
关于制定课程标准的指导性意见2655.pdf
27页1 《可编程控制器应用》课程标准 ( 制定人:祖国建) 适用专业 机电一 体化技术 修读学期 第 4学期 制订时间 2014.10 课程代码 课程学时 96 课程学分 6 课程类型 理论+实践 课程性质 必修课 课程类别 专业学习领域 对应职业资格证或内容 维修电工 合作开发企业 华菱涟钢自控中心 执笔人 祖国建 合作者 禹冬明 审核人 一、课程定位 《可编程控制器应用》 是高职机电一体化技术专业培养学生可编程电气线路分析、设计、安装与维护等理论基础知识和核心技能的专业核心课本课程“以行动为导向、以学生为主体、以能力培养为目标,教、学、做、评四合一”,通过本课程模块化系统学习和技能训练,实现学生具有良好的职业素质、可持续发展、满足企业需求的自动化控制高技能人才的课程教学目标 本课程的前导课程主要有《电工电子技术应用》、《电气控制系统安装与调试》、《电工电子技术实训》等,为本课程提供电工、电子、手动控制等基础理论和基本操作技能;服务的后续课程主要有《机电设备装配与维修》、《自动化生产线的安装与调试》等 二、课程设计思路 本课程依据机电一体化专业人才培养方案的要求,在充分分析毕业生对应主要工作岗位和典型工作任务的前提下,按照“工学结合、工学交替”的课程设计思路,以解决工程实际问题为主线,由浅入深,将教学内容模块化、项目化,按技能成长规律,将典型工作任务和核心工作技能按照从简单到复杂, 从单一到综合, 从局部到整体的编写思路排序,将每个模块分基础理论、课堂演示、基本技能训练或是综合实训项目,按“任务布置、计划、决策、实施、评估、信息反馈”一个完整的过程实 2 施教学。
教学过程做到全过程开放, 主要课程内容在校内实训基地完成,同时结合校外实训基地完成部分模块,通过学习环境与工作环境相结合,利用真实的仿生产情景, 激发学生的学习兴趣和探究欲望, 要求学生按照实际生产的操作流程分析解决问题 尽量消除教学环节与工作环境之间的差异, 使学生学到的知识和技能基本能直接应用, 极力缩短学生“学”与“用”之间的差距全方位地体现教学过程的职业性、实践性、开放性 三、课程目标 1 、专业能力 了解本课程的应用领域和 PLC网络通讯基本知识及现场应用情况(少学时不作要求) 掌握常用低压电器的结构、工作原理、特性及应用,理解电器制造工艺技术基础知识 掌握绘图规则和实施安装、维护工艺技术规程 掌握对不太复杂的机床控制电路进行改造和设计 熟练掌握可编程控制器的工作原理及结构特点、PLC编程、操作、调试要点 熟练掌握控制电路的基本环节和常用机床的控制电路 熟练掌握基本逻辑指令的应用和正确选用和拆装常用低压电器 具有电气线路的分析和排除故障能力 具有生产机械电气线路及器件的安装、调试、运行管理与维护能力 初步具有工艺设计、工程应用、电气设备的工艺开发与应用创新的能力 2 、方法能力 具有自主学习、自我发展、信息收集和处理、分析、解决问题、交流、合作、自觉评价学习效果、找到适合自己的学习方法、开拓创新等能力。
3 、社会能力 通过工程案例分析、项目驱动教学、现场体验等培养学生严谨的工作作风;遵守国家行业法律、法规;文明生产,爱岗敬业,团结协作,有高度的责任心;严格执行工作程序、工作规范、工艺文件和安全操作规程;爱护设备及工具;关心国内、外科技发展现状与趋势;振兴中华的使命感与责任感;科学服务于人类的意识 四、课程内容与结构 本课程在第 4个学期开设,共 96 学时,主要在理实一体实训室完 3 成,还安排有 1周生产实习教学内容以情境式结构编排,共六个情境,包括常用低压电器、控制线路基本环节、典型机床电气控制、三菱PLC 指令系统、西门子 PLC指令系统、PLC控制系统设计与应用每个情境设有课堂演示、基本技能训练和综合项目实训等环节情境内容以“技能渐进式”方式设置每个情境都以现场实用项目为案例,在专业技能培养上做到对 PLC控制电气线路会分析、会安装施工、会维修管理、会常用典型案例设计 表 4-1 课程情境内容与学时分配 教学情境 序号 学习子情境 工作任务 参考学时 情境一 常用低压电器 1 低压电器的拆装训练 常用电工工具、仪表的使用常识 4 12 空气开关的控制接线和故障检修 4 接触器的拆装 4 情境二 控制电路基本环节 2 三相异步电动机点动、自锁、停止控制 电动机点动、停止控制的接线 2 4 自锁、单向起动线路的接线 2 3 三相异步电动正反转控制 三相异步电动机的起停及正反相控制 4 10 三相异步电动机 能耗制动控制线路的安装调试 2 水塔水位自动控制的设计与安装调试 4 情境三 典型机床电气控制线路 4 C6140T车床电气控制的安装与维护 C6140T车床电气控制线路及故障检修 6 12 5 X62W卧式万能铣床电气控制的安装与维护 C650卧式铣床电气控制线路及故障检修 6 情境四 可编程6 三菱 FX2N基本指令的编程三菱 FX2N基本指令的编程训练 6 18 4 控制器指今系统 训练 7 三菱 FX2N定时器和计数器设计与调试 三菱 FX2N定时器和计数器设计与调试 6 8 编写 SFC 顺序功能图的方法设计与调试 编写SFC顺序功能图的方法设计与调试 6 情境五 可编程控制器典型应用 10 三层电梯的控制的设计与安装调试 三层电梯的控制的设计与安装调试 (周训项目一) 14 28 11 十字路口交通灯控制的设计与安装调试 十字路口交通灯控制的设计与安装调试 (周训项目二) 14 情境六 拓展模块 12 运料小车的PLC控制模拟与安装调试 运料小车的 PLC控制模拟与安装调试 12 12 总计课时 96 五、课程实施建议 (一)教学情境设计 表 5-1 学习情境一设计 学习情境名称:低压电器的拆装训练 学时:12节 情境描述: 按照课中指导、任务布置和纪律要求、检验器材质量、拆装 380V三相交流接触器并做好相关记录、自检通电试验等环节,通过常用电工工具仪表的使用常识、空气开关的控制接线和故障检修演示、接触器的拆装等教学任务,完成情景二的教学目标 学习目标: 知识目标:熟练掌握 380v三相交流接触器的结构和动作原理等。
掌握 380v三相交流接触器的拆装维保经验和技巧 能力目标:熟练掌握各种电工开启、检测等工具的使用方法及技巧能独立完成拆卸、组装 380v三相交流接触器的实训任务掌握 380v三相交流接触器的维保操作技能,并能拓展到其他低压电器 5 职业素养目标:培养学生自主操作能力和电气安全操作常识训练良好的职业操作习惯,培养团队合作精神 学习内容 教学方法建议 常用电工工具仪表的使用常识 空气开关的控制接线和故障检修演示 接触器的拆装 任务驱动法、 引导文法、演示法 五步教学法、讲授法、分析讲评 任务 设计 任务名称: 课时 任务 1 :接触器的拆装 4 任务 2 :常用电工工具仪表的使用常识 4 任务 3 :空气开关的控制接线和故障检修演示 4 考核与评价 评价内容:基本知识技能水平;任务完成情况;团队合作能力;工作态度 考核形式:小组汇报;现场答辨;工作单填写 评价方式:教师评价+ 自评+ 小组互评 工具与媒体 学生已有基础 教师所需执教能力 工具 1 .常用电工基本工具 1套 2 .万用表 1 只 3 .接触器、中间继电器等常用低压电器 基本会使用常用电工工具的能力;资料学习和吸收能力 具有较强的常用电工工具的理论和实践知识; 掌握低压电器各种修复方法和工艺; 熟悉低压电器修理工作程序和设备维修工职业标准; 能灵活组织课堂教学、 组织学生完成工作任务 媒体 多媒体课件、 投影设备 视频文件 6 表 5-2 学习情境二设计 学习情境名称:控制电路基本环节 学时:14 节 情境描述: 按照课中指导、任务布置和纪律要求、检验器材质量、拆装并做好相关记录、自检通电试验等环节,通过三相异步电动机的起停及正反转控制在电动机的控制技术中包含了启动、停止、自锁、互锁、正反转等控制环节,而且可以从简到繁的训练各控制环节及他们之间的组合,对于提高电动机控制技术的实操能力有典型的代表性。
完成情景二的教学目标 学习目标: 知识目标:熟练掌握三相异步电动机的启停与正反转理论知识等,会画三相异步电动机的正反转控制原理图初步掌握由电气原理图变换成安装图的能力,加深对启停、正反转特点的理解 能力目标:初步学会选线、连接线等操作的正确方法与技巧能独立完成三相异步电动机的起停及正反转控制的实训操作任务掌握三相异步电动机的起停及正反转控制相关控制器件的使用与接线方法掌握三相异步电动机的起停及正反转控制线路常见故障的排除方法 职业素养目标:培养学生自主探索的认知能力和电气安全操作常识训练学生良好分析解决问题的能力和电气技术职业操作习惯,培养团队合作精神 学习内容 教学方法建议 电动机单向起动线路的接线 三相异步电动机的起停及正反相控制 三相异步电动机能耗制动控制线路的安装调试 水塔水位自动控制的设计与安装调试 任务驱动法、引导文法 五步教学法、讲授法 演示法、分析讲评 任务 设计 任务名称: 课时 任务一:电动机单向起动线路的接线 4 任务二:三相异步电动机的起停及正反相控制 2 任务三: 三相异步电动机能耗制动控制线路的安装调试 4 任务四:水塔水位自动控制的设计与安装调试 4 7 考核与评价 评价内容:基本知识技能水平;任务完成情况;团队合作能力;工作态度 考核形式:小组汇报;现场答辨;工作单填写 评价方式:教师评价+ 自评+ 小组互评 工具与媒体 学生已有基础 教师所需执教能力 工具 1 .常用电工工具1套。
2 .万用表 1 只,3-4种颜色铜导线若干 3 .手动电气控制实训控制柜或控制台1套 基本会使用常用电工工具的能力; 熟练操作常见低压电器应用技能; 资料学习和吸收能力 具有较强的常用电工工具和常见电机控制单元的理论和实践知识;掌握低压电器和控制线路各种修复方法和工艺;熟悉低压电器和控制线路修理工作程序和设备维修工职业标准;能灵活组织课堂教学、组织学生完成工作任务 媒体 多媒体课件、 投影设备 视频文件 8 表 5-3 学习情境三设计 学习情境名称:典型机床电气控制线路 学时:14 节 情境描述: 机床电气故障分析与维修是机电专业必须掌握的内容之一也是国家劳动部门颁发《电工技术等级标准》和《职业技能鉴定规范》中对初级工、中级工、高级工、技师等不同技术等级培训与考核的要求按照课中指导、任务布置和纪律要求、检验器材质量、拆装 3并做好相关记录、自检通电试验等环节,通过对 C6140车床和 X62W的控制线路进行安装调试、维护的实训完成情景三的教学目标 学习目标: 知识目标:熟练掌握 C6140、 、X62W控制原理等理论知识等,会画 C6140、X62W控制原理图。
学习机床检修的常用方法及检修的基本程序 能力目标:初步学会看准机床电器的故障现象,学会分析故障的发生原因,初步选用合适的处理方法能独立完成 C6140、X62W的检修实训操作任务 掌握拆装 C6140、 X62W电气元器件的正确方法学会对 C6140、X62W电气部分进行科学的调试 职业素养目标:培养学生自主探索的认知能力和电气安全操作常识训练学生良好分析解决问题的能力和电气技术职业操作习惯,培养团队合作精神 学习内容 教学方法建议 6140T车床电气控制的安装与维护 62W 卧式万能铣床电气控制的安装与维护 任务驱动法、 引导文法、演示法 五步教学法、讲授法、分析讲评 任务 设计 任务名称: 课时 任务一:C6140T车床电气控制线路及故障演示 6 任务二: X62W卧式铣床电气控制线路及故障演示 6 考核与评价 评价内容:基本知识技能水平;任务完成情况;团队合作能力;工作态度 9 考核形式:小组汇报;现场答辨;工作单填写 评价方式:教师评价+ 自评+ 小组互评 工具与媒体 学生已有基础 教师所需执教能力 工具 1 .电工基本工具1套 2 .万用表 1 只,钳形电流表 1 只,3-4种颜色铜导线若干。
3 .C6140车床故障检修实训柜 1套 4.X62W铣床故障检修实训柜 1套 基本会使用常用电工工具的能力; 熟练操作低压电器和控制线路的应用技能; 资料学习和吸收能力 具有较强的常用电工工具和C6140车床和X62W铣床控制单元的理论和实践知识;掌握 C6140车床和 X62W铣床控制线路各种修复方法和工艺; 熟悉 C6140车床和X62W铣床控制线路修理工作程序和设备维修工职业标准;能灵活组织课堂教学、组织学生完成工作任务 媒体 多媒体课件、 投影设备 视频文件 10 表 5-4 学习情境四设计 学习情境名称:可编程控制器指今系统 学时:18节 情境描述: 按照课中指导、任务布置和纪律要求、检验器材质量、拆装并做好相关记录、自检通电试验等环节,通过三菱 FX2N基本指令的编程练习、三菱 FX2N定时器和计数器实训和编写 SFC 顺序功能图的方法等三个实训任务的完成,完成情景四制定的教学目标 学习目标: 知识目标:复习三菱 FX2N基本指令、定时器、计数器指令等理论知识, 复习三菱 FX2N基本指令编程及技巧、计数器、定时器的功能及定时技巧。
能力目标: 掌握 PLC实验装置和 FX2N外部的接线方法, 定时器、内部时钟脉冲参数的设置方法学会编程软件 GX –developer的编程环境,软件的使用方法,效验定时器、计数器的使用方法掌握正确定时器、计数器的 I/O接线方法 职业素养目标:培养学生自主探索的认知能力和电气安全操作常识训练学生良好分析解决问题的能力和电气技术职业操作习惯,培养团队合作精神 学习内容 教学方法建议 三菱 FX2N基本指令的编程练习 三菱 FX2N定时器和计数器实训 编写 SFC 顺序功能图的方法 任务驱动法、 引导文法、演示法 五步教学法、讲授法、实验法、分析讲评 任务 设计 任务名称: 课时 任务一:三菱 FX2N基本指令的编程练习 6 任务二:三菱 FX2N定时器和计数器实训 6 任务三:编写 SFC 顺序功能图的方法实训 6 考核与评价 评价内容:基本知识技能水平;任务完成情况;团队合作能力;工作态度 考核形式:小组汇报;现场答辨;工作单填写 11 评价方式:教师评价+ 自评+ 小组互评 工具与媒体 学生已有基础 教师所需执教能力 工具 1 、常用电工基本工具 1套 2 、万用表 1 只,3-4种颜色铜导线若干, 编程电缆 1根。
3 、三菱 FX2N可编程控制器实验箱 1台 4 、 微 机 及 GX developer编程软件 1台 基本会使用常用电工工具的能力; 熟练操作C6140车床和 X62W铣床中常见低压电器的应用技能; 资料学习和吸收能力 具有较强的常用电工工具和常见手动控制单元的理论和实践知识;掌握常见手动控制线路各种修复方法和工艺;熟悉常见手动控制线路修理工作程序和设备维修工职业标准;能灵活组织课堂教学、组织学生完成工作任务 媒体 多媒体课件、 投影设备 视频文件 12 表 5-5学习情境五设计 学习情境名称:可编程控制器典型应用 学时:28节 情境描述: 按照课中指导、任务布置和纪律要求、检验器材质量、拆装并做好相关记录、自检通电试验等环节,通过三层电梯的控制的设计与安装调试、十字路口交通灯控制的设计与安装调试等二个一周实训任务的完成,总结全书从元件到控制环节到系统的设计、安装、调试和维护的理论和操作技能完成情景五制定的教学目标 学习目标: 知识目标:掌握有关电梯控制和交通灯控制技术的理论知识复习可编程控制系统的设计思路与方法 能力目标:熟悉电梯控制和交通灯控制系统的 PLC编程方法,掌握 PLC 的 I/O点数的选择原则。
掌握运用 PLC 编程软件和程序的调试方法,提高分析问题和解决问题的能力进一步熟悉 PLC 的 I/O连接,学会用 PLC 解决一个实际问题的思路加强学生的编程能力的训练 职业素养目标:培养学生自主探索的认知能力和电气安全操作常识训练学生良好分析解决问题的能力和电气技术职业操作习惯,培养团队合作精神 学习内容 教学方法建议 三层电梯的控制的设计与安装调试 十字路口交通灯控制的设计与安装调试 任务驱动法、 引导文法、演示法 五步教学法、讲授法、分析讲评 任务 设计 任务名称: 课时 任务一:三层电梯的控制的设计与安装调试(周训项目一) 14 任务二: 十字路口交通灯控制的设计与安装调试(周训项目二) 14 考核与评价 评价内容:基本知识技能水平;任务完成情况;团队合作能力;工作态度 13 考核形式:小组汇报;现场答辨;工作单填写 评价方式:教师评价+ 自评+ 小组互评 工具与媒体 学生已有基础 教师所需执教能力 工具 1 、常用电工基本工具 1套 2 、万用表 1 只,3-4种颜色铜导线若干, 编程电缆 1根 3 、三菱 FX2N可编程控制器实验柜 1台 4 、 微 机 及 GX developer编程软件 1台。
基本会使用常用电工工具的能力; 熟练操作手动典型控制环节的应用技能; 资料学习和吸收能力 具有较强的常用电工工具和常见手动控制单元的理论和实践知识;掌握电梯控制和交通灯控制各种修复方法和工艺;熟悉电梯控制和交通灯控制修理工作程序和设备维修工职业标准;能灵活组织课堂教学、组织学生完成工作任务 媒体 多媒体课件、 投影设备 视频文件 14 表 5-6 学习情境六设计 学习情境名称:拓展模块 学时:12 节 情境描述: 按照课中指导、任务布置和纪律要求、检验器材质量、拆装并做好相关记录、自检通电试验等环节,通过运料小车的 PLC 控制模拟与安装调试实训任务的完成,总结全书从元件到控制环节到系统的设计、安装、调试和维护的理论和操作技能完成情景六制定的教学目标 学习目标: 知识目标:掌握 SFTL指令或 ADD、MOV 等功能指令的使用方法,熟练 PLC 编程软件使用熟悉生产机械多种运行方式控制的编程方法及运行情况 能力目标:掌握 PLC的指令系统并能运用掌握 PLC 的 I/O点数的选择原则掌握运料小车正确的 I/O接线方法进一步掌握程序的调试方法,提高分析问题和解决问题的能力。
学会用 PLC 解决一个实际问题的思路加强学生的编程能力的训练 职业素养目标:培养学生自主探索的认知能力和电气安全操作常识训练学生良好分析解决问题的能力和电气技术职业操作习惯,培养团队合作精神 学习内容 教学方法建议 例题示范,PLC 设计应遵循的四大原则讲解 运料小车的 PLC 控制模拟与安装调试 任务驱动法、 引导文法、演示法 五步教学法、讲授法、分析讲评 任务 设计 任务名称: 课时 任务一:小车往返控制例题示范 2 任务二:PLC设计应遵循的四大原则讲解 2 任务三:运料小车的 PLC控制模拟与安装调试 8 考核与评价 评价内容:基本知识技能水平;任务完成情况;团队合作能力;工作态度 考核形式:小组汇报;现场答辨;工作单填写 评价方式:教师评价+ 自评+ 小组互评 工具与媒体 学生已有基教师所需执教能力 15 础 工具 1 、常用电工基本工具 1套 2 、万用表 1 只,3-4种颜色铜导线若干, 编程电缆 1根 3 、三菱 FX2N可编程控制器实验柜 1台 4 、 微 机 及 GX developer编程软件 1台 基本会使用常用电工工具的能力; 熟练操作电梯控制和交通灯控制模拟的应用技能;资料学习和吸收能力 具有较强的常用电工工具和常见手动控制单元的理论和实践知识;掌握运料小车的PLC控制模拟各种修复方法和工艺;熟悉电梯控制和交通灯控制修理工作程序和设备维修工职业标准;能灵活组织课堂教学、组织学生完成工作任务 媒体 多媒体课件、 投影设备 视频文件 (二)教学实施 1 、教学模式的设计 在能力本位、工学结合、校企合作的教学理念指导下,强调教学过程的“实践性、开放性和职业性” ,将工作过程和学习过程融为一体。
采取“任务驱动、行动导向、理实一体”的教学模式,以学生为主体、教师为主导,坚持 “教、学、做、评”四位一体,实现 “做中学、学中做、做中会” 2 、教学方法 结合传统的课堂教学与网络教学的优势, 构建二者优势互补的学习模式,灵活运用多种形式的教学方法,例如项目驱动法、实物展示直观教学、现场教学、理论实践一体化、分组讨论、小组协作、多媒体课件教学、启发式教学、案例式教学等,突出以教师为主导,学生作为学习主体的教学原则,注重课堂教学的互动性,引导学生积极地参与教学的全过程,使学生由“要我学”变成“我要学” ,由“学知识”上升到“用知识” (1 )启发式讲授教学法:首先运用激疑导入法,在复习旧知识的基础上,通过项目任务驱动、案例或演示实验,提出问题,激发学生的求知欲, 启发学生思考, 引出所要讲授的课题, 使学生由“要我学”变成“我要学” 16 (2 )对于培养控制装调等需要在实物上反复训练才能形成的能力时,主要采用项目教学、任务驱动法,教学实施过程包括“分组后接受任务 自主学习 操作示范 同步实践 总结提高”五步, 工作任务教学实施过程完整有序 通过由教师设置的任务项目, 如从车床的床身、主轴驱动、进给驱动系统的装调开始,到铣床升降台等结构稍复杂的机电设备的装调,形成从简到繁、从易到难“渐进式”教学实施过程,在学生实际操作训练中, 通过自主学习培养分析问题和解决问题的思想和方法, 通过演讲汇报锻炼其表达能力, 并训练在实际工作中与不同专业、不同部门的同事协调、合作的能力。
(3 )对于电气原理部分,主要采用案例教学和引导文教学法一方面通过典型案例,在真实设备上演示,或借助计算机仿真完成教学,让学生感受经验层面的现象而电气故障排查,需要通过推理来验证假设,常采用引导文教学法,由教师给学生提供一系列参考引文,引导学生一步一步地剥去包裹真正故障原因的假象,从而学会故障排查方法为了让学生能更好地完成工作任务, 常将某一项电气维修工作过程以详细的引导文列出,制成工单形式, 让学生在设定的工作环境下主动参与实际操作过程学生还能通过完成引导文形式的任务工单,评价自己的最终学习效果 (4 )对于控制单元、系统维修技术,采用项目教学和角色扮演相结合在教学中,课堂是舞台,学生就是演员,他们根据兴趣和能力扮演不同的角色(如扮演客户、维修前台接待员、设备维修工、仓管员和车间主任) ,教师退居幕后,成为导演它体现了教学活动的开放性在完成任务的过程中让学生有企业工作的真实情景感, 培养了学生的沟通能力、学习能力、创新能力和协作能力等综合素质 将理论教学内容融合到实践教学中, 让学生一边学习理论知识一边动手做实验,真正做到理论联系实际, 并通过设置实训思考题达到培养学生在实践中发现问题、解决问题的能力。
这样,既训练了学生的动手操作能力又加深了学生对理论知识的理解和灵活运用 3 、教学手段 综合采用多种现代化教学手段,包括多媒体课件、白板板书、实物投影、多媒体教学软件、动画演示、工程现场录像、实物演示、教师示范、现场教学、网络教学、课余活动等 (1 )多媒体教学手段 将信息技术和传统教学有机结合,采用多媒体课件、白板板书、实 17 物投影、多媒体教学软件、动画演示、教师示范等多种教学手段,合理有效地应用多媒体教育技术为了方便学生学习,把多媒体教室和实训室融为一体,在教学过程中用边教、边学、边做相结合的方法 (2 )网络教学手段 网络教学内容起到补充和拓展作用 学生利用课程网站提供的教学资源进行自主学习;还可通过网站、 、MSN 等交流讨论学习中的问题 (3 )仿真教学手段 本课程充分利用仿真技术,使故障检修过程得以真实体现通过设置故障、模拟故障现象、仿真诊断过程,大大提高了学生的空间思维能力、形象思维能力、分析问题和解决问题的能力与浙江天煌等公司合作,引进继电器仿真软件,软件功能齐全,性能好,能满足课程教学要求 所有软件通过校院网向学生开放, 为学生提供一个仿真的教学环境 (4 )现场教学手段 把课堂建在校内实训车间或校外实训基地(企业现场教学) ,利用多媒体教学设备和车间机电设备, 使学生不但可以通过多媒体课件进行交互式学习,还可以通过实物来直观了解高机电设备的装调与维修过程,让学生熟悉职业环节和职业中的真实工作活动,通过工学结合的锻炼,综合应用能力得以提高,能够作到具备一定的现场分析问题与解决问题的能力,学生能够很快地适应岗位的要求,完成从学校到工作岗位的过渡。
(5 )课余活动 由机电工程系牵头成立的电气学会,下设机电设备维修小组,举办学生科技创新、维修电工大赛、机电产品设计大赛等系列活动,参加省教育厅、劳动厅举办的维修电工、焊工、钳工、车工等技能竞赛,为企业进行普通机床的技术改造和设备的检修, 承包学院实训基地机电设备的维修,丰富学生课余生活,培养学生的专业技能和创新能力 (6 )分组讨论、小组协作 组织学生进行讨论小组协作式学习,及时地安排适当的实训、课题,组织学生以小组的形式进行讨论学习,培养学生运用知识的能力以及相互合作的精神 (7 )鼓励学生质疑、抢答,灵活地运用知识,调动学生的学习主动性和积极性在教学中鼓励学生质疑,开动脑筋,积极思维,提出疑问者给予表扬;并精心设计一些与实践有关的思考题,要求学生分小组抢答,答对者给予平时成绩加分,这样既调动学生的学习主动性又有利于教师进行因材施教, 帮助教师从中精选出若干有参考价值的问题 18 (三)教学条件 1 、师资配置 师资配置是以本专业在校生为每届160人( 即每届四个班) 为标准;专业师资要求是根据《可编程控制器应用》课程中知识、技能、素养以及理论实践一体化教学组织的要求来确定的。
师资配置与要求见表6 表6 师资配置与要求 专任教师 兼职教师 要求 数量 要求 数量 具备丰富的可编程控制电气线路安装、调试、检修与技术改造专业知识与经验, 能及时处理各种机床电气系统故障; 具有较强的责任心和环保意识 具有维修电工考评员或技师、 高级技师资格 2 有3 年及以上企业一线从事电气设备维护与维修的经历,应具有助理电气工程师或以上资格,并掌握一定的教学方法与教学艺术 1 2 、实践教学条件 (1 )校内实践教学条件配置 校内实验实训室的设施设备技术含量要高, 要建立了真实或仿真的职业环境学院拥有较为先进的实践教学条件,设立了国家职业技能鉴定站,具有培训中高级维修电工、特种电工的资格,是湖南省机电一体化技术专业专业课教师教学能力水平培训认证基地 本课程除了公共的教学场所外,还拥有低压电器拆装实训室、电气安装接线实训室、机床电气控制线路故障检测实训室、PLC实训室、PLC仿真实训室等 5个专用实践教学场所实验实训室的设施设备技术含量高,有龙门刨床考核鉴定柜、S7-300PLC及仿真软件、机械手等先进设备,可以有效支持任务导向型教学、教学练合一型教学和案例型教学等教学方法的实施。
建立了真实或仿真的职业环境, 如实训设置购置上向企业实际使用的设备靠近成小型化;学生着装上企业化;实训课教老师和学生的角色企业化;实训记录设计为企业生产记录样式;实训结束后按企业要求完成清场工作;在考核上将学生的职业道德纳入其中;在管理上按企业员工规章制度执行 教学条件配置与要求 序号 场所名称 主要设备 要求 主要实践教学项目 19 1 低压电器拆装实训室 各种型号的低压电器、拆装工具等 按“教学做”合一教室的要求建设,有授课区,多媒体设备 完成低压电器拆装 2 电气安装接线实训室 主要设备有三相异步电动机、SX-601型通用电工电拖技能实操柜10 台等 按“教学做”合一教室的要求建设,有授课区,多媒体设备 完成电工技能实训、 电动机控制实验实训、中高级电工考证实训 3 机床电气控制线路故障检测实训室 机床电气培训考核成套设备13 套X-602A/B等 按“教学做”合一教室的要求建设,有授课区,多媒体设备 机床电气控制线路故障检测、维修电工培训考核 4 PLC实训室 可编程控制器实训装置 12套等 按“教学做”合一教室的要求建设,有授课区,多媒体设备 PLC实训教学 5 PLC仿真实训室 计算机 30 台、仿真软件、S7-300PLC一套、机械手控制一套等 按“教学做”合一教室的要求建设,有授课区,多媒体设备 PLC仿真 (2 )企业真实生产环境 寻求校企合作渠道, 工学结合, 在企业真实的生产情境中对学生进行职业从业资格(维修电工)的传授,以真实项目为载体,使学生有能力从容应对那些对职业、对生计以及对社会有意义的行动情境,实现零距离就业;同时,教学内容紧跟市场,确保先进性。
按排顶岗实习 1周 六、课程考核与评价 1 、评价原则 课程评价坚持以下原则: 形成性考核评价与终结性考核评价相结合;小组评价与个体评价的结合;评价方法的多样化;理论与实践一体化评价 2 、评价方法 过程考核以项目为载体,按照学习情境考核标准,考察每一个学习情 20 境完成的过程和结果,自评、小组互评和教师考评占比分别为:20%、30%、50%过程考核占总成绩的 60%,终结性考核是在课程结束时对重要的知识和能力进行综合性考核, 其比例为总成绩 40% 实践技能考核共 60 分 (每个项目 10 分) ; 理论知识考核共 40 分 (过程考核占 60%,综合考核占 40%)①实践技能考核内容根据各项目特点来设置,其考核方式为“项目考核”②理论知识及综合素质考核,采取过程考核与综合考核相结合的方式,以过程考核为主综合考核突出知识应用和职业能力培养 3 、学生过程考核及权重见表 6-1和表 6-2 表 6-1 学生过程评价与考核表 考核项目 考核标准 权重 教学模块 知识要求 能力要求 职业素养要求 模块一 常用低压电器 熟悉常用低压电器的结构、工作原理、用途及主要参数 能正确选用、安装、检测和维修常用低压电器 1.职业道德要求:敬业、守时、认真、负责、吃苦、踏实。
2. 团队协作精神要求:要 求 所 有 活动,特别是项目训练,都以“模拟企业”为团队进行3.获取信息能力要求:每个课程模块要求查阅文 献 参 考 资料, 包括图书、网络、期刊、专利等4. 创10% 模块二 控制电路基本环节 熟悉电气原理图画法规则和读图法;熟练掌握机床控制电路的基本环节 能正确绘制和阅读电气控制系统图;具有能不太复杂的电气控制线路分析和安装接线能力 10% 模块三 典型机床电气控制线路 掌握常用机床电气控制系统的分析方法 具有阅读和分析电气控制原理图的能力和机床常见电气故障诊断和分析的能力 10% 模块四 可编程控制器指今系统 理解可编程控制器的基本结构与工原,掌握基本逻辑指令的功能及应用 能根据生产工艺过程和控制要求正确选用PLC和编制用户程序 10% 21 模块五 可编程控制典型应用 掌握PLC控制系统设计的内容、步骤和方法,理解PLC在常用控制系统中的应用 具有应用PLC实现电气自动控制要求的设计能力,能够进行对一般电气控制设备的PLC改造 新精神和能力要求:要求每个项目组完成4个项目的方案设计5. 安全生产意识要求:正确准备个人劳动保护用品;正确采用安全措施保护自己,保证工作安全。
10% 模块六 拓展模块 掌握传感与检测技术基础知识模以量、开关量的采集与通讯,钳工、常用工具和 仪 表 基 础 知识;有一定安全文明生产与质量管理知识 能设计简单的 PLC与 PC记得通讯方案;能够根据工作内 容 正 确 选 用 仪器、仪表;能够读懂较复杂机械设备的 电 气 控 制 原 理图;能够独立进行较复杂机械设备的安装与调试,检修、排除故障 10% 表 6-2 过程成绩评价与考核表 评价项目 评价内容 评价形式 权重(%) 分值 过程 考核 三相异步电动机点动、启停控制实训实训 电动机控制线路的分析与理解程度,安装与调试技能方法的掌握程度, 工作方案设计实施能力; 团队合作能力, 工作态度(包括出勤) ,工作效率, 工作质量 理论作业 作品 工作单 回答问题表现 6 6 三相异步电动机的起停及正反相控制实训 6 6 C6140T车床电气控制的安装与维护实训 6 6 X62W卧式万能铣床电气控制的安装与维护实训 6 6 三菱 FX2N基本指令的编程练习实训 6 6 22 S7-200基 本指令的编程练习实训 典型机床控制线路的分析与理解程度, 电气排故技能方法的掌握程度, 工作方案设计实施能力; 团队合作能力, 工作态度(包括出勤) ,工作效率, 工作质量 工作成果 检修报告 回答问题表现 8 8 三菱 FX2N功能指令的编程练习实训 8 8 三相异步电动机 Y-Δ减压启动的 PLC 控制设计与安装调试实训 8 8 水塔水位自动控制的设计与安装调试实训 8 8 十字路口交通灯控制的设计与安装调试实训 8 8 终结 考核 三层电梯的控制的设计与安装调试实训或自动售货机的PLC控制设计与安装调试实训 工作方案设计实施能力,工作态度, 工作质量 作品 检修报告 30 30 合计 100 4 、职业素养评价标准见表 6-3 表 6-3 职业素养评价标准 项目公共考核点 建议考核方式 评价标准 优(85-100) 良(75-85) 及格(60-75) 不及格 (<60) 职业道德 教师评价具有良好的职业操守:敬业、安全、文明工作,职业没出现违纪违规现有较严重的违纪违 23 安全生产 + 自评+互评 守时、认真、负责、 吃苦、 踏实;安全、文明工作:正确准备个人劳动保护用品;正确采用安全措施保护自己,保证工作安全 操守较好 象 规现象或多次出现违纪违规现象 学习态度 教师评价 学习积极性高,虚心好学 学习积极性较高 没有厌学现象 态度不端正 团队协作精神 互评 具有良好的团队合作精神,热心帮助小组其他成员 具有良好的团队合作精神,能帮助小组其他成员 能配合小组完成任务 不服从小组安排 创新精神和能力 互评+ 教师评价 能创造性地学习和运用所学知识,在教师的指导下,能主动地、独立地学习,并取得创造性学习成就;能用专业语言正确流利地展示项目成果 在教师的指导下,能主动地、独立地学习,有创新精神;能用专业语言正确、较为流利地阐述项目 在教师的指导下,能主动地、独立地学习;能用专业语言基本正确地阐述项目 没有创造性学习成果 组织实施能力 互评+ 教师评价 能根据工作任务,对资源进行合理配合,同时正确控制、激励和协调小组活动过程 能根据工作任务,对资源进行合理配合,同时较正确控制、激励和协调小组活动过程 能根据工作任务,对资源进行分配,同时控制、激励和协调小组活动过程,无重协调小组活动过程中有较大失误 24 大失误 4 、项目考核评价标准见表 6-4 表 6-4 项目考核评价标准 项目 名称 考核点及占项目分值比 考核 方式 评价标准 优(85-100) 良(75-85) 及格(60-75) 不及格(<60) 控制线路的安装与调试项目 1-5 1 .根据引导文通过咨询识别元件、 查找相关资料(10%) 教师评价+ 自评+互评 能正确识别、筛选元器件,能快速查阅元件及机床控制线路安装资料 能正确识别、 筛选元器件, 能查阅元件及机床控制线路安装资料 能正确识别、 筛选元器件, 能查阅部分资料 不能识别、筛选元器件和查阅相关资料 2 .详细制作步骤与方案(10%) 教师评价+ 自评+互评 列出详细元件、工具、耗材、仪表清单,制订详细安装与维修流程、工艺要求与测试步骤,工作计划周密、合理 列出详细元件、工具、 耗材、 仪表清单, 制订安装维修流程与测试步骤,工作计划合理 列出详细元件、工具、 耗材、 仪表清单, 制订安装维修流程, 工作计划基本合理 工作计划不合理 3.操作实施(40%) 教师评价+ 自评+互评 电路布局合理美观,工具、仪表使用正确,符合工艺要电路布局合理,正确使用仪表,符合工艺要求;电路布局合理,仪表使用基本正确, 基本符合 发生严重违规操作;试车不成功; 25 求,线路一次通电正常工作,且各项功能完好。
一次试车不成功后, 能找到故障并排除 工艺要求, 试车能完成部分功能 开机烧电源或其它线路, 4.项目报告单(15%) 教师评价 填写规范、内容完整,有详细过程记录和分析,并能提出一些新的建议 填写规范、 内容较完整,有详细过程记录和分析 填写规范、 内容较完整,有过程记录 填写不规范、内容不完整 七、教材及相关资源 1 、 图书期刊资源库: 学院图书馆拥有专业期刊室并订阅 《电气应用》 、《电气传动》、《机电一体化》等几十种与本课程相关的期刊,有《机电传动控制》、《S7-3000/400 PLC应用技术》、《单片机与可编程控制器》等相关专业藏书上百种,可满足本课程教师进行教学和相关研究的需要,学生自学和查资料亦有保障 2 、教材教辅资源库:保存了近五年所使用的教材及相关教辅资料有面向 21 世纪课程教材《数控机床电气控制》 (陈子银主编)、“十五”国家级规划教材《机床电气控制》(王炳实主编)和模块式校本教材等5本;有《可编程控制及应用应用》、《维修电工》等十几种教参;有《可编程控制及应用实训指导书》等 4本实训实习指导书;还有配套的教学、学习指导书 3 、课程教学标准库:该库含课程标准、课程手册、课程教学大纲、实训大纲、考核大纲等,有纸质与电子库,网上亦可查阅。
(4 )课程设计与毕业设计题库:建有纸质与电子的课程设计及与本课程相关的毕业设计题库,存有课程设计 10 题和近五年与本课程相关的毕业设计 20 多题 (5 )试题库:含各类复习思考题近一千题;每模块均配有自测练习;期末考试题 10 套;实操考核题 10 套;中级维修电工考证理论试题 4套,操作题 6 套 (6 )教案课件库:保存了近三年本课程教师的授课教案和教学计划 26 (纸质);有电子教案 2个;保存有 4位主讲教师的多媒体课件及配套的教学动画、教学幻灯片 (7 )教学软件库:含继电器电路仿真软件、FX 系列 PLC编程与仿真软件、S7-200和 S7-300PLC编程与仿真软件 (8 )网络资源:在宽带信息网的支持下,学院电子阅览室(200机座) 和网上图书馆订有清华同方的中文电子期刊全文数据库十个专辑中的九个专辑,并镜像到本地;办公室和学生宿舍都接通了宽带网,师生实现了网上互动交流 同时, 依托学院优越的网络资源环境, 建立了 《可编程控制及应用》自主学习的网络课程,在网站平台上发布课程简介、课程大纲、课程标准、学习指导书、考核大纲等,教师、学生对课程体系、课程内容、教学要求一目了然。
在网站平台上提供了每一模块的知识能力目标、电子教案、多媒体课件、课程实录、图片、练习思考题等丰富课程学习资源和拓展学习资源,学生在网上可完成课前预习、课程学习和课后练习网站还提供了问题解答和业务交流平台,为师生互动提供了方便,帮助学生解决学生在自主学习中遇到的问题 本课程资源库将各种教学资源进行有效的整合,为《可编程控制其应用》课程教学提供了完整、系统、优质的教学资源和教学实施方案 2 、参考教材及资料 [1]祖国建.电气控制与 PLC[M].武汉:华中理工大学出版社,2011 [2] 李爱军,任淑.维修电工技能实训[M].北京:北京理工大学出版社,2007 [3] 熊幸明.工厂电气控制技术[M].2版.北京:清华大学出版社,2008 [4] 徐建俊.电机与电气控制项目教程[M].北京:机械工业出版社,2008 [5] 许翏.电机与电气控制技术[M].2版.北京:机械工业出版社,2010 [6] 田淑珍.电机与电气控制技术[M].北京:机械工业出版社,2011 [7] 谭维瑜.电机与电气控制[M].2版.北京:机械工业出版社,2011 [8] 唐立伟. 电机与电气控制项目教程[M].南京:南京大学出版社,2012 (二)课程资源开发与利用 在现有“电气控制系与 PLC”省级精品课程的基础上,课题组教师应加大开发和建设虚拟实训项目、完善工作任务书等教学文件、完善试题库和自我测试题库、更多提供现场教学录像等,为学生提供时时处处可以学习的网络学习平台。
积极与行业企业进行产学合作,开发课程资源,充分利用课程资源和企业的资源,满足学生综合职业能力培养的要求开发和建设“维修电工职业培训资源库” ,由维修电工职业信息、职业资格认证培训、企业员工专项培训、技能大赛平台四部分 27 组成开发“合作企业资源库”,为企业、社会学习者和师生提供实际的企业解决方案,提高学习者的工程应用能力 八、其他说明 随电气控制技术的发展,新工艺、新设备的使用,课程内容将适时修订 2014年 10 月 。
