《PLC應用技術》課程標準56學時3.5學分《PLC應用技術》是自動化類專業核心課程。本課程采用線上線下混合式教學，與企業深度合作，實施以職場典型工作任務為驅動的項目化教學，開展尊重學生個體差異的多維度混合式增值評價，為培養有社會責任感和敬業精神，健全人格與健康體魄，規則意識與創新思維，具有一定的藍海視野，勇于交流，具備終身學習能力，能勝任自動化類專業崗位，長于技術應用的高素質技術技能人才奠定堅實基礎。本課程應在《電路基礎》、《模擬電子技術基礎》、《電機應用技術》《工廠電氣控制技術》等課程之后開設，以獲取本課程所需的電路基礎、低壓電器等專業基礎知識，為后續課程《機器人技術基礎》、《自動控制系統》等課程提供儲備。一、課程目標教學總目標：本課程以立德樹人為根本，以培養學生職業能力為目的，根據自動化類專業人才培養目標，針對電氣工程技術崗位對PLC技術的設計操作能力要求，瞄準電氣設備安裝調試崗位職業能力，結合1+X可編程控制系統集成證書中級職業能力要求，重構了以“門座港口起重機控制系統”為典型工作任務為主線的教學內容，采用OBE理念，構建“理虛實創思”教學策略，讓學生熟悉PLC基本指令、定時器計數器、順控指令等，能分析項目任務，撰寫設計方案，嚴格按照電氣操作規范進行電氣操作，獨立查找文獻，實現控制系統的設計、調試與故障分析，培養分工協作、安全規范操作、解決問題、精益求精的工匠精神。課程分目標為：M—1：掌握PLC工作原理、基本指令、通信方式；M—2：能夠分析項目任務，撰寫設計方案，選擇合適的PLC及硬件配置，設計并調試程序，建立通信，熟練使用仿真軟件，整理文檔；M—3：培養團結協作，溝通交流，創新能力；提升學生的安全意識，質量意識；M—4：能夠用PLC完成門座式起重機起升機構系統項目的設計及調試；M—5：能夠綜合應用電子技術、傳感器技術、電機應用技術、電氣控制技術；M—6：能夠完成門座式起重機電氣控制系統起升、運行、抓斗等設計及仿真；M—7：所有學生完成項目的硬軟件設計（基礎版）；善于思考、鉆研的學生可完成項目的改造和創新；實踐動手強的學生可進行項目的工藝優化；M—8：學生能夠適任電氣安裝與調試崗位（操作司機——一線主管——部門經理）。M—1Z—1●●●●●●N—1●●●●●●●●●●●●●S—1●●●●●●二、課程內容、要求及學時分配1.主要教學內容《PLC應用技術》依據國家教學標準和自動化類專業人才培養方案，對接企業標準，結合崗位要求和本專業實際情況，將教學內容重構為3個模塊、10個項目。圖2課程項目設計序號項目/任務內容及要求學時備注1項目一PLC基本模塊的使用項目二PLC編程軟件的使用1、了解PLC的硬件結構；2、了解PLC的輸入、輸出電路形式；3、了解編程軟件的界面及功能；4、會將PLC與計算機連接、學會PLC編程軟件安裝；5、會對PLC的輸入、輸出進行外圍接線；6、會使用PLC編程軟件；7、建立做事認真負責、目標明確、分工明確、相互協作的團隊意識；8、培養耐心細致刻苦的技術鉆研精神；9、培養善于提出問題、分析問題和解決問題的研究攻關能力。4實驗3學時研討1學時2項目三PLC實現電機啟停控制1、理解基本邏輯指令和輸入繼電器、輸出繼電器和輔助繼電器的功能和用法；2、掌握電路編程的基本方法；3、能正確編寫PLC實現電動機啟停控制的梯形圖程序；4、能用仿真軟件畫出PLC實現電動機啟停控制電路并進行仿真調試；5、能根據系統方案要求，完成PLC控制器及擴展模塊的選型；6、具備安全意識、規范意識；7、養成樂于自主探究的學習興趣；8、具備良好的溝通能力和團隊合作能力。4實驗3學時研討1學時3項目四PLC實現電機正反轉控制1、能使用電氣繪圖軟件，完成電氣原理圖繪制；2、掌握正反轉電路編程的基本方法；3、掌握電氣互鎖編程的基本方法；4、能用仿真軟件畫出PLC實現電機正反轉控制電路并進行仿真調試；5、能正確編寫PLC實現電機正反轉控制的梯形圖程序；6、能根據硬件配置，完成變量表繪制；7、具備安全意識、規范意識；8、養成整理工位、清理衛生的好習慣。4實驗2學時研討2學時4項目五PLC實現帶式傳送機控制1、理解定時器、加/減計數器的功能和用法；2、能正確編寫PLC實現帶式傳送機控制的梯形圖程序；3、能用仿真軟件畫出PLC實現帶式傳送機控制并進行仿真調試；4、能根據任務要求，完成基本邏輯控制程序調試；5、能根據系統設計要求，完成控制器及擴展I/O硬件組態；6、具備安全意識、規范意識；7、養成查閱參考文獻和文檔整理的習慣。4實驗2學時研討2學時5項目六PLC實現電葫蘆控制1、了解順序功能圖的基本知識；2、理解順序功能圖的核心思想；3、能根據任務使用編程軟件，實現順序邏輯控制；4、能正確繪制順序功能圖，并編寫PLC程序實現基于PLC電葫蘆控制功能；5、能對PLC電葫蘆PLC控制進行調試與故障排除；6、具備安全意識、工程規范意識。4實驗2學時研討2學時6項目七基于PLC物料小車往返控制系統1、能正確繪制順序功能圖，并編寫PLC程序實現基于PLC物料小車往返控制功能；2、能根據任務，實現通信控制；3、能進行項目任務文檔整理；4、培養創新思維能力與溝通能力；5、形成良好的團隊合作意識。4實驗3學時研討1學時7項目八基于PLC的多種液體混合裝置電路設計1、按控制要求完成液體混合裝置控制系統功能流程圖；2、掌握順序、選擇、循環等功能流程圖畫法，掌握功能流程圖的四個注意事項；3、掌握起保停電路設計轉換法；4、能正確編寫PLC實現液體混合控制的梯形圖程序；5、能用仿真軟件畫出PLC實現液體混合控制電路并進行仿真調試；6、能在PLC控制臺對PLC實現液體混合控制進行接線調試和故障排除；7、具備人身安全、設備安全意識、操作規范意識；8、養成整理工位、及時整理打掃衛生的習慣。8實驗6學時研討2學時8項目九PLC實現搬運機械手臂控制系統的電路設計1、理解機械手工作過程，運行狀態及觸發條件；2、掌握機械手搬運編程的基本方法；3、掌握自動運行編程的基本方法；4、能用畫出搬運機械手的狀態轉移圖；5、能正確編寫搬運機械手自動運行的梯形圖程序，機械手單步、手動、初始（回原點）等功能的仿真；6、能在PLC控制臺對搬運機械手自動方式進行接線調試和故障排除，在不同模式下進行轉換；7、具備安全意識、規范意識；8、養成樂于自主探究的學習興趣；9、具備良好的溝通能力和團隊合作能力。12實驗8學時研討4學時9項目十基于PLC的門座起重機控制系統設計1、理解港口起重機的機構原理；2、掌握港口門座起重機的工作原理；3、能設計港口起重機電機變頻器控制設計原理圖；4、能對港口起重機控制PLC硬件系統和軟件系統設計，實現變頻驅動的工業以太網控制；5、能根據故障現象，進行控制系統電氣設備故障排查；6、具備工程現場安全和規范意識；7、養成正確整理項目文檔資料的職業素養。12實驗6學時研討6學時合計5656學時三、課程思政設計教學內容精心映射“復工復產”、“精益求精”、“大國工匠”等時代熱點思政主題，弘揚愛國愛民、創新可控的時代主旋律。在實訓中，通過接線、清理工位，參與實訓室設備的清掃和整理，培養學生吃苦耐勞的勞動精神。安排學習身邊的南京市勞模—優秀畢業生明州碼頭史俊峰事跡，全國勞模—江蘇海事學院產業教授沙夕蘭等事跡視頻，“安全素養、標準規范”職業精神的同時，培養學生精益求精的工匠精神。圖1課程思政映射點四、師資隊伍1.師資配置：課程教學團隊共計15人，其中校內專職教師12名，校外兼職教師3名。其中，校外兼職教師曾任企業總工程師，具有電氣、機電、船港設備實操與管理經驗。本課程配有課程負責人1名，江蘇省青藍工程優秀骨干教師，副教授，維修電工技師，維修電工高級考評員，機電一體化技術專業帶頭人，有著豐富的專業建設和教學實踐經驗。課程團隊中理論兼實踐教學主講教師8人，8人均有豐富的教學經驗，均在省級以上教學比賽中獲獎，本課程的教齡均為8年以上；參與輔導教師經驗豐富，具有電氣自動化設備維護與管理的實際工作經驗，能夠勝任本課程的在線輔導工作；參與在線教學網站建設教師4人，技術支持教師4人。2．學歷結構：《PLC應用技術》課程團隊現有15名教師，博士3位。3．年齡結構：本課程是理論與實踐教學結合課程，主要以具有豐富實踐經驗的中青年教師為主。45歲以下青年教師8名，保證了該課程相關技術知識的及時更新，有助于課程網站可持續發展。4．學緣結構：團隊教師主要畢業于南京理工大學、上海理工大學、東南大學、武漢水運學院等大學，行業特征明顯，學緣結構合理。5．職稱、雙師型結構：副教授、高級工程師5人，中級職稱（講師）8人，中高級職稱以上的教師占100%，雙師型教師15人，7人為維修電工高級考評員。五、教材、資源及教學參考1．主體教材（1）必須依據本課程標準編寫或選用教材，教材應貫徹“以全面素質為基礎，以能力培養為本位”的原則，重點突出“必需、夠用”原則；（2）教材在內容上應簡潔實用，應能根據現代電氣設備的最新技術發展趨勢及時更新，注意及時把新知識、新技術、新理念融入到教學中去，主動適應社會經濟發展的需要；（3）教材應以學生為本，文字通俗、表達簡練，內容展現應圖文并茂，圖例與案例應引起學生的興趣，重在提高學生學習的主動性和積極性；（4）教材中注重實踐內容的可操作性，強調在操作中理解與應用理論，融入課程思政。本課程選用《PLC應用技術項目課程—西門子S7—200Smart》，丁金林王峰主編，第二版（融入課程思政），機械工業出版社，2021.10出版2.線上課程《PLC應用技術》，團隊負責人季明麗，職教云教學平臺3.教學參考西門子S7—200電子手冊、自編活頁式項目化教材、中國工控網等。五、教學組織基于OBE教學理念，創新提出針對線上線下混合教學的“理、虛、實、創、`思”五階段教學策略。理：借助專業教學資源庫和職教云平臺“PLC應用技術”國家級精品資源共享課程，實現“名師名課”隨看隨學，授課教師針對學生疑難問題進行個性化指導；虛：以虛擬仿真軟件、三維動畫軟件實現虛擬訓練，置身工業控制場景，提高學生崗位意識；實：充分利用PLC綜合實訓室、PLC創新實訓室及PLC開發平臺、涉及PLC大賽設備等夯實技能基礎；創：依托PLC創新實驗室，帶領學生研發PLC相關控制系統，如海水淡化、魚菜共生綠色生態系統，培養學生的創新創業能力；思：充分融入課程思政元素，通過身邊的優秀學生事跡，勞模精神的滲透，讓學生浸潤式學習，潛移默化中培養提升學生的職業能力、對職業的認同感。以“門座起重機電氣系統PLC控制”為任務主線，課程任務貼近企業實際，貼合實際工作崗位需求，營造學生職業場景環繞感；采用理實一體化課程組織形式——包含情景導入、知識學習、虛擬仿真、實訓操作、評價展示五部分，各環節采用游戲教學法、小組合作探究法等多種教學方法，調動學生積極性、提高學生注意力；采用職教云、騰訊課堂、虛擬仿真和實操練習四平臺聯動線上線下結合，攻克學生怕編程實操問題；采用分組法，使學生更了解真實工作過程及崗位要求，同時增加優秀畢業生、業界勞模【優秀畢業生】等互動機會，破解分析解決、表達的能力問題，增強團隊協作意識，職業自信、職業認同度；依托平臺和課堂數據分析進行多維教學評價，通過教學評價測評教學目標促進教學改進。課程所有知識點全部配套教學視頻，視頻在呈現上實現了素材形式多樣化，有案例、圖片、實景等，對于某些復雜枯燥的和語言文字難以描述的知識點，制作了教學動畫，最大程度提高了學習者的學習體驗感。通過設置“課堂討論”、“在線作業”、等方式將課堂交給學生，學生中心，教師引導，學生參與度相對提高。圍繞教學目標和教學內容的需要，本團隊目前已經完成的資源建設情況如下：eq\o\ac(○,1)視頻資源1+47+14課堂教學條。包括課程介紹、項目化教學、現場教學等視頻。eq\o\ac(○,2)非視頻資源近500條。包含圖片、課件，微課、使用手冊，延展閱讀資料，相關文獻等教學資源。eq\o\ac(○,3)習題≥300條。習題分為測試與作業，其中選擇題測試可用于學生對所學內容自測自評，編程作業需學生拍照上傳，授課教師批改。成績均計入總評。④試卷庫。題型為客觀題，編程設計題（問答）選擇題可以讓每位學生的試卷隨機組卷自行復習測試，可組合出考試卷。eq\o\ac(○,5)討論區。將教學內容的重點和難點作為討論話題，加強學生的理解。學生使用討論區提問，教師團隊及時解答，為師生之間、生生之間的有效溝通提供有效的平臺。需進階學習學生：個性化題庫建設、在線互動、引導創新（分為軟件設計、硬件接線、通信等幾個方向）需加強基礎知識學生：幫扶（小組互助）、個別輔導語言表達能力較弱的學生：成果匯報、方案展示、鼓勵引導文字表達能力較弱的學生：撰寫項目報告、整理文檔、標準模板展示、教師點評六、課程考核評價體系診斷性評價形成性評價總結性評價反饋性評價評價方法交談口頭報告問卷調查行為觀察（形成能力雷達圖）日常表現實際操作實作成品口頭報告過程檔案設計制作結果檔案項目報告問卷調查實際操作評價者教師評價自我評價教師評價同學評價（組間、組內）教師評價同學評價（組間、組內）教師評價評價時間課程開始每一個項目子任務進行一次課程結束貫穿課程評價后果低風險高風險中風險低風險權重分配5%70%20%5%評價方案：在線學習（10%）+過程性考核（40%）+