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1、运动控制系统安装与调试课程标准课程名称：运动控制系统安装与调试适用专业：机电一体化专业群1 .前言机电控制系统是机电产品的核心，机电控制系统的水平是机电产品水平的重要依据，运动控制 系统安装与调试是我院机电一体化专业群的核心课程，也是机电一体化专业群核心专业机电一体 化技术的核心课程，是学院在示范性高职院的建设工程中的一个重要子工程，该课程在现有的基础上 进行精心打造和建设，加强师资队伍建设、构建课程体系、整合课程内容、探索教学方法、加强教 材建设、积累教学资源。1.1 本课程在相关专业中的定位运动控制系统安装与调试课程是机电一体化专业群的技术平台课，旨在培养学生建立机电 一体化的概念，对典型
2、的机电设备的组成有一个总体的了解。培养学生控制系统的基本理论、过程 控制的基本规律以及典型控制系统的基本应用能力，掌握机电控制系统的常用分析方法及其调试方 法和控制器的类型和特点，学习典型机电设备控制的应用实例。运动控制系统安装与调试课程主要培养学生机电应用技术方面的专业知识，就业为在企业 生产、管理、服务进行操作、安装、调试、维修等岗位中技术应用型人才。1. 2本课程的基本教学理念本课程的教学目标是：借助资源库、案例等为教学手段，培养学生机电控制系统的认识能力、 简单机电控制系统数学模型的建立能力、简单机电控制系统的分析能力、自动控制的基本规 律及调节器的应用能力、单回路系统的维护能力、典型
3、机电控制系统中单片机控制的认知能力、 典型机电控制系统中PLC控制应用的认知能力。2. 3本课程标准的设计思路运动控制系统安装与调试是一门应用性非常强的技术平台课，该课程的实践教学应当紧密 围绕课程的培养目标和专项能力进行。我们对实践教学的总体设计思想是：是以基于工程、案例、 资源库等作为载体，以能力培养为目标，注重实用性。使学生通过学习，能对运动控制系统安装 与调试课程的内容，特别是应用特点有一个更全面和深入的认识，基本到达课程专项应用能力目 标要求。运动控制系统安装与调试课程的实践教学环节主要由“教学+实验”两局部组成。围绕岗位能力要求，设计实践内容。以就业为导向，以岗位应用能力为具体目标
4、，让学生在现 场或案例、工程等中进行专业实践和职业技能的训练，以实现就业的“零距离二以专项应用能力为目标，制订考核标准。实践教学环节以过程考核为主，针对每一个专项应用 能力制订出考核指标和分值比重。不强调自动控制的高深理论，以理论够用为度，着重从应用的角度进行教学设计，不再与学 科知识结构顺序相同，而是重新组合知识，将知识融入工程或案例中，使知识的总量没有发生变化, 知识排序的方式发生变化，突出实用性。精选应用实例，合理分配知识点，考虑学习能力的循序渐进，将理论知识和重点内容融合到 应用实例中，提高感性认识，培养应用思维；以课程能力培养目标为依据，设计并安排工程任务内容。2 .课程目标基于工程
5、和案例，以行动为导向组织教学，使学生通过“边做边学，学做结合”，掌握理解机电 控制系统应用的基本技术、专业技能和相关理论，培养勇于创新、善于沟通、团结合作的职业品质; 掌握机电控制系统的安装、调试、维护等多种工作实践方法。培养从事工程运行活动的行为能力， 培养针对典型产品的调试维护等职业能力，培养工程实施过程中的平安、环保、本钱、产品质量、 团队合作等意识和能力。本课程的能力培养目标：（1）专业能力：资料搜索、分析、归纳能力；基于机电控制系统的认知能力；单回路系统的维 护能力。（2）方法能力：分析能力；表达能力。（3）社会能力：团结协作能力；与人沟通能力课程总目标基于工程与案例，引入以行动导向
6、的工程教学，使学生通过“边做边学，学做结合”，掌握机电 控制系统应用的基本技术、专业技能和相关理论与工作过程，培养勇于创新、善于沟通、团结合作 的职业品质；掌握机电控制系统的安装、调试、维护等完整工作实践方法。培养针对典型机电控制 系统的调试维护等职业能力，培养工程实施过程中的平安、环保、本钱、产品质量、团队合作等意 识和能力。2. 2具体目标（课程预设能力目标的阐述）（一）知识与技能目标通过本课程的学习，使学生了解典型机电控制系统的的基方法；理解机电控制系统的组成与特 点；掌握机电控制系统的基本概念及基本内容;；学会与人沟通，能有意识地培养自己团队精神，在 知识与技能两方面的目标保证都实现的
7、同时，侧重于对学生在知识应用于职业能力方面的培养。（二）过程与方法目标本课程在教学过程中，突出学生主体，采用案例教学，启发学生善于观察、自主思考、独立分 析问题与解决问题。通过以学生为主体的学习，使学生在观察、思维、推理与判断、分析与解决问 题能力方面有明显的提高，对典型机电控制系统有能力举一反三并正确、灵活运用，表达注重实际 应用技能的培养目标。（三）情感态度与价值观目标在教学过程中，采用工程教学、案例教学等方法。注重基本知识的应用，从理论的传授过渡到 方法的学习。通过本课程的学习使学生掌握管理的基本思维方式，尽量地采用相应的案例进行教学, 鼓励学生积极参与案例分析。密切结合高职学生的特点，
8、通过与课程内容紧密配合的讨论、案例分 析等，调动学生学习的兴趣，激发他们学习的热情，培养学生的主体意识、训练意识、互动意识、 交流意识，使学生真正成为学习的主人、课堂的主人，获得应有的收获。（四）职业道德与素质养成目标在教学过程中通过课程教学中的团队活动实践让学生领悟并认识到敬业耐劳、恪守信用、讲究 效率、尊重规那么、团队协作、崇尚卓越等职业道德与素质在个人职业开展和事业成功中的重要性， 使学生能树立起自我培养良好的职业道德与注重日常职业素质养成的意识。3.内容描述分析学生就业的工作岗位与从事的职业特点，设计了基于工程、案例等教学的7个学习情景， 这些学习情景由不同侧重、不同难度组成。3.1
9、课程总体内容描述根据学生就业的岗位能力与职业特点，课程预设能力目标如下：1机电控制系统的认识能力2简单机电控制系统数学模型的建立能力3机电控制系统的分析能力4自动控制的基本规律及调节器的应用能力5单回路系统的维护能力6典型机电控制系统中单片机控制的认知能力7典型机电控制系统中PLC控制应用的认知能力序 号工程（或任务）名称工程（或任务） 方案描述预设能力 目标教学资源学习成果学 时实施要点（教学方法/ 教学手段）1机电控制系统的 认识能力以电炉箱恒温控 制系统为典型案 例，讲解机电控 制系统的定义、 组成、机电控制 系统的性能要求 和机电控制系统 的开展趋势能正确认识和 区分机电控制 系统，描
10、述机 电控制系统模 块的技术走向PPT、资源 库能正确认识 和区分机电 控制系统， 组成模块的 识别，描述 机电控制系 统模块的技 术走向4案例教学2简单机电控制系 统数学模型的建弹簧质量阻尼 器串联系统等为 例，讲解控制系 统的数学模型的 建立能建立简单机 电控制系统的 数学模型，能 利用matlab和 simulink 对简 单机电控制系 统进行分析PPT、资源 库能建立简单 机电控制系 统的数学模 型，能利用 matlab 和 simulink 对 简单机电控 制系统进行 分析12案例教学3简单机电控制系 统的分析能力以系统稳定的概 念与条件引入系 统的稳定性、稳 态误差与瞬态响 应等概
11、念与要 求，改进机电控 制系统中结构不 稳定系统的改进 措施能利用劳斯判 据判断系统的 稳定性、稳定 时参数的取值 范围及判断系 统的稳定裕 度；对简单系 统能求其稳态 误差，能提出 改善系统稳态 精度的方法PPT、资源 库能用劳斯判 据判断系统 稳定性、求 参数取值范 围、判断稳 定裕度；对 简单系统能 求其稳态误 差，能说出 改善稳态精 度的方法8讲解4自动控制的基本 规律及调节器的 应用能力以简单控制系统 的方框图为例进 行变换与简化， 讲解比例控制、 积分控制、比例 积分控制、微分 控制、比例积分 微分控制等典型 环节控制能对简单控制 系统方框图进 行变换与简 化，对简单机 电控制系统
12、典 型环节能选择 应用PPT、资源 库能对简单控 制系统方框 图进行变换 与简化，对 简单机电控 制系统典型 环节能描述 和选择应用10讲解5以恒压供气系统 为例学习单回路 系统的调试能力通过恒压供水 （供气）单回路机电控制系统调 试，学习单回路 控制系统的特 点、调试方法与 要点及参数的整 定具备从事简单 的单回路控制 系统的调试能 力PPT、资源库具备从事简 单的单回路 控制系统的 调试能力10现场教学与综合 作业6以单片机控制的 具有LED指示的电 动机起、停及点动 控制为例学习单 片机控制的基础 认知能力通过以单片机控 制的具有LED指 示的电动机起、 停及点动控制为 例学习单片机控
13、制的基础认知能 力描述单片机的 特点、组成与 应用。PPT、资源 库能正确认识 机电控制系 统中单片机 控制与组成2案例教学、分解难 点，强化重点7以有点动调整功 能的电动机起、停 装置学习PLC控 制应用的认知能 力通过有点动调整 功能的电动机 起、停装置学习 PLC控制的认知能描述典型机 电系统中PLC 控制的应用PPT、资源 库能正确认识 常见机电控 制系统中 PLC控制与 组成2案例教学3. 2课程分工程具体内容描述工程1电炉箱恒温控制系统（一）学习目标以电炉箱恒温控制系统案例作为载体，使学生能说出或识别机电控制系统的定义、组成、机电 控制系统的性能要求和机电控制系统的开展趋势，增强爱
14、岗敬业、塌实肯干、勇于创新、善于沟通、 团结合作的职业品质，为日后职业变化的适应能力和继续学习能力打下一定基础。（二）工作任务1、能识别典型机电控制系统。2、能说出机电控制系统的基本组成与开展趋势。3、能说出机电控制系统的种类与特点、性能要求。（三）能力要求1 .能正确理解，初步具备与他人交流、沟通的能力。2 .能识别典型的机电控制系统。（四）教学内容设计以电炉箱恒温控制系统为典型案例，讲解机电控制系统的定义、组成、机电控制系统的性能要 求和机电控制系统的开展趋势。（五）学时建议4工程2弹簧-质量-阻尼串联系统（-）学习目标以弹簧-质量-阻尼串联系统为案例，使学生能建立简单机电控制系统的数学模
15、型，能对简单机 电控制系统进行分析、并讲解简单机电控制系统的方框图要求、变换与简化，讲解比例控制、积分 控制、比例积分控制、微分控制、比例积分微分控制等典型环节控制。增强爱岗敬业、塌实肯干、勇于创新、善于沟通、团结合作的职业品质，为日后职业变化的适 应能力和继续学习能力打下一定基础。（二）工作任务1、能建立简单机电控制系统的数学模型。2、能对简单机电控制系统进行分析。3、对简单机电控制系统的方框图进行变换与简化。（三）能力要求1、能正确识别机电控制系统，对简单的机电控制系统建立数学模型。2、根据要求，对简单机电控制系统能进行基本分析。3、根据要求，对简单机电控制系统的方框图进行变换与简化。（四
16、）教学内容设计以齿轮变速为典型案例，讲解机电控制系统的数学模型的建立、方框图进行变换与简化。（五）学时建议12工程3恒压供气系统（-）学习目标以恒压供气系统为案例，使学生对单回路控制系统有能力进行调试，增强爱岗敬业、塌实肯干、 勇于创新、善于沟通、团结合作的职业品质，为日后职业变化的适应能力和继续学习能力打下一定 基础。（二）工作任务1、能说出单回路控制系统的特点。2、能说出单回路控制系统的调试方法与要点。（三）能力要求1、对单回路控制系统能正确说出单回路控制系统的调试方法与要点。2、根据要求，对单回路控制系统能正确进行调试。（四）教学内容设计以以恒压供水（供气）系统为典型案例，讲解单回路系统
17、的调试。（五）学时建议10工程4电动机起、停及点动单片机控制系统（一）学习目标以单片机控制电动机起、停及点动系统为案例，使学生学习单片机的基本原理与应用知识。增 强爱岗敬业、塌实肯干、勇于创新、善于沟通、团结合作的职业品质，为日后职业变化的适应能力 和继续学习能力打下一定基础。（二）工作任务按起动按钮SB1,电动机运转；按停止按钮SB2 （常闭），电动机停止转动；按点动按钮SB3, 电动机点动。电动机通过单片机由变频器控制。（三）能力要求1、能描述单片机的特点、组成与应用。2、能描述单片机控制基本原理。（四）教学内容设计以单片机控制电动机起、停及点动系统为案例，使学生学习单片机控制的基本组成与
18、应用知识。（五）学时建议2工程5电动机起、停装置PLC控制系统（一）学习目标以有点动调整功能的电动机起、停装置PLC控制系统为案例，使学生学习PLC控制的基础认知 能力。增强爱岗敬业、塌实肯干、勇于创新、善于沟通、团结合作的职业品质，为日后职业变化的 适应能力和继续学习能力打下一定基础。（二）工作任务1、描述PLC的特点、组成与工作原理。（三）能力要求1、能描述PLC的特点、组成与工作原理。（四）教学内容设计通过有点动调整功能的电动机起、停装置为典型案例，讲解PLC控制的组成、原理、基础认知、 基本应用。（五）学时建议24.实施要求4.1 教学方式与考核方法工程一、电炉箱恒温控制系统：考核方式
19、：作业+提问工程二、弹簧-质量-阻尼串联系统：考核方式：作业+提问工程三、恒压供气系统：考核方式：综合作业工程四、以单片机控制电动机起、停及点动系统：考核方式：提问工程五、有点动调整功能的电动机起、停装置PLC控制系统：考核方式：提问 工程一、工程二和工程三可用以下方式进行考核。（一）资讯学生阅读机电控制技术教材、电子电气技术基础等。知道工程目的是什么？内容是什么？应该做什么？涉及到哪些设备和测试仪器？教师说明目的，发任务书，工作流程图并说明功能要求，使用的仪器，考前须知、保护措施；提供案例等帮助，传授基本特性、基本原理、基本概念针对本工程组织形式：全班，教师主导。（教师）1.工程描述，布置任
20、务，工程描述（教师）2.原理分析，控制系统组成、控制流程（教师）3.回答学生提问相关知识与能力目标：控制系统组成、应用知识；能正确理解、分析任务要求，初步具备与他 人交流、沟通的能力。教学资源与工具：实物展示、PPT、实验室教学方法：引导文法；案例教学法相关作业文件：查阅相关资料，以小组为单位提出设计思路与初步方案（二）决策在教师提供案例等帮助下，小组展开研讨，确定选用何种电路，明确其优缺点，决定方案，同 时须知道，是什么？为什么？教师帮助学生分析方案，指出较合适的方案，本工程组织形式：小组，学生主导，学生实践为主。（学生）1.以小组为单位，提出设计思路与初步方案（学生）2.编制软件初步相关知
21、识与能力目标：机电控制系统的组成、应用方法；了解并初步掌握机电控制系统流程的 设计方法；能根据工程要求和资讯情况提出设计方案、选择控制模块、传感器。教学资源与工具：网络与资料教学方法：案例或工程相关作业文件：完善设计方案（三）计划学生掌握需哪些元件、数量、作用是什么，器件如何区别及如何选择。学生掌握工作计划是什么？为什么这样计划？方案的优劣势，方法特点（如何发挥优势、克服 缺乏）。学生交出各种计划书，检查、评价表，并陈述。教师及时回答学生疑问，帮助学生完成原理图的设计，帮助学生做出整个工作过程步骤，及帮助 拟定检查、评价标准。正确引导学生完成计划书本工程：组织形式：小组，学生主导。（教师引导下
22、的学生实践）。（学生）1.实验完成的组织准备（学生）2.拟订检查、评价标准相关知识与能力目标：计划的编制方法，常用设备与仪器，检查与评价标准的内容与格式等； 具备基本的文字和语言表达能力；能根据设计方案并结合实际情况编制实施计划；能制订工程检查 与评价标准教学资源与工具：网络与资料教学方法：头脑风暴法；引导文法；任务驱动法；相关作业文件：拟订检查、评价标准，完善电路模块，软件准备。（四）实施学生根据要求设计机电控制系统控制原理图，在教师给出指导性意见后，学生根据修改过的原 理图动手实施，使用仪器。学生按组协作完成工作任务，共同分析、解决问题，只有遇到无法解决的问题时才请求老师帮 助解决。教师给
23、出有缺陷的控制流程图（有小或简单明显的问题）供学生分析。教师监控过程，引 导学生的方向，及时指正，指导学生的相关文档写作。并给出相应的实践综合能力成绩。本工程：组织形式，小组，学生主导。学生独立操作为主。（学生）1.驱动模块的调试；（学生）2.技术、工艺文件的整理相关知识与能力目标：电子电气技术基础，机电控制系统和传感器基础知识；能自主学习；培 养团队合作精神；教学资源与工具：实验室及相关器件工具、调试仪器教学方法：引导文法；学做合一；任务驱动法；相关作业文件：准备辩论资料；（五）检查结果出来后，学生自我分析，完成实验、数据计算、分析，以板书、文字等形式说明、分析项 目中各现象、结果，说明过程
24、中的问题解决情况及改进可能，存在的疑惑及开展的预测，并陈述相 应理念及任务完成得过程。教师关注演示过程，对特性曲线说明、种类比拟、关键技术、关键问题 应加以强调。本工程组织形式：小组，学生主导。全体学生按小组形式上台演示。（学生）1.检查计划实施的过程（学生）2.对照检查、评价标准判别工作成果是否合格，逐项填写检查单（学生）3.技术文件归档（学生）4.演示成果并以小组形式辩论相关知识与能力目标：语言与文字表达能力；能按计划要求、技术规范和质量管理的方法检查 计划实施的过程；会按技术规范要求完成技术资料的归档工作。教学资源与工具：PC机、实验室教学方法：引导文法（学生独立操作为主）；演示法相关作
25、业文件：相关技术文件归档；（六）评价学生自行检查测试，按对自己的能力、掌握的情况自评，做出总结，知道还有什么。建议学生 可以向教师提问，观察教师的解决方法，或学生给教师设置故障，学习教师分析问题的方法。教师 根据学生的作品及过程中的处理能力给出综合成绩。分析工程中的问题，分析问题的解决方法。解 决学生概念错误。并根据学生的具体情况补充相应的知识。建议学会使用先优点，后缺点方法评价 学生。本工程组织形式：全班，教师主导，师生共同实施，激励教学。（学生、教师）1.评价工作过程和成果的优、劣（学生、教师）2.提出缺乏及改进意见（学生、教师）3.评价教学过程并提出建议相关知识与能力目标：了解评价的基本方法；能够独立分析问题并提出建设性意见；能较流畅 地用语言表达自己的观点。教学资源与工具：PPT、PC机、实验室教学方法：头脑风暴法；相关作业文件：评价教学过程并提出建议。