扬州大学本科PLC课程设计

扬州大学本科PLC课程设计一、课程目标

知识目标：

1.理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理与结构，掌握其工作流程。

2.学习并掌握PLC编程语言，包括梯形图、指令表和功能块图。

3.掌握PLC在工业自动化控制中的应用，了解常见故障及其解决方法。

技能目标：

1.能够运用PLC进行基本的逻辑控制程序编写与调试。

2.能够分析工业控制流程，设计简单的PLC控制系统。

3.培养学生团队协作和问题解决能力，通过项目实践，掌握PLC控制系统的设计、安装与调试。

情感态度价值观目标：

1.培养学生对自动化技术的兴趣，激发创新意识，提高工程素养。

2.培养学生严谨、细致的学习态度，强化安全意识，遵循工程伦理。

3.增强学生的环保意识，了解PLC在节能降耗方面的作用，培养学生的社会责任感。

课程性质分析：

本课程为本科电气工程及其自动化专业核心课程，理论与实践相结合，侧重于培养学生的实际操作能力和工程应用能力。

学生特点分析：

学生已具备一定的电子技术、计算机技术和自动控制理论基础，具有较强的学习能力和实践欲望。

教学要求：

1.注重理论与实践相结合，强化实践环节，提高学生的动手能力。

2.创设情境教学，激发学生兴趣，引导学生主动探究。

3.采用项目驱动教学，培养学生团队协作能力和解决实际问题的能力。

二、教学内容

1.PLC基本原理与结构：包括PLC的历史、分类、组成原理、工作过程及性能指标，重点讲解PLC的中央处理单元、输入/输出接口、编程设备等关键部分。

教材章节：第一章PLC概述

2.PLC编程语言：学习梯形图、指令表、功能块图的编程方法，并通过实例分析不同编程语言的应用场景。

教材章节：第二章PLC编程语言及其应用

3.PLC控制系统设计：介绍PLC控制系统设计流程，包括需求分析、硬件选型、软件编程、调试与优化等，并结合实际案例进行分析。

教材章节：第三章PLC控制系统设计

4.PLC应用案例分析：分析典型工业自动化控制系统中PLC的应用，如生产线控制、电梯控制、温度控制等，并总结常见故障及其解决方法。

教材章节：第四章PLC应用案例分析

5.PLC实践操作：组织学生进行PLC编程与调试的实践活动，包括基本逻辑控制、定时控制、计数控制等，提高学生的实际操作能力。

教材章节：第五章PLC实践操作

6.PLC新技术与发展趋势：介绍PLC领域的新技术、新产品，以及PLC在工业4.0、智能制造等领域的应用前景。

教材章节：第六章PLC新技术与发展趋势

教学内容安排与进度：本课程共计32学时，其中理论教学占20学时，实践教学占12学时。教学进度按照教材章节顺序进行，确保学生能够逐步掌握PLC相关知识。

三、教学方法

本课程采用多样化的教学方法，旨在激发学生的学习兴趣，提高教学效果，培养具备实际操作能力的PLC技术人才。

1.讲授法：对于PLC基本原理、编程语言、控制系统设计等理论性较强的内容，采用讲授法进行教学。通过生动的语言、形象的比喻，帮助学生理解抽象的概念，为实践操作打下坚实基础。

教学内容关联：第一章PLC概述，第二章PLC编程语言及其应用，第三章PLC控制系统设计

2.案例分析法：通过剖析典型PLC应用案例，使学生了解PLC在不同工业场合的应用，掌握实际工程问题的解决方法。

教学内容关联：第四章PLC应用案例分析

3.讨论法：针对PLC新技术与发展趋势等内容，组织学生进行课堂讨论，鼓励学生发表见解，培养批判性思维和创新意识。

教学内容关联：第六章PLC新技术与发展趋势

4.实验法：安排学生进行PLC编程与调试的实践活动，使学生在实际操作中掌握PLC技术，提高动手能力。

教学内容关联：第五章PLC实践操作

5.项目驱动法：将课程内容划分为若干个项目，要求学生以小组形式完成项目任务，从需求分析、硬件选型、软件编程到调试优化，全程参与PLC控制系统的设计与实施。

教学内容关联：第三章PLC控制系统设计，第五章PLC实践操作

6.对分课堂法：将课堂时间分为两部分，一部分时间由教师讲解，另一部分时间由学生进行自主学习、讨论和实践。此方法有助于培养学生的自主学习能力和团队合作精神。

教学内容关联：第二章PLC编程语言及其应用，第四章PLC应用案例分析

7.情境教学法：创设实际工作场景，让学生在模拟真实环境中学习PLC技术，提高学习的针对性和实用性。

教学内容关联：第四章PLC应用案例分析，第五章PLC实践操作

四、教学评估

教学评估旨在全面、客观、公正地检测学生的学习成果，通过多元化的评估方式，有效反馈学生的学习状况，促进教学相长。

1.平时表现评估：

-课堂参与度：鼓励学生积极发言，参与课堂讨论，对表现积极的学生给予适当加分。

-小组讨论与合作：评估学生在项目实践和小组讨论中的参与程度、贡献度和团队协作能力。

-实践操作态度：观察学生在实验课上的操作规范性、安全意识和解决问题的能力。

2.作业评估：

-定期布置与课程内容相关的作业，包括理论知识的巩固和实践操作的设计。

-作业评分标准明确，涵盖知识掌握程度、编程技能、分析解决问题的能力等方面。

3.考试评估：

-期中考试：以选择题、填空题、简答题等形式，检测学生对PLC基本理论、编程语言的掌握。

-期末考试：采用综合应用题、案例分析题等形式，评估学生对整个PLC知识体系的综合运用能力。

-实践考试：要求学生完成一个综合性的PLC控制系统设计项目，考查学生的实际操作能力和工程实践能力。

4.项目报告与展示：

-学生需提交完整的项目报告，包括项目背景、设计思路、实施步骤、调试结果等。

-组织项目展示，学生以小组形式汇报项目成果，教师和其他学生共同参与评价。

5.自我评估与同伴评价：

-鼓励学生进行自我评估，反思学习过程，制定改进措施。

-同伴评价旨在培养学生的批判性思维和评价能力，促进学生间的相互学习和提高。

五、教学安排

为确保教学任务的顺利完成，本课程的教学安排充分考虑学生的实际情况和需求，合理安排教学进度、时间和地点。

1.教学进度：

-课程共计32学时，其中理论教学20学时，实践教学12学时。

-理论教学按照教材章节顺序进行，每章结束后安排相应的实践环节，巩固理论知识。

-实践教学分为基础实验和综合项目，基础实验侧重于基本操作和技能训练，综合项目则锻炼学生的实际应用能力。

2.教学时间：

-理论教学安排在每周的周一、周三、周五上午，每次2学时，共计10周。

-实践教学安排在每周的周二、周四下午，每次3学时，共计4周。

-考虑到学生的作息时间，实践教学尽量安排在学生精力充沛的时段。

3.教学地点：

-理论教学在多媒体教室进行，方便教师使用PPT、视频等教学资源。

-实践教学在PLC实验室进行，确保学生能够实际操作PLC设