《触摸屏与变频器原理及应用》课程标准

课程名称：触摸屏与变频器原理及应用      

课程编号：02014022

课程类型：智能控制方向课程

适用专业：电气自动化技术

课程学时：60

负责人：张 旭

编制单位：电子工程学院

1、课程性质

1.1课程的定位

《变频器原理及应用》是针对电气、机电类产品加工和生产人员所从事企业自动化设备和生产线安装、调试、维修及电气柜的设计等到典型工作任务进行分析后，归纳总结出来其维修与调试所需求的电气设备装配、调试、维修等能力要求而设置的学习领域。

此学习领域有助于培养具有较高素养的电气技术工人，使他们熟知通用变频器的原理、技术指标，能根据电气设备控制工艺要求，进行变频器的安装、参数设置和调试，并能分析、排除电路的简单故障，同时培养学生初步具备专业生产过程式中需要的基本职业技能，具有强烈的安全意识和团队合作等意识。

1.2课程设计的理念和思路

理论知识：要求学生具有一定的电动机及拖动、电气控制与PLC技术方面知识，了解异步电动机的结构、工作原理、机械特性、相关的拖动知识；能够读懂电气原理图，会选择电器元件；掌握一般顺序控制的PLC程序设计。

实践技能：要求学生能按电气原理图进行配线和PLC程序的输入与调试，对简单电气电路出现的常见故障具有检测和排查能力。

2、工作任务和课程目标

2.1工作任务

触摸屏与变频器原理及应用的课程教学改革要以教育学生“就业竞争本领”和“发展后劲”为宗旨，达到“动手快、后劲足”的目标；以专业技术应用本领和学习综合能力、研究难题处理难题的本领为培养主线，建立以应用性、实践性、创新性为主要特征的课程教学

2.2课程目标

2.2.1专业能力目标

掌握通用变频器工作原理及其变频器的选用。

能根据调速要求进行变频器功能、参数设置的操作。

能根据变频调速系统电路图进行安装、调试，并具有分析排除电路一般故障的能力。

能用PLC控制变频器实现各种功能，完成PLC程序设计，电器元件的选用和变频器功能、参数设置。

2.2.2方法能力目标

培养学生勤于思考、谦虚好学、踏实认真的良好作风；

培养学生良好的职业道德。

2.2.3社会能力目标

培养学生分析问题、解决问题的能力；

培养学生爱岗敬业、勇于创新的工作作风；

培养学生的沟通能力及团队协作精神；

培养学生的安全意识。

3、与前后课的联系

1.与前续课程的联系

《电力电子技术及应用》培养学生对变频调速系统的控制原理。

2.与后续课程的关系

为后续课程《PLC控制系统的设计与维维护》提供了必要的知识与能力。

4、教学内容与学时分配

（1）教学内容的针对性和选用性

依照“以本领培养为核心，以技能（对动作方式的一种概括，是按一定的方式反复联系或模仿而形成的熟练的动作）训练为主线，以理论知识（知识是人类生产和生活经验的总结）为支撑”的原则。变频器和触摸屏都是应用性很强的实用技术，要处理好理论与实训的关系，所以咱们按照“对于工作整个过程的教学方式”，每次课均从“学习感####彩引入”由实际难题入手，经过研究引入相关知识（知识是人类生产和生活经验的总结）和技能（对动作方式的一种概括，是按一定的方式反复联系或模仿而形成的熟练的动作）。实训项目以理论为依靠，理论以实训项目为目的，理论与实训融为一体，互为依靠。

按照“管用、适用、够用”的原则选取教学主要内容，实现学校和企业的无缝对接。实训项目和工程应用选择了现在企业广泛应用的设备和技术，如在变频开环调速和RS－485通信技术（即管用、实用）；在每个实训项目的理论内容上只安顿与实训相关的知识（知识是人类生产和生活经验的总结）点，避免了内容的广而全（即够用）

（2）教学内容的组织与安排

变频器原理及应用学习领域主要内容包括六个部分，详见表1。（注：教师可根据实际情况将这6个部分的内容合理安排在相应学习情境中）

表1  《变频器原理及应用》学习领域（课程）主要内容

（3）教学模式选择

采取“项目任务提出→项目研究→串讲或提供相关理论知识（知识是人类生产和生活经验的总结）点→项目实施（实际的行为）→实践考核”5个步调进行教学，经过具体项目的实施（实际的行为），表现课程内容的实际价值。强调班级课程授教与动手实践并重，将二者交互渗透（低浓度溶液中的水或其他溶液通过半透性膜进入较高浓度溶液中的现象），可行地变更了学生的学习积极性，刺激引发了学生学习的热情，挖掘了学生学习的潜在能力，使学生在知识（知识是人类生产和生活经验的总结）技能（对动作方式的一种概括，是按一定的方式反复联系或模仿而形成的熟练的动作）掌握的并且，提升了对工程技术难题的判断本领、研究本领、处理本领。在实训整个过程中，实行“三级指导”（即全指导、半指导和零指导），使各个层次的学生均有所获。每个实训项目都安顿３个任务，第一个为全指导，即按照实训要求、设计思路、软件设计、硬件设计、系统调试、实训报告赐与学生全程指导；第二个为半指导，教师只给学生研究实训要求，指导学生进行系统调试，别的工作由学生本身完成。第三个为零指导，教师只给出一个控制要求，别的完全由学生自行完成。经过全指导、半指导可以让学生举一反三，触类旁通；经过零指导，可以培养和提升学生的设计本领，创新意识和创新本领，从而让各个层次的学生均有所获。

（4）教学方法的运用

本课程按照课程定位和电气自动化岗位群任务对本课程承担的知识（知识是人类生产和生活经验的总结）、本领、素质的培养，采取项目化、模块化的课程整合方式，按“课程基本概念”、“学习领域”、“知识（知识是人类生产和生活经验的总结）目标”、“行为目标”等模块整合成综合课程。以达到适应学生的基础现状，适应实践岗位的专业要求现状；淡化学科体系，整合优化知识（知识是人类生产和生活经验的总结）结构，处理理论教学存在的难点难题：抽象、难懂。
　　知识（知识是人类生产和生活经验的总结）体系由相关理论知识（知识是人类生产和生活经验的总结）、相关实践知识（知识是人类生产和生活经验的总结）以及扩展知识（知识是人类生产和生活经验的总结）等组成。
　　1、在保持专业理论知识（知识是人类生产和生活经验的总结）系统性的基础上，以认知为原则，降低基本知识（知识是人类生产和生活经验的总结）的量和难度，降低掌握要求；适当扩大了解的知识（知识是人类生产和生活经验的总结）含量。
　　2、表现知识（知识是人类生产和生活经验的总结）的时代性，将最新的知识（知识是人类生产和生活经验的总结）融入教学。
　　3、根据学生的认知水平大胆的调整教学知识（知识是人类生产和生活经验的总结）结构。尽大概减少理论内容，回避未定论的理论知识（知识是人类生产和生活经验的总结）。
　　本领训练体系由工作任务、学习目标等组成：（1）训练和培养电气自动化的职业动手本领和实际操纵本领（潜移默化）;（2）专业研究和认知本领;（3）实验仿真训练;（4）实现开放式思考本领的训练

（5）信息技术的应用

以模块构建教学体系，以具体项目任务为教学主线，以实训场所为教学平台，将理论教学与技能操作训练有机结合，建议4节课连上，采用“项目教学”法完成课程的理论实践一体化教学，通过使教、学、练紧密结合，突出了学生操作技能、设计能力和创新能力的培养和提高。

5、教学资源的选用

5.1教材选取的原则

上述教学内容要占教材篇幅的80℅以上

教材应适应后续课程的需要。

教材深入浅出，概念讲解透彻，习题涉及面广，并配有大量实例，适宜高职学生学习。最好为以项目为载体的任务驱动型理论实践一体化教材。

5.2推荐教材

《西门子PLC与变频器、触摸屏综合应用教程》吴志敏阳胜峰 编著 中国电力出版社

5.3教学参考资料

《变频器、可编程序控制器及触摸屏综合应用技术——技师培训》岳庆来 主编 机械工业出版社

6、教师要求

1.具有电气工程硬件系统设计经验。

2.具有维修电工考评员资格。

3.具备设计基于行动导向的教学法的设计应用能力

理论知识：要求任课教师有所实的理论基础，对电动机及拖动、电气控制与PLC技术、变频器原理及应用方面有清晰、系统的认识，熟悉典型变频调速系统的控制原理、分析方法、元件作用和设计方法。

实践技能：要求任课教师有较强的实际动手能力，能独立指导学生的实际操作有较强的典型变频调速系统设计、安装、调试及故障排除能力，有丰富的教学经验。

职业道德：要求任课教师有较强的责任感，良好的职业道德，教书育人，爱岗敬业，乐于奉献。

7、学习场地、设施要求

变频器实训台12套。应用变频器的实训台12套，有授课区，多媒体设备等

8.1课程考核方式

为全面考核学生的学习情况，本课程主要以过程考核为主，考核涵盖项目任务全过程，主要从项目操作实施等五项来进行考核，见下表

（1）学习情境设计总表

根据电气与电子技术的发展现状及社会需求，同时根据变频器原理及应用的特点，确定该学习领域采用典型变频器的控制方式，进行教学情境的设计，将学习领域各主要内容融入相应的学习情境中。

以典型变频器的控制方式设计的学习情境如表2所示。根据该学习领域中各主要内容选择有特点的变频器应用实际控制电路，每一个变频器应用实际控制电路都有其典型的功能。通过学习，学生将逐渐成为各变频器应用实际控制电路的安装与调试的主体。通过完成每一个实际控制电路，不仅强化了学生的基本知识和实践技能，而且还要增强学生的沟通意识和团队合作意识，提高学生分析问题和解决问题的能力。