汽車車身電控系統(tǒng)檢測與修復 第3版 教案25-26 交通燈的PLC控制

教案25-26交通燈的PLC控制授課基本信息教學項目交通燈的PLC控制教學任務交通燈的PLC控制授課學時4學時授課班級機電一體化技術(shù)2021-3（47人）授學時間第十四周星期四/五授課地點9605，9202可編程控制實訓室授課形式線上線下混合式教學分析教材選用西門子PLC項目式教程.張志田主編.北京：機械工業(yè)出版社,2017.1參考資料：1、S7-200編程手冊2、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計、安裝與調(diào)試.陶泉主編.北京：北京理工大學出版社，2014.8教學內(nèi)容分析本次任務圍繞可編程控制系統(tǒng)安裝調(diào)試、技術(shù)支持等職業(yè)能力，以前面所學的起保停順序控制及轉(zhuǎn)化中心的順序控制為載體，對接“1+X”可編程控制器系統(tǒng)應用編程職業(yè)技能等級標準要求中可編程控制器邏輯指令編程等考核內(nèi)容，引導學生熟悉順序控制編程邏輯，掌握起保停順序控制及轉(zhuǎn)化中心的順序控制的編程思路，具備分析和設(shè)計流程圖及控制程序的能力，熟悉交通燈PLC控制基本思路，掌握利用起順序控制思路和其他基本指令的用法，結(jié)合案例引導學生養(yǎng)成細心嚴謹?shù)牧晳T，培養(yǎng)團隊的合作能力。學情分析知識和技能基礎(chǔ)分析：通過前導模塊的學習，學生已經(jīng)掌握了起保停順序控制和轉(zhuǎn)化中心的順序編程的方法，具備了根據(jù)控制任務設(shè)計流程圖，并將流程圖轉(zhuǎn)化成梯形圖的基本技能和實踐能力。在課前的小測驗中，多數(shù)同學都完成了線上測試，從教學平臺互動的反饋來看，學生流程圖的編制和梯形圖的轉(zhuǎn)化上或多或少的存在一些問題。認知和實踐能力分析：學生對知識理解和職業(yè)素養(yǎng)上有了一定的提升，但在自主分析和綜合應用方面有待加強，需要強化學生對前后知識的融會貫通與綜合應用實踐能力。由上次的實踐課的結(jié)果看，一些同學已經(jīng)掌握了順序控制的編程思路，但是對于應用多種指令結(jié)合的的控制任務的實現(xiàn)不太熟練，對于程序調(diào)試過程中出現(xiàn)的程序方面問題還不能快速正確處理。學習特點分析：在前導模塊的學習中，部分學生面對PLC程序的調(diào)試有點不夠自信，較為復雜一點的控制任務不太能夠熟練編制流程圖，但是對于流程圖轉(zhuǎn)化成梯形圖的能力所有提高，對于簡單的故障處理能力有所提高。教學實施調(diào)整；1.針對相關(guān)知識點重點，如流程圖編輯，流程圖的轉(zhuǎn)化成梯形圖規(guī)律等，教師在課堂教學中利用微課視頻、結(jié)合更多案例進行重點分析講解，有針對性的擴展較為復雜一點的的任務訓練。2.針對學習基礎(chǔ)不太好的學生，可通過小組成員傳幫帶和課后談心鼓勵等手段，增強學生能力與自信心，提升學習興趣，勇于挑戰(zhàn)自我。教學目標素質(zhì)目標1.樹立自主學習的意識2.通過小組分工和協(xié)作，樹立團隊協(xié)作的意識知識目標1.提高并鞏固順序控制的編程方法以及比較，傳送指令的用法2.掌握流程圖的編制與梯形圖轉(zhuǎn)化3.掌握利用順序控制思路實現(xiàn)交通燈控制的方法能力目標1.能根據(jù)控制要求編輯控制流程圖與梯形圖程序2.能夠熟練應用順序控制完成交通燈的控制教學重點難點教學重點1.順序控制的編程規(guī)律鞏固2.交通燈PLC控制的編程方法教學難點1.交通燈PLC控制的軟硬件調(diào)試教學方法任務驅(qū)動法、小組協(xié)作法、自主探究法教學資源1.課程資源：國家職業(yè)教育專業(yè)教學資源庫課程《可編程控制器技術(shù)（PLC）》、省精品在線開放課程《可編程控制技術(shù)及應用》；2.教學平臺：超星“學習通APP”平臺、校企共建共享“智慧工廠”平臺；3.教學場地：可編程理實一體教室。教學流程1，回顧上節(jié)所學知識（轉(zhuǎn)化中心的順序控制的編程思路）（插入課程思政：大國工匠胡雙錢：航空手藝人）2，任務導入，十字路口交通燈工作視頻導入本節(jié)任務控制。3，任務分析（1）分析輸入輸出（2）繪制外部接線圖與控制流程圖（3）流程圖轉(zhuǎn)化為梯形圖（重難點）4，擴展訓練：利用比較或傳送指令實現(xiàn)對交通燈的plc控制。5，展示講解學生的設(shè)計：總結(jié)學生的主要錯誤點示范講解如何改進。6，評價與總結(jié)教學實施課前教學環(huán)節(jié)教學內(nèi)容教師活動學生活動自主學習分析交通燈控制的任務要求：動作順序：東西紅南北綠亮10S-東西紅南北綠閃3S-東西紅南北黃亮2S-東西綠南北紅亮10S-東西綠閃南北紅亮3S-東西黃南北紅亮2S如此循環(huán)！1.【任務發(fā)布】線上發(fā)放課前任務單，發(fā)布“交通燈控制”微課視頻，設(shè)定挑戰(zhàn)性任務與達標性任務供學生選擇。達標性任務：利用順序控制實現(xiàn)交通燈的控制，要求：分析I/O分配，繪制梯形圖。挑戰(zhàn)性任務：實現(xiàn)利用其它指令實現(xiàn)交通燈的控制。2.【檢查優(yōu)化】檢查課前學習任務的完成情況，并根據(jù)學習平臺課前測驗等統(tǒng)計數(shù)據(jù)，調(diào)整優(yōu)化教學設(shè)計；3.【線上答疑】回復學生線上學習過程中提出的問題。1.【自主學習】對照課前任務單的要求，自主選擇分層任務；2.【課前練習】觀看“交通燈控制的原理和方法”微課視頻，完成課前測驗等線上活動；3.【線上提問】在線提出課前自主學習中遇到的問題。課中教學環(huán)節(jié)教學內(nèi)容教師活動學生活動上節(jié)課內(nèi)容鞏固5min1.轉(zhuǎn)化中心順序控制的編程規(guī)律1.【問題引導】轉(zhuǎn)化中心控制的編程規(guī)律是什么？2.【分析講解】實踐課的常見軟硬件講解與處理方法【課堂討論】學生針對教師提問進行課堂討論，并回答知識講授90min任務引入5min1.十字路口交通燈控制的視頻2.引出控制任務（解決教學重點1）。1.【微課展示】學習通微課展示2.【思考】引導學生思考是如何利用PLC實現(xiàn)控制任務？1.【主題討論】學生針對教師提問進行課堂討論，并將結(jié)果上傳至超星平臺；2.【舉手回答】回答實現(xiàn)任務的方式。線上測試5min1.分析輸入輸出2.分析外部接線圖3.控制流程圖1.【發(fā)布測試】在學習通APP發(fā)布網(wǎng)絡(luò)課程任務及線上測試；2.【測試分析】教師根據(jù)線上統(tǒng)計測試情況，針對錯誤率高的知識點進行重點講解。1.【參加測試】在學習通APP觀看操作視頻并參加線上測試，檢驗學習效果；2.【聆聽分析】聆聽易錯知識點，在實訓報告本上完成I/O分配表一級外部接線圖。流程圖與程序設(shè)計80min1.控制流程圖2.梯形圖設(shè)計1.【指令分析】分析順序控制指令的使用2.【示范講解】講解交通燈程序的編程思路，邀請同學上臺編寫完整程序。1.【聆聽講解】獲取任務信息，聽取老師分析位移位寄存器指令在本任務如何使用2【小組討論】通過小組討論，討論程序的編寫規(guī)律。實操練習90minPLC外部接線5min1根據(jù)外部接線圖完成I/O接線【巡回指導】教師巡回指導，及時糾正和示范，重點關(guān)注指導選擇達標性任務、基礎(chǔ)欠佳的同學。根據(jù)要求完成接線，小組之間互相檢查有無錯誤之處。程序編輯10min1.講解學生設(shè)計的程序1.【講解】講解學生設(shè)計的程序的不足之處，完善程序。2.【檢查】檢查學生的錯誤之處1.【軟件操作】學生在電腦上完成程序編輯與下載2.【聆聽講解】聆聽老師的講解。避免出現(xiàn)類似錯誤3.將程序切換至監(jiān)控狀態(tài)，觀察程序運行狀態(tài)。調(diào)試40min1.分析程序的輸入輸出2.完成任務控制的過程要求1.【任務分析】分析任務控制要求；2.【分組任務】分析操作方法，知道如何調(diào)試運行并查找故障【小組合作】完成任務操作過程，合作調(diào)試程序并檢查故障，在實訓報告本上完成程序設(shè)計與操作過程。擴展訓練30min利用比較或傳送指令控制實現(xiàn)交通燈的控制1，引導學生完成I/O分配和外部接線；2，指導程序設(shè)計1，聆聽老師講解2，參照之前設(shè)計完成擴展任務評價與小結(jié)5min任務點評教師總結(jié)1.【教師評價】教師對各小組的I/O分配與外部接線圖的完成情況以及程序的運行和操作情況進行評價；2.【課堂小結(jié)】總結(jié)今日所學內(nèi)容【聽取總結(jié)】梳理并鞏固已學知識點。課后教學環(huán)節(jié)教學內(nèi)容教師活動學生活動作業(yè)作業(yè)：完成實訓報告布置課后作業(yè)并在超星平臺發(fā)布。完成課后作業(yè)并上傳至超星平臺?？己嗽u價基于超星平臺和“智慧工廠”平臺，以教師對小組評價為主，學生互評為輔，結(jié)合學習平臺評價，實現(xiàn)對學生知識、能力、素質(zhì)及個性特征進行線上線下全方位的考核。關(guān)注學生職業(yè)素養(yǎng)與技能的培養(yǎng)，將可編程控制器系統(tǒng)應用編程職業(yè)技能等級標準融入評價標準，實施多元評價，探索增值評價。評分項目見下表，具體評分標準見評分細則。評分項目（比重）考核內(nèi)容評價主體學習過程課前學習（30%）資源學習進度、課前互動、課前測驗結(jié)果平臺數(shù)據(jù)課堂活動（50%）參與投票、問卷、搶答、選人、討論、測驗、小組任務等課堂活動平臺數(shù)