机电传动控制 第3版 教学大纲 （含思政）

PAGEPAGE1《机电传动控制》课程教学大纲课程编号：2301112151课程名称：机电传动控制英文名称：Mechanical&ElectricalTransmissionControl课程性质：专业核心课学时/学分：32/2考核方式：闭卷考试选用教材：《机电传动控制》（第3版），凌永成.机械工业出版社，2024.先修课程：机电工程概论、电工电子技术、机械设计基础等。适用专业及层次：机械设计制造及其自动化本科大纲执笔人：凌永成大纲审核人：王凤兰一、课程目标通过本课程的教学，应使学生具备下列能力：1.具有足够的知识储备，能运用力学、工程材料学、电工电子学等相关知识和数学模型方法，推演、分析机械工程领域的复杂工程问题。2.具有足够的知识储备，能够从系统角度将机械设计原理与方法、机械制造技术、机电液控制、数控技术等专业知识和数学模型方法，用于机械工程领域复杂工程问题解决方案的比较与综合，并从中体现机械工程领域先进技术。3.能认识到解决机械工程相关问题有多种方案可选择，并能够通过文献研究寻求有效的解决方案。4.能够针对机械工程领域特别是装备制造及汽车制造中特定需求的机械产品，完成机械单元（部件）及控制单元的设计。二、课程目标与毕业要求的对应关系毕业要求指标点课程教学目标1.工程知识1.3具备足够的知识储备，能运用力学、工程材料学、电工电子学等相关知识和数学模型方法，推演、分析机电传动控制领域的复杂工程问题。教学目标11.工程知识1.4具备足够的知识储备，能够从系统角度将机械设计原理与方法、机械制造技术、机电液控制、数控技术等专业知识和数学模型方法，用于机械工程领域复杂工程问题解决方案的比较与综合，并从中体现机械工程领域先进技术。教学目标23.问题分析2.3能认识到解决机械工程相关问题有多种方案可选择，并能够通过文献研究寻求有效的解决方案。教学目标34.设计/开发解决方案3.2能够针对机械工程领域特别是装备制造及汽车制造中特定需求的机械产品，完成机械单元（部件）及控制单元的设计。教学目标4三、教学基本内容1.绪论（支撑课程目标2）使学生对机电传动控制有一个全面的、宏观的认识，了解常用的控制方法，熟悉机电传动控制技术现状与发展前景等。（1）熟悉机电传动系统的构成和负载特性；（2）熟练掌握机电传动系统的运动方程式；（3）能够从动力学分析的角度提出加快机电传动系统过渡过程的方法。课程思政切入点：引导学生向广大工程技术人员学习，培养学生善于钻研、不畏困难的工匠精神。在工程案例中，培养学生精益求精的科学探索精神，提高学生的工程意识。2.驱动用电动机（支撑课程目标1）使学生对常用的驱动用电动机有一个全面的了解，熟悉三相异步电动机的结构组成和机械特性，掌握其选用方法，做到“人尽其才、物尽其用”。（1）了解直流电动机的基本结构和特点；（2）熟悉三相异步电动机的铭牌数据含义；（3）熟练掌握三相异步电动机的结构组成和机械特性。课程思政切入点：我国具有全系列的驱动电机设计、开发能和生产能力，不会受制于人；在电机选用过程中，追求“人尽其才、物尽其用”，推崇“适度前瞻、杜绝浪费”的工程经济学理念。3.低压电器（支撑课程目标1）使学生对常用的低压电器有一个全面的了解，熟悉低压电器的结构组成和工作原理、适用范畴，掌握其选用方法，做到“人尽其才、物尽其用”。（1）了解常用低压电器的种类、特点及适用范畴；（2）掌握常用低压电器的工作原理、型号命名规则和选用原则及方法。课程思政切入点：我国具有全系列的低压电器设计、开发能和生产能力，不会受制于人；在低压电器选用过程中，追求“人尽其才、物尽其用”，推崇“适度前瞻、杜绝浪费”的工程经济学理念。4.电气控制系统（支撑课程目标3）使学生熟悉电气控制系统的基本控制思想、基本环节，掌握常见机电设备的控制方法，能从工程经济学的视角出发，对其控制手段的优缺点进行分析，并能提出改进意见。（1）熟悉电气控制系统的基本控制思想；（2）掌握电气控制系统的基本环节，（3）熟悉典型机电设备电气控制电路的基本构成；（4）熟悉典型机电设备电气控制电路的分析方法。课程思政切入点：完成一项控制任务，其方法和手段不是唯一的。在教学中有意识地引导和培养学生的创新意识，鼓励学生进行积极探索，培养学生的职业素养和爱岗敬业、精益求精的精神，培养学生的团结协作、诚实守信的科学求真精神。5.变频器及其应用（支撑课程目标4）使学生熟悉变频器的工作原理和适用范畴，掌握其使用方法，能从工程经济学的视角出发，对变频器的具体型号进行选择，并合理应用。（1）熟悉变频调速原理与变频调速特性；（2）了解变频器的分类和适用场合；（3）能够构建基本的变频调速系统。课程思政切入点：目前，我国在高端变频器设计、开发能和生产领域，与国外发达国家仍有一定的差距，鼓励学生奋起直追、努力缩小差距，培育工业强国、产业报国的社会责任感，努力引导学生成为大国工匠。6.控制用电动机（支撑课程目标1）使学生对常用的控制用电动机有一个全面的了解，熟悉伺服电动机、步进电动机、自整角机、直线电动机、旋转变压器的结构组成和机械特性，掌握其选用方法，做到“人尽其才、物尽其用”。（1）了解控制用电动机的常见类别和工作特点；（2）熟悉控制用电动机的工作原理和控制方法；（3）熟练掌握各种控制用电动机的适用范畴。课程思政切入点：我国具有全系列的控制用电动机设计、开发能和生产能力，不会受制于人；在电机选用过程中，追求“人尽其才、物尽其用”，推崇“适度前瞻、杜绝浪费”的工程经济学理念。四、教学重点与难点1.绪论教学重点：机电传动系统的构成和负载特性，以及机电传动系统的运动方程式。教学难点：从动力学分析的角度提出加快机电传动系统过渡过程的方法。2.驱动用电动机教学重点：三相异步电动机的结构组成和机械特性。教学难点：三相异步电动机的合理选用。3.低压电器教学重点：常用低压电器的种类、特点及适用范畴。教学难点：低压电器的选用原则及方法。4.电气控制系统教学重点：电气控制系统的基本环节。教学难点：典型机电设备电气控制电路的分析方法。5.变频器及其应用教学重点：变频调速原理与变频调速特性。教学难点：构建基本的变频调速系统。6.控制用电动机教学重点：控制用电动机的常见类别、工作特点及适用范畴。教学难点：控制用电动机的工作原理和控制方法；五、教学建议进度（学时数32）本课程学时分配见表1：表1学时分配表序号课程内容理论学时实验学时备注1绪论42驱动用电动机63低压电器64电气控制系统65变频器及其应用66控制用电动机4合计32六、教学方法本课程采用理论讲授与课外阅读相结合的方法进行教学。在理论教学中，授课教师结合教材内容，辅以多媒体形式进行讲解。在课外阅读中，授课教师引导学生阅读本课程的教学参考书，以期进一步拓展学生的知识视野。本课程采用选用的教材为机械工业出版社出版、凌永成主编的《机电传动控制（第3版）》，该书为数字式立体化教材，配有作者的授课视频，学生只需用智能手机扫描二维码，即可观看。数字式立体化教材的使用，进一步丰富了本课程的教学方法，并有助于教学质量的提高。七、考核方式课程成绩包括两个部分，分别为平时表现（出勤、作业、学习态度等）和结课考试。具体要求及成绩评定方法如下。1.平时表现本门课程学生的平时表现（出勤、作业、学习态度等）成绩占总成绩的30%。2.结课考试本门课程学生的结课考试成绩占总成绩的70%。八、课程目标达成评价方法及标准课程目标达成评价方法及标准见表2和表3。表2课程目标达成评价方法平时成绩100分期末闭卷成绩100分课程目标达成度占比30%闭卷考试（占比70%）课程目标12550目标1=（样本平均分/50*100%）课程目标22524目标2=（样本平均分/24*100%）课程目标32516目标3=（样本平均分/16*100%）课程目标42510目标4=（样本平均分/10*100%）分值3070100表3课程目标达成评价标准不及格（0~59）及格（60~69）中等（70~79）良好（80~89）优秀（90~100）教学目标1不具备基本的知识储备，不能分析机电传动控制领域的基本问题。具备基本的驱动用电动机、低压电器等知识储备，能够分析机电传动控制领域的基本问题。具备较好的驱动用电动机、低压电器等知识储备，能够分析工程问题。具备足够的驱动用电动机、低压电器等知识储备，能够分析机电传动控制领域的复杂工程问题。具备足够的驱动用电动机、低压电器等知识储备，能够运用相关知识和数学模型方法，分析机电传动控制领域的复杂工程问题。教学目标2不具备基本的电气控制系统等知识储备，不能解决机电工程问题。具备基本的电气控制系统等知识储备，能够将机电传动控制技术用于机电工程问题的解决。具备较好的电气控制系统等知识储备，能够从系统角度将机电传动控制技术用于机电工程领域复杂工程问题解决。具备足够的电气控制系统等知识储备，能够从系统角度将机电传动控制技术用于机电工程领域复杂工程问题解决方案的比较与综合。具备足够的电气控制系统等知识储备，能够从系统角度将机电传动控制技术用于机电工程领域复杂工程问题解决方案的比较与综合，并从中体现机电工程领域先进技术。教学目标3不具备基本的知识储备，不能提出解决机电传动工程相关问题的方案。基于基本的知识储备，能够提出解决机电传动工程相关问题的基本方案。基于较好的知识储备，能够提出解决机电传动工程相关问题的成功方案。基于足够的知识储备，能够认识到解决机电传动工程相关问题有多种方案可选择，并提出有效的解决方案。基于足够的知识储备，能够认识到解决机电传动工程相关问题有多种方案可选择，并能够通过文献研究寻求有效的解决方案。教学目标4不能针对机械工程领域中机械产品，完成机电传动控制系统的设计。基本能够针对机械工程领域中特定需求的机械产品，完成机电传动控制系统的设计。能够针对机械工程领域特别是装备制造中特定需求的机械产品，完成机电传动控