关于制定课程标准的指导性意见

《可编程控制器应用》课程标准
(制定人：祖国建)
适用专业
机电一
体化技术
修读学期第4学期制订时间2014.10 课程代码课程学时96 课程学分 6
课程类型
理论＋实
践课程性质必修课课程类别
专业学习领
域
对应职业资格证或内容维修电工
合作开发企业华菱涟钢自控中心
执笔人祖国建合作者禹冬明审核人
一、课程定位
《可编程控制器应用》是高职机电一体化技术专业培养学生可编程电气线路分析、设计、安装与维护等理论基础知识和核心技能的专业核心课。

本课程“以行动为导向、以学生为主体、以能力培养为目标，教、学、做、评四合一”，通过本课程模块化系统学习和技能训练，实现学生具有良好的职业素质、可持续发展、满足企业需求的自动化控制高技能人才的课程教学目标。

本课程的前导课程主要有《电工电子技术应用》、《电气控制系统安装与调试》、《电工电子技术实训》等，为本课程提供电工、电子、手动控制等基础理论和基本操作技能；服务的后续课程主要有《机电设备装配与维修》、《自动化生产线的安装与调试》等。

二、课程设计思路
本课程依据机电一体化专业人才培养方案的要求，在充分分析毕业生对应主要工作岗位和典型工作任务的前提下，按照“工学结合、工学交替”的课程设计思路，以解决工程实际问题为主线，由浅入深，将教学内容模块化、项目化，按技能成长规律，将典型工作任务和核心工作技能按照从简单到复杂，从单一到综合，从局部到整体的编写思路排序，将每个模块分基础理论、课堂演示、基本技能训练或是综合实训项目，按“任务布置、计划、决策、实施、评估、信息反馈”一个完整的过程实
施教学。

教学过程做到全过程开放，主要课程内容在校内实训基地完成，同时结合校外实训基地完成部分模块，通过学习环境与工作环境相结合，利用真实的仿生产情景,激发学生的学习兴趣和探究欲望,要求学生按照实际生产的操作流程分析解决问题。

尽量消除教学环节与工作环境之间的差异,使学生学到的知识和技能基本能直接应用,极力缩短学生“学”与“用”之间的差距。

全方位地体现教学过程的职业性、实践性、开放性。

三、课程目标
1、专业能力
了解本课程的应用领域和PLC网络通讯基本知识及现场应用情况（少学时不作要求）。

掌握常用低压电器的结构、工作原理、特性及应用，理解电器制造工艺技术基础知识。

掌握绘图规则和实施安装、维护工艺技术规程。

掌握对不太复杂的机床控制电路进行改造和设计。

熟练掌握可编程控制器的工作原理及结构特点、PLC编程、操作、调试要点。

熟练掌握控制电路的基本环节和常用机床的控制电路。

熟练掌握基本逻辑指令的应用和正确选用和拆装常用低压电器。

具有电气线路的分析和排除故障能力。

具有生产机械电气线路及器件的安装、调试、运行管理与维护能力。

初步具有工艺设计、工程应用、电气设备的工艺开发与应用创新的能力。

2、方法能力
具有自主学习、自我发展、信息收集和处理、分析、解决问题、交流、合作、自觉评价学习效果、找到适合自己的学习方法、开拓创新等能力。

3、社会能力
通过工程案例分析、项目驱动教学、现场体验等培养学生严谨的工作作风；遵守国家行业法律、法规；文明生产，爱岗敬业，团结协作，有高度的责任心；严格执行工作程序、工作规范、工艺文件和安全操作规程；爱护设备及工具；关心国内、外科技发展现状与趋势；振兴中华的使命感与责任感；科学服务于人类的意识。

四、课程内容与结构
本课程在第4个学期开设，共96学时，主要在理实一体实训室完
成，还安排有1周生产实习。

教学内容以情境式结构编排，共六个情境，包括常用低压电器、控制线路基本环节、典型机床电气控制、三菱PLC指令系统、西门子PLC指令系统、PLC控制系统设计与应用。

每个情境设有课堂演示、基本技能训练和综合项目实训等环节。

情境内容以“技能渐进式”方式设置。

每个情境都以现场实用项目为案例，在专业技能培养上做到对PLC控制电气线路会分析、会安装施工、会维修管理、会常用典型案例设计。

五、课程实施建议（一）教学情境设计
（二）教学实施
1、教学模式的设计
在能力本位、工学结合、校企合作的教学理念指导下，强调教学过程的“实践性、开放性和职业性”，将工作过程和学习过程融为一体。

采取“任务驱动、行动导向、理实一体”的教学模式，以学生为主体、教师为主导，坚持“教、学、做、评”四位一体，实现“做中学、学中做、做中会”。

2、教学方法
结合传统的课堂教学与网络教学的优势，构建二者优势互补的学习模式，灵活运用多种形式的教学方法，例如项目驱动法、实物展示直观教学、现场教学、理论实践一体化、分组讨论、小组协作、多媒体课件教学、启发式教学、案例式教学等，突出以教师为主导，学生作为学习主体的教学原则，注重课堂教学的互动性，引导学生积极地参与教学的全过程，使学生由“要我学”变成“我要学”，由“学知识”上升到“用知识”
（1）启发式讲授教学法：首先运用激疑导入法，在复习旧知识的基础上，通过项目任务驱动、案例或演示实验，提出问题，激发学生的求知欲，启发学生思考，引出所要讲授的课题，使学生由“要我学”变成“我要学”。

（2）对于培养控制装调等需要在实物上反复训练才能形成的能力时，主要采用项目教学、任务驱动法，教学实施过程包括“分组后接受任务→自主学习→操作示范→同步实践→总结提高”五步，工作任务教学实施过程完整有序。

通过由教师设置的任务项目，如从车床的床身、主轴驱动、进给驱动系统的装调开始，到铣床升降台等结构稍复杂的机电设备的装调，形成从简到繁、从易到难“渐进式”教学实施过程，在学生实际操作训练中, 通过自主学习培养分析问题和解决问题的思想和
方法，通过演讲汇报锻炼其表达能力，并训练在实际工作中与不同专业、不同部门的同事协调、合作的能力。

（3）对于电气原理部分，主要采用案例教学和引导文教学法。

一方面通过典型案例，在真实设备上演示，或借助计算机仿真完成教学，让学生感受经验层面的现象。

而电气故障排查，需要通过推理来验证假设，常采用引导文教学法，由教师给学生提供一系列参考引文，引导学生一步一步地剥去包裹真正故障原因的假象，从而学会故障排查方法。

为了让学生能更好地完成工作任务，常将某一项电气维修工作过程以详细的引导文列出，制成工单形式，让学生在设定的工作环境下主动参与实际操作过程。

学生还能通过完成引导文形式的任务工单，评价自己的最终学习效果。

（4）对于控制单元、系统维修技术，采用项目教学和角色扮演相结合。

在教学中，课堂是舞台，学生就是演员，他们根据兴趣和能力扮演不同的角色（如扮演客户、维修前台接待员、设备维修工、仓管员和车间主任），教师退居幕后，成为导演。

它体现了教学活动的开放性。

在完成任务的过程中让学生有企业工作的真实情景感，培养了学生的沟通能力、学习能力、创新能力和协作能力等综合素质。

将理论教学内容融合到实践教学中，让学生一边学习理论知识一边动手做实验，真正做到理论联系实际，并通过设置实训思考题达到培养学生在实践中发现问题、解决问题的能力。

这样，既训练了学生的动手操作能力又加深了学生对理论知识的理解和灵活运用。

3、教学手段
综合采用多种现代化教学手段，包括多媒体课件、白板板书、实物投影、多媒体教学软件、动画演示、工程现场录像、实物演示、教师示范、现场教学、网络教学、课余活动等。

（1）多媒体教学手段
将信息技术和传统教学有机结合，采用多媒体课件、白板板书、实
物投影、多媒体教学软件、动画演示、教师示范等多种教学手段，合理有效地应用多媒体教育技术。

为了方便学生学习，把多媒体教室和实训室融为一体，在教学过程中用边教、边学、边做相结合的方法。

（2）网络教学手段
网络教学内容起到补充和拓展作用。

学生利用课程网站提供的教学资源进行自主学习；还可通过网站、QQ、MSN等交流讨论学习中的问题。

（3）仿真教学手段
本课程充分利用仿真技术，使故障检修过程得以真实体现。

通过设置故障、模拟故障现象、仿真诊断过程，大大提高了学生的空间思维能力、形象思维能力、分析问题和解决问题的能力。

与浙江天煌等公司合作，引进继电器仿真软件，软件功能齐全，性能好，能满足课程教学要求。

所有软件通过校院网向学生开放，为学生提供一个仿真的教学环境。

（4）现场教学手段
把课堂建在校内实训车间或校外实训基地（企业现场教学），利用多媒体教学设备和车间机电设备，使学生不但可以通过多媒体课件进行交互式学习，还可以通过实物来直观了解高机电设备的装调与维修过程，让学生熟悉职业环节和职业中的真实工作活动，通过工学结合的锻炼，综合应用能力得以提高，能够作到具备一定的现场分析问题与解决问题的能力，学生能够很快地适应岗位的要求，完成从学校到工作岗位的过渡。

（5）课余活动
由机电工程系牵头成立的电气学会，下设机电设备维修小组，举办学生科技创新、维修电工大赛、机电产品设计大赛等系列活动，参加省教育厅、劳动厅举办的维修电工、焊工、钳工、车工等技能竞赛，为企业进行普通机床的技术改造和设备的检修，承包学院实训基地机电设备的维修，丰富学生课余生活，培养学生的专业技能和创新能力。

（6）分组讨论、小组协作组织学生进行讨论。

小组协作式学习，及时地安排适当的实训、课题，组织学生以小组的形式进行讨论学习,培养学生运用知识的能力以及相互合作的精神。

（7）鼓励学生质疑、抢答，灵活地运用知识，调动学生的学习主动性和积极性。

在教学中鼓励学生质疑，开动脑筋，积极思维，提出疑问者给予表扬；并精心设计一些与实践有关的思考题，要求学生分小组抢答，答对者给予平时成绩加分，这样既调动学生的学习主动性又有利于教师进行因材施教，帮助教师从中精选出若干有参考价值的问题。

（三）教学条件
1、师资配置
师资配置是以本专业在校生为每届160人(即每届四个班)为标准；专业师资要求是根据《可编程控制器应用》课程中知识、技能、素养以及理论实践一体化教学组织的要求来确定的。

师资配置与要求见表6。

2、实践教学条件
（1）校内实践教学条件配置
校内实验实训室的设施设备技术含量要高，要建立了真实或仿真的职业环境。

学院拥有较为先进的实践教学条件，设立了国家职业技能鉴定站，具有培训中高级维修电工、特种电工的资格，是湖南省机电一体化技术专业专业课教师教学能力水平培训认证基地。

本课程除了公共的教学场所外，还拥有低压电器拆装实训室、电气安装接线实训室、机床电气控制线路故障检测实训室、PLC实训室、PLC仿真实训室等5个专用实践教学场所。

实验实训室的设施设备技术含量高，有龙门刨床考核鉴定柜、S7-300PLC及仿真软件、机械手等先进设备，可以有效支持任务导向型教学、教学练合一型教学和案例型教学等教学方法的实施。

建立了真实或仿真的职业环境，如实训设置购置上向企业实际使用的设备靠近成小型化；学生着装上企业化；实训课教老师和学生的角色企业化；实训记录设计为企业生产记录样式；实训结束后按企业要求完成清场工作；在考核上将学生的职业道德纳入其中；在管理上按企业员工规章制度执行。

（2）企业真实生产环境
寻求校企合作渠道，工学结合，在企业真实的生产情境中对学生进行职业从业资格（维修电工）的传授，以真实项目为载体，使学生有能力从容应对那些对职业、对生计以及对社会有意义的行动情境，实现零距离就业；同时，教学内容紧跟市场，确保先进性。

按排顶岗实习1周。

六、课程考核与评价
1、评价原则
课程评价坚持以下原则: 形成性考核评价与终结性考核评价相结合；小组评价与个体评价的结合；评价方法的多样化；理论与实践一体化评价。

2、评价方法
过程考核以项目为载体，按照学习情境考核标准，考察每一个学习情
境完成的过程和结果，自评、小组互评和教师考评占比分别为：20%、30%、50%。

过程考核占总成绩的60%，终结性考核是在课程结束时对重要的知识和能力进行综合性考核，其比例为总成绩40%。

实践技能考核共60分（每个项目10分）；理论知识考核共40分（过程考核占60％，综合考核占40％）。

①实践技能考核内容根据各项目特点来设置，其考核方式为“项目考核”。

②理论知识及综合素质考核，采取过程考核与综合考核相结合的方式，以过程考核为主。

综合考核突出知识应用和职业能力培养。

3、学生过程考核及权重见表6-1和表6-2
4、职业素养评价标准见表6-3
4、项目考核评价标准见表6-4
七、教材及相关资源
1、图书期刊资源库：学院图书馆拥有专业期刊室并订阅《电气应用》、《电气传动》、《机电一体化》等几十种与本课程相关的期刊，有《机电传动控制》、《S7-3000/400 PLC应用技术》、《单片机与可编程控制器》等相关专业藏书上百种，可满足本课程教师进行教学和相关研究的需要，学生自学和查资料亦有保障。

2、教材教辅资源库：保存了近五年所使用的教材及相关教辅资料。

有面向21世纪课程教材《数控机床电气控制》（陈子银主编）、“十五”国家级规划教材《机床电气控制》（王炳实主编）和模块式校本教材等5本；有《可编程控制及应用应用》、《维修电工》等十几种教参；有《可编程控制及应用实训指导书》等4本实训实习指导书；还有配套的教学、学习指导书。

3、课程教学标准库：该库含课程标准、课程手册、课程教学大纲、实训大纲、考核大纲等，有纸质与电子库，网上亦可查阅。

（4）课程设计与毕业设计题库：建有纸质与电子的课程设计及与本课程相关的毕业设计题库，存有课程设计10题和近五年与本课程相关的毕业设计20多题。

（5）试题库：含各类复习思考题近一千题；每模块均配有自测练习；期末考试题10套；实操考核题10套；中级维修电工考证理论试题4套，操作题6套。

（6）教案课件库：保存了近三年本课程教师的授课教案和教学计划
（纸质）；有电子教案2个；保存有4位主讲教师的多媒体课件及配套的教学动画、教学幻灯片。

（7）教学软件库：含继电器电路仿真软件、FX系列PLC编程与仿真软件、S7-200和S7-300PLC编程与仿真软件。

（8）网络资源：在宽带信息网的支持下，学院电子阅览室（200机座）和网上图书馆订有清华同方的中文电子期刊全文数据库十个专辑中的九个专辑，并镜像到本地；办公室和学生宿舍都接通了宽带网，师生实现了网上互动交流。

同时，依托学院优越的网络资源环境，建立了《可编程控制及应用》自主学习的网络课程，在网站平台上发布课程简介、课程大纲、课程标准、学习指导书、考核大纲等，教师、学生对课程体系、课程内容、教学要求一目了然。

在网站平台上提供了每一模块的知识能力目标、电子教案、多媒体课件、课程实录、图片、练习思考题等丰富课程学习资源和拓展学习资源，学生在网上可完成课前预习、课程学习和课后练习。

网站还提供了问题解答和业务交流平台，为师生互动提供了方便，帮助学生解决学生在自主学习中遇到的问题。

本课程资源库将各种教学资源进行有效的整合，为《可编程控制其应用》课程教学提供了完整、系统、优质的教学资源和教学实施方案。

2、参考教材及资料
[1]祖国建．电气控制与PLC[M]．武汉：华中理工大学出版社，2011
[2] 李爱军，任淑．维修电工技能实训[M]．北京：北京理工大学出版社，2007
[3] 熊幸明．工厂电气控制技术[M]．2版．北京：清华大学出版社，2008
[4] 徐建俊．电机与电气控制项目教程[M]．北京：机械工业出版社，2008
[5] 许翏．电机与电气控制技术[M]．2版．北京：机械工业出版社，2010
[6] 田淑珍．电机与电气控制技术[M]．北京：机械工业出版社，2011
[7] 谭维瑜．电机与电气控制[M]．2版．北京：机械工业出版社，2011
[8] 唐立伟.电机与电气控制项目教程[M]．南京：南京大学出版社，2012
（二）课程资源开发与利用
在现有“电气控制系与PLC”省级精品课程的基础上，课题组教师应加大开发和建设虚拟实训项目、完善工作任务书等教学文件、完善试题库和自我测试题库、更多提供现场教学录像等，为学生提供时时处处可以学习的网络学习平台。

积极与行业企业进行产学合作，开发课程资源，充分利用课程资源和企业的资源，满足学生综合职业能力培养的要求。

开发和建设“维修电工职业培训资源库”，由维修电工职业信息、职业资格认证培训、企业员工专项培训、技能大赛平台四部分
组成。

开发“合作企业资源库”，为企业、社会学习者和师生提供实际的企业解决方案，提高学习者的工程应用能力。

八、其他说明
随电气控制技术的发展，新工艺、新设备的使用，课程内容将适时修订。

2014年10月。