揚(yáng)州大學(xué)本科PLC課程設(shè)計(jì)

揚(yáng)州大學(xué)本科PLC課程設(shè)計(jì)一、課程目標(biāo)

知識目標(biāo)：

1.理解PLC（可編程邏輯控制器）的基本原理與結(jié)構(gòu)，掌握其工作流程。

2.學(xué)習(xí)并掌握PLC編程語言，包括梯形圖、指令表和功能塊圖。

3.掌握PLC在工業(yè)自動化控制中的應(yīng)用，了解常見故障及其解決方法。

技能目標(biāo)：

1.能夠運(yùn)用PLC進(jìn)行基本的邏輯控制程序編寫與調(diào)試。

2.能夠分析工業(yè)控制流程，設(shè)計(jì)簡單的PLC控制系統(tǒng)。

3.培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作和問題解決能力，通過項(xiàng)目實(shí)踐，掌握PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝與調(diào)試。

情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)：

1.培養(yǎng)學(xué)生對自動化技術(shù)的興趣，激發(fā)創(chuàng)新意識，提高工程素養(yǎng)。

2.培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致的學(xué)習(xí)態(tài)度，強(qiáng)化安全意識，遵循工程倫理。

3.增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識，了解PLC在節(jié)能降耗方面的作用，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感。

課程性質(zhì)分析：

本課程為本科電氣工程及其自動化專業(yè)核心課程，理論與實(shí)踐相結(jié)合，側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力和工程應(yīng)用能力。

學(xué)生特點(diǎn)分析：

學(xué)生已具備一定的電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動控制理論基礎(chǔ)，具有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐欲望。

教學(xué)要求：

1.注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，強(qiáng)化實(shí)踐環(huán)節(jié)，提高學(xué)生的動手能力。

2.創(chuàng)設(shè)情境教學(xué)，激發(fā)學(xué)生興趣，引導(dǎo)學(xué)生主動探究。

3.采用項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和解決實(shí)際問題的能力。

二、教學(xué)內(nèi)容

1.PLC基本原理與結(jié)構(gòu)：包括PLC的歷史、分類、組成原理、工作過程及性能指標(biāo)，重點(diǎn)講解PLC的中央處理單元、輸入/輸出接口、編程設(shè)備等關(guān)鍵部分。

教材章節(jié)：第一章PLC概述

2.PLC編程語言：學(xué)習(xí)梯形圖、指令表、功能塊圖的編程方法，并通過實(shí)例分析不同編程語言的應(yīng)用場景。

教材章節(jié)：第二章PLC編程語言及其應(yīng)用

3.PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)：介紹PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程，包括需求分析、硬件選型、軟件編程、調(diào)試與優(yōu)化等，并結(jié)合實(shí)際案例進(jìn)行分析。

教材章節(jié)：第三章PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4.PLC應(yīng)用案例分析：分析典型工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中PLC的應(yīng)用，如生產(chǎn)線控制、電梯控制、溫度控制等，并總結(jié)常見故障及其解決方法。

教材章節(jié)：第四章PLC應(yīng)用案例分析

5.PLC實(shí)踐操作：組織學(xué)生進(jìn)行PLC編程與調(diào)試的實(shí)踐活動，包括基本邏輯控制、定時(shí)控制、計(jì)數(shù)控制等，提高學(xué)生的實(shí)際操作能力。

教材章節(jié)：第五章PLC實(shí)踐操作

6.PLC新技術(shù)與發(fā)展趨勢：介紹PLC領(lǐng)域的新技術(shù)、新產(chǎn)品，以及PLC在工業(yè)4.0、智能制造等領(lǐng)域的應(yīng)用前景。

教材章節(jié)：第六章PLC新技術(shù)與發(fā)展趨勢

教學(xué)內(nèi)容安排與進(jìn)度：本課程共計(jì)32學(xué)時(shí)，其中理論教學(xué)占20學(xué)時(shí)，實(shí)踐教學(xué)占12學(xué)時(shí)。教學(xué)進(jìn)度按照教材章節(jié)順序進(jìn)行，確保學(xué)生能夠逐步掌握PLC相關(guān)知識。

三、教學(xué)方法

本課程采用多樣化的教學(xué)方法，旨在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果，培養(yǎng)具備實(shí)際操作能力的PLC技術(shù)人才。

1.講授法：對于PLC基本原理、編程語言、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)等理論性較強(qiáng)的內(nèi)容，采用講授法進(jìn)行教學(xué)。通過生動的語言、形象的比喻，幫助學(xué)生理解抽象的概念，為實(shí)踐操作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

教學(xué)內(nèi)容關(guān)聯(lián)：第一章PLC概述，第二章PLC編程語言及其應(yīng)用，第三章PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.案例分析法：通過剖析典型PLC應(yīng)用案例，使學(xué)生了解PLC在不同工業(yè)場合的應(yīng)用，掌握實(shí)際工程問題的解決方法。

教學(xué)內(nèi)容關(guān)聯(lián)：第四章PLC應(yīng)用案例分析

3.討論法：針對PLC新技術(shù)與發(fā)展趨勢等內(nèi)容，組織學(xué)生進(jìn)行課堂討論，鼓勵學(xué)生發(fā)表見解，培養(yǎng)批判性思維和創(chuàng)新意識。

教學(xué)內(nèi)容關(guān)聯(lián)：第六章PLC新技術(shù)與發(fā)展趨勢

4.實(shí)驗(yàn)法：安排學(xué)生進(jìn)行PLC編程與調(diào)試的實(shí)踐活動，使學(xué)生在實(shí)際操作中掌握PLC技術(shù)，提高動手能力。

教學(xué)內(nèi)容關(guān)聯(lián)：第五章PLC實(shí)踐操作

5.項(xiàng)目驅(qū)動法：將課程內(nèi)容劃分為若干個項(xiàng)目，要求學(xué)生以小組形式完成項(xiàng)目任務(wù)，從需求分析、硬件選型、軟件編程到調(diào)試優(yōu)化，全程參與PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施。

教學(xué)內(nèi)容關(guān)聯(lián)：第三章PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，第五章PLC實(shí)踐操作

6.對分課堂法：將課堂時(shí)間分為兩部分，一部分時(shí)間由教師講解，另一部分時(shí)間由學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)、討論和實(shí)踐。此方法有助于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。

教學(xué)內(nèi)容關(guān)聯(lián)：第二章PLC編程語言及其應(yīng)用，第四章PLC應(yīng)用案例分析

7.情境教學(xué)法：創(chuàng)設(shè)實(shí)際工作場景，讓學(xué)生在模擬真實(shí)環(huán)境中學(xué)習(xí)PLC技術(shù)，提高學(xué)習(xí)的針對性和實(shí)用性。

教學(xué)內(nèi)容關(guān)聯(lián)：第四章PLC應(yīng)用案例分析，第五章PLC實(shí)踐操作

四、教學(xué)評估

教學(xué)評估旨在全面、客觀、公正地檢測學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，通過多元化的評估方式，有效反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，促進(jìn)教學(xué)相長。

1.平時(shí)表現(xiàn)評估：

-課堂參與度：鼓勵學(xué)生積極發(fā)言，參與課堂討論，對表現(xiàn)積極的學(xué)生給予適當(dāng)加分。

-小組討論與合作：評估學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)踐和小組討論中的參與程度、貢獻(xiàn)度和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

-實(shí)踐操作態(tài)度：觀察學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課上的操作規(guī)范性、安全意識和解決問題的能力。

2.作業(yè)評估：

-定期布置與課程內(nèi)容相關(guān)的作業(yè)，包括理論知識的鞏固和實(shí)踐操作的設(shè)計(jì)。

-作業(yè)評分標(biāo)準(zhǔn)明確，涵蓋知識掌握程度、編程技能、分析解決問題的能力等方面。

3.考試評估：

-期中考試：以選擇題、填空題、簡答題等形式，檢測學(xué)生對PLC基本理論、編程語言的掌握。

-期末考試：采用綜合應(yīng)用題、案例分析題等形式，評估學(xué)生對整個PLC知識體系的綜合運(yùn)用能力。

-實(shí)踐考試：要求學(xué)生完成一個綜合性的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目，考查學(xué)生的實(shí)際操作能力和工程實(shí)踐能力。

4.項(xiàng)目報(bào)告與展示：

-學(xué)生需提交完整的項(xiàng)目報(bào)告，包括項(xiàng)目背景、設(shè)計(jì)思路、實(shí)施步驟、調(diào)試結(jié)果等。

-組織項(xiàng)目展示，學(xué)生以小組形式匯報(bào)項(xiàng)目成果，教師和其他學(xué)生共同參與評價(jià)。

5.自我評估與同伴評價(jià)：

-鼓勵學(xué)生進(jìn)行自我評估，反思學(xué)習(xí)過程，制定改進(jìn)措施。

-同伴評價(jià)旨在培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和評價(jià)能力，促進(jìn)學(xué)生間的相互學(xué)習(xí)和提高。

五、教學(xué)安排

為確保教學(xué)任務(wù)的順利完成，本課程的教學(xué)安排充分考慮學(xué)生的實(shí)際情況和需求，合理安排教學(xué)進(jìn)度、時(shí)間和地點(diǎn)。

1.教學(xué)進(jìn)度：

-課程共計(jì)32學(xué)時(shí)，其中理論教學(xué)20學(xué)時(shí)，實(shí)踐教學(xué)12學(xué)時(shí)。

-理論教學(xué)按照教材章節(jié)順序進(jìn)行，每章結(jié)束后安排相應(yīng)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，鞏固理論知識。

-實(shí)踐教學(xué)分為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和綜合項(xiàng)目，基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)側(cè)重于基本操作和技能訓(xùn)練，綜合項(xiàng)目則鍛煉學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。

2.教學(xué)時(shí)間：

-理論教學(xué)安排在每周的周一、周三、周五上午，每次2學(xué)時(shí)，共計(jì)10周。

-實(shí)踐教學(xué)安排在每周的周二、周四下午，每次3學(xué)時(shí)，共計(jì)4周。

-考慮到學(xué)生的作息時(shí)間，實(shí)踐教學(xué)盡量安排在學(xué)生精力充沛的時(shí)段。

3.教學(xué)地點(diǎn)：

-理論教學(xué)在多媒體教室進(jìn)行，方便教師使用PPT、視頻等教學(xué)資源。

-實(shí)踐教學(xué)在PLC實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，確保學(xué)生能夠?qū)嶋H操作PLC設(shè)