1、機床電氣控制與PLC（實訓）課程標準課程編碼：0100023 課程類別：專業技術課程適用專業：機電一體化（二年中專） 課程所屬系部：機電工程系學時：60 編寫執筆人: 王榮華審定負責人及審定日期：1課程定位與設計思路1.1 課程性質與作用1.課程性質機床電氣控制與PLC課程是機電一體化（二年中專）專業的一門專業技術課，也是取得國家職業資格等級證書（維修電工）的核心課程。課程分為繼電器控制技術、PLC技術兩大部分，在教學中實施“教、學、做”一體化，將理論教學和實踐教學有機結合，側重于實踐操作，直接面向職業崗位能力的培養，是學生求職就業的重要砝碼。2.課程作用本課程以電工電子技術基礎、電機拖動基礎

2、、自動控制原理與系統課程為前導課程，共同打造學生的職業能力，并為其相關專業課程數控機床維修、機電一體化技術等的學習提供基本理論和方法，在整個教學過程中起著承上啟下的作用。為畢業生在未來的職業生涯中從初始低層次的生產線操作工向更高層次的維修電工、生產線維修工和設備管理員等崗位順利遷移提供扎實的知識與技能準備。1.2 課程設計思路本課程標準以機電一體化（二年中專）專業學生的就業為導向，根據行業專家對專業所涵蓋的崗位群進行的任務和職業能力分析，以培養學生的“學懂”和“會用”為基本目標，緊緊圍繞工作任務完成的需要來選擇和組織課程內容。為了充分體現任務引領、實踐導向課程思想，將本課程的教學活動分解設計成

3、若干工作任務，以任務為單位組織教學，引出相關專業理論知識，使學生在實踐操作過程中加深對專業知識、技能的理解和應用。2課程目標 2.1課程總體目標通過對本課程的學習和訓練，使學生熟悉電氣控制與PLC的基礎知識，培養電氣控制與PLC基本應用(電動機點動、長動、正反轉、Y-啟動等控制環節)的接線、編程、操作調試方面的技能，了解其所涉及的技術理論知識；初步培養電氣控制與PLC高級應用項目(電梯控制、機械手控制系統等)的接線、編程、操作調試的技能，了解其所涉及的技術理論知識。培養學生分析、解決生產實際問題的能力，提高學生的學習能力、團隊合作能力。2.2 具體目標1) 知識目標(1) 掌握電氣控制基礎知識

4、；(2) 掌握PLC技術基礎知識；(3) 掌握PLC編程軟件的使用方法；(4) 熟悉PLC的I/O端口分配及PLC外部接線和安裝；(5) 熟練掌握PLC的編程方法，特別是圖形編程；(6) 熟練應用基本指令、步進指令及部分功能指令；(7) 掌握常用控制程序的編制方法及調試；2) 能力目標（1）具有基本硬件模塊的識別、檢測和選用方法的能力；（2）能讀懂常用的控制程序；（3）能按要求設計簡單的控制程序；（4）具有對一般控制程序進行分析和調試的能力；（5）具有查閱手冊、技術參數、產品說明書、產品目錄等資料的能力；（6）能用可編程控制器的基本指令對相關任務進行編程與調試。3) 素質目標（1）樹立工具、設

5、備使用的安全意識；（2）形成良好的成本節約意識；（3）具備良好的思想道德修養和職業道德素養；（4）具有愛崗敬業和團隊合作精神。3. 課程內容與要求本課程以培養學生的職業能力為重點，采用任務驅動的教學模式。具體課程內容與要求見表1。表1 課程內容與要求學習任務學習目標（職業能力）學習內容教學建議與說明參考學時1.三相異步電動機基本控制電路的設計、安裝與調試1.能識別并正確選用常用電器元件2.會識讀電動機基本控制電路圖3.會設計簡單控制電路4.具備正確合理繪制元件布置圖及安裝接線圖的能力5.會分析典型機床控制電路6.掌握PLC基本指令的應用8.具備分析簡單PLC程序的能力9.具備利用PLC編程軟件

6、編寫基本順控指令、電動機點動、連續運行控制程序的能力，會運行并調試PLC程序10.具備電動機基本環節PLC控制系統的安裝能力1.相關常用電器元件的結構、工作原理、型號參數、圖文符號、在電路中作用及選用原則2.電氣系統圖的識讀方法及繪制原則3.電動機基本控制電路的控制原理4.PLC的結構、原理及型號含義5.PLC編程軟元件、基本指令的應用6.PLC程序的分析方法和編寫7.電工安全操作規范8.PLC控制系統電氣圖的識圖9.PLC編程軟件的使用講授法、引導文教法、小組討論法、案例教學法202.運料小車控制電路的設計、安裝與調試1.會分析運料小車多地自動控制，定時、定位自動送料等運料控制電路圖、控制程

7、序2.具備按運料小車控制要求設計控制電路圖、控制程序的能力3.具備利用定時器、計數器設計控制程序的能力4.輸入梯形圖并會進行編輯、編譯、下載、調試、運行程序1.相關常用電器元件的結構、工作原理、型號參數、圖文符號、在電路中作用及選用原則2.運料小車電氣系統圖的分析、設計3.PLC編程軟元件、基本指令的應用4.接線圖各組成部分的功能和作用5.編制PLC的輸入/輸出分配表6.自動送料裝車系統控制程序講授法、小組討論法、案例教學法203.典型PLC控制系統的設計1.具備利用PLC進行控制系統的總體構建的技能2.會使用PLC基本指令、步進指令、功能指令編寫程序3.能分析典型PLC控制系統程序設計4.能

8、寫出I/O分配表及它們與PLC實驗系統板上開關按扭的對應關系5.能畫出外部接線圖1. PLC控制系統設計的基本原則2PLC控制系統設計與調試步驟3PLC機型選擇與連接的方法4PLC選擇與連接注意事項5減少I/O點數的措施6提高PLC控制系統可靠性的措施7.八段碼顯示控制程序8.交通信號燈自動控制程序講授法、引導文教法、小組討論法、204.課程實施說明4.1 教學的組織與方法課程教學圍繞任務載體按“資訊、計劃、決策、實施、檢查、評價”六個步驟組織實施，采用任務驅動為主要教學模式。教學實施設計見表2。表2-1 任務1教學實施設計表任務1三相異步電動機基本控制電路的設計、安裝與調試總學時20場所設施

9、設備工具教室、電氣控制與PLC實訓室。PLC實訓裝置、常用電工工具及儀表、三相異步電動機、計算機、編程軟件等。教學組織實施實施過程組織實施內容教學方法學時資訊教師下發三相異步電動機點動、連續運行、正反轉、降壓啟動、制動控制系統的設計與調試任務書；講解電氣控制基礎知識、PLC的基本知識與操作、基本指令、PLC控制電機系統程序設計方法，編程軟件的使用；指導學生通過其他途徑獲取所需信息。引導文教學法講授法演示法計劃學生在教師組織協調下進行分組，根據任務書、資訊信息討論制定三相異步電動機點動、連續運行、正反轉控制系統項目制作方案。小組討論法決策學生在教師指導下進行方案討論，并確定三相異步電動機點動、連

10、續運行、正反轉控制系統的設計與調試實施方案，編制計劃書。小組討論法實施學生選擇工具及儀表，按計劃書進行PLC選型、I/O分配、程序設計及系統調試等工作任務。實踐操作法檢查檢查三相異步電動機點動、連續運行、正反轉控制系統的運行效果，組織學生總結制作與調試過程中的不足之處。經過討論進行實施方案的修訂及完善，改進性能，完成任務報告書。實踐操作法小組討論法評價通過個人自評、小組互評、教師評價三方面，對三相異步電動機點動、連續運行、正反轉控制系統的線路安裝、程序設計以及規范性和正確性、工作態度、團隊合作等方面進行綜合評價。表2-2 任務2教學實施設計表任務2運料小車控制電路的設計、安裝與調試總學時20場

11、所設施設備工具教室、電氣控制與PLC實訓室。PLC實訓裝置、常用電工工具及儀表、運料小車系統模塊、編程軟件、計算機等。教學組織實施實施過程組織實施內容教學方法學時資訊教師下發運料小車控制電路（小車多地控制，定時、定位自動送料等）的設計、安裝與調試任務書；講解相關常用電器元件的結構、工作原理、型號參數、圖文符號、在電路中作用及選用原則,運料小車電氣系統圖的分析、設計,PLC編程軟元件、基本指令的應用,接線圖各組成部分的功能和作用,編制PLC的輸入/輸出分配表；指導學生通過其他途徑獲取信息。引導文教學法講授法計劃學生在教師組織協調下進行分組，根據任務書、資訊信息討論制定運料小車多種運行方式控制電路

12、任務制作方案。小組討論法決策學生在教師指導下進行方案討論，并確定運料小車多種運行方式控制電路控制系統的設計與調試實施方案，編制計劃書。小組討論法實施學生選擇工具及儀表，按計劃書進行PLC選型、I/O分配、程序設計及系統調試等工作任務。實踐操作法檢查檢查運料小車自動往復運行控制電路控制系統的運行效果，組織學生總結制作與調試過程中的不足之處。經過討論進行實施方案的修訂及完善，改進性能，完成任務報告書。實踐操作法小組討論法評價通過個人自評、小組互評、教師評價三方面，對運料小車多種運行方式控制系統的線路安裝、程序設計以及規范性和正確性、工作態度、團隊合作等方面進行綜合評價。表2-5 任務3教學實施設計

13、表任務5典型PLC控制系統的設計總學時20場所設施設備工具教室、電氣控制與PLC實訓室。PLC實訓裝置、常用電工工具及儀表、八段碼顯示控制模塊、交通信號燈自動控制模塊、計算機、編程軟件等。教學組織實施實施過程組織實施內容教學方法學時資訊教師下發八段碼顯示、交通信號燈自動控制等典型PLC控制系統的設計與調試任務書；講解PLC控制系統程序設計、PLC控制系統設計與調試步驟、PLC機型選擇與連接的方法、PLC選擇與連接注意事項、減少I/O點數的措施、提高PLC控制系統可靠性的措施、編程軟件的使用；指導學生通過其他途徑獲取信息。引導文教學法講授法計劃學生在教師組織協調下進行分組，根據任務書、資訊信息討

14、論制定典型PLC控制系統制作方案。小組討論法決策學生在教師指導下進行方案討論，并確定典型PLC控制系統的設計與調試實施方案，編制計劃書。小組討論法實施學生選擇工具及儀表，按計劃書進行功能指令編制及多種工作方式控制、程序設計及系統調試等工作任務。項目教學法實踐操作法檢查檢查典型PLC控制系統的運行效果，組織學生總結制作與調試過程中的不足之處。經過討論進行實施方案的修訂及完善，改進性能，完成任務報告書。小組討論法實踐操作法評價通過個人自評、小組互評、教師評價三方面，對多種工作方式的送料小車自動往返控制系統的線路安裝、程序設計以及規范性和正確性、工作態度、團隊合作等方面進行綜合評價。4.2 教學實施

15、的師資要求教師基本要求：應熟悉本行業技術動態，具有扎實的專業知識和熟練的PLC控制系統設計、制作及調試技能，具備較強的語言表達能力及教學組織能力。課程教學團隊共8名教師，其中教授1名，講師、工程師7名，以中青年教師為主。4.3 實驗實訓設備配置 為實現課程教學目標，配置有PLC實訓室，配備KBS PLC實訓裝置，電機控制、自動運料裝車、電梯運行控制、多種液體自動混合、交通信號燈等控制實訓模塊。通過實訓，培養PLC控制線路設計安裝調試技能。學生在實訓室直接參與設備的安裝、調試與維護，真正體現“教、學、做”一體化，鍛煉和培養學生崗位工作技能、學習相關標準和規范、培養職業素質。 5.相關說明5.1

16、教材選用建議建議選用教材：電氣控制與PLC應用張偉林主編，人民郵電出版社；電氣控制與PLC王霞主編，人民郵電出版社；電氣控制與PLC原理及應用（西門子系列）李道霖主編，電子工業出版社。5.2 教學評價課程評價包括課程實施過程評價和課程實施效果評價。根據評價目的，確定評價指標，收集教學信息。評價時采用學生評價、教師自評、教師互評、學校評價、企業評價等多種方式，從而實現對本課程較全面的、較準確的評價，進而促進課程改革向更好的方向發展。1)對學生學習成績評價對學生學習成績評價由每個任務考核組成，突出“過程考核與綜合考核相結合，教師評價與學生自評、互評相結合”的原則，課程總成績=單項任務考核實得分&#

17、215;50+綜合考核實得分×50。每項任務考核評分包括專業知識、專業技能、職業素養三方面，任務總成績=單項任務專業知識得分×40+單項任務專業技能得分×40+單項任務職業素養得分×20。2）對教師教學效果的評價對教師的教學效果評價由學院督查組成員隨機聽課評價、系部領導及各專業教師隨機聽課評價及學生對授課教師評價三個部分組成。在評價過程中應著重以以下幾個方面為評分點。（1）教師在課堂教學過程中是否注意培養學生的職業素養與嚴謹認真的工作作風。（2）教師在課堂教學中能否培養動機、激發興趣。教師在課堂教學中應該在促進學生主動學習的教學策略上把調動學生的內在驅動

18、力放在首位，重點培養學生較高的學習動機，激發濃厚的學習興趣，使學生養成頑強的學習習慣。教師必須通過精心設計教學過程，優化導入設計，適當補充與學生生活相關聯的教學材料，激發學生的學習興趣，讓學生明確學習的重要價值。（3）教師是否注重學生良好學習方式的形成。新的課程標準積極倡導自主、合作、探究的學習方式。要全面提高學生素質，促進學生主動發展，必須指導學生學會學習，掌握學習策略。（4）教師能否在教學過程中培養學生較強的實踐能力。3）學生對課程的評價學生對課程的評價以座談和不記名問卷調查的形式進行，主要內容為學生對課程是否感興趣，不感興趣的原因是什么，課程內容是否與企業崗位深度對接，課程的優點和缺點有哪些，對課程的建議有那些。5.3 相關課程資源的開發與利用（1）利用現代信息技術開發多媒體課件，通過搭建起多維