汽车车身电控系统检测与修复 第3版 教案13 流水灯的PLC控制

教案13流水灯的PLC控制授课基本信息教学项目流水灯的PLC控制教学任务流水灯的plc控制授课学时2学时授课班级机电一体化技术2021-3（47人）授学时间第八周星期五授课地点9202可编程控制实训室授课形式线上线下混合式教学分析教材选用西门子PLC项目式教程.张志田主编.北京：机械工业出版社,2017.1参考资料：1、S7-200编程手册2、PLC控制系统设计、安装与调试.陶泉主编.北京：北京理工大学出版社，2014.8教学内容分析本次任务围绕可编程控制系统安装调试、技术支持等职业能力，以前面所学电动机星三角启动控制和计数器和比较指令控制为载体，对接“1+X”可编程控制器系统应用编程职业技能等级标准要求中可编程控制器逻辑指令编程等考核内容，引导学生熟悉梯形图顺序控制编程逻辑，掌握比较指令的使用，具备分析和设计控制程序的能力，熟悉流水灯控制基本思路，掌握比较指令的用法，结合案例引导学生养成细心严谨的习惯，培养团队的合作能力。学情分析知识和技能基础分析：通过前导模块的学习，学生已经掌握了定时器指令和比较指令编程的方法，具备了应用定时器设计程序的基本技能和实践能力。在课前的小测验中，所有同学都完成了线上测试，从教学平台互动的反馈来看，学生对于如何使用定时器指令和比较指令一起编辑较为复杂一点的程序存在一定困难。认知和实践能力分析：学生对知识理解和职业素养上有了一定的提升，但在自主分析和综合应用方面有待加强，需要强化学生对前后知识的融会贯通与综合应用实践能力。由上次的实践课的结果看，大多数同学已经掌握了基本的编程思路，但是对于应用多种指令结合的的控制任务的实现不太熟练。学习特点分析：在前导模块的学习中，部分学生面对PLC程序的调试有点不够自信，但是对于软件的使用水平和基础的编程能力所有提高，喜欢动手实践。教学实施调整；1.针对相关知识点重点，如梯形图编辑，定时器指令结合比较指令的使用等，教师在课堂教学中利用微课视频、结合更多案例进行重点分析讲解，有针对性的扩展较为复杂一点的的任务训练。2.针对学习较好但只选择了达标性任务的学生，可通过课后鼓励谈心等手段，增强学生自信心，勇于挑战自我。教学目标素质目标1.树立自主学习的意识2.通过小组分工和协作，树立团队协作的意识知识目标1.熟悉比较指令的结构与使用2.掌握比较指令的在软件中的调用方法3.掌握利用比较指令实现流水灯控制的方法能力目标1.能根据控制要求编辑控制程序2.能够熟练应用定时器指令和比较指令完成流水灯的控制教学重点难点教学重点1.比较指令的应用2.流水灯控制的编程方法教学难点1.流水灯控制的软硬件调试教学方法任务驱动法、小组协作法、自主探究法教学资源1.课程资源：国家职业教育专业教学资源库课程《可编程控制器技术（PLC）》、省精品在线开放课程《可编程控制技术及应用》；2.教学平台：超星“学习通APP”平台、校企共建共享“智慧工厂”平台；3.教学场地：可编程理实一体教室。教学流程1，回顾上节所学知识（软硬件调试中的常见问题）（插入课程思政：大学生安全教育）2，任务导入，高楼外墙彩灯的顺序点亮视频，导入任务：实现小灯1-2-3-4-5-6-7的顺序点亮每个状态停留一秒并循环3，任务分析（1）分析输入输出（2）绘制外部接线图（3）梯形图设计（重难点）4，扩展训练：利用定时器和比较指令指令对小灯实现12-34-56-78循环的控制5，展示讲解学生的设计：总结学生的主要错误点示范讲解如何改进。6，评价与总结教学实施课前教学环节教学内容教师活动学生活动自主学习分析流水灯控制的任务要求：小灯按1-2-3-4-5-6-7的顺序每个状态停留一秒循环点亮1.【任务发布】在超星平台发放课前任务单，发布“流水灯控制”微课视频，设定挑战性任务与达标性任务供学生选择。达标性任务：小灯1-2-3-4-5-6-7循环点亮控制，要求：分析I/O分配，绘制梯形图。挑战性任务：不同的点亮顺序的实现任务。2.【检查优化】检查课前学习任务的完成情况，并根据学习平台课前测验等统计数据，调整优化教学设计；3.【线上答疑】回复学生线上学习过程中提出的问题。1.【自主学习】对照课前任务单的要求，自主选择分层任务；2.【课前练习】观看“流水灯控制的原理和方法”微课视频，完成课前测验等线上活动；3.【线上提问】在线提出课前自主学习中遇到的问题。课中教学环节教学内容教师活动学生活动上节课内容巩固5min1.常见的软件及硬件调试的问题处理1.【问题引导】引出软件下载过程中出现的问题2.【分析讲解】实践课的常见故障讲解与处理方法【课堂讨论】学生针对教师提问进行课堂讨论，并回答知识讲授20min任务引入5min1.观看高楼外墙彩灯的循环点亮的视频2.引出控制任务（解决教学重点1）。1.【微课展示】学习通微课展示2.【思考】引导学生思考是如何实现？1.【主题讨论】学生针对教师提问进行课堂讨论，并将结果上传至超星平台；2.【举手回答】回答实现任务的方式。线上测试5min1.分析输入输出2.分析外部接线图1.【发布测试】在学习通APP发布网络课程任务及线上测试；2.【测试分析】教师根据线上统计测试情况，针对错误率高的知识点进行重点讲解。1.【参加测试】在学习通APP观看操作视频并参加线上测试，检验学习效果；2.【聆听分析】聆听易错知识点，在实训报告本上完成I/O分配表一级外部接线图。程序设计10min1.定时指令和比较指令的使用2.梯形图设计1.【指令分析】分析定时器和比较指令的使用2.【示范讲解】讲解流水灯程序的编程思路，邀请同学上台编写完整程序。1.【聆听讲解】获取任务信息，听取老师分析定时器指令和比较指令在本任务如何使用2【小组讨论】通过小组讨论，讨论程序的编写规律。实操练习65minPLC外部接线5min1根据外部接线图完成I/O接线【巡回指导】教师巡回指导，及时纠正和示范，重点关注指导选择达标性任务、基础欠佳的同学。根据要求完成接线，小组之间互相检查有无错误之处。程序编辑10min1.讲解学生设计的程序1.【讲解】讲解学生设计的程序的不足之处，完善程序。2.【检查】检查学生的错误之处1.【软件操作】学生在电脑上完成程序编辑与下载2.【聆听讲解】聆听老师的讲解。避免出现类似错误3.将程序切换至监控状态，观察程序运行状态。练技能15min1.分析之前程序的输入输出2.完成任务控制的过程要求1.【任务分析】分析任务控制要求；2.【分组任务】分析操作方法，知道如何查找故障【小组合作】完成任务操作过程，在实训报告本上完成程序设计与操作过程。扩展训练30min下发扩展任务(小灯按照12-34-56-78的顺序循环点亮)1，引导学生完成I/O分配和外部接线；2，指导程序设计1，聆听老师讲解2，参照之前设计完成扩展任务评价与小结5min任务点评教师总结1.【教师评价】教师对各小组的I/O分配与外部接线图的完成情况以及程序的运行和操作情况进行评价；2.【课堂小结】总结今日所学内容【听取总结】梳理并巩固已学知识点。课后教学环节教学内容教师活动学生活动作业作业：完成实训报告布置课后作业并在超星平台发布。完成课后作业并上传至超星平台。考核评价基于超星平台和“智慧工厂”平台，以教师对小组评价为主，学生互评为辅，结合学习平台评价，实现对学生知识、能力、素质及个性特征进行线上线下全方位的考核。关注学生职业素养与技能的培养，将可编程控制器系统应用编程职业技能等级标准融入评价标准，实施多元评价，探索增值评价。评分项目见下表，具体评分标准见评分细则。评分项目（比重）考核内容评价主体学习过程课前学习（30%）资源学习进度、课前互动、课前测验结果平台数据课堂活动（50%）参与投票、问卷、抢答、选人、讨论、测验、小组任务等课堂活动平台数据课后学习（20