《PLC編程與應(yīng)用（S7-1200）》課程標(biāo)準(zhǔn)

《PLC系統(tǒng)編程與維護(hù)（西門子）》課程標(biāo)準(zhǔn)一、適用對象：電氣自動化技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)、電子信息工程技術(shù)、其他專業(yè)選修二、參考學(xué)時與學(xué)分：A級：48學(xué)時，3學(xué)分，基礎(chǔ)應(yīng)用B級：72學(xué)時，4.5學(xué)分，提高應(yīng)用三、課程描述1、課程性質(zhì)經(jīng)過對從事機(jī)電設(shè)備PLC應(yīng)用的技術(shù)人員進(jìn)行調(diào)研，本課程對照高級維修電工國家職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)和PLC應(yīng)用的職業(yè)崗位技能要求，采用與職業(yè)崗位對應(yīng)的工程項(xiàng)目構(gòu)建主線，選取典型的生產(chǎn)設(shè)備和工作任務(wù)，根據(jù)高職學(xué)生的智能特點(diǎn)和認(rèn)知心理順序，針對工作過程的環(huán)節(jié)來構(gòu)建學(xué)習(xí)情節(jié)和設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)單元，重新融合成工作過程為中心的項(xiàng)目模塊課程。2、課程基本理念（1）依托江蘇省和蘇錫常地區(qū)裝備制造業(yè)快速發(fā)展的優(yōu)勢，在與行業(yè)和企業(yè)深度合作的基礎(chǔ)上，積極探索工學(xué)結(jié)合新模式，構(gòu)建以典型機(jī)電設(shè)備應(yīng)用為載體同時又涵蓋國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的課程內(nèi)容體系，使畢業(yè)生在PLC系統(tǒng)項(xiàng)目應(yīng)用與維護(hù)等方面形成就業(yè)優(yōu)勢，為長三角地區(qū)裝備制造類企業(yè)培養(yǎng)更多服務(wù)于生產(chǎn)第一線的高技能人才，提升長三角地區(qū)的裝備制造能力和水平。（2）教學(xué)內(nèi)容與高級維修電工（PLC部分）的國家職業(yè)技能要求相融通，便于學(xué)生取得相應(yīng)的技能證書。本課程對照PLC系統(tǒng)項(xiàng)目及其PLC控制的應(yīng)用型技術(shù)人員的典型工作環(huán)境來設(shè)計(jì)課程的每一個項(xiàng)目，通過一個項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以完成職業(yè)的一個典型的綜合性任務(wù)，通過若干個相互關(guān)聯(lián)的所有任務(wù)的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以獲得高級維修電工（PLC部分）職業(yè)的從業(yè)能力和資格。（3）以學(xué)生為主體，以能力為本位，著眼于人的全面發(fā)展，注重素質(zhì)教育。本課程強(qiáng)調(diào)讓學(xué)習(xí)者在做中學(xué)、學(xué)中做，采用引探法教學(xué)，通過教師設(shè)置學(xué)習(xí)情境，引導(dǎo)學(xué)生積極主動地參與教學(xué)活動，把學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、探究性、參與性與創(chuàng)造性很好地融合到一起，全面鍛煉學(xué)生的資料收集、團(tuán)隊(duì)合作、與人溝通等綜合能力，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和科學(xué)精神和學(xué)習(xí)新技術(shù)的能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，加強(qiáng)學(xué)生的職業(yè)道德觀，培養(yǎng)創(chuàng)新意識，挖掘?qū)W生的內(nèi)在潛能，使他們的素質(zhì)全面而和諧地發(fā)展。（4）突破傳統(tǒng)的學(xué)科體系教學(xué)框架，融入任務(wù)驅(qū)動、理實(shí)一體化的項(xiàng)目課程理念。將課程內(nèi)容設(shè)計(jì)成模塊化生產(chǎn)應(yīng)用型項(xiàng)目，以情境教學(xué)為主，任務(wù)驅(qū)動，按職業(yè)活動順序的每一個過程環(huán)節(jié)來傳授相關(guān)的技術(shù)知識和專業(yè)技能，實(shí)現(xiàn)操作技能和理論知識的有機(jī)整合，教師在整個教學(xué)行動過程中，扮演著一個組織者、協(xié)調(diào)人的角色，勤于提供咨詢、幫助，注重學(xué)生崗位的職業(yè)能力和職業(yè)習(xí)慣的養(yǎng)成。（5）以職業(yè)技能為導(dǎo)向，采用分級別、模塊化、學(xué)分制的結(jié)構(gòu)，便于不同專業(yè)按要求靈活選擇與組合。（6）改革評價方法，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。本課程不僅關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果，更關(guān)注完成學(xué)習(xí)任務(wù)的全過程，注重過程評價。教學(xué)評價做到形成性評價與終結(jié)性評價相結(jié)合，定性評價與定量評價相結(jié)合，并更多地關(guān)注學(xué)生自身的發(fā)展，激發(fā)學(xué)生潛在的學(xué)習(xí)動力。本課程理論知識考核采用課堂提問、課堂練習(xí)、作業(yè)、研究性習(xí)題，輔助以學(xué)習(xí)態(tài)度考核、階段性考核、期末綜合性考核等多種形式組合。操作技能考核參照職業(yè)技能鑒定標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)教學(xué)項(xiàng)目設(shè)計(jì)技能操作技能考核評分表，在完成每個項(xiàng)目的訓(xùn)練后，要求學(xué)生按照評分標(biāo)準(zhǔn)自檢、互檢、教師檢，從而保證公平、公正評價學(xué)生的學(xué)習(xí)。3、課程設(shè)計(jì)思路（1）以職業(yè)能力為目標(biāo)，以工作過程為中心。本課程的教學(xué)項(xiàng)目以PLC系統(tǒng)項(xiàng)目的安裝、調(diào)試及維修內(nèi)容為主，根據(jù)項(xiàng)目進(jìn)程，傳授PLC應(yīng)用知識和技能，以工作過程為中心，采用任務(wù)驅(qū)動的理實(shí)一體化教學(xué)。（2）采用項(xiàng)目模塊化的課程框架。本課程全部在一體化教室組織授課，共十二個項(xiàng)目模塊，每個項(xiàng)目下設(shè)若干任務(wù)。以項(xiàng)目作為載體，在完成每一個實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)中幫助學(xué)生獲取經(jīng)驗(yàn)性知識，并滲透理論知識的講授，在完成數(shù)個任務(wù)的基礎(chǔ)上，再拓展相關(guān)技術(shù)理論知識，最后以技術(shù)理論知識指導(dǎo)各項(xiàng)目的完成。（3）將職業(yè)技能與素質(zhì)教育貫穿整個教學(xué)過程中。通過資訊（教師布置工程項(xiàng)目任務(wù)、學(xué)生收集資料）→決策（師生共同分析案例、討論解決方案）→計(jì)劃（設(shè)計(jì)工作過程、確定工作步驟、擬定檢查與評價標(biāo)準(zhǔn)）→實(shí)施（學(xué)生完成工作任務(wù)、共同分析并解決問題）→檢查（工作完成后學(xué)生按照評價標(biāo)準(zhǔn)自檢）→評估（學(xué)生演示并介紹完成過程，教師檢查并提出建議）等六個環(huán)節(jié)組織教學(xué)，拉近理論與應(yīng)用的距離，注重學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)，也有利于拓展學(xué)生的創(chuàng)新思路。（4）采用過程性考核與綜合考核相結(jié)合。在教學(xué)組織過程中，教師和學(xué)生共同對項(xiàng)目實(shí)施中的工作態(tài)度、協(xié)作精神、創(chuàng)新發(fā)揮、完成結(jié)果等進(jìn)行成績評定，作為過程性考核成績；學(xué)期結(jié)束采用項(xiàng)目題庫，根據(jù)學(xué)生獨(dú)立完成情況給出綜合考核成績，課程成績?yōu)閮身?xiàng)之和。四、課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握掌握典型PLC系統(tǒng)項(xiàng)目的安裝與調(diào)試技能；能繪制并安裝PLC的I/O接線，能使用基本指令、SFC、功能指令編寫PLC系統(tǒng)項(xiàng)目正常工作的程序；使學(xué)生具備獲得“維修電工”高級職業(yè)資格證書和“可編程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)員”國家職業(yè)資格的能力；把核心（關(guān)鍵）能力培養(yǎng)貫穿于課程教學(xué)全過程，使學(xué)生在職業(yè)道德、創(chuàng)新意識、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、交流表達(dá)、數(shù)字應(yīng)用、自我提高、信息處理、解決問題以及外語應(yīng)用等各個方面得到提高，為今后從事相關(guān)技術(shù)工作打下扎實(shí)基礎(chǔ)。（一）知識目標(biāo)1、掌握S7-1200型PLC的I/O接線圖；2、了解傳感器、電動機(jī)、指示燈、開關(guān)、機(jī)械零部件和機(jī)械手的使用知識；3、掌握氣動控制元件（氣缸、氣閥等）及控制方式；4、理解PLC的內(nèi)部軟元件資源；5、掌握S7-1200的基本指令、步進(jìn)順控指令，理解功能指令；6、理解PLC較為復(fù)雜控制程序的編寫思路與方法；7、掌握PLC控制氣動元件工作方法；（二）能力目標(biāo)1、職業(yè)專門技術(shù)能力（1）能連接PLC的I/O接線；（2）能使用S7-1200軟件進(jìn)行編程與仿真調(diào)試；（3）能編寫較為復(fù)雜的S7-1200程序及氣動元件控制；（4）能通過文獻(xiàn)檢索、網(wǎng)絡(luò)，查閱相關(guān)資料，選擇合適的解決方案；（5）能綜合運(yùn)用所學(xué)知識與技能，在項(xiàng)目實(shí)施過程中能及時發(fā)現(xiàn)各種問題，并能對問題進(jìn)行獨(dú)立判斷，提出合理的解決方案。2、職業(yè)關(guān)鍵技術(shù)能力（1）能按項(xiàng)目任務(wù)要求制定工作任務(wù)方案；（2）能對其他的分析與解決方案提出建設(shè)性意見；（3）能發(fā)現(xiàn)并解決工作過程中出現(xiàn)的一般技術(shù)性問題；（4）能收集、整理相關(guān)資料，對PLC控制系統(tǒng)提出合理的設(shè)計(jì)方案和調(diào)試方法，完成工作任務(wù)，并對所采用的方案進(jìn)行綜合評價。（三）素質(zhì)目標(biāo)1、幫助學(xué)生樹立正確的人生觀、人才觀，培養(yǎng)良好的團(tuán)隊(duì)合作精神和競爭意識；2、激發(fā)專業(yè)學(xué)習(xí)興趣，初步形成解決生產(chǎn)現(xiàn)場實(shí)際問題的應(yīng)用能力；3、逐步培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和學(xué)習(xí)新技術(shù)的能力，培養(yǎng)創(chuàng)新意識，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)；4、追求實(shí)是求事、一絲不茍的工作作風(fēng)，加強(qiáng)學(xué)生的職業(yè)道德觀。五、開設(shè)項(xiàng)目內(nèi)容模塊教學(xué)項(xiàng)目教學(xué)內(nèi)容教學(xué)課時匯總基礎(chǔ)篇項(xiàng)目一

搭建一個S7-1200PLC系統(tǒng)任務(wù)1

認(rèn)識S7-1200PLC及相關(guān)部件任務(wù)2

S7-1200PLC安裝與拆卸任務(wù)3

S7-1200PLC的接線4A模塊48學(xué)時項(xiàng)目二設(shè)計(jì)一個S7-1200PLC系統(tǒng)程序任務(wù)1S7-1200硬件的組態(tài)任務(wù)2程序編制與調(diào)試4項(xiàng)目三基于S7-1200PLC的邏輯應(yīng)用任務(wù)1流水燈系統(tǒng)

任務(wù)2搶答器系統(tǒng)任務(wù)3交通燈系統(tǒng)任務(wù)4全自動洗衣機(jī)控制系統(tǒng)16項(xiàng)目四S7-1200PLC的順序控制任務(wù)1機(jī)械手控制系統(tǒng)任務(wù)2大小球分揀控制系統(tǒng)（選擇分支）任務(wù)3十字路口交通燈控制系統(tǒng)（并行分支）12項(xiàng)目五S7-1200PLC的氣動控制任務(wù)1基本邏輯控制任務(wù)2PLC實(shí)現(xiàn)雙作用氣缸控制任務(wù)3PLC實(shí)現(xiàn)氣缸連續(xù)往返控制任務(wù)4PLC實(shí)現(xiàn)連續(xù)回路6項(xiàng)目六精簡系列面板的組態(tài)與應(yīng)用任務(wù)1液位控制任務(wù)2自動車庫控制任務(wù)3鍋爐溫度控制6提高篇項(xiàng)目七PLC在自動分揀系統(tǒng)中的應(yīng)用任務(wù)1G120變頻器的使用任務(wù)2采用PLC的變頻器多段調(diào)速任務(wù)3變頻器的模擬量調(diào)速任務(wù)4自動分揀系統(tǒng)的設(shè)計(jì)6B模塊24學(xué)時項(xiàng)目八PLC在運(yùn)動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用任務(wù)1步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動控制任務(wù)2伺服電機(jī)的運(yùn)動控制6項(xiàng)目九PLC在過程控制系統(tǒng)中的應(yīng)用任務(wù)1恒液位、恒流量、恒壓力控制任務(wù)2恒溫的PID控制6項(xiàng)目十PLC在工業(yè)通信中的應(yīng)用任務(wù)1S7-1200自由口通訊任務(wù)2S7-1200和MM420變頻器的USS通訊任務(wù)3S7-1200PLC的Modbus通訊任務(wù)4S7-1200PLC的以太網(wǎng)通訊6六、實(shí)施建議1、教學(xué)建議本課程的教學(xué)過程中教師應(yīng)注重學(xué)生素質(zhì)的全面發(fā)展，關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)中存在的困難、問題，采取有效的教學(xué)策略引導(dǎo)、幫助學(xué)生，同時根據(jù)教師對課程的認(rèn)識和對學(xué)生的理解，以學(xué)生為主體，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。（1）項(xiàng)目中引導(dǎo)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)室開發(fā)，使學(xué)生自主的預(yù)復(fù)習(xí)，每個項(xiàng)目都有相應(yīng)知識點(diǎn)的拓展項(xiàng)目。（2）營造職業(yè)氛圍，充分利用教學(xué)場地。本課程適合在實(shí)驗(yàn)室或?qū)嵱?xùn)室一體化教學(xué)，教學(xué)場地盡量按照工作現(xiàn)場布置，盡量采用實(shí)物進(jìn)行項(xiàng)目教學(xué)。教學(xué)中要引入5S管理，培養(yǎng)學(xué)生營造規(guī)范、整潔的工作學(xué)習(xí)環(huán)境和科學(xué)的工作素養(yǎng)。（3）注重行動導(dǎo)向，鼓勵交流合作。每個教學(xué)單元均設(shè)計(jì)有明確的學(xué)習(xí)任務(wù)，建議將學(xué)生分成若干學(xué)習(xí)小組，創(chuàng)造各種條件和形式，鼓勵他們運(yùn)用口頭、書面、討論、研討等多種方式進(jìn)行交流。在項(xiàng)目實(shí)施工程中，要引導(dǎo)學(xué)生通過收集資料與討論擬定工作方案，鼓勵學(xué)生合作完成工作任務(wù)，使每一個人都能參與小組工作，培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作精神。對于項(xiàng)目實(shí)施中獲得的數(shù)據(jù)與發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象，要讓學(xué)生應(yīng)用科學(xué)的思維和方法進(jìn)行分析，通過分析和歸納，找出規(guī)律，得出結(jié)論。關(guān)注學(xué)生經(jīng)歷探究過程積累操作技能、經(jīng)驗(yàn)知識和科學(xué)知識，獲得知識、能力、素質(zhì)的全面提高。（4）發(fā)揮課堂主渠道作用，利用多種教學(xué)資源。教師應(yīng)對實(shí)際職業(yè)情境加工成具有普遍意義的學(xué)習(xí)情境，讓學(xué)生在實(shí)踐操作訓(xùn)練過程中，滲透理論知識講解，將實(shí)踐知識與理論知識有機(jī)地結(jié)合起來。本課程在組織方式上，采用六步教學(xué)法組織教學(xué)，即：資訊（教師布置工程項(xiàng)目任務(wù)、學(xué)生收集資料）→決策（師生共同分析案例、討論解決方案）→計(jì)劃（設(shè)計(jì)工作過程、確定工作步驟、擬定檢查與評價標(biāo)準(zhǔn)）→實(shí)施（學(xué)生完成工作任務(wù)、共同分析并解決問題）→檢查（工作完成后學(xué)生按照評價標(biāo)準(zhǔn)自檢）→評估（學(xué)生演示并介紹完成過程，教師檢查并提出建議）等六個教學(xué)環(huán)節(jié)。建議充分利用編程軟件，先進(jìn)行仿真調(diào)試，基本完成后再利用生產(chǎn)線實(shí)物調(diào)試，全程利用電子教案、多媒體課件、教學(xué)錄像等教學(xué)資源，幫助學(xué)生理解、消化所學(xué)知識，增加授課的信息量，提高教學(xué)效率。2、評價建議教學(xué)評價在課程改革中起著導(dǎo)向和質(zhì)量監(jiān)控的重要作用，是推動和促進(jìn)課程實(shí)施的重要環(huán)節(jié)和保證，能激勵學(xué)生的學(xué)習(xí)和促進(jìn)教師的教學(xué)的發(fā)展。本課程采用過程性考核與綜合考核相結(jié)合，在教學(xué)組織過程中，教師和學(xué)生共同對項(xiàng)目實(shí)施中的工作態(tài)度、協(xié)作精神、創(chuàng)新發(fā)揮、完成結(jié)果等進(jìn)行成績評定，作為過程性考核成績；學(xué)期結(jié)束采用項(xiàng)目題庫實(shí)操考試，并進(jìn)行理論考核。過程性考核實(shí)操綜合考核理論綜合考核總計(jì)30%30%40%100%3、課程資源與利用開發(fā)建議建設(shè)《PLC編程與應(yīng)用（S7-1200）》在線開放課程網(wǎng)站，開發(fā)了優(yōu)秀的多媒體教學(xué)課件，建立教學(xué)案例、微教學(xué)視頻、參考文獻(xiàn)、與本課程相關(guān)的科技動態(tài)、檢測評價等數(shù)據(jù)庫和學(xué)習(xí)討論室，通過信息共享、交流，拓寬教師與學(xué)生的視野，體現(xiàn)本課程與現(xiàn)代科技發(fā)展的聯(lián)系。4、教材編寫與使用（1）教材編寫①教材內(nèi)容教材內(nèi)容體現(xiàn)高級維修電工職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)（PLC部分）的重要內(nèi)容，按照項(xiàng)目課程的體例進(jìn)行教材編寫，即：教學(xué)目標(biāo)、工作任務(wù)、實(shí)踐操作（相關(guān)實(shí)踐知識）、問題探究（相關(guān)理論知識）、知識拓展（選學(xué)內(nèi)容）和練習(xí)。在工作任務(wù)增加了學(xué)生創(chuàng)新發(fā)揮的內(nèi)容。主教材選取了沈治主編的《PLC編程及應(yīng)用（S7-1200）》高教出版社，輔助教材選取廖常初主編的《S7-1200PLC編程與應(yīng)用》機(jī)械工業(yè)出版社，并結(jié)合我院課程組和企業(yè)專家一起編寫的校本教材《西門子PLC系統(tǒng)編程與維護(hù)項(xiàng)目指導(dǎo)書》。②在教材編寫中注重對學(xué)生學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)教材不僅組織好學(xué)習(xí)的內(nèi)容，還應(yīng)根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的特點(diǎn)，突出學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)。編寫教材時應(yīng)設(shè)計(jì)相應(yīng)的學(xué)習(xí)指導(dǎo)語，教材中給出針對性的提示，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)的學(xué)習(xí)，有助于學(xué)生掌握學(xué)習(xí)的方法，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)后續(xù)行業(yè)特定能力模塊課程打好基礎(chǔ)。③激發(fā)學(xué)生進(jìn)行思考，促進(jìn)學(xué)生的自主探索教材注意創(chuàng)設(shè)職業(yè)情境，從工程實(shí)際出發(fā)，使學(xué)生能夠在完成任務(wù)中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，為引導(dǎo)學(xué)生自主探索留有比較充分的空間，有利于學(xué)生經(jīng)歷觀察、猜測、實(shí)踐、推理、交流、反思等過程。編寫教材時，可以通過設(shè)置具有啟發(fā)性、挑戰(zhàn)性的問題，激發(fā)學(xué)生進(jìn)行思考，鼓勵學(xué)生自主探索，并在獨(dú)立思考的基礎(chǔ)上進(jìn)行合作交流，在思考、探索和交流的過程中獲得對本課程較為全面的體驗(yàn)和理解。④課后練習(xí)要多樣化，增加開放實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容編寫課后練習(xí)時，要在重視基礎(chǔ)題的同時，設(shè)計(jì)了一些開放習(xí)題、研究性習(xí)題，結(jié)合開放實(shí)驗(yàn)室，設(shè)置一些與課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)相對應(yīng)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)選取來自生活、生產(chǎn)實(shí)際的測試項(xiàng)目和教師的