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1、电气控制与PLC课程整体教学设计1/16 课程教学设计课程名称电气控制与授课对象高职院校在校学生（高中后、单招）总学时（参考）48（“光伏发电技术及应用”专业）课程性质专业核心课程所属二级学院电子与电气工程学院设计（人）团队应用技术课程教学团队审核人批准人电气控制与PLC课程整体教学设计2/16 电气控制与课程教学设计一、课程目标设计1、总体目标本课程以西门子 S7-200 为基础，以岗位职业能力培养为目标、任务驱动为导向、项目为载体，将课程知识点与能力点融入到各个教学项目中，完成课程总体设计及子项目设计。通过本课程的学习和训练，能够具有初步的可编程控制器（）工程应用能力和解决现场实际问题的能
2、力。基于工作过程要求，重点培养学生工控项目构建、编程、调试能力，培养学生的创新能力与组织协调能力，提高电气自动化类学生的专业素质与操作技能。2、知识目标：(1)、了解可编程控制器的基本结构，懂得工作方式，熟悉的编程软元件，掌握编程软件的常用功能和使用方法。(2)、熟悉的基本指令、编程规则与典型程序块，弄清编程的一般过程，通过对事件的分析、比较、归纳认知活动，学会经验编程法。(3)、熟悉顺序功能图及顺序编程方法，理解数据处理类应用指令、程序控制类应用指令的含义，熟悉功能指令的应用方法。(4)、领悟编程思想，清楚系统开发过程，熟悉在工程中的一般应用方法。(5)、掌握基于现场总线的相关知识，掌握现场
3、总线的编程调试、故障排除、设备维护等知识。3、技能目标：电气控制与PLC课程整体教学设计3/16(1)、能够用7 编程软件进行梯形图、指令表的编辑、程序的读写、运行监视和调试工作。(2)、能够根据输入电路和输出电路，完成输入、输出端口与设备间的连接。(3)、能够使用内部软元件、基本指令、步进指令及功能指令编写电动机正反转控制、工作台自动往返、昼夜报时器控制、抢答器控制、等开关量控制程序。(4)、能够应用知识和技能构建控制系统，解决一定的实际工程问题。4、素质目标：(1)、培养 5S 日常管理素养，能独立进行实验实训室日常管理；(2)、培养学生团队协作与沟通交流能力，在工作过程中进行相互配合与协
4、作；(3)、培养学生自主学习的能力，增强独立发现问题和解决问题的能力。(4)、培养真诚做人、塌实做事的美好人格；(5)、培养独立自主的对新事物的探索精神，具备一定的创新能力；(6)、培养学生自主学习的能力，增强独立发现问题和解决问题的能力。(7)、培养严格劳动纪律和安全规范；(8)、培养信息收集与文档整理能力；(9)、培养项目方案设计与管理能力；二、课程定位“电气控制与”是工业电气自动化专业众多专业课程、专业基础课程相关知识的综合、集成与利用，能够较好的达到专业知识系统化学习与实践的目的，能够比较充分的电气控制与PLC课程整体教学设计4/16 体现“工学结合”职业教育理念，是一门综合性、实践性
5、、专业性并重的专业课程。该课程涉及的其它专业技术还有：触摸屏技术、变频器技术、组态软件技术等。1、授课对象：电气自动化专业二/三年级学生2、课程性质：专业核心课程3、先修课程：本课程的先修课程有电器控制、电机拖动、计算机应用、C 语言、传感器与执行器等4、生产线应用技术、灌装生产线的安装与调试、粉体包装设备的安装与调试等。三、课程内容设计本课程采用基于行为引导和任务驱动的项目教学，理论和实践一体化授课，课程内容由基础实训 10 个项目、综合实训6 个项目共 16 个项目组成，如下表：序号内容项目模块名称学时1 基础实训项 目项目 1：电机正反转电气控制（项目简介）6 项目 2：基本控制相关知识
6、2 项目 3：电机正反转控制（项目简介）6 项目 4：工作台往返控制系统2 项目 5：基础知识、基本结构2 项目 6：200 常用指令4 项目 7：200 编程软件使用2 2 综合项目 8：异步电动机正反转控制系统2 电气控制与PLC课程整体教学设计5/16 实训项目项目 9：工作台自动往返控制系统2 项目 10：三相异步电动机降压启动控制系统2 项目 11：自动门控制系统2 项目 12：昼夜报时器控制系统4 项目 13：抢答器控制系统4 项目 14：交通灯控制系统4 项目 15：循环彩灯控制系统4 总学时48 四、能力训练项目设计是自动化控制系统的核心，课程的地位极为重要，本课程是一个实践性
7、、专业性很强的课程，对实验实训条件有着较高的要求，对教师同样有较高的要求。以岗位能力需求出发，引入以行为引导项目教学方法，着重培养从事应用项目的能力，培养项目实施过程中的团队沟通和协作能力。具体能力训练项目和任务如下表所示：序号能力训练项目名称能力训练任务名称能力（技能）训练目标相关支撑知识训练方式手段及步骤达到结果（可展示）1 项目1：电机 正 反 转电 气 控 制（项 目 简介）任务1-1掌握电机正反转控制原理和组成在介绍中掌握电机正反转控制原理和组成电机拖动基础知识1、教师通过多媒体、板书等方式进行讲解、互动2、绘制控制系统硬件框图学 生 了 解 本课 程 总 体 思路和框架电气控制与P
8、LC课程整体教学设计6/16 任务1-2掌握电机正反转中使用的主要电气元件。掌握接触器、热继电器、熔断器等原件基本特性1、应用知识2、电器控制知识3、电机拖动知识教师以真实项目为案例，通过多媒体、板书等方式进行讲解、互动学 生 通 过 真实项目，激发学习兴趣任务1-3了解其他的常用电气元件的功能和特性，并介绍应用场合了解电气控制的相关器件知识计算机及其它相关知识教师通过多媒体、板书等方式进行讲解、互动学 生 了 解 著名 公 司 及 其技术和产品2 项目2：基本 控 制 相关知识任务2-1掌握电气控制中的基本控制相关知识掌握控制代替原有电气控制计算机及其它相关知识教师先行演示，在学生上机操作学
9、 生 通 过 项目开发过程，进 一 步 激 发学习兴趣3 项目3：电机 正 反 转控制（项目简介）任务3-1掌握掌握 电 机 正 反 转 控制原理掌握电机正反转的工作原理。电机拖动相关知识教师通过多媒体、板书等方式进行讲解、互动学 生 掌 握 了软 件 编 程 调试方法任务3-2掌握电气控制的相关知识掌握电气控制的相关知识电气控制学生分组进行配置调试配 置 地 址 后通信成功任务3-3掌握电气控制的相关知识掌握基本控制的相关知识电气控制学生分组进行配置调试配 置 地 址 后通信成功电气控制与PLC课程整体教学设计7/16 4 项目4：工作 台 往 返控制系统任务4-1掌握工作台往返控制系统掌握
10、电机正反转的应用电气控制知识学生分组进行配置调试配 置 地 址 后通信成功5 项目5：基础知识、基本结构任务5-1的基础知识和概念的基本组成和安装接线接线1、老师进行操作演示并讲解；2、学生分组进行练习；3、老师现场指导，答疑学 生 掌 握 指令功能，为后续 知 识 学 习打下基础6 项目 6：200常用指令任务6-1掌握的基本指令基本指令的掌握指令1、老师进行操作演示并讲解；2、学生分组进行练习；3、老师现场指导答疑学 生 掌 握 移位指令功能，为 项 目 应 用打下基础任务6-2掌握编程的基本语法掌握程序编写的基本语法程序编制和调试方法1、老师进行操作演示并讲解；2、学生分组进行练习；3、
11、老师现场指导答疑软 硬 件 联 机调试电气控制与PLC课程整体教学设计8/16 7 项目 7：200编 程 软 件使用任务7-1的编程软件介绍。编程软件介绍软件使用1、教师通过多媒体、板书等方式进行讲解、互动；2、实物演示学 生 掌 握 计数 指 令 和 算术指令，为项目 应 用 打 下基础8 项目8：异步 电 动 机正 反 转 控制系统任务8-1掌握异步 电 动 机 正 反转控制系统程序的编制方法掌握一般程序的编写方法互锁自锁功能的使用1、老师进行操作演示并讲解；2、学生分组进行练习；3、老师现场指导答疑学 生 掌 握 顺序 控 制 的 编制方法，为后续 的 综 合 项目 应 用 打 下基础
12、9 项目9：工作 台 自 动往 返 控 制系统任务9-1掌握工作 台 自 动 往 返控制系统程序的编制方法掌握一般程序的编写方法互锁自锁功能的使用1、老师进行操作演示并讲解；2、学生分组进行练习；3、老师现场指导答疑学 生 掌 握 顺序 控 制 的 编制方法，为后续 的 综 合 项目 应 用 打 下基础8 项目 10：三相异步电动机 降 压 启动控制系统任务 10-1掌握三相异步电动机降压 启 动 控 制 系 统程序的编制方法掌握一般程序的编写方法互锁自锁功能的使用1、老师进行操作演示并讲解；2、学生分组进行练习；3、老师现场指导答疑学 生 掌 握 顺序 控 制 的 编制方法，为后续 的 综
13、合 项目 应 用 打 下基础电气控制与PLC课程整体教学设计9/16 11 项目 11：自动 门 控 制 系统任务 11-1掌握自动 门 控 制 系 统 程序的编写掌握一般程序的编写方法定时器的使用1、学生分组进行练习2、老师现场指导操作软 硬 件 联 机调试，可实现预期动作12 项目 12：昼夜 报 时 器 控制系统任务 12-1掌握中定 时 器 指 令 的 工作 原 理 和 使 用 方法掌握定时器指令的使用定时器的使用1、学生分组进行练习2、老师现场指导操作软 硬 件 联 机调试，可实现预期动作任务 12-2掌握昼夜 报 时 器 控 制 系统的程序设计掌握一般程序的编写方法定时器实际应用1
14、、学生分组进行练习2、老师现场指导操作软 硬 件 联 机调试，可实现预期动作13 项目 13：抢答 器 控 制 系统任务 13-1掌握编程 中 的 常 用 编 程手段掌握互锁、自锁、联动功能在设计中的使用互锁指令的使用1、学生分组进行练习2、老师现场指导操作1、两站联网的通信配置2、软硬件联机调试，可实任务 13-2掌握抢答 器 控 制 系 统 的编程掌握一般程序的编写方法互锁指令的使用1、学生分组进行练习2、老师现场指导操作1、两站联网的通信配置2、软硬件联机调试，可实电气控制与PLC课程整体教学设计10/16 14 项目 14：交通 灯 控 制 系统任务 14-1掌握定时器、互锁指令的结合
15、使用掌握指令间的结合使用定时器指令使用1、学生分组进行练习2、老师现场指导操作软 硬 件 联 机调试，可实现预期动作任务 14-2交通灯控制系统掌握交通灯程序的编写方法互锁、定时指令的使用1、学生分组进行练习2、老师现场指导操作1、两站联网的通信配置2、软硬件联机调试，可实15 项目 15：循环 彩 灯 控 制系统任务 15-1掌握比较 器 指 令 的 功 能和使用方法掌握计数器、比较器的使用方法计数器、比较器指令的使用1、学生分组进行练习2、老师现场指导操作软 硬 件 联 机调试，可实现预期动作任务 15-2循环彩灯控制系统掌握一般程序的编写方法互锁指令的使用1、学生分组进行练习2、老师现场
16、指导操作1、两站联网的通信配置2、软硬件联机调试，可实五、进程表设计序号学时单元标题能力目标能力训练项目编号知识目标其他内容电气控制与PLC课程整体教学设计11/16 1 2 任务 1-1 掌握电机正反 转 控 制 原 理 和 组成在介绍中掌握电机正反转控制原理和组成项目1 计算机基础知识1、实 训 室5S 操 作 规范2、职 业 行为3、实验室资源使用2 任务 1-2 掌握电机正反 转 中 使 用 的 主 要电气元件。掌握接触器、热继电器、熔断器等原件基本特性1、应用知识2、电器控制知识3、电机拖动知识2 任务1-3了解其他的 常 用 电 气 元 件 的功能和特性，并介绍应用场合了解电气控制
17、的相关器件知识计算机及其它相关知识2 2 任务 2-1 掌握电气控制 中 的 基 本 控 制 相关知识掌握控制代替原有电气控制项目2 及其它相关知识奥 托 公 司专家 现场讲解3 2 任务 3-1 掌握掌握电机正反转控制原理掌握电机正反转的工作原理。项目3计算机相关知识多 媒 体 演示2 任务3-2掌握电气控制的相关知识掌握电气控制的相关知识电气控制学生操作指导、点评2 任务3-3掌握电气控制的相关知识掌握基本控制的相关知识电气控制要求 学生作好课 前预习及资料准备4 2 任务4-1掌握工作台往返控制系统掌握电机正反转的应用项目41、电机正反转应用2、电气接线知识及能力学生 操作指导、点评电气
18、控制与PLC课程整体教学设计12/16 5 2 任务 5-1的基础知识和概念的基本组成和安装接线项目5基本知识要求 学生作好课前准备6 2 任务6-1掌握的基本指令基本指令的掌握项目6基本指令和“与”“或”“非”要求 学生作好课前准备2 任务 6-2 掌握编程的基本语法掌握程序编写的基本语法基本语法指令介绍老师 讲授、操作 演示与学生 动手练习合为一体7 2 任务7-1的编程软件介绍。编程软件介绍项目7编程软件基本介绍老师 讲授、操作 演示与学生 动手练习合为一体8 2 任务8-1掌握异步电 动 机 正反 转 控制系统程序的编制方法掌握一般程序的编写方法项目8程序编制和调试方法9 2 任务9-
19、1掌握工作台 自 动 往返 控 制系统程序的编制方法掌握一般程序的编写方法项目、91、7 指令系统2、软件调试方法老师 讲授、操作 演示与学生 动手练习合为一体10 2 任务 10-1掌握三相异步电动机降压启动控制系统程序的编制方法掌握一般程序的编写方法项目10 自锁功能和互锁功能要求 学生作好课 前资料准备；课后完成 项目报告电气控制与PLC课程整体教学设计13/16 11 2 任务 11-1掌握自动门控制系统程序的编写掌握一般程序的编写方法项目11定时器指令的使用12 2 任务 12-1掌握中定时器指令的工作原理和使用方法掌握定时器指令的使用项目12定时器指令的应用任务 12-2掌握昼夜报
20、时器控制系统的程序设计掌握一般程序的编写方法项目12 要求 学生作好课 前资料准备；课后完成 项目报告13 2 任务 13-1掌握编程中的常用编程手段掌握互锁、自锁、联动功能在设计中的使用项目13自锁电路和互锁电路编程的实现任务 13-2掌握抢答器控制系统的编程掌握一般程序的编写方法项目13 要求 学生作好课 前资料准备；课后完成 项目报告14 2 任务 14-1掌握定时器、互锁指令的结合使用掌握指令间的结合使用项目14定时器循环控制系统的实现电气控制与PLC课程整体教学设计14/16 任务 14-2交通灯控制系统掌握交通灯程序的编写方法项目14 交通灯系统的实现要求 学生作好课 前资料准备；
21、课后完成 项目报告15 2 任务 15-1掌握比较器指令的功能和使用方法掌握计数器、比较器的使用方法项目15循环彩灯控制系统的实现2 任务 15-2循环彩灯控制系统掌握一般程序的编写方法项目15循环彩灯控制系统的实现要求 课后完成项目报告六、第一节课梗概项目 1：电机正反转电气控制（项目简介）6 课时任务 1-1 掌握电机正反转控制原理和组成1、掌握电机正反转电路的原理2、掌握电机正反转电路的构成任务 1-2 掌握电机正反转中使用的主要电气元件。1介绍电气控制中主要使用的电气元件2电机正反转电气控制回路中主要电气元件任务 1-3了解其他的常用电气元件的功能和特性，并介绍应用场合1、了解其他电气
22、元件的功能2、了解电气元件的主要品牌七、考核方案设计考 核分类考核项目分数比例(%)考核要求考核形式电气控制与PLC课程整体教学设计15/16 态 度性 评价平时表现20 采用扣分制，按20 分计。课堂上出现迟到、早退，仪容不整，不带书本、从事与课堂教学无关事项、打瞌睡、不参与团组活动以及其他学习主动性明显不足现象的，每次扣1 分；无故旷课、严重影响课堂秩序的，每次扣2 分，直至该项成绩扣完。如一课程缺课累计达总课时的三分之一及以上者，依照学院学生学分制学籍管理规定第十一条，该课程成绩按零分计，直接重修。平时检查知 识性 评价期末测验40 知识性考试成绩按课程结束时的考试成绩计入，不设期中考试
23、等测验。测验作业考试技 能性 评价电 机 正 反 转编程40 对每次实践操作完成情况评价，项目 1、项目 2、项目 3、项目 4、项目 5按 10：20：20：30：20（百分制）计入技能性评价成绩。实 践 操 作 打分自 动 门 控 制系统抢 答 器 编 程控制系统交 通 灯 控 制系统循 环 彩 灯 控制系统创 新性 评价附加分对于取得与本课程知识、技术相关的证书如专利授权证书、软件等专业产品登记证书等，在院级及以上学科(专业)相关的竞赛获奖、市级以上刊物发表论文，社会技术服务取得明显成效，或者在课程学习中有突出创新的学生，经本人申请，相关课程授课教师审定通过并提供佐证材料,报学生所在二级学院（部）认定后，每项成果可给予一门相关课程不超过10分的附加分奖励并计入学业成绩总分。合计100 八、教材、资料（一）教材西门子S7-200编程及应用案例精选，刘华波主编，机械工业出版社，2007.4（二）其他教学参考资料1、参见2、参见电气控制与PLC课程整体教学设计16/16 九、需要说明的其他问题1、本教学设计与电气自动化专业学生培养目标相符。2、本课程为教改课程，采用项目教学为主线，与教学计划相符。