深圳职业技术学院项目化课程申报书

填写要求及注意事项
1.申报课程须认真填报“项目化课程整体设计”中的“项目一览表”及“各项目教学设计”中的其中一个项目的微观教学设计二部分，不强求所有项目的微观教学设计。

2.整门课程的项目化教学设计思路要明晰，各项目要涵盖课程目标的各项知识与技能，对接职业标准，对原课程的学科体系结构按项目进行重构；项目设计可采用递进式、平行式等项目或任务来培养学生综合职业能力。

3.项目化教学设计须考虑项目活动的可操作性。

在项目实施过程中要充分使用现代化教学手段，实现课堂教学真正以学生为主体，“教学做”相结合的教学方式改变。

课程负责人要进行学情分析和教学反思。

4.项目和子项目设计要有利于最终的资源建设，通常资源建设（碎片化资源）根据各子项目下的知识点和技能点完成。

5.项目（任务）名称表述应简单、明确、规范，尽量采用动宾结构或主谓结构进行表述，尽量使用职业领域所接受或使用的名词或术语，并能准确反映该职业某些单项技能的要求。

6.项目教学目标与学生技能评分点关系要对应，评价指标要细化，并具有可操作性。

《智能装备机电集成技术》课程项目化教学设计
一、项目化课程整体设计
1.设计说明
1、课程设计依据
智能装备机电集成技术是机电一体化技术、工业机器人技术专业在面向智能制造时代开设的一门多学科综合交叉的专业核心课程。

它涉及机械传动、电气执行驱动、传感应用、计算机控制集成，是一门理论与应用相结合的专业理论与实践课程。

通过对《智能装备集成技术》的学习实践，使学生掌握常见的机械传动、执行驱动、计算机、传感器在典型的数字智能设备的应用，并能够对从五大构成要素的角度对智能装备的组成进行分析；掌握典型智能装备的传动系统的分析，并能够根据传动系统的转动惯量大小对驱动电机进行选型；结合精密机械传动平台的传动套件掌握基于PLC的步进电机、直流电机、三相异步电机、伺服电机的运动控制，以及基于触摸屏的人机交互的运动控制编程。

掌握测速传感、编码器、光电开关、限位开关等常用传感在机械传动平台上的集成应用及控制编程。

了解计算机控制的方法，掌握简单机电一体化设备的集成应用。

通过对这门课的学习，使学生对机电一体化技术有一个较全面的认识，具备智能装备产品的生产、集成、设备维护和维修、销售和管理的技术技能人才所必需的机电集成应用相关的知识与技能，为专业知识和职业技能的进一步提升打下必要的基础。

本课程与其他课程的分工与联系
序号前导课程为本课程支撑的主要能力
1机械制图识读元件的元件工作原理图
2电工电子技术一般电路图的识图和分析能力
3液压与气动技术基本液压与气动元件工作原理
4电气控制与PLC掌握基于I/O的PLC控制编程能力和电气控制方法5机械设计基础掌握机械传动零件的组成及应用能力
序号后续课程需要本课程支撑的主要能力
1机电一体化综合实训一般自动化生产线系统中的机电集成应用、组装与调
试能力
2工业机器人应用综合
实训一般工业机器人生产线系统中的机电集成编程、系统集成与调试能力
3顶岗实习与毕业设计工业典型应用中智能装备及系统的控制、组装与调试
能力
2.课程设计思路
（1）课程知识体系构建—宏观设计
课程定位：根据机电一体化技术、工业机器人技术专业的人才培养方案确定了本课程
为机电一体化技术和工业机器人技术专业的核心专业技能课。

课程设计的总体思路：行业需求→能力分析→课程目标→课程内容→项目设计→单元设计→教学方法→课程评价→课程资源。

①以岗位需求为导向的能力分析
专业能力：智能装备五大要素组成分析的能力；机械传动系统的转动惯量与电机匹配的能力；电气执行驱动元件的选型及基于PLC和触摸屏的控制编程集成应用能力；常用工业传感的系统集成应用能力；了解计算机控制的方法，掌握简单机电一体化设备的集成应用能力。

方法能力：学习能力；思维能力；工作能力。

社会能力；团队协作；沟通能力；表达能力
②课程目标
A、知识目标：
1了解机电一体化专业及智能制造的含义及发展现状；
2掌握智能装备产品的五大要素组成及接口分析；
3掌握智能装备设备中典型机械传动和支撑的基本原理、主要结构组成、分类选型、转动惯量计算、电机选型原则；
4掌握直流电机、异步电机，步进电机电气执行元件的工作原理及应用能力；
5掌握基于PLC和触摸屏的直流电机、异步电机、步进电机、伺服电机的运动控制编程知识；
6掌握常用传感器的工作原理及应用方法，掌握基于传感集成的机械传动平台的集成应用知识；
7了解计算机控制的方法。

B、技能目标：
1具有区分智能设备和电气化设备的能力，并具有分析普通智能设备的五大构成要素的能力；
2具有分析与设计简单智能设备传动机构的能力；
3具有智能设备中常用传感器的选型与使用的能力；
4具有智能设备中常用电机及常用相关电气元件的识别及基于PLC的和触摸屏的编程应用能力；
5具备初步的简单智能设备对象进行编程、调试、集成应用及故障诊断的能力。

C、职业素质目标：
1严格遵守操作规程；
2保持工作环境整洁、爱护设备，实训结束后整理、清洁及恢复实训设备。

3善于沟通，具备良好的团队合作精神。

③课程内容的选取
理论知识选取原则：本门课程是专业承上启下的核心课程，采用总分总的方式，首先对智能装备的五大组成要素进行简单分析，接着着重对智能装备各组成要素的应用知识进
行讲授和实践，然后讲授各组成要素系统集成成简单智能设备编程及控制知识。

从而完成设备单元级的集成知识。

支撑后续基于工业物流网的设备系统集成课程。

实践技能选取原则：基本技能操作；应用广泛的技术技能；工业应用训练项目。

（2）课程知识体系构建—微观设计
①项目设计思路：
根据上述课程内容选取原则和本实践课程的特点，采用总分总的课程项目设计思路，将课程主要教学内容按照工作任务驱动模式设计为理实一体的七个教学项目，每个教学项目下设工作任务，每个工作任务由具体的理论与实践教学单元组成。

本课程由七个教学项目，十九个工作任务组成。

基于本实训课程的特点，教学项目的设计主要考虑以下因素：
a.教学载体为工业典型应用的项目，学生利用精密机械传动平台完成解决方案并且
边学边做，做中学。

b.教学项目的前后排序符合课程特点和学生认知规律，考虑从形象到抽象，从简单到复杂，从单一知识与技能到综合的排列方法，培养学生的兴趣。

②教学单元设计：工业应用实训项目引导学生解决实际问题——理论与实践融为一体。

3、课程实施
①教学条件
机电一体化实训室的精密机械传动技术分室的8套精密机械传动系统（西门子触摸屏）为主，并配备16台计算机（安装西门子S7-300PLC开发软件包及WinCC flexible）。

课程教学时，将4-5位同学分为一组，每组2台计算机，分别完成控制程序的编写。

另外，实训室还应配套多媒体教学系统和设备。

为满足课程教学质量要求，该门课程需要配备教材、教学录像、PPT、仿真动画、实训指导书、教学网站及相关企业网站等资源。

②教材选用
课程主教材为授课老师联合企业工程师共同编写的《智能装备机电集成技术》讲义。

根据高职学生的特点及与精密机械传动平台的传动模块和工业典型应用进行撰写，力图通过项目化推进。

③教学评价
本课程采用行程性考核。

形成性考核评价=平时成绩（10%）+实操训练（30%）+实操考核（20%）+开卷考试（40%）。

其中实操训练过程记录每组同学（要求以小组为单位训练，每个同学独立完成项目和项目单）的完成时间和质量并对实训结果进行初步分析和判断，教师对每位同学的结果进行评判。

实操考试则采用单人单机随机抽题现时完成的方式完成程序的编制与验证。

④课程资源开发
为配合本课程的教学，对本课程建设做好详细规划，除教学必备的课程大纲、教学进度表、多媒体教学课件、教材等教学文件外还应开发出项目或单元学习指南，帮助学生明确学习目标和进度，指导学生的学习方法、常见问题的解决方法等实。

实训指导书的编写
应按照实训任务的目的与要求，列出任务的实际操作步骤训，还应有配备实训报告，以便学生对实训提出的问题进行总结与归纳。

在多媒体资源开发方面，为使教学从单一媒体向多种媒体转变；教学活动从信息的单向传递向双向交换转变；学生学习从个人独自学习向合作学习转变。

在网络课程框架的开发中应从学生自主学习为主与教师与同学互动为辅的角度着手，内容涵盖课程信息、课程学习、实践教学、教学录像、在线测试、在线答疑等内容。

2.项目一览表
说明：
•模块课时建议在两课时以上，课时分配需考虑可实施性
•注意项目、模块（任务）表述的准确、规范
序号课程项目课程模块（任务）模块（任务）课时项目课时
1智能装备五大
要素分析模块1智能装备系统五
大构成要素及接口组
成的了解
3
6模块2典型智能装备
的参观及五大要素分
析法认识设备
3
2机械传动系统
的分析模块1精密机械传动
平台传动模块传动链
分析
3
6模块2机械传动转动
惯量的计算及电机选
型
3
3间歇运动的直
流传动模块控
制
模块1直流电机调速
的实验
3
9
模块2基于PLC的直流
电机调速控制编程
2
模块3基于触摸屏和
PLC的间歇运动的直流
传动模块的控制
4
4主轴箱变频调
速控制模块1基于PLC的多段
速调速编程
3
10模块2基于PLC的模拟
量调速编程
2
模块3基于PLC的测
速传感反馈编程
2
模块4基于触摸屏和PLC的主轴箱变频调速
控制
3
5丝杆传动平台
步进控制模块1步进电机原理
及硬件连接
3
15模块2基于PLC的丝杆
传动平台回零点及位
置控制编程
3
模块3编码器原理与
基于位置反馈的丝杆
传动平台控制编程
3
模块4丝杆传动平台
复位、示教再现控制编
程
6
6谐波伺服传动
平台控制模块1伺服电机原理
及角度控制
3
6模块2基于触摸屏与
PLC的角度控制编程
3
7精密机械传动
平台系统集成模块1计算机控制基
础
3
12模块2精密机械传动
平台系统集成
9
合计64
二、各项目教学设计
项目四主轴箱变频调速控制
项目描述
说明：
•变频调速已被公认为是最理想、最有发展前途的调速方式之一，采用通用变频器构成变频调速传动系统的主要目的，一是为了满足提高劳动生产率、改善产品质量、提高设备自动化程度、提高生活质量及改善生活环境等要求；二是为了节约能源、降低生产成本。

变频调速应用在智能装备中具有广泛应用场合，如机床主轴调速、机器人磨抛工具调速、传送带调速等等应用场合。

PLC 控制变频调速可分为四种①基于PLC的I/O控制方式的多段速调速②基于PLC模拟量控制方式的连续调速③基于PLC模拟量方式的变频器闭环调速④基于PLC通信方式的开环变频调速。

本项目通过机床主轴箱的变频调速模块的4个子模块项目，使学生掌握三相异步电机的变频调速原理、硬件接线方式、变频器参数设置的方法，掌握掌握第①-③种调速方式。

掌握基于触摸屏和PLC的主轴箱变频调速控制。

模块（任务）一基于PLC的多段速调速编程
（一）模块（任务）描述
•描述内容包括做什么事情、取得什么结果
通过变频器相应的参数设置和PLC的编程，通过按钮控制机床主轴箱的旋转速度，掌握基于PLC的I/O控制方式的多段速调速。

（二）教学目标
说明：
教学目标（修改后）：使学生掌握三相异步电机的变频调速原理、掌握硬件接线方式、掌握基于I/O变频器相应的参数设置和利用计数器和比较器进行速度输出的控制方法。

（三）教学资源
说明：
•包括8套的机床主轴箱控制模块、及实训项目指导书、PPT、变频器应用短视频、接线动画等教学资源
（四）教学组织
说明：
4-5个学生1组，每组学生技能水平相当，由技能较强的学生担任组长。

每个组有2台电脑，1套主轴箱传动模块，要求每个成员均需动手编程，轮流进行测试。

课前需要调研变频调速在日常生活中的应用，异步电机为何不能有同步转速，课后需要结合网络资源完成课后训。

（五）教学过程
阶段项目教学过程学生学的活动教师教的活动课时
1项目引入项目描述•理解变频调速在
日常生活和智能装
备中的应用。

•理解多段速调速
的应用场合
•理解该项目要达
到的学习目标
•展示机床主轴多段速应
用范例
•描述基于PLC的多段速
实现任务
•解释性讲解该项目要达
到的学习目标
知识准备理解异步电机转速
公式；
理解转差率和极对
数的概念；
掌握计数和比较指
讲述异步电机转速公式；
引出转差率和极对数的概
念；讲解计数指令和比较
在指令本项目中的应用。

令
任务定位（可结合“步聚1”进行）•“边听边做”掌握
任务编程方法
•学习结果接受老
师的监督指导，发
现问题解决问题
•收集在项目执行
过程中存在的问题
并记录
•确保自己跟上老
师的思维节奏
•领取下一步工作
任务
•讲述项目实施时需要注
意的安全方面的问题
•描述性讲解硬件接线，
I/O配置
•指导学生完成项目的硬
件组态任务
•逐一指导学生完成项目
的编程，判断其任务完成
质量，并纠正存在的问题
•归纳总结项目完成过程
中存在的共性问题，并进
行讲解
•确认所有学生理解了任
务目的和工作方法
•明确学生的下一步工作
任务
2项目实施项目实施：
步骤1
画出接线原理图
写出I/O配置表
变频器参数设置
变频器参数设置
正确性确认
PLC组态
PLC编程
按钮设置的多段速
测试
结合多段速调速，
说明洗衣机的滚筒
调速的控制
•进一步理解该步
骤的操作方法与质
量要求
•结合任务，自觉发
展团队合作意识、
质量意识、成本意
识、效率意识、安
全意识等职业素养
•通过动画的方式展示硬
件接线
•根据动画和实际硬件讲
解
•讲解变频器的基于I/O
输入参数设置
•通过PLC强制I/O状态的
方式进行检查确认；
•提醒注意编程环境的
I/O配置与硬件一致
•指导学生完成程序编程
并进行程序下载
•指导学生进行正确的调
试，判断和分析问题
•指导学生进行多段速的
应用扩展
•归纳性讲解任务完成过
程中存在的共性的问题
•讲解本项目实施中的团
队合作意识、质量意识、
成本意识、效率意识、安
全意识等职业素养，通过
对任务完成过程的观察，
判断学生职业素养的发展
状态
项目实施：
步骤:2
项目实施：
步骤:3
项目实施：
步骤:4
项目实施：
步骤:5
项目实施：
步骤:6
项目实施：
步骤:7
项目实施：
步骤:8
项目实施：
步骤:9
项目实施：
步骤:10
3项目总结项目展示与
总体评价
•小组负责人协助
教师完成组成员的
编程测试，并记录
运行情况
•通过对他人编程
运行情况，提高对
多段速编程实现的
理解
•组织学生在机床主轴运
动模块测试各人的程序
•组织学生对成员进行互
评，通过发现他人的问题
提高学生对编程应用的理
解
项目学习小
结
•积极归纳通过该
项目所取得的学习
成果
•引导学生自我归纳通过
该项目所取得的新的学习
注：上表中的黑体部分可以做成各种线上教学资源组织学生线上学习
（六）学生评分点
知识、能力和素质评价指标测评结果
理论知识点的掌握准确理解变频调速的公式参数；
掌握计数指令和比较指令的编写方法；
熟练PLC组态。

自我测评
□A□B□
教师测评
□A□B□C
实操技能点的掌握熟练设置基于I/O的变频参数；
熟练完成多段速编程；
自我测评
□A□B□C
教师测评
□A□B□C
综合素养表现设备安全操作
严格遵守课堂纪律；
严格执行“5S”；
积极参与、互动。

自我测评
□A□B□C
教师测评
□A□B□C
实习学生签字：指导教师签字：年月日三、推荐及评审意见
部门推荐意见
（盖章）签字：
年月日
教务处审核意见
（盖章）签字：
年月日学校意见
（盖章）签字：
年月日。