《機床電氣與PLC控制》課程標(biāo)準(zhǔn)

《機床電氣與PLC控制》課程標(biāo)準(zhǔn)一、課程說明課程名稱機床電氣與PLC控制開課分院（系部）適用專業(yè)課程代碼學(xué)時先修課程后續(xù)課程編制人審定人制（修）定日期二、課程性質(zhì)與任務(wù)本課程是為培養(yǎng)數(shù)控機床操作員在數(shù)控機床操作過程中能夠及時發(fā)現(xiàn)機床的電氣及PLC故障、完成小故障的分析及調(diào)整等方面技能而設(shè)置的一門專業(yè)拓展課程。課程主要介紹生產(chǎn)設(shè)備的電氣控制原理、線路以及設(shè)計方法，通過各種控制線路板的制作，采用“教、學(xué)、做”一體化的教學(xué)模式．本課程為后續(xù)課程《數(shù)控機床故障診斷與維修》打下堅實的實踐和理論基礎(chǔ).本課程在數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)拓展能力培養(yǎng)中具有核心支撐作用。三、課程設(shè)計思路本課程標(biāo)準(zhǔn)是以就業(yè)為導(dǎo)向制定。其課程內(nèi)容以過程性知識為主、陳述性知識為輔，即以實際應(yīng)用的經(jīng)驗和策略的習(xí)得為主、以適度夠用的概念和原理的理解為輔。由實踐情境構(gòu)成的以過程邏輯為中心的行動體系，強調(diào)的是獲取過程性知識，主要解決“怎么做”（經(jīng)驗）和“怎么做更好”（策略）的問題。課程內(nèi)容的選擇應(yīng)遵循三個原則：（1）科學(xué)性原則（2）情境性原則（3）人本性原則。課程內(nèi)容的選取既體現(xiàn)職業(yè)性，也體現(xiàn)開放性；既服務(wù)于地方經(jīng)濟，滿足企業(yè)的需要，也便于教學(xué)活動的開展。因此本課程標(biāo)準(zhǔn)就以數(shù)控車床和數(shù)控銑床/加工中心電氣部件作為學(xué)習(xí)平臺，選擇最常用、最常見、最實用、最有代表性的典型機床為教學(xué)內(nèi)容。實現(xiàn)能力為本位的培養(yǎng)目標(biāo)，是《機床電氣與PLC控制》課程內(nèi)容定位的方向。四、課程教學(xué)目標(biāo)(一)素質(zhì)目標(biāo)通過本課程教學(xué)，端正學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度，可以鍛煉學(xué)生的思維方法和思維能力，提高學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)和職業(yè)能力。(二)知識目標(biāo)了解低壓電器的定義及分類。熟悉電氣控制系統(tǒng)的繪制原則。掌握接觸器的工作原理，三相異步電動機的起?？刂凭€路工作原理及控制線路的保護環(huán)節(jié)，順序控制和點動控制規(guī)律。掌握PLC的基本知識、位邏輯指令及車床的PLC改造。認識互鎖規(guī)律掌握雙重互鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路的PLC改造掌握Y-△降壓起動控制線路及PLC改造了解定子電路串電阻的降壓起動控制線路了解串自耦變壓器降壓起動掌握自動往復(fù)的行程控制線路及其PLC改造掌握雙速電動機控制線路及其PLC改造掌握鏜床電路的PLC改造了解反接制動和能耗制動原理。掌握反接制動和能耗制動控制線路及其PLC改造。掌握多地點起停控制線路的PLC改造。掌握銑床電路的PLC改造掌握PLC控制系統(tǒng)的相關(guān)指令。掌握PLC程序順序控制設(shè)計法。(三)能力目標(biāo)通過本課程教學(xué)，使學(xué)生能理論聯(lián)系實際、與專業(yè)結(jié)合、學(xué)以致用，具備運用各種工量具解決實際問題的能力。1．專業(yè)能力認識并能夠選用接觸器、熔斷器、刀開關(guān)、空氣開關(guān)、按鈕及熱繼電器等低壓電器。會接線調(diào)試三相異步電動機的起?？刂凭€路、順序控制線路及點動控制線路。會使用萬用表檢測車床控制線路的故障并排除。能繪制簡單的機床控制電氣原理圖會接線調(diào)試電機的各種起動及運行方式。會使用萬用表檢測鏜床控制線路的故障并排除。會接線調(diào)試反接制動和能耗制動控制線路。會使用萬用表檢測銑床控制線路的故障并排除。能對PLC控制系統(tǒng)進行邏輯分析、分配I/O地址。能完成PLC接線能完成簡單PLC控制系統(tǒng)設(shè)計并實施2．方法能力1）具有較好的學(xué)習(xí)新知識和技能的能力2）具有較好的分析和解決問題的方法能力3）具有查找技術(shù)資料、文獻獲取信息的能力4）具有合理制訂工作計劃的能力5）具有較強的應(yīng)變與創(chuàng)新能力3．社會能力1）養(yǎng)成良好的職業(yè)習(xí)慣2）具有一定的團隊協(xié)作精神，有較強的責(zé)任感和認真的工作態(tài)度3）培養(yǎng)組織和人際交往、協(xié)調(diào)共事能力五、課程內(nèi)容與要求本課程標(biāo)準(zhǔn)是基于“工學(xué)結(jié)合，理實一體化”教學(xué)模式上的，以工作過程為導(dǎo)向制定的。以實際的工作內(nèi)容為基礎(chǔ)，將本課程的劃分為四個主要的學(xué)習(xí)情境。以每個學(xué)習(xí)情境中的重點任務(wù)和學(xué)習(xí)內(nèi)容，又將其劃分為若干工作任務(wù)。同時為充分體現(xiàn)職業(yè)教育的特點，對每個學(xué)習(xí)情境提出了不同的教學(xué)要求和參考學(xué)時。教學(xué)中，可根據(jù)教學(xué)設(shè)備和學(xué)生的學(xué)習(xí)情況對學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容做部分的修改。

表1

課程內(nèi)容與教學(xué)要求序號名稱主要內(nèi)容教學(xué)要求參考學(xué)時模塊1情境1：車床控制系統(tǒng)任務(wù)1：三相籠型異步電動機的起?？刂凭€路任務(wù)2：兩臺電動機順序起動控制線路及長動與點動的聯(lián)鎖控制線路任務(wù)3：車床控制線路任務(wù)4：PLC基本知識及車床的PLC改造知識要求：1．了解低壓電器的定義及分類。2．熟悉電氣控制系統(tǒng)的繪制原則。3．掌握接觸器的工作原理，三相異步電動機的起?？刂凭€路工作原理及控制線路的保護環(huán)節(jié)，順序控制和點動控制規(guī)律。4．掌握PLC的基本知識、位邏輯指令及車床的PLC改造。能力要求：1．認識并能夠選用接觸器、熔斷器、刀開關(guān)、空氣開關(guān)、按鈕及熱繼電器等低壓電器。2．會接線調(diào)試三相異步電動機的起?？刂凭€路、順序控制線路及點動控制線路。3．會使用萬用表檢測車床控制線路的故障并排除。素質(zhì)要求：1.安全生產(chǎn)意識2.團隊協(xié)作精神3.良好的職業(yè)習(xí)慣4.語言文字表達能力5.溝通能力16模塊2情境2：鏜床控制系統(tǒng)任務(wù)1：三相籠型異步電動機的正反轉(zhuǎn)控制任務(wù)2：三相籠型異步電動機的降壓起動及Y-△降壓起動控制的PLC改造任務(wù)3：自動往復(fù)的行程控制線路及PLC改造任務(wù)4：雙速電動機控制線路及PLC改造任務(wù)5：鏜床控制系統(tǒng)及PLC改造知識要求：1.認識互鎖規(guī)律2.掌握雙重互鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路的PLC改造3.掌握Y-△降壓起動控制線路及PLC改造4.了解定子電路串電阻的降壓起動控制線路5.了解串自耦變壓器降壓起動6.掌握自動往復(fù)的行程控制線路及其PLC改造7.掌握雙速電動機控制線路及其PLC改造8.掌握鏜床電路的PLC改造能力要求：1.能繪制簡單的機床控制電氣原理圖2.會接線調(diào)試電機的各種起動及運行方式。3.會使用萬用表檢測鏜床控制線路的故障并排除。素質(zhì)要求：1.安全生產(chǎn)意識2.團隊協(xié)作精神3.良好的職業(yè)習(xí)慣4.語言文字表達能力5.溝通能力16模塊3情境3：銑床控制線路任務(wù)1：三相異步電動機制動控制線路及PLC改造任務(wù)2：三相異步電動機的多地點起?？刂迫蝿?wù)3：銑床控制系統(tǒng)及PLC改造知識要求：1.了解反接制動和能耗制動原理。2.掌握反接制動和能耗制動控制線路及其PLC改造。3.掌握多地點起?？刂凭€路的PLC改造。4.掌握銑床電路的PLC改造能力要求：1.會接線調(diào)試反接制動和能耗制動控制線路。2.會使用萬用表檢測銑床控制線路的故障并排除。素質(zhì)要求：1.安全生產(chǎn)意識2.團隊協(xié)作精神3.良好的職業(yè)習(xí)慣4.語言文字表達能力5.溝通能力12模塊4其他PLC控制系統(tǒng)任務(wù)1：用PLC實現(xiàn)天塔之光的控制任務(wù)2：自動售貨機模擬控制任務(wù)3：用PLC控制機械手任務(wù)4：PLC控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組態(tài)軟件應(yīng)用知識要求：1.掌握PLC控制系統(tǒng)的相關(guān)指令。2.掌握PLC程序順序控制設(shè)計法。能力要求：1.能對PLC控制系統(tǒng)進行邏輯分析、分配I/O地址。2.能完成PLC接線3.能完成簡單PLC控制系統(tǒng)設(shè)計并實施素質(zhì)要求：1.安全生產(chǎn)意識2.團隊協(xié)作精神3.良好的職業(yè)習(xí)慣4.語言文字表達能力5.溝通能力16學(xué)時合計：60學(xué)時（其中實踐教學(xué)學(xué)時比例為50%）理論學(xué)時30實踐學(xué)時30表格填寫說明：（1）根據(jù)課程設(shè)計的不同選擇不同的框架結(jié)構(gòu)，“序號”欄目可根據(jù)需要還可細分為子模塊（單元/任務(wù)/項目/學(xué)習(xí)情境）；（2）“主要內(nèi)容”和“教學(xué)要求”欄目應(yīng)圍繞知識、能力和素質(zhì)分別描述；（3）課程內(nèi)容若涉及理論與實踐的，“參考學(xué)時”欄目應(yīng)分理論和實踐學(xué)時填寫：理論學(xué)時/實踐學(xué)時。六、實施建議1．組織實施建議（1）本課程為數(shù)控技術(shù)專業(yè)拓展課程，講解時要注意學(xué)生對相關(guān)知識的補充理解。（2）本課程建議采用任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)模式。以工作過程為導(dǎo)向，工作任務(wù)作為學(xué)習(xí)載體，教師可根據(jù)一體化教室設(shè)備設(shè)計一組學(xué)習(xí)任務(wù)，同時穿插相應(yīng)訓(xùn)練案例，最終達到各項目的學(xué)習(xí)與訓(xùn)練要求。（3）本課程的內(nèi)容較側(cè)重學(xué)生動手能力，注意教學(xué)方法，盡量在一體化教室中，采用演示法教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的動手積極性，注重實踐能力的培養(yǎng)。（4）教學(xué)組織形式實現(xiàn)多樣化,利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段,盡量采用現(xiàn)場教學(xué)。2．課程考核評價建議本門課程的考核突出學(xué)生的對機床電氣控制的了解、機床電氣原理圖的識讀和機床PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計等職業(yè)能力，使用過程考核與期末考評相結(jié)合的綜合評定方法，強調(diào)過程考評的重要性，過程考評占50%，期末考評占50%期末考試可選擇試卷方式，一般題型有選擇題、填空題、簡答題、編程題、工藝分析題等五種題型；也可選擇實踐工作任務(wù)，通過抽簽方式選擇工作任務(wù)，按任務(wù)完成的質(zhì)量進行考核。3．教學(xué)團隊建議由于本課程為高職類數(shù)控技術(shù)專業(yè)的專業(yè)拓展課程，內(nèi)容涉及機床的拆裝及調(diào)試，同時為保證理實一體化教學(xué)，需要教師具備以下條件之一：（1）本科以上學(xué)歷及高職教學(xué)資格證書，講師以上職稱，另具有兩年以上機床機械部件維護或維修經(jīng)驗，取得國家相關(guān)職業(yè)高級工以上技能資格證書；（2）大專以上學(xué)歷及高職教學(xué)資格證書，助教以上職稱，另具有三年以上機床機械部件維護或維修經(jīng)驗，取得國家相關(guān)職業(yè)技師以上技能資格證書。4．教學(xué)條件建議為保證本課程標(biāo)準(zhǔn)得以正常實施，實現(xiàn)理實一體化教學(xué)，本課程要求兩個一體化教室。每間教室配備基本多媒體設(shè)備（投影、屏幕、攝像頭、無線麥克風(fēng)等），普通車床一臺、普通鏜床一臺、普通銑床臺，計算機機房一間（30臺），PLC臺10臺等。班級學(xué)生人數(shù)盡量控制在30人左右，以便教師對教學(xué)質(zhì)量的控制。單班學(xué)生人數(shù)過多，在實踐環(huán)節(jié)可考慮分成兩個大組進行教學(xué)。學(xué)生至多3人共有一套實驗設(shè)備，要求學(xué)生