工业组态控制技术说课

工业组态控制技术说课第一页，共50页。定目标明学情析内容讲策略说过程123456谈反思2023/4/24第二页，共50页。01.定目标岗位分析课程定位课程目标教学现状2023/4/24第三页，共50页。定目标课程定位

实践性强自动化类专业的核心课程课证融合课程定位课程特点任务驱动、工学交替由浅入深、循序渐进学时：48（理论+实验实训）授课对象：电气自动化专业大三学生2023/4/24第四页，共50页。定目标教学现状学生问题存在问题近几年，各大高校大幅度扩招，学生整体素质存在下降趋势，很多学生基础知识不够扎实，学习态度不够积极，有很大一部分学生从大一开始就不爱学习。教学设计本门课程所涉及内容需要基于软件教学，之前的大纲中只安排了六次实验，大多数课程都是在教室中学习，教师用PPT来讲解这门课程，学生听起来比较枯燥。课堂教学理论教学效果不佳，在课堂上讲解理论知识，学生反馈抽象，不太容易理解教室内演示相关例程，学生没有操作过，跟不上软件编制步骤，云里雾里，兴趣全无，在实训室实验时，虽然要求学生预习，其实学生根本不看，且不带书进实训室2023/4/24第五页，共50页。定目标岗位分析1过程控制级2过程监控级工程师站操作员站2023/4/24第六页，共50页。定目标岗位分析

职业岗位1菜鸟级自动控制系统操作维护人员一次就业目标2高手级自动控制系统监控画面开发人员二次升迁目标3殿堂级系统集成工程师未来发展目标2023/4/24第七页，共50页。定目标课程目标

总目标本课程教学的总目标是使学生在了解和掌握工控组态和PLC组成的“系统集成、通信控制、组态编程、调试运行”的原理、方法和过程基础上，培养学生较强的设计能力、拓展能力以及较好的综合实践能力，达到维修电工技师相关要求，为毕业后参与自动化方面的工作及三到五年内获得技师证书打下扎实基础。

2023/4/24第八页，共50页。定目标课程目标能按项目任务要求制定工作任务方案；能提出建设性意见；能发现并解决工作过程中出现的一般技术性问题；能收集、整理相关资料，对所采用的方案进行综合评价。助学生树立正确的人生观、人才观，培养良好的团队合作精神和竞争意识；激发专业学习兴趣，初步形成解决生产现场实际问题的应用能力；逐步培养学生的思维能力和学习新技术的能力，培养创新意识，提高学生的综合素质；追求实事求是、一丝不苟的工作作风，加强学生的职业道德观。

掌握组态界面的画面设计，掌握组态软件和PLC等外部设备的通信，实现远程监控；运用组态王软件进行画面开发和设计；。知识目标技能目标素养目标2023/4/24第九页，共50页。定目标课程目标根据职业岗位划分教学阶段制定阶段目标0102自动控制系统操检人员（基础性应用）1、熟悉组态软件基础知识；2、熟练操作控制系统监控软件；3、监控系统日常维护；4、遵守岗位职责。自动控制系统监控画面开发人员(提高性应用)1、独立开发小型监控画面的能力；2、初步具备PLC+组态软件控制系统的研发能力；3、学生思维能力以及新技术学习能力。03系统集成工程师（综合性应用）1、运用组态软件实现对现场设备的监视和控制；2、能按项目任务要求制定工作任务方案；3、追求实事求是、一丝不苟的工作作风，加强学生的职业道德观。2023/4/24第十页，共50页。02.明学情相关课程授课对象2023/4/24第十一页，共50页。相关课程

明学情专业核心课程前导课程（知识储备）1、计算机基础应用；2、软件编程；3、过程控制级系统研发。后续课程（提供知识和技能）1、自动控制系统操检人员；2、自动控制画面研发人员；3、系统集成工程师。计算机应用技术VB程序设计PLC应用技术自动化综合实训计算机控制技术组态控制技术顶岗实习2023/4/24第十二页，共50页。授课对象

明学情电气自动化技术专业大三学生多用行动导向教学理论知识兴趣不大

培养学生自学能力上课精神不够集中，缺乏学习耐心和持久性由浅入深、循序渐进专业知识和操作技能水平参差不齐1S-优势W-劣势O-机会T-威胁优势喜欢自己动手具备一定过程控制级系统研发的基础技能32善于接受悟性较高1弱点2023/4/24第十三页，共50页。03.析内容选取依据内容构架内容选取教材选取2023/4/24第十四页，共50页。析内容选取依据控制系统操检人员1、熟练操作和应用组态软件对自动控制系统进行操作；2、完成系统日常维护；3、熟悉系统操作规程。1、独立开发小型监控画面的能力；2、初步具备PLC+组态软件控制系统的研发能力。HMI开发人员系统集成工程师1、能按项目任务要求制定工作任务方案；2、追求实事求是、一丝不苟的工作作风，加强学生的职业道德观。职业岗位需求2023/4/24第十五页，共50页。析内容选取依据——使学生掌握较扎实的单元技术，通过不同单元的柔性组合，满足学生个性化学习的需要，培养学生系统、集成、科学地应用现代自动化工程知识的能力和再创造能力。工业自动化系统认知基础性运用训练提高性系统训练自动化综合创新训练平台

认知

基础

系统创新2023/4/24第十六页，共50页。析内容内容构架基于工作过程专题项目基础篇提高篇组态王设计应用继电器控制系统改造基础自动化系统开发综合篇自动化生产线工程实践组态王通讯应用组态王配置应用学习情境一、组态王基础运用学习情境二、PLC+组态软件系统开发学习情境三、综合自动化系统开发2023/4/24第十七页，共50页。析内容内容构架基础模块提高模块综合模块组态王新工程的建立动画连接命令语言的使用报警和事件趋势和控件电机正反转控制系统三台电机顺起逆停控制系统三相异步电动机Y/△启动控制系统

机械手控制系统加热炉控制系统轧钢机控制系统学习情境一、组态王基础运用学习情境二、PLC+组态软件系统开发学习情境三、综合自动化系统开发简单复杂单一控制整个系统循序渐进由浅入深2023/4/24第十八页，共50页。析内容内容构架基础模块提高模块综合模块组态王新工程的建立动画连接命令语言的使用报警和事件趋势和控件电机正反转控制系统三台电机顺起逆停控制系统三相异步电动机Y/△启动控制系统

机械手控制系统加热炉控制系统轧钢机控制系统学习情境一、组态王基础运用学习情境二、PLC+组态软件系统开发学习情境三、综合自动化系统开发4学时4学时4学时9学时9学时9学时1学时1学时2学时3学时2学时2023/4/24第十九页，共50页。析内容教材选取《组态控制技术》东南大学出版社王凤杰2023/4/24第二十页，共50页。析内容教材选取自动控制实训指导书组态王实训指导书2023/4/24第二十一页，共50页。04.讲策略教学设计教学组织教学实施教学资源2023/4/24第二十二页，共50页。讲策略教学设计

设计理念任务驱动项目化课程基于自动控制系统的开发过程行动导向教、学、作一体化设计思路以轧钢自动化生产线为主体的真实职业环境项目化教学2023/4/24第二十三页，共50页。讲策略教学组织依据职业岗位能力，将学习领域划分成由简单到复杂的3个实训模块1基础性实训提高性实训2综合性实训3新工程的建立动画链接脚本语言使用掌握报表及曲线的输出组态报警画面报警画面组态电机正反转控制系统三台电机顺起逆停控制系统三相异步电动机Y-△降压启动控制系统机械手控制系统加热炉控制系统轧钢机控制系统2023/4/24第二十四页，共50页。讲策略教学方法

04030201仿真软件辅助：通过组态软件仿真控制器和控制对象，帮助学生完成基础性试验以及程序的验证。多媒体展示法：通过视频教程、FLSAH动画，向学生展示相关教学内容以及方便学生自学。头脑风暴法：以小组为单位实施任务，通过制定系统控制方案、讨论研究、分步实施等学习活动中，获得知识技能及丰富的情感体验。任务驱动教学法：教师布置任务，师生研讨、练习、实习作业等方式完成控制系统的安装与调试。教法分析2023/4/24第二十五页，共50页。学法分析活起来讨论研究乐学动起来合作学习会学比起来分组竞赛学会讲策略教学方法

2023/4/24第二十六页，共50页。讲策略教学实施项目导入方案设计收集信息制定计划执行计划实施检查任务布置资讯策划实施检查考核评价2023/4/24第二十七页，共50页。项目导入系统控制需求引入任务方案设计控制程序设计画面设计方案设计实施检查真实职业环境任务实施组态画面设计PLC程序设计相关资讯。。。。互锁控制线路展示成果，进行评比和总结。设备选型连锁条件控制原理通信接口变量设计画面设计自锁控制电路接触器工作原理按钮作用与选用PPI协议相关知识I/O点表分配电动机运行原理PLC作用与选用控制需求教学实施

2023/4/24第二十八页，共50页。讲策略教学实施组态画面设计PLC程序设计相关资讯。。。。互锁控制线路展示成果，进行评比和总结。设备选型连锁条件控制原理通信接口变量设计画面设计自锁控制电路接触器工作原理按钮作用与选用PPI协议相关知识I/O点表分配电动机运行原理PLC作用与选用控制需求感性认识理性认识建构经验知识体系考核评价引入企业考核标准标准考核2023/4/24第二十九页，共50页。讲策略教学实施20%10%30%平时成绩主要从学生的到课率、师生互动、学习态度、平时作业等方面进行考核。平时成绩1、熟悉组态软件基础知识；2、熟练操作控制系统监控软件；3、监控系统日常维护；4、遵守岗位职责。基础性实训1、独立开发小型监控画面的能力；2、初步具备PLC+组态软件控制系统的研发能力；3、学生思维能力以及新技术学习能力。提高性实训40%1、运用组态软件实现对现场设备的监视和控制；2、能按项目任务要求制定工作任务方案；3、追求实事求是、一丝不苟的工作作风，加强学生的职业道德观。综合性实训采取基于职业能力的全过程评价与结果评价相结合的考核模式。2023/4/24第三十页，共50页。讲策略教学资源

电气自动化技术专业省级教学团队轧钢综合自动化生产线实训室PLC实训室供配电实训室介，这里输入产品形式的简介这里输入产品形式的简介，这里输入产品形式的简介，这里输入产品形式的简介师资队伍实训条件信息化教学手段这里

视频教学3D模型仿真软件的简介，这里输入产品形式的简介2023/4/24第三十一页，共50页。05.说过程课前准备教学流程2023/4/24第三十二页，共50页。说过程课前准备

硬件资源一三相异步电动机、电工工具一套、接触器、热继电器、空气开关熔断器、若干导线S7-200PLC、XK-SX5C实训台课前准备软件资源3D仿真软件、组态王、PLC编程软件、FLASH动画、仿真软件、internet2023/4/24第三十三页，共50页。教学流程

教学流程情境引入资讯策划制定方案任务实施展示评价任务一PLC程序设计任务二HMI画面制作PLC+组态王电机正反转控制系统2023/4/24第三十四页，共50页。教学流程

情境引入资讯策划方案制定任务实施展示评价教学流程电梯

卸料小车设计意图设疑，引导学生思考[找一找]说过程多媒体展示法：任务驱动教学法2023/4/24第三十五页，共50页。教学流程

说过程情境引入资讯策划方案制定任务实施展示评价教学流程电机爆炸图正反转原理图1电机组成以及正反转工作原理2继电器控制系统如何实现正反转设计意图讨论，回忆旧知[看一看][议一议]多媒体展示法头脑风暴法2023/4/24第三十六页，共50页。教学流程

[答一答][看一看][想一想][议一议][做一做]情境引入资讯策划制定方案任务实施展示评价教学流程PLC程序监控画面教学流程

说过程头脑风暴法：2023/4/24第三十七页，共50页。教学流程

说过程情境引入资讯策划方案制定任务实施展示评价教学流程[做一做]小组竞赛，激发学趣设计意图2023/4/24第三十八页，共50页。[想一想]教学流程

说过程情境引入资讯策划方案制定任务实施展示评价教学流程1电机正反转连锁条件2监控画面应该如何设计3计算机与PLC如何通信1接触器不能同时得电2具备监视和控制功能任务引领，实践新知[说一说]3RS232PPI设计意图2023/4/24第三十九页，共50页。教学流程

说过程情境引入资讯策划方案制定任务实施展示评价教学流程

电机正反转监控画面设计【新手篇】【高手篇】设计意图分层教学，引导学生自我挑战2023/4/24第四十页，共50页。教学流程

说过程情境引入资讯策划方案制定任务实施展示评价PLC程序符合逻辑HMI画面功能完善变量设置正确通讯配置正确动画链接设计意图层层推进，指出制作的要点，引导学生突破教学难点[查一查]教学流程2023/4/24第四十一页，共50页。教学流程

说过程[评一评]情境引入资讯策划方案制定任务实施展示评价教学流程技术最牛掰工程师[说一说]控制功能满足画面形象符合控制系统开发标准2023/4/24第四十二页，共50页。说过程在PLC控制程序逻辑是否正确情境引入资讯策划方案制定任务实施展示评价教学流程[评一评]对学生开发的系统进行全方面的评测[说一说]1在HMI画面功能是否完善、画面是否美观2在系统组态是否正确3[想一想]结合上述几点，让学生对自己的系统进行纠偏设计意图结合评价表，引导学生自我反思，完善