《電工技術基礎與技能(電類專業通用)》是中等職業教育課程改革國家規劃新教材,根據教育部2009年頒布的《中等職業學校電工技術基礎與技能教學大綱》編寫,經全國中等職業教育教材審定委員會審定通過。
《電工技術基礎與技能(電類專業通用)》共六個單元,分別介紹了安全用電常識、直流電路、電容和電感、單相正弦交流電路、三相正弦交流電路和用電保護的基本知識,同時安排了一個綜合實訓項目。
《電工技術基礎與技能(電類專業通用)》是理論與實訓相結合的一體化教材。在基礎知識的傳授上強化了“做中學”的指導思想;在基本技能的訓練上,以項目、任務為載體,按照大綱要求《電工技術基礎與技能(電類專業通用)》共設計了5個“實訓項目”、1個“綜合實訓項目”和11個“實踐活動”,通過設計安排“知識窗”和“小實驗”等板塊,強化和鞏固了基礎知識的學習。
《電工技術基礎與技能(電類專業通用)》可作為中等職業學校電類各專業的通用教材,也可供電工電子技術初學者參考。
本教材是教育部中等職業教育國家規劃新教材。教材是按照教育部2009年頒發的“中等職業學校電工技術基礎與技能教學大綱”編寫的。在編寫過程中,遵循“國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010~2020年)”有關中等職業教育教學改革的指導思想,嚴格按照“大綱”要求,注重體現本課程的基礎平臺性質。在內容的安排和深度的把握上,堅持傳授必備的理論知識,培養學生運用所學知識分析和解決實際問題的能力,為學生的后續專業課程學習奠定基礎,并將職業意識與職業道德,團隊合作精神,安全、質量和環境保護意識融入和滲透到教材中。按照教育部本輪國家規劃新教材的編寫要求,本教材的編寫有如下幾個特點:
1.在內容的選取上,堅持體現職業的需求和行業發展的趨勢,與技術標準、技術發展及產業實際緊密聯系,以能力為本位,貼近實際工作過程;注重新知識、新技術、新工藝、新方法的內容講解,努力體現職業教育改革的取向和課程內容知識與技術的創新,以及與職業活動的對接;力求與電類行業的職業規范和與中級電工職業技能鑒定標準的對接,以實現職業教育“雙證制度”的緊密接合。
2.在教材體系設計上,針對本課程的平臺性基礎課程的定位,在堅持知識和技能內容的科學性基礎上,以大綱要求為主線,進行相關知識和技能的疏理與整合,努力實現中等職業教育教學中,教學內容組織安排的合理性、實用性和適用性,以適應中職學生的身心發展規律,并以此為原則,構建了符合大綱規定,理論知識學習與技能培養相互融合、雙向互動的教材體系架構:
一是在教材的內容上強化了“做中學”的指導思想,針對課程的性質和定位,設計了大綱規定的“實訓項目”和“實踐活動”;在理論知識引入時,設計了“小實驗”、“看一看,找一找”等活動,以幫助學生理解課程內容的理論知識,懂得“是什么,有什么用”。對于一些難以理解,又必須理解和掌握的相關知識,我們設計了可供師生動手實踐的“仿真實驗”,把抽象的原理、定理轉變為直觀形象教學,使教材的呈現充分體現了職業教育“做中學”的基本理念。
二是本教材按照大綱要求,共設計安排了5個“實訓項目”和1個“綜合實訓項目”以及11個“實踐活動”;并遵循從感知到認知的學習過程,設計安排了“知識窗”(生活案例)(8個)和“小實驗”(15個)、“仿真實驗”(18個),強化了通過案例、實驗和實踐活動進行理論知識學習。與此同時,為了有利于學生的接受、理解與記憶,設計了“動腦筋”、“鞏固訓練”和“鞏固與應用”,強化和鞏固所學的知識與技能。
單元1 課程導入準備
1.1 參觀并初識電工實訓室
1.1.1 實訓室操作臺交流、直流供電系統
1.1.2 認識常用電工工具和儀器、儀表
1.1.3 電工實訓室安全操作規程
1.2 安全用電常識
1.2.1 安全電壓
1.2.2 人體觸電類型及常見的原因
1.2.3 觸電現場處理
1.2.4 預防觸電的保護措施
1.2.5 電氣火災的撲救
單元2 直流電路
2.1 電路的組成與電路模型
2.1.1 電路的組成
2.1.2 電路模型
2.2 電路的基本物理量及其測量
2.2.1 電流
2.2.2 電動勢、電位與電壓
2.2.3 電能和電功率
實踐活動:萬用表的使用
實踐活動:用指針式萬用表測量直流電壓和直流電流
2.3 電阻與電阻的識別和測量
2.3.1 電阻與電阻定律
2.3.2 電阻的種類及識別
實踐活動:直流電阻的檢測——用萬用表檢測普通阻值電阻
知識拓展 用兆歐表和直流雙臂電橋檢測直流電阻的方法
2.4 歐姆定律
2.4.1 部分電路的歐姆定律
2.4.2 全電路歐姆定律
2.5 電阻的串聯與并聯
2.5.1 電阻串聯
2.5.2 電阻并聯
2.5.3 串并聯等效電阻的計算方法
2.6 基爾霍夫定律及其應用
2.6.1 基爾霍夫第一定律
2.6.2 基爾霍夫第二定律
2.6.3 基爾霍夫定律在電路計算中的應用——支路電流法
知識拓展 電源模型,戴維寧定理,疊加定理和負載獲得最大功率
實訓項目1 常用電工材料與導線的連接
實訓項目2 電阻性電路故障的檢查
鞏固與應用
單元3 電容和電感
3.1 電容器與電容
3.1.1 認識電容器
3.1.2 常用電容器的種類與外形
3.1.3 電容器的主要技術參數及其識讀
3.2 電容器的串、并聯及其應用
3.2.1 電容器的并聯及其應用
3.2.2 電容器的串聯及其應用
3.3 電容器的充放電
實踐活動:用萬用表險測電容器質量與電容器充放電現象觀察
知識拓展 RC電路的瞬態過程
3.4 磁場及其基本物理量
3.4.1 磁場及其在工程技術上的應用
3.4.2 磁場的基本物理量
3.4.3 磁場對載流導體的作用
知識拓展 磁性材料與磁路
3.5 電磁感應與楞決定律
3.5.1 認識電磁感應現象
3.5.2 電磁感應定律
知識拓展 渦流的預防與利用
3.6 電感
3.6.1 認識電感器
3.6.2 自感現象
3.6.3 自感現象的應用
3.6.4 電感的參數與電感器選用識別
知識拓展 互感現象及其在工程上的應用
鞏固與應用
單元4 單相正弦交流電路
實訓項目3單相正弦交流電的認識
4.1 正弦交流電的基本物理量
4.1.1 交流電的變化規律
4.1.2 交流電解析式與波形圖之間的關系
4.1.3 交流電的相關物理量及三要素
4.2 正弦交流電的表示法
4.2.1 解析法
4.2.2 圖像法
4.2.3 旋轉矢量法
4.3 單一參數交流電路
4.3.1 純電阻電路
4.3.2 純電感電路
4.3.3 純電容電路
實踐活動:用信號發生器、示波器和毫伏表測量交流電
4.4 串聯交流電路
4.4.1 電阻、電感串聯電路(RL串聯電路)
4.4.2 電阻、電容串聯電路(RC串聯電路)
4.4.3 電阻、電感和電容串聯電路(RLC串聯電路)
4.5 交流電路的功率
4.5.1 交流電路功率的概念與計算
4.5.2 功率因數
4.5.3 提高功率因數的意義和方法
實踐活動:交流串聯電路中的電壓、電流相位差的觀察上分析
實踐活動:學會使用功率表、電容箱和功率因數表
實踐活動:了解提高功率因數的方法
4.6 電能的測量與節能
4.6.1 電能測量儀表的應用
4.6.2 新型電能表簡介
4.6.3 節約用電技術
知識拓展 串聯諧振電路
實踐活動:RLC串聯電路諧振狀態觀察及諧振頻率的測定.
知識拓展 LC并聯諧振 非正弦周期波
鞏固與應用
實訓項目4 常用電光源的認識與熒光燈的安裝
實訓項目5 照明電路配電板的安裝
單元5 三相正弦交流電路
5.1 三相交流電源
5.1.1 三相正弦交流電源的典型結構、相序
5.1.2 三相四線制電源
5.1.3 我國電力系統的供電制式
5.2 三相負載的星形接法
5.2.1 電路的聯結形式
5.2.2 三相負載中的電流
知識拓展 中線的作用和電路的功率
實踐活動:三相負載星形聯結時電壓、電流的測試
鞏固與應用
單元6 用電保護
6.1 保護接地與保護接零
6.1.1 保護接地
6.1.2 保護接零
6.2 常用電氣操作安全要求
6.2.1 文明操作的相關安全要求
6.2.2 操作技術的相關安全要求
6.2.3 電氣設備安裝維修的相關安全要求
6.2.4 家庭用電的相關安全要求
6.3 觸電的現場處理措施
6.3.1 使觸電者盡快脫離電源
6.3.2 初步判斷觸電者的受傷程度
6.3.3 人工呼吸法
鞏固與應用
綜合實訓 萬用表的組裝與調試
參考文獻
1)嚴禁在運行中檢修電氣設備,操作前必須切斷電源,檢驗設備和線路確實無電方可開展工作。如果一次任務未完,下次工作前,必須重新檢查電源是否斷開,設備和線路是否確實無電。
2)必須帶電操作時,要經過批準,并有專人監護和切實的保護措施。
3)使用梯子登高操作時,梯子與地面間的角度應保持60°左右,在水泥地面操作時,還應具有防滑措施。
4)發生電氣火災時,首先切斷電源,用二氧化碳滅火器或干粉滅火器撲滅電氣火災,嚴禁使用水和泡沫滅火器。
5)停電操作時,應懸掛安全警示牌,嚴格遵守停電操作規定,切實做好突然來電的防護措施。停電時在分斷電源開關后,必須用測電筆檢驗開關的輸出端,確認確實無電后方可操作。
6)在臨近帶電體的地方操作時,必須保持足夠的安全距離。
7)總開關操作要求:分斷電源時,是先分斷負荷開關,再分斷隔離開關;接通電源時,先閉合隔離開關,再閉合負荷開關。
8)對出現故障的設備和線路,不能將就使用,必須及時檢修或換新。
9)不可用濕手接觸和濕布搽拭帶電電器。
10)電機和其他電氣設備上及附近不得放置雜物。
11)在潮濕環境中使用移動電器時,應選用額定電壓為相應安全電壓等級的低壓電器。在金屬容器內,管道內施工和使用移動電器時,還應選用額定電壓為12V的低壓電器。
12)雷雨時不得行走和停留在高壓電桿、鐵塔和有避雷器的區域。萬一高壓線路斷落在身邊或已經在避雷器下面遇到雷電時,應單腳或雙腳并攏跳離危險區域。