山东省职业院校
首届“超星杯”课程思政教学比赛(初赛)
教学设计方案
课程名称: PLC技术及应用
授课专业: 电气自动化专业
课程性质:[ ] 专业课 [ ] 公共基础课
学 时 数: 64
2021年 3 月
一、课程概述
本课程共包含 四个项目 章(或多少个项目、任务), 64 节,周学时 4学时
1.知识目标:(1)熟知PLC各种指令的含义和编程方法,熟练选用各种指令进行项目的编程;
(2)掌握PLC在“1+X”证书轨道交通电气设备装调、工业机器人操作与运维中的考核内容;
2.能力目标:(1)具备结合实际项目,通过PLC编程解决控制部分的能力;
(2)针对具体的项目,能灵活选用指令和程序设计方法完成编程。
3.思政目标:(1)结合项目内容,小组成员提取出需要解决的问题,并分析问题,解决问题,提高解决问题的能力和团队协作能力;
(2)通过项目内容的学习,体会PLC技术已经应用到生活生产的方方面面,科技改变生活,树立科技促个人职业发展、科技强国的意识。
二、课程思政整体设计思路(针对本门课程进行整体设计,可加附页)
阐明本课程开展“课程思政”教学的总体思路,贯穿始终的思政主线,结合课程内容有机融入的主要思政元素进行总体教学设计。
三、课程思政整体设计方案(可加附页,高职组不少于课程全部章节的60%,中职组不少于40%)
教学单元(项目或章节)
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主要
知识点
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提炼的课程思政元素
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挖掘的相关思政素材
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实现方法和载体途径
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项目一 认识PLC
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任务一 电机起停控制电路PLC改造
任务二 电机顺序启停控制
任务三 电机往返运行自动控制
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安全、改造与创新
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项目二:智能家居——PLC基本指令应用
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任务1:门控设计(触点指令、线圈指令、置复位指令)
任务2:室内环境检测设计(定时器指令、计数器指令)环境、
任务3:智能家居系统设计(指令综合应用、 一个小组额外增加了音乐自动播放功能)
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1. 学生查找资料后整理的文档、视频、图片 、思维导图;
2. 教师整理的素材资料;
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智能时代,智能家居的设计需求与日俱增,请同学们分组自主搜集资料,结合PLC应用技术,探讨通过PLC实现智能家居中的门控设计、室内环境检测等应用。小组讨论交流,小组展示,组间讨论答疑,小组总结归纳。小组将实现的功能用视频展现。
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项目三:立体车库设计—(PLC控制电机运行、PLC控制多台电动机运行 变频器控制多台电机运行)PLC函数块与组织块的应用
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任务1:巷道堆垛式立体车库设计(功能指令)
任务2:
移动指令
2.比较指令
3.移位指令
4.转换指令
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技术为人类提供便捷 方便,解决社会问题
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项目四:果蔬采摘自动化设计——PLC模块化应用
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1. 函数
2. 函数块
3. 起动组织块
4. 循环中断组织块
硬件中断组织块
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技术服务农业,为三农问题解决提供方法和路径,技术在农业中的应用
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项目五:动车制动控制程序设计——PLC PID控制应用
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5. 模拟量模块
6. 模拟量模块的组态和表示
7. PID控制
8. 脉冲指令
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技术带来自信 动车技术处于世界领先水平 国家自信 国家智能制造
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项目六:工业4.0生产线——PLC与周边设备通信
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1. PLC-PLC之间通信
2. 自由口通信
3. 以太网通信
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技术在工业中的应用 相互协作 齐心协力 解决问题
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四、“课程思政”教学实施的具体案例
“卷扬机案例”课程思政:“卷扬机控制系统 PLC 设计”任务,实际是控制交流电机的正转与反转,就会涉及相间短路保护和电机自身过载保护的问题,引导学生养成安全意识,在设计控制系统时,应该全面考虑,谨慎思维,完成的控制系统必须兼顾安全性与可靠性。
“十字路口交通灯案例”课程思政:讲到“十字路口交通灯控制 PLC”任务时,通过展示交通灯的重要性,引导学生主动思考如果系统不稳定可能会存在的隐患,向学生渗透系统可靠性、稳定性在安全方面的巨大意义,从而加强学生安全意识教育,要主动承担社会责任。十字路口交通灯案例课程思政。
“传输带控制PLC设计案例”课程思政:在讲解“传输带控制PLC 设计”任务时,要求学生规范进行 I/O 分配、规范画出硬件电路连接图、规范编程。因为我们以小组为单位开展教学,所以团队合作非常重要。每个同学都有特殊的分工,为了做到沟通无障碍,规范化操作显得非常有必要,这就好比各种品牌的手机充电器不通用,会带来极大的不方便,如果各大厂商都采用相同的接口标准,问题就解决了是一样的道理。通过一个学期课中教学的积累,学生在人身安全、设备安全、团队合作、语言表达、逻辑思维、信息整理等方面的素质得到极大的提升。
仿真模拟:通过TIA博图软件进行课内仿真实践观察运行效果,改进设计方案,从而巩固所学知识。该过程告诉学生再好的理论也要通过实践验证,只有经得起实践砍树的理论才能站得住脚。有些学生因为对 PLC 编程已经培养起了极大的兴趣,会主动找出好几种解决方法完成同一个控制任务,该过程锻炼了学生的发散思维能力。有的学生喜欢寻找更为简介有效的方法优化程序,通过这一过程锻炼的创新思维能力,有的学生因为特别乐于与其他同学分享学习成果,乐于帮助他人解决程序调试中的问题,在这一过程中获得了学习的乐趣与成就感。
五、课程思政教学设计的创新点
创新点:《PLC技术及应用》以发现制造-认识制造-学习制造-应用制造-创新制造为主线,每个项目和任务均融入课程思政元素,形成整体课程思政加课程思政主线。
六、课程思政实施的预期成效
1.建成PLC技术及应用课程思政校级山科金课;
2.建成PLC技术及应用课程思政省级精品课程;
3.学生技能大赛省赛一等奖及以上;
七、课程思政设计与实施中存在的问题与建议
1.学生实施过程中达不到因材施教效果;
2.不能人人动手实践;
3.学生课程思政学习意识淡薄;
【说明】
1.教学单元可按项目或章节填写,内容要覆盖本课程章节的80%以上。
2.课程思政目标:描述根据课程专业教育要求,有机融入习近平新时代中国特色社会主义思想、社会主义核心价值观、中国优秀传统文化教育、宪法法治、职业理想和职业道德、做人做事的道理等教育内容。
3.提炼的思政元素:指要对学生进行哪方面的思政教育;
4.挖掘的思政素材:指承载思政功能的有关素材,要有内容或案例名称,载体形式可包括图片、文本、视频影像、以及其他形式等。
5.实现方法和载体途径:描述诸如信息化载体、教师讲述、学生讲述、学生寻找提交有关资料、参观体验、课堂讨论、翻转课堂、考核评价,以及使用教材等。
6.预期成效:可从课程思政目标达成情况(具体到哪方面的目标)、教书育人效果、课堂气氛、学生学习积极性、创新精神、获得感等方面来描述,要可观察、
可评估。