電器與plc控制技術(shù)教案 任務(wù)1 認(rèn)識 PLC 控制系統(tǒng)的硬件和軟件

PAGEPAGE47授課任務(wù)認(rèn)識PLC控制系統(tǒng)的硬件和軟件源自項目授課對象授課地點(diǎn)理實一體教室授課時長授課課型理實一體二、教學(xué)分析內(nèi)容分析本項目主要圍繞PLC控制系統(tǒng)的硬件和軟件展開，涵蓋PLC的基礎(chǔ)知識（產(chǎn)生、定義、特點(diǎn)、功能、分類、發(fā)展歷程與趨勢等）、硬件系統(tǒng)組成、軟件系統(tǒng)（編程語言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等）以及編程軟件操作等內(nèi)容。這些知識相互關(guān)聯(lián)，為學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)PLC編程及應(yīng)用奠定基礎(chǔ)，是工業(yè)自動化控制領(lǐng)域的重要基礎(chǔ)內(nèi)容。學(xué)情分析知識與技能基礎(chǔ)學(xué)生在學(xué)習(xí)本項目前，可能已具備一定的電路基礎(chǔ)、計算機(jī)基礎(chǔ)等相關(guān)知識，但對于PLC控制系統(tǒng)這種綜合性較強(qiáng)的工業(yè)控制技術(shù)，學(xué)生的了解可能較為有限，尚未形成系統(tǒng)的知識體系。認(rèn)知與實踐能力學(xué)生具備一定的觀察、分析和實踐操作能力，但在面對復(fù)雜的工業(yè)控制設(shè)備和系統(tǒng)時，可能在理解原理、操作應(yīng)用方面存在困難，需要教師進(jìn)行引導(dǎo)和示范。學(xué)習(xí)特點(diǎn)學(xué)生對新鮮事物有較高的興趣和好奇心，喜歡通過實踐操作來獲取知識。但在學(xué)習(xí)過程中可能存在注意力不集中、缺乏耐心等問題，需要多樣化的教學(xué)方法來激發(fā)學(xué)習(xí)積極性和保持學(xué)習(xí)熱情。教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)學(xué)生能夠深入理解PLC的產(chǎn)生背景、定義；熟練掌握PLC的特點(diǎn)、主要功能、分類方式；清晰了解PLC的發(fā)展歷史及未來發(fā)展趨勢；準(zhǔn)確識別PLC硬件系統(tǒng)各組成部分，理解其工作原理；熟知PLC軟件系統(tǒng)的構(gòu)成、編程語言及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等知識；掌握常見編程軟件（如work2、GX）的基本操作。技能目標(biāo)學(xué)生能夠熟練運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)查閱PLC相關(guān)資料，準(zhǔn)確獲取所需信息；能熟練操作PLC實訓(xùn)設(shè)備，進(jìn)行簡單的硬件連接和調(diào)試；學(xué)會運(yùn)用梯形圖語言等編程語言編寫基本的PLC控制程序；能獨(dú)立使用編程軟件完成程序的編輯、下載及調(diào)試工作；具備一定的故障排查能力，能夠分析和解決PLC控制系統(tǒng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的常見問題。素質(zhì)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和細(xì)致的觀察能力，使其在學(xué)習(xí)和實踐中養(yǎng)成認(rèn)真記錄、分析問題的習(xí)慣；提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和團(tuán)隊協(xié)作精神，鼓勵學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中相互交流、共同進(jìn)步；增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和解決實際問題的能力，引導(dǎo)學(xué)生在面對復(fù)雜的工業(yè)控制任務(wù)時，能夠靈活運(yùn)用所學(xué)知識，提出創(chuàng)新性的解決方案；培養(yǎng)學(xué)生對工業(yè)自動化領(lǐng)域的興趣和職業(yè)認(rèn)同感，為未來從事相關(guān)工作奠定良好的職業(yè)素養(yǎng)基礎(chǔ)。重難點(diǎn)重點(diǎn)全面認(rèn)識PLC的軟、硬件系統(tǒng)，包括各組成部分的結(jié)構(gòu)、功能和工作原理；熟練掌握PLC編程軟件的基本操作流程，能夠獨(dú)立完成程序的編寫、下載和調(diào)試；深入理解PLC的主要功能及其在不同工業(yè)場景中的應(yīng)用。解決辦法針對重點(diǎn)內(nèi)容，通過詳細(xì)講解、實物展示、現(xiàn)場演示、小組討論和實踐操作等多種教學(xué)方法，讓學(xué)生全方位、多角度地理解和掌握。例如，在講解硬件系統(tǒng)時，結(jié)合實際的PLC設(shè)備，讓學(xué)生直觀地觀察各組成部分的位置和結(jié)構(gòu)；在教授編程軟件操作時，教師進(jìn)行現(xiàn)場演示，學(xué)生跟隨操作，及時發(fā)現(xiàn)和解決問題。對于難點(diǎn)內(nèi)容，采用案例教學(xué)法、項目驅(qū)動法和分層教學(xué)法。通過實際工業(yè)案例分析，引導(dǎo)學(xué)生逐步理解軟件系統(tǒng)的工作原理和編程邏輯；布置具有挑戰(zhàn)性的項目任務(wù)，讓學(xué)生在實踐中探索和掌握編程軟件的高級功能；根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和能力水平，進(jìn)行分層指導(dǎo)，確保每個學(xué)生都能逐步突破難點(diǎn)。難點(diǎn)深入認(rèn)識PLC的軟件系統(tǒng)，理解編程語言的語法規(guī)則、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和編程邏輯；熟練掌握復(fù)雜編程軟件的高級功能和操作技巧，能夠運(yùn)用編程軟件解決實際工業(yè)控制中的復(fù)雜問題；學(xué)會根據(jù)實際工業(yè)控制需求，合理選擇PLC的型號、硬件配置和編程方法。三、教學(xué)策略學(xué)習(xí)資源和環(huán)境1.配備充足的PLC實訓(xùn)設(shè)備，如不同型號的PLC主機(jī)、輸入輸出模塊、編程電纜、實驗臺等，確保學(xué)生能夠進(jìn)行實際操作。2.準(zhǔn)備豐富的教學(xué)資料，包括教材、教學(xué)課件、視頻教程、在線學(xué)習(xí)平臺資源等，為學(xué)生提供多樣化的學(xué)習(xí)途徑。3.利用理實一體教室，營造真實的工業(yè)控制場景，讓學(xué)生在實踐環(huán)境中學(xué)習(xí)理論知識，提高學(xué)習(xí)效果。教法1.講授法2.演示法3.案例教學(xué)法4.項目驅(qū)動法學(xué)法1.自主學(xué)習(xí)法2.合作學(xué)習(xí)法3.實踐操作法教學(xué)組織1.將學(xué)生分成若干小組，每組推選一名組長，負(fù)責(zé)組織小組學(xué)習(xí)和討論活動。2.在教學(xué)過程中，教師巡回指導(dǎo)，及時解決學(xué)生在學(xué)習(xí)和實踐中遇到的問題。3.合理安排理論教學(xué)和實踐教學(xué)的時間比例，確保學(xué)生既能掌握扎實的理論知識，又能具備較強(qiáng)的實踐操作能力。四、教學(xué)實施1.教師在在線學(xué)習(xí)平臺發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)，如觀看PLC基礎(chǔ)知識的視頻教程、查閱相關(guān)資料了解PLC的應(yīng)用領(lǐng)域等，并布置預(yù)習(xí)作業(yè)，要求學(xué)生完成后在平臺提交。2.學(xué)生根據(jù)教師的要求進(jìn)行預(yù)習(xí)，自主學(xué)習(xí)相關(guān)知識，記錄預(yù)習(xí)過程中遇到的問題。教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖學(xué)習(xí)準(zhǔn)備介紹課程目標(biāo)、教學(xué)安排、考核方式等；檢查學(xué)生預(yù)習(xí)情況，解答預(yù)習(xí)疑問；發(fā)放相關(guān)學(xué)習(xí)資料，如教材、實驗手冊等。講解課程相關(guān)信息；提問檢查預(yù)習(xí)情況；針對學(xué)生疑問進(jìn)行解答。認(rèn)真聽講，了解課程要求；回答教師提問，反饋預(yù)習(xí)問題；領(lǐng)取學(xué)習(xí)資料。讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)和要求，為后續(xù)學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備；了解學(xué)生預(yù)習(xí)情況，調(diào)整教學(xué)策略。課中明確任務(wù)1.PLC基礎(chǔ)知識講解：包括產(chǎn)生、定義、特點(diǎn)、功能、分類、發(fā)展歷程與趨勢等。

2.PLC硬件系統(tǒng)講解：介紹硬件組成部分，如CPU、電源、輸入輸出模塊等，展示實物并講解其工作原理。

3.PLC軟件系統(tǒng)講解：講解軟件系統(tǒng)構(gòu)成、編程語言（如梯形圖語言）、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等知識。講解任務(wù)背景和要求，強(qiáng)調(diào)任務(wù)重點(diǎn)和難點(diǎn)。認(rèn)真聆聽，明確學(xué)習(xí)任務(wù)，了解任務(wù)目標(biāo)和要求。激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生帶著任務(wù)學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)的針對性。知識建構(gòu)1.安排學(xué)生進(jìn)行PLC硬件安裝實訓(xùn)，根據(jù)給定的任務(wù)要求，讓學(xué)生在實訓(xùn)臺上進(jìn)行硬件連接。

2.指導(dǎo)學(xué)生使用編程軟件（如work2或GX）進(jìn)行編程練習(xí)，編寫簡單的控制程序，如電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制程序。運(yùn)用講授法、演示法進(jìn)行知識講解；結(jié)合實物、圖片、視頻等資料輔助教學(xué)；提問引導(dǎo)學(xué)生思考，加強(qiáng)互動。認(rèn)真聽講，做好筆記；觀察實物和演示，積極思考教師提出的問題；參與課堂互動，回答問題。幫助學(xué)生構(gòu)建系統(tǒng)的知識體系，為實踐操作奠定理論基礎(chǔ)；通過多種教學(xué)手段，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和理解能力。實踐操練1.安排學(xué)生進(jìn)行PLC硬件安裝實訓(xùn)，根據(jù)給定的任務(wù)要求，讓學(xué)生在實訓(xùn)臺上進(jìn)行硬件連接。

2.指導(dǎo)學(xué)生使用編程軟件（如work2或GX）進(jìn)行編程練習(xí)，編寫簡單的控制程序，如電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制程序。巡回指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實踐操作，及時糾正錯誤操作；解答學(xué)生在實踐過程中遇到的問題；對操作規(guī)范、表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生進(jìn)行表揚(yáng)和鼓勵。按照要求進(jìn)行硬件安裝和軟件編程操作；遇到問題及時向教師請教；觀察其他同學(xué)的操作，相互學(xué)習(xí)和交流。幫助學(xué)生構(gòu)建系統(tǒng)的知識體系，為實踐操作奠定理論基礎(chǔ)；通過多種教學(xué)手段，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和理解能力。評價總結(jié)1.組織學(xué)生進(jìn)行小組展示，每個小組推選一名代表，展示本小組的實踐成果，包括硬件安裝情況和程序運(yùn)行效果。

2.教師對各小組的展示進(jìn)行評價，從硬件安裝的規(guī)范性、程序編寫的正確性、團(tuán)隊協(xié)作等方面進(jìn)行綜合評價，給出成績和建議。

3.對本節(jié)課的知識和技能進(jìn)行總結(jié)，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容。組織小組展示活動；認(rèn)真傾聽學(xué)生展示，進(jìn)行評價和打分；總結(jié)本節(jié)課的內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)和難點(diǎn)。進(jìn)行小組展示，介紹實踐成果；認(rèn)真聽取教師評價和建議，記錄存在的問題；跟隨教師總結(jié)知識，強(qiáng)化重點(diǎn)和難點(diǎn)記憶。及時反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，讓學(xué)生了解自己的學(xué)習(xí)情況；通過評價和總結(jié)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，鞏固知識，提高學(xué)習(xí)效果。課后學(xué)習(xí)拓展組織學(xué)生參加PLC相關(guān)的課外實踐活動，如參觀工廠的PLC控制系統(tǒng)、參加PLC編程競賽等；鼓勵學(xué)生參加PLC技術(shù)交流論壇，與同行分享學(xué)習(xí)經(jīng)驗和心得。五、教學(xué)評價1.過程性評價：觀察學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)，包括參與度、團(tuán)隊協(xié)作能力、操作規(guī)范性等，進(jìn)行實時記錄和評價；檢查學(xué)生的預(yù)習(xí)作業(yè)、課堂筆記、課后作業(yè)完成情況，根據(jù)完成質(zhì)量進(jìn)行評分。2.實踐考核評