职业技术学院《电气控制与可编程控制器》课程标准

《电气控制与可编程控制器》课程标准

一、编制说明编制部门：智能制造与汽车学院执笔人：XXX审核人：XXX制订日期：202X.9修订日期：202X.8

二、课程概述课程信息表课程名称电气控制与可编程控制器管课单位智能制造与汽车学院修读性质必修R

选修□考核性质考试R

考查□适用专业机电一体化技术开设学期第(3)学期前导课程电工电子技术、电工技能实训后续课程自动化生产线安装与调试总学时72学分4课程类型（多选）理论课□理论+实践□理实一体化R集中实践课□专业核心课R非专业核心课□配套人才培养方案

2021

级人才培养方案

课程标准开发团队名单1序号姓名工作单位职称/职务1任艳君智能制造与汽车学院教授2何泽歆智能制造与汽车学院高级讲师3张娅智能制造与汽车学院讲师4戴明川智能制造与汽车学院讲师5兰扬智能制造与汽车学院讲师6张元禾重庆水务集团高级工程师/总工程师7艾光波浙江天煌科技实业有限公司经理注1：指参与课程标准制定的主要成员，包括校外专家

三、课程性质和功能定位1.

课程性质本课程是机电一体化技术专业必修的一门专业核心课程，是在电工电子技术、电工技能实训等课程基础上开设的一门理论+实践的课程，对接专业人才培养目标，面向机电设备及机电产品的维护、管理、维修、安装与调试以及售后技术服务等工作岗位，培养学生具备质量意识、安全意识、规范意识、责任意识、集体意识、职业生涯规划意识、实践动手能力、查阅图书资料的自学能力、分析解决问题的能力、团队合作精神、交流表达能力、工匠精神和创新思维等职业素质，具备在自动化生产线及数控机床中识读、修改电气原理图和PLC程序以及编写程序的能力，为后续自动化生产线安装与调试等课程学习奠定基础的课程。

2.

课程功能定位（专业核心课程必填，其他选填）课程功能定位分析对接的工作岗位对接培养的职业岗位能力2机电设备及机电产品的安装能根据用电设备的性质和容量，正确选用常规电器元件及导线规格，合理布线，减小设备间的相互干扰。培养学生的质量意识、安全意识、规范意识、责任意识、实践动手能力和查阅图书资料的自学能力。机电设备及机电产品组成的自动控制系统的调试及运行维护能调试及维护小型PLC自动化系统。培养学生分析问题、解决问题的能力和集体意识、团队合作精神以及交流表达能力。自动控制系统的简单设计能对PLC进行I/O地址分配，正确使用常用PLC编程软件，同时能正确地对相应PLC进行硬件配置，能读懂并编制小型PLC的逻辑程序。培养学生职业生涯规划意识、工匠精神和创新思维。注2：对接岗位与能力与专业人才培养方案呼应

四、课程设计思路本课程是培养学生具备在自动化生产线及数控机床中识读、修改电气原理图和PLC程序以及编写程序的能力，并基于此设计相应的教学内容和教学环节。本课程是重庆市高校精品在线开放课程，有丰富的网络资源，因此，可以利用翻转课堂实施教学，采用线上学习与线下学习相结合、理论学习与实训学习相结合、自主学习与面授学习相结合的“混合式”教学模式。本课程采用任务驱动的项目化任务教学，一次课就是一个任务，教学环境为在线开放课程平台和理实一体化实训教室。1.

考核评价分为终结性评价和过程性评价，比例设置为4：6。（1）终结性评价的设计（占40%）期考笔试闭卷方式。（2）过程性评价的设计（占60%）形成性评价为各任务学习得分的平均值（占50%）+半期考试（占30%）+期末网上考试（占20%）。

2.

在线学习本课程已在重庆高校在线开放课程平台（HTTP://WWW.CQOOC.NET/）建设了丰富的资源，同学们在课堂外线上自学，只要在老师安排的时间段内，均可在任何时间、任何有网络的地方自主学习。根据考核评价，在线学习任务完成情况占30分，其中网上资源的学习10分，网上随堂测试15分，参与网络答疑讨论5分。同学们在学习的过程中遇到任何问题均可相互交流，或通过网上答疑讨论区进行讨论，也可直接咨询老师，老师将及时给予解答。同时学习委员还可以提前收集同学们的问题反馈给老师，便于老师及时调整课上教学的内容。

3.

面授学习翻转课堂中，面授学习是对在线学习的配合，主要解决同学们在线上学习中的困惑和难点，而不再是对每个知识点的依次详细讲解。同时，重点是让学生在实训室进行实践操作。根据考核评价，课上教学完成情况占60分，其中课堂测验15分，实践完成情况及故障排除45分，课堂综合表现分值不确定，主要是抢答老师提出的问题及课堂上综合表现，需配合课前学习、课上讨论其他几项活动以及课后延展等综合考虑，即学生完全每个任务的总分不超过100分。

4.

课后延展课后重在学生对所学任务的进一步延展，包含任务自测、知识拓展和网上虚拟实训等。根据考核评价，课后延展占10分。

五、课程目标与内容（一）课程总目标1.

知识目标（1）掌握基本控制电路的继电器－接触器控制电路的组成及其工作原理。（2）掌握常用低压电器元件的图形符号、文字符号及其工作原理。（3）了解PLC的内部组成及基本工作原理，掌握PLC的基本连接方式。（4）掌握PLC常用软元件和基本指令的功能。（5）掌握顺控指令和功能指令的基本用法。（6）掌握PLC控制系统的一般硬软件设计的基本原则及步骤。

2.

技能目标（1）能够分析、设计常用机电设备的电气控制。（2）能够选择、使用和检测常用低压电器元件，并进行电路的设计。（3）能够根据PLC的性能、特点及控制功能正确选用PLC。（4）能够使用PLC常用软元件、基本指令、顺序控制、功能指令等编写程序。（5）能够对生产现场的各类机械设备进行综合电气控制分析，并利用PLC进行系统设计、调试等。（6）通过本课程的学习，使学生获得较强的实践动手能力，具有一定的查阅图书资料进行自学、提出问题、分析问题和解决问题的能力。

3.

素质养成目标（1）坚定拥护中国共产党领导和中国社会主义制度，在习近平新时代中国特色社会主义思想指引下，践行社会主义核心价值观，具有深厚的爱国情感和中华民族自豪感。（2）崇尚宪法、遵纪守法、崇德向善、诚实守信、尊重生命、热爱劳动，履行道德准则和行为规范，具有社会责任感和社会参与意识。（3）具有质量意识、环保意识、安全意识、规范意识和爱岗敬业的责任意识以及信息素养、工匠精神、创新思维。（4）勇于奋斗、乐观向上，具有自我管理能力和职业生涯规划的意识，有较强的集体意识和团队合作精神以及较强的交流表达能力。

（二）课程教学目标与内容注：教学内容直接呼应课程教学目标，间接呼应能力指标。课程教学目标与内容序号毕业能力要求指标点A知识目标B能力目标C素质目标教学内容1具备对典型数控机床及机电设备进行参数设置、电气连接、调试和故障诊断与排除能力A1、A2B1、B2、B6C1、C2、C3、C4模块一

基本控制电路的继电器-接触器控制任务1三相异步电动机点动运行的继电器-接触器控制；任务3三相异步电动机连续运行的继电器-接触器控制；任务4三相异步电动机接触器联锁正、反转运行的继电器-接触器控制；任务6三相异步电动机Y/Δ减压起动运行的继电器-接触器控制；任务7三相异步电动机制动运行的继电器-接触器控制；任务8三相异步电动机调速运行的继电器-接触器控制2具备对自动化生产线进行安装、调试、程序编制能力，掌握可编程控制器的编程技巧A3、A4B3、B4、B6C1、C2、C3、C4模块一

基本控制电路的PLC控制任务2三相异步电动机点动运行的PLC控制；任务3三相异步电动机连续运行的PLC控制；任务4三相异步电动机接触器联锁正、反转运行的PLC控制；任务5三相异步电动机计数循环正、反转运行的PLC控制；任务6三相异步电动机Y/Δ减压起动运行的PLC控制；任务7三相异步电动机制动运行的PLC控制；任务8三相异步电动机调速运行的PLC控制3具备在自动化生产线及数控机床中识读、修改以及编写PLC综合程序能力A5、A6B4、B5、B6C1、C2、C3、C4模块二

PLC步进顺控指令及其应用任务9基于状态继电器的彩灯循环点亮运行控制；任务10基于状态继电器的三相异步电动机正、反转运行的PLC控制；任务11基于状态继电器的十字路口交通灯运行控制；任务12基于辅助继电器的自控轧钢机运行控制模块三

PLC功能指令及其应用任务13信号灯闪光频率变化的PLC控制；任务14简易定时报时器的PLC控制；任务154站小车呼叫的PLC控制；任务16霓虹灯闪烁的PLC控制模块四

PLC与变频器任务17变频器控制电动机正、反转运行；任务18基于PLC的变频器外部端子的电动机正、反转运行模块五

电气控制系统的设计及其PLC控制实例任务19CA6140型车床的电气控制及PLC控制实训；任务20Z3040型摇臂钻床的电气控制及PLC控制实训；任务21T68型卧式镗床的电气控制及PLC控制实训4具备良好的口头表达能力、专业沟通能力和自学拓展能力A1、A2、A3、A4、A5、A6B6C3、C4任务1~任务18所有的网上在线学习和各任务的知识拓展内容；模块五相关内容

（三）课程教学进度安排课程教学进度安排序号模块（项目）任务（单元）3教学内容呼应教学目标代码考核点教学方式建议学时理论实践1

绪论了解本课程的教学内容、教学方法及考核评价方式，了解翻转课堂概念等

引导教学法、案例教学法212模块一

基本控制电路的继电接触控制和PLC控制任务1

三相异步电动机点动运行的继电器-接触器控制1.三相异步电动机点动运行的继电器-接触器控制电路的工作原理2.常用低压电器3.电气控制系统基础知识A1、A2B1、B2、B6C1、C2、C3、C4检测常用低压电器元件的好坏翻转课堂教学法、分组教学法、案例教学法、实践教学法323任务2

三相异步电动机点动运行的PLC控制1.PLC的相关知识及其编程工具2.PLC的软元件——输入/输出继电器3.梯形图的基本规则和设计技巧4.PLC逻辑取及驱动线圈和程序结束指令A3、A4B3、B4C1、C2、C3、C4PLC指令的简单使用翻转课堂教学法、分组教学法、案例教学法、实践教学法434任务3

三相异步电动机的连续运行控制1.三相异步电动机连续运行的继电接触控制和PLC控制2.PLC的软元件——辅助继电器3.PLC触点串、并联指令和置位与复位指令A1、A2、

A3、A4B1、B2、

B3、B4、B6C1、C2、C3、C4PLC触点串、并联指令和置位与复位指令的使用翻转课堂教学法、分组教学法、案例教学法、实践教学法215任务4

三相异步电动机的接触器联锁正、反转运行控制1.三相异步电动机接触器联锁正、反转运行的继电器-接触器控制电路的工作原理2.PLC电路块连接指令3.PLC多重输出电路指令A1、A2、

A3、A4B1、B2、

B3、B4、B6C1、C2、C3、C4PLC电路块连接指令、PLC多重输出电路指令的使用翻转课堂教学法、分组教学法、案例教学法、实践教学法326任务5

三相异步电动机计数循环正、反转运行的PLC控制1.PLC的软元件——定时器2.PLC的软元件——计数器3.PLC的脉冲相关指令A3、A4B3、B4C1、C2、C3、C4PLC定时器、计数器指令的使用翻转课堂教学法、分组教学法、案例教学法、实践教学法437任务6

三相异步电动机的Y/Δ减压起动运行控制1.三相异步电动机Y/Δ减压起动运行的继电接触控制和PLC控制2.PLC主控触点指令和其他基本逻辑指令3.PLC程序设计方法A1、A2、

A3、A4B1、B2、

B3、B4、B6C1、C2、C3、C4PLC程序设计方法翻转课堂教学法、分组教学法、案例教学法、实践教学法238任务7

三相异步电动机的制动运行控制1.三相异步电动机反接制动运行的继电器－接触器控制电路的工作原理2.速度继电器A1、A2、

A3、A4B1、B2、

B3、B4、B6C1、C2、C3、C4速度继电器工作原理翻转课堂教学法、分组教学法、案例教学法1

9任务8

三相异步电动机的调速运行控制1.三相异步电动机双速变极调速运行继电器－接触器控制电路的工作原理2.变极式电动机的接线方式3.电磁式继电器A1、A2、

A3、A4B1、B2、

B3、B4、B6C1、C2、C3、C4调速的工作原理翻转课堂教学法、分组教学法、案例教学法1

10模块二

PLC步进顺控指令及其应用任务9

基于状态继电器的彩灯循环点亮运行控制（含半期考试）1.PLC的软元件——状态继电器2.状态转移图及其编程方法3.步进顺控指令4.单流程的程序设计A5、A6B4、B5、B6C1、C2、C3、C4状态转移图的画法翻转课堂教学法、分组教学法、案例教学法、实践教学法4311任务10

基于状态继电器的三相异步电动机正、反转运行的PLC控制1.选择性流程程序的特点2.选择性分支和汇合的编程A5、A6B4、B5、B6C1、C2、C3、C4机械手的编程翻转课堂教学法、分组教学法、案例教学法、实践教学法1412任务11

基于状态继电器的十字路口交通灯运行控制1.并行性流程程序的特点2.并行性分支和汇合的编程A5、A6B4、B5、B6C1、C2、C3、C4十字路口交通灯的编程翻转课堂教学法、分组教学法、案例教学法、实践教学法

213任务12

基于辅助继电器的自控轧钢机运行控制1.用辅助继电器实现顺序控制的设计思想2.基于辅助继电器使用起保停控制和置位复位控制的设计思想A5、A6B4、B5、B6C1、C2、C3、C4加工中心运行的PLC控制翻转课堂教学法、分组教学法、案例教学法、实践教学法1

14模块三

PLC功能指令及其应用任务13

信号灯闪光频率变化的PLC控制1.功能指令的表达形式2.PLC的软元件——数据寄存器3.PLC的软元件——变址寄存器4.传送指令A5、A6B4、B5、B6C1、C2、C3、C4传送指令的使用翻转课堂教学法、分组教学法、案例教学法、实践教学法2315任务14

简易定时报时器的PLC控制1.比较指令2.传送与比较指令的基本用途A5、A6B4、B5、B6C1、C2、C3、C4比较指令的使用翻转课堂教学法、分组教学法、案例教学法、实践教学法2316任务15

4站小车呼叫的PLC控制1.算术与逻辑运算指令2.编码指令3.七段译码指令A5、A6B4、B5、B6C1、C2、C3、C4算术逻辑指令的使用翻转课堂教学法、分组教学法、案例教学法、实践教学法1117任务16

霓虹灯闪烁的PLC控制1.单向移位指令2.循环移位指令A5、A6B4、B5、B6C1、C2、C3、C4循环指令的使用翻转课堂教学法、分组教学法、案例教学法、实践教学法2318模块四

PLC与变频器任务17

变频器控制电动机正、反转运行任务18

基于PLC的变频器外部端子的电动机正、反转运行1.三相交流异步电动机的调速2.变频器的结构和工作原理3.变频器的PU操作4.变频器的EXT操作5.变频器的组合操作A6B5、B6C1、C2、C3、C4变频器的使用翻转课堂教学法、分组教学法、案例教学法、实践教学法

219模块五

电气控制系统的设计及其PLC控制实例任务19

CA6140型车床的电气控制及PLC控制实训任务20

Z3040型摇臂钻床的电气控制及PLC控制实训任务21

T68型卧式镗床的电气控制及PLC控制实训期末复习1.CA6140型车床运行的继电器-接触器控制及PLC控制2.电气控制系统的分析方法3.Z3040型摇臂钻床运行的继电器-接触器控制及PLC控制4.电气控制系统的设计方法及保护环节的设计5.T68型卧式镗床运行的继电器-接触器控制及PLC控制6.电气控制系统的检修方法A1、A6B5、B6C1、C2、C3、C4

案例教学法1

小

计3636注3：每个任务（单元）最多不超过8学时说明：各任课教师可根据自己的不同教学方法进行适当的调整。

六、课程考核课程考核分为终结性评价和过程性评价，比例设置为4:6。（一）终结性评价（占40%）1.

考核方式期考笔试闭卷方式。

2.

考核标准本课程的课程标准和考核要求。

（二）过程性评价（占60%）过程性评价为各任务学习得分的平均值（占50%）+半期考试（占30%）+期末网上考试（占20%）。其中实施翻转课堂教学的各任务按以下方式计分。1.

课前学习（30分，小组成员各自计分）（1）网上资源学习(10分)（2）网上随堂测试(15分)（3）网上答疑讨论(5分)

2.

课上讨论（60分）（1）课堂测验（15分，小组成员各自计分）（2）协作实践及故障排除（45分，小组成员配合完成，统一计分，体现成员的协作）（3）课堂综合表现（主要是抢答老师提出的问题，小组成员配合完成，统一计分，体现成员的协作，每道题最高分5分，但最终分数不确定，需与前面5部分以及后面的课后延展汇总确定，即总分不超过100分）

3.

课后延展(10分，小组成员各自计分，包含单元作业或知识拓展或网上虚拟实训等)。

七、实施要求1.

授课教师基本要求本课程授课教师应具备高校教师任职资格，具备从事高等职业教育的经验。

2.

实践教学条件要求（专业核心课程必填，其他选填）（1）校内实训室校内实训室实训室名称可编程序控制器实训室面积要求220m2序号核心设备数量要求备注1可编程序控制器实训考核装备12套

（2）校外实习基地“电气控制与可编程控制器”课程校外实习基地序号校外实习基地名称合作企业名称用途3合作深度要求1重庆工商职业学院智能制造与汽车学院校外实习基地重庆建设车用空调器有限公司认识实习/跟岗实习/顶岗实习

2重庆工商职业学院智能制造与汽车学院校外实习基地安徽美芝精密制造有限公司认识实习/跟岗实习/顶岗实习

3重庆工商职业学院智能制造与汽车学院校外实习基地重庆水务集团认识实习/跟岗实习/顶岗实习

4重庆工商职业学院智能制造与汽车学院校外实习基地重庆京东方光电科技有限公司认识实习/跟岗实习/顶岗实习

5重庆工商职业学院智能制造与汽车学院校外实习基地格力电器(重庆)有限公司认识实习/跟岗实习/顶岗实习

6重庆工商职业学院智能制造与汽车学院校外实习基地高金集团重庆高金实业公司认识实习/跟岗实习/顶岗实习

3.

教学方法与策略（1）教学方法本课程利用翻转课堂教学方法，采用线上学习与线下学习相结合、理论学习与实训学习相结合、自主学习与面授学习相结合的“混合式”教学模式。本课程采用任务驱动的项目化任务教学，一次课就是一个任务，教学环境为在线开放课程平台和理实一体化实训教室。1）在线学习本课程已在重庆高校在线开放课程平台（HTTP://WWW.CQOOC.COM/）建设了丰富的资源，同学们在课堂外线上自学，只要在老师安排的时间段内，均可在任何时间、任何有网络的地方自主学习。其学习网址及学习方式如下：①使用任何浏览器进入课程平台，但是建议使用GOOGLE或火狐浏览器兼容性更好。②进入平台后，选择“登录”，帐号是：13967+学号，密码是：cq+帐号。③登录成功后，选择“学习中心”，在“在授课程”中选择本课程《电气控制与可编程控制器》，点击进入后选择“立即参加”即可进行学习，界面如下。④进入学习界面后，在“课程公告”中下载相应的学习安排，了解本次学习的内容。⑤了解学习要求后，选择“学习内容”，再选择相应的任务，按照任务单的内容，依次选择相应知识点进行学习。每个知识点可能包含文本资源、视频资源、动画资源、随堂测试、答疑讨论或虚拟实训等，根据要求进行学习。根据考核评价，在线学习任务完成情况占30分，其中网上资源的学习10分，随堂测试15分，参与答疑讨论5分。同学们在学习的过程中遇到任何问题均可相互交流，或通过网上答疑讨论区进行讨论，也可直接咨询老师，老师将及时给予解答。同时学习委员还可以提前收集同学们的问题反馈给老师，便于老师及时调整课上教学的内容。

2）面授学习翻转课堂中，面授学习是对在线学习的配合，主要解决同学们在线上学习中的困惑和难点，而不再是对每个知识点的依次详细讲解。同时，重点是让学生在实训室进行实践操作。其课上教学的流程如下：活动环节具体步骤组织形式时间分配内容热身根据课前任务单的学习，教师提出问题，学生抢答，回答者可以加分，并计入考核评价中教师提问，学生抢答，教师点评10min及时教学教师根据学生的课前学习情况反馈以及学生回答问题的情况，对教学内容进行选择性的调整，教授学生真正需要的内容教师讲授20min小组检测根据课前任务单学习和及时教学环节，进行综合检测，小组同学可讨论并协同完成，教师巡查各小组完成情况，并分别答疑以小组为单位讨论完成，教师巡回指导10min个人测验在小组讨论的基础上，每个学生独立完成小测