哈工大plc课程设计

哈工大plc课程设计一、课程目标

知识目标：

1.学生能理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本概念、原理及在工业自动化中的应用。

2.学生能掌握PLC编程语言，如梯形图、指令表等，并运用这些语言完成基础程序设计。

3.学生能了解PLC的输入/输出接口特性，理解信号输入输出过程，并完成简单的电路连接。

技能目标：

1.学生能运用PLC解决实际问题，设计简单的自动化控制程序。

2.学生通过实际操作，掌握PLC编程软件的使用，具备编程、调试及故障排除的能力。

3.学生能够结合工程实际，分析控制系统的需求，提出合理的PLC解决方案。

情感态度价值观目标：

1.学生培养对自动化技术及PLC的兴趣，激发创新意识和探索精神。

2.学生通过课程学习，认识到PLC在工业生产中的重要性，增强实践操作的安全意识和责任感。

3.学生在小组合作学习中，培养团队协作精神，提高沟通与交流能力。

本课程针对哈尔滨工业大学高年级本科生，注重理论与实践相结合，旨在培养学生的工程实践能力和创新意识。课程目标具体、可衡量，以便学生和教师在教学过程中明确预期成果，为后续的教学设计和评估提供依据。

二、教学内容

1.PLC基本概念与原理

-PLC的发展历程

-PLC的结构与工作原理

-PLC在工业自动化中的应用

2.PLC编程语言

-梯形图编程

-指令表编程

-逻辑功能图编程

3.PLC编程软件使用

-软件安装与配置

-编程界面操作

-程序的编写、下载与调试

4.PLC输入/输出接口

-输入/输出信号类型

-接口电路设计

-传感器与执行器的连接

5.PLC程序设计与应用

-基础程序设计

-实际工程案例解析

-小型自动化控制系统设计

6.PLC故障排除与维护

-故障诊断方法

-常见故障分析与排除

-PLC的日常维护与保养

教学内容依据课程目标制定，涵盖PLC基础理论、编程方法、实践操作等方面，注重科学性和系统性。教学大纲明确指出教材的章节及内容，确保教学进度与课程目标相匹配。教学内容紧密结合实际工程案例，提高学生的实践能力。

三、教学方法

本课程采用以下多样化的教学方法，旨在激发学生的学习兴趣，提高学生的主动参与度和实践能力：

1.讲授法：

-对PLC基本概念、原理、编程语言等理论性较强的内容，采用讲授法进行教学。

-讲授过程中注重条理清晰，举例说明，使学生易于理解。

2.讨论法：

-在学习PLC程序设计与应用时，组织学生进行小组讨论，分析实际工程案例。

-引导学生提出问题、解决问题，培养批判性思维和创新能力。

3.案例分析法：

-以实际工程案例为载体，分析PLC在工业自动化中的应用。

-通过案例分析，使学生了解PLC技术的应用场景，提高学生解决实际问题的能力。

4.实验法：

-设置PLC编程与操作实验，让学生动手实践。

-在实验过程中，培养学生动手能力、观察能力和问题解决能力。

5.小组合作学习：

-将学生分成小组，完成PLC控制系统设计、编程、调试等任务。

-培养学生的团队协作精神，提高沟通与交流能力。

6.任务驱动法：

-教学过程中，设置不同难度的任务，引导学生自主探究。

-学生在完成任务的过程中，巩固所学知识，提高实践能力。

7.情境教学法：

-创设真实的工作场景，让学生在情境中学习PLC技术。

-提高学生的学习兴趣，增强学习动机。

四、教学评估

为确保教学评估的客观性、公正性和全面性，本课程采用以下评估方式，全面考察学生的学习成果：

1.平时表现：

-考察学生在课堂上的参与程度、提问与回答问题的积极性。

-评估学生在小组合作学习中的贡献，如团队合作、沟通协调能力等。

2.作业：

-定期布置与课程内容相关的作业，包括理论知识巩固和实际操作练习。

-评估学生作业完成质量，检验学生对PLC知识的掌握和应用能力。

3.实验报告：

-学生完成实验后，撰写实验报告，总结实验过程、结果和分析。

-评估实验报告的完整性、逻辑性和分析深度，以了解学生的实践能力。

4.中期考试：

-在课程中期安排一次笔试，考察学生对PLC基本概念、原理、编程语言等知识的掌握程度。

-试卷包括选择题、填空题、简答题等，全面检验学生的理论知识。

5.综合项目：

-学生在课程后期，独立完成一个综合项目，包括PLC控制系统设计、编程、调试等。

-评估项目完成质量，考察学生的综合应用能力和创新能力。

6.期末考试：

-课程结束时，组织一次期末考试，包括理论知识、实践操作和案例分析等方面。

-考试形式为闭卷，旨在全面检验学生的学习成果。

7.课堂反馈：

-学生在课程结束后，填写课堂反馈表，评价课程的教学效果、教学方法等。

-教师根据反馈意见，调整教学方法，提高教学质量。

五、教学安排

为确保教学进度合理、紧凑，同时充分考虑学生的实际情况和需求，本课程的教学安排如下：

1.教学进度：

-课程共分为16周，每周2课时，共计32课时。

-前两周：PLC基本概念、原理及发展历程介绍。

-第3-6周：PLC编程语言学习，包括梯形图、指令表等。

-第7-10周：PLC编程软件使用、输入/输出接口特性及电路设计。

-第11-14周：PLC程序设计与应用，实际工程案例分析与讨论。

-第15-16周：综合项目实施、成果展示与评价。

2.教学时间：

-课堂讲授时间：周一、周三下午14:00-15:30。

-实验操作时间：周五下午14:00-17:00。

-课外辅导时间：根据学生需求，安排在周二、周四下午14:00-16:00。

3.教学地点：

-课堂讲授：教学楼A201教室。

-实验操作：实验楼B202PLC实验室。

-课外辅导：教学楼A201教室或教师办公室。

4.考核安排：

-平时表现、作业、实验报告等：贯穿整个学期。

-中期考试：第8周。

-综合项目：第15周。

-期末