1)理解三相异步电动机变频调速的基本理论。
2)了解通用变频器的基本组成,理解其工作原理。
3)熟悉变频器的基本结构、标准接线、各端子功能及其使用方法。
4)掌握变频器的基本参数的功能及其设置方法。
5)熟悉变频器的基本功能单元、基本的运行操作和调试方法。
6)了解变频器的各种控制模式的特点,熟悉其操作调试方法。
7)了解和熟悉常用电力电子器件,理解和熟悉通用变频器主电路的电力电子技术。
(3)职业道德与情感目标:
1)培育学生的电子电气技术工艺专业意识,对工业自动化系统领域的设备、技术、仪器仪表及其操作的职业素质感情和职业道德。
2)培育学生“爱岗、敬业、安全、求精、合作、团队精神”的职业道德与情感,学习和获取新知识、新技术、新技能的职业追求素质情感。
(三)教学内容及要求:
1、技能要求;
养成通用变频器的基本功能设置(编程)、运行操作技能,具有查阅相关技术资料和书写技术文件的能力。
2、知识要求;
主要“互动”理论(理性)知识要点要求如下:
(1)通用变频器的基本组成及其工作原理。
(2)变频器的基本结构、标准接线、各端子功能及其使用方法。
(3)变频器的基本参数的功能及其设置方法。
(4)变频器的基本功能单元、基本的运行操作和调试方法。
(5)变频器的各种控制模式的特点及其操作调试方法。
(6)常用电力电子器件,通用变频器主电路的电力电子技术。
3、实践内容;
供选择的实践性活动项目(内容)如下:
(1)变频器的认识,三菱FR-740的PU运行操作。
(2)变频器的外部运行操作。
(3)变频器的组合运行操作。
(4)变频器的外部运行(多段速)操作。
(5)变频器的程序运行操作。
(6)(选作)变频器的PID控制运行操作。
4、教学重点与难点;
重点是通用变频器的基本功能设置(编程)、运行操作方法与技能;难点是常用电力电子器件,通用变频器主电路的电力电子技术。
(四)教学活动设计:
依据“变频器技术及应用”课程涵盖的理论和实践内容、知识、能力点要求,选择相应的实验、实训等实践活动项目,以其为线索安排教学任务,将理论学科知识和素质培养融于任务能力,整合、重构模块式课程结构模式。
根据学生的实际情况和课程知识点衔接的内在规律,以实践性活动任务驱动为先导,采用理论与实践融合互动的一体化教学,可以采用灵活的先讲后做、先做后讲,或边做边讨论边讲,边测、边议的方法学习,通过学生的自主学习,养成学生的智能控制核心职业技能和能力的相关部分。
(五)考核标准:
上课表现、作业完成、实验实训能力、报告撰写占30%;期末考试占70%。
序号
考核内容
配分
评分标准
考核记录
扣分
得分
1
三菱FR-740的PU、外部运行操作
40
会参数设置方法,操作运行,明了特点
2
变频器的组合运行操作
20
会参数设置方法,操作运行,明了特点
3
变频器的外部运行(多段速)操作
20
会参数设置方法,操作运行,明了特点
4
变频器的程序运行操作
20
会参数设置方法,操作运行,明了特点
合计
100
项目二:
第二单元变频器调速系统的选择、操作与安装维护模块
1、参考课时:
24学时,理论与实践融合互动一体化,其中实践活动内容,应用电子专业不少于16学时,机电一体化专业不少于16学时。
(二)学习目标:
(1)职业技能目标:
学会根据工程要求设计、安装变频器调速系统电路和编制应用程序的技能,具有查阅相关技术资料和书写技术文件的能力。
(2)职业知识目标:
1)掌握变频器调速系统主电路组成结构,了解其电器的选择。
2)掌握变频器调速系统正反转的继电器、PLC控制电路连接,参数设置,程序编制。
3)熟悉变频与工频的切换控制电路连接,参数设置,程序编制。
4)明了多段速调速控制电路连接,参数设置,程序编制。
5)了解PLC与变频器的通信电路连接,参数设置,程序编制。
6)了解变频器的安装与维护。
(3)职业道德与情感目标:
1)培育和养成学生的电子电气技术工艺专业意识,对工业自动化系统领域的设备、技术、仪器仪表及其操作的职业素质感情和职业道德。
2)培育和养成学生“爱岗、敬业、安全、求精、合作、团队精神”的职业道德与情感,学习和获取新知识、新技术、新技能的职业追求素质情感。
(三)教学内容及要求:
1、技能要求;
熟悉掌握PLC与变频器调速系统电路连接、参数设置、程序编制、控制运行。
2、知识要求;
主要“互动”理论(理性)知识要点要求如下:
(1)变频器调速系统主电路及其电器的选择。
(2)变频器调速系统正反转的继电器、PLC控制电路连接,参数设置,程序编制。
(3)变频与工频的切换控制电路连接,参数设置,程序编制。
(4)PLC与变频器多段速调速控制电路连接,参数设置,程序编制。
(5)PLC与变频器的通信连接参数设置,程序编制。
。
(6)变频器的安装与维护。
3、实践内容;
供选择的实践性活动项目(内容)如下:
(1)变频器调速系统正反转的PLC控制运行。
(2)变频与工频的切换控制运行。
(3)变频器调速系统多段速调速控制运行。
(4)PLC与变频器的通信连接控制运行。
4、教学重点与难点;
重点是PLC与变频器调速系统电路连接、参数设置、程序编制、控制运行;难点是PLC与变频器的通信连接控制运行。
(四)教学活动设计:
依据“变频器技术及应用”课程涵盖的理论和实践内容、知识、能力点要求,以及利用“可编程控制器”组成智能控制系统的优势,选择相应的实验、实训等实践活动项目,以其为线索安排教学任务,将理论学科知识和素质培养融于任务能力,整合、重构模块式课程结构模式。
根据学生的实际情况和课程知识点衔接的内在规律,以实践性活动任务驱动为先导,采用理论与实践融合互动的一体化教学,可以采用灵活的先讲后做、先做后讲,或边做边讨论边讲,边测、边议的方法学习,通过学生的自主学习,养成学生的智能控制核心职业技能和能力的相关部分。
(五)考核标准:
上课表现、作业完成、实验实训能力、报告撰写占30%;期末考试占70%。
序号
考核内容
配分
评分标准
考核记录
扣分
得分
1
变频器调速系统正反转的继电器、PLC控制
30
会电路连接、参数设置、程序编制、控制运行
2
变频与工频的切换控制
30
会电路连接、参数设置、程序编制、控制运行
3
变频器调速系统多段速调速控制
40
会电路连接、参数设置、程序编制、控制运行
合计
100
项目三:
第三单元交-交变频技术、高(中)压变频器模块
(一)参考课时:
4学时,理论与实践融合互动一体化,讲授4学时。
(二)学习目标:
(从职业技能、职业知识和职业道德与情感,分条目表述,要全面、准确、清晰、明了)
(1)职业技能目标:
拓展变频技术的视野,提高获取新知识、新技术的能力。
了解各类专用变频器的工业应用。
(2)职业知识目标:
1)了解交-交变频技术的原理与应用。
2)了解高(中)压变频器的分类、基本形式及应用。
3)理解高(中)压变频器的主电路结构。
(3)职业道德与情感目标:
1)培育和养成学生的电子电气技术工艺专业意识,对工业自动化系统领域的设备、技术、仪器仪表及其操作的职业素质感情和职业道德。
2)培育和养成学生“爱岗、敬业、安全、求精、合作、团队精神”的职业道德与情感,学习和获取新知识、新技术、新技能的职业追求素质情感。
(三)教学内容及要求:
1、技能要求;
拓宽学生的变频技术视野,获取新知识、新技术的能力。
了解各类专用变频器的工业应用。
2、知识要求;
主要“互动”理论(理性)知识要点要求如下:
(1)交-交变频技术的原理与应用、
(2)高(中)压变频器概述
(3)高(中)压变频器的主电路结构
3、实践内容;
供选择的实践性活动项目(内容)如下:
(1)(选作)多重化电压叠加技术实验
4、教学重点与难点;
重点是高(中)压变频器的分类、基本形式及应用、主电路结构;难点是交-交变频技术的原理。
(四)教学活动设计:
依据将理论学科知识和素质培养融于任务能力,整合、重构模块式课程结构模式。
根据学生的实际情况和课程知识点衔接的内在规律,以实践性活动任务驱动为先导,采用理论与实践融合互动的一体化教学,拓宽学生的变频技术视野,获取新知识、新技术的能力。
(五)考核标准:
上课表现、作业完成、实验实训能力、报告撰写占30%;期末考试占70%。
序号
考核内容
配分
评分标准
考核记录
扣分
得分
1
交-交变频技术
30
了解主电路组成原理、应用领域
2
高(中)压变频器
40
明了分类、基本形式、应用领域
3
高(中)压变频器的主电路结构
30
能区分电压型、电流型逆变器,理解多重化技术
合计
100
六、实施建议
(一)教学方法:
1、建议采用基于实践性活动项目(内容)的理论与实践融合互动一体化教学模式,其他专业参照施用;
2、“变频器技术及应用”课程是基于电力电子技术知识和技能的应用技术课程,其学习方法完全不同于学生熟悉的以往理论型课程的学习方法。
因此,必须培养学生了解、熟悉、养成“定性分析,定量估算,实验调整”这一学习方法。
3、建议着力养成学生如下学习方法和能力
(1)遇到问题怎么办?
(感受基本理论使人“聪明”的重要作用)
从基尔霍夫定律(欧姆定律)为出发点去思考的方法;从戴维宁定理出发的思考方法。
(2)分析、查找电路故障科学实验的方法——分段检查、调试、完成法。
(3)熟悉分段成功完成逐步推进式实验、实训、实践理念。
(4)触类旁通扩展思考,学习新知识的方法。
(二)教学评价:
1、上课表现、作业完成、实验实训能力、报告撰写占30%
2、期末考试占70%。
根据学习“变频器技术及应用”课程是基于电力电子技术知识和技能的特点,暂时在理论上不便马上讲清的问题,可先进行实操作出结果,取得了感性知识和结论之后,就能比教容易的从理论上理解和认知。
一时不能完全理解的问题,再将其拖后分配到相应的方便时段,学生通过一个阶段的学习,已经积累了一定的电力电子技术和变频器知识、经验和学习方法,解决起来将更加容易。
所以,不宜进行全班性的单元和期中成绩考核评定。
3、评价标准:
具体参见各个模块考核标准。
(三)课程资源的开发与利用:
(1、使用教材;2、实训指导手册、参考书;3、多媒体资源与教学软件;4、教学设备、实验(训)室利用;5、校外实训(习)基地利用等方面)
1、教材:
(1)变频器技术及应用(第二版),王庭才主编,机械工业出版社,2009年8月第2版
(2)变频器技术及应用实训,校企合作自编教材,解军等主编,2010年2月
(3)变频器技术及应用,王庭才主编,高等教育出版社,2007年6月第1版
(4)变频器技术及应用实训指导教材,校本教材,解中秀等主编。
2009年2月
2、参考书:
(1)《变频器应用及实训指导》,王兆义主编,高等教育出版社出版
(2)《变频调速应用实践》,张燕宾主编,机械工业出版社出版
3、多媒体资源与教学软件:
《》PPT外部引进、教师自编
4、教学设备、实验(训)室:
(1)场地配置:
智能控制实训室1间。
(2)设备配置:
综合智能控制实训台13台,数字万用表13块,多媒体教学设备1台套、实物投影仪1套,无线音箱1套。
七、课程主讲教师和教学团队要求说明:
本课程授课教师应具备的条件:
(一)课程负责人:
“双师型”素质,具备硕士研究生或以上学历或学位,讲师或以上职称,技师或以上职业资格,五年以上讲台教学经历,五年以上电子技术实践工作经历或本课程实训教学经历。
(二)任课教师:
“双师型”素质,具备本科或以上学历或学位,助理讲师或以上职称,高级工或以上职业资格,二年以上讲台教学经历,一年以上电子技术工作经历或本课程实训教学经历。
(三)企业特聘教师:
“双师型”素质,具备本科或以上学历或学位,助理工程师或以上职称,技师或以上职业资格,有讲台教学或培训经历,五年以上电子技术实践工作经历。
(四)教师配备比例:
1、理论教学:
教师∶学生=1∶35~40。
2、实训教学:
教师∶学生=1∶15~20。
3.理论与实践融合互动教学:
教师∶学生=1∶15~20。
执笔:
(课程负责人或任课教师签字)解中秀
审阅:
(教研室主任签字)解中秀
审定:
(系院负责人签字)申海霞
2008年8月13日
2010年2月重新修定 修定人:
解中秀
- 配套讲稿:
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- 特殊限制:
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