计算机工业控制技术课程说课

计算机工业控制技术 课程说课沧州职业技术学院机电工程系数控教研室王蕴岭

由沧州变压器厂、沧州发电厂等行业企业专家组成的自动化类专业指导委员会由沧州变压器厂、沧州发电厂等行业企业专家组成的自动化类专业指导委员会课程定位一、确定机电专业人才培养目标对行业、企业人才需求进行调研与分析确定机电专业毕业生就业服务面向确定机电专业人才培养目标

自动化类专业指导委员会 机电专业毕业生职业成长历程课程定位二、确定典型工作任务典型工作任务 1、传感器的故障检测与排除 …… 5、自动化生产设备的维修、维护 …… 7、微控系统运行与调试 …… 9、数控机床的维修与维护

课程定位 三、课程对应的典型工作任务自动化生产设备的维修、维护自动化生产设备维修、维护工根据维修前台接待提供的维修工单，在自动化生产设备维修工位，在规定工时内以经济的方式按照专业要求完成待维修设备的维护、小修或大修工作并在维修过程中发现维修工单所没能记录到的而又应该进行的维修项目。自动化生产设备小修项目为某个环节的修理，一般在维护工位进行；自动化生产设备大修项目为控制系统修复，在自动化生产设备大修间完成。自动化生产设备维修、维护工以小组形式或独立工作，使用通用工具、自动化生产设备维修专用工具、设备维修资料等，对自动化生产设备进行维护或对自动化生产设备故障进行诊断和修复。对自动化生产设备进行的维护、拆卸、检查、修理、安装和调整等工作按照标准规范。对已完成的工作进行记录存档，自觉保持安全作业。

课程定位 四、在专业课程体系中的地位专业核心课程学习领域电工电子技术计算机工业控制技术数控设备维修维护机电控制设备前修课程前修课程后续课程

课程教学设计与实施 一、确定课程学习目标分析典型工作任务课程学习目标学生在教师指导下或借助维修手册等资料，制定自动化生产设备的维护、诊断和修理作业计划，并实施和检查反馈。在自动化生产设备维护、诊断和修理过程中，使用工具、设备等符合劳动安全规定。在规定时间内完成自动化生产设备相应部件的拆卸、检查、安装和诊断等项目，作业时标准规范。对已完成的任务进行记录、存档和评价反馈，自觉保持安全的工作环境。学习完本课程后，学生应当能够进行自动化生产设备维护、诊断和修理作业，包括：1.更换传感器部件；2.更换控制器部件；3.检测和修理信号检测器件；4.检测与修理控制系统外围电路；5.检测和装配控制系统；6.根据生产过程的调整修改控制程序；7.诊断自动化控制过程故障。

课程教学设计与实施 二、教学内容设计 1、任务的选取岗位任职的需要职业资格标准教学条件学生可持续发展 • PLC控制系统主电路设计与安装 • PLC控制系统控制电路设计与安装 • 3、PLC控制系统控制程序设计与调试 • 4、PLC控制系统运行与调试由简单控制系统到复杂控制系统 1. 电机的点动、长动及正反转控制 2. 电机的星-角启动控制 3. 自动门控制 4. 信号灯控制 5. 交通信号灯控制 6. 数码管显示控制 7. 送料小车行程控制 8. 电镀生产线控制 9. 自动生产线声光报警控制 10.C650车床控制

课程教学设计与实施 二、教学内容设计 1、任务的选取岗位任职的需要职业资格标准教学条件学生可持续发展 1.交通灯控制电路的制作 2.交通灯控制程序的编制 3.交通灯控制系统的调试 4.数码管显示控制电路的制作 5.数码管显示控制程序的编制 6.数码管显示控制系统的调试 7.基于MCS51的湿度控制系统制作 8.基于MCS51的温度控制系统制作 9.基于MCS51的光控系统制作 10.基于MCS51的光耦计数器制作 11.基于MCS51的位置检测系统制作 12.基于MCS51的力检测系统制作 • PLC控制系统主电路设计与安装 • PLC控制系统控制电路设计与安装 • 3、PLC控制系统控制程序设计与调试 • 4、PLC控制系统运行与调试由单一控制环节到综合控制环节

课程教学设计与实施 二、教学内容设计 2、课程结构学习领域学习情境《计算机工业控制技术》自动化生产设备51系统控制自动化生产设备信号检测自动化生产设备PLC系统控制任务单元 MCS-51认知任务单元传感器的选型任务单元数字量的测量任务单元 MCS-51扩展与应用任务单元模拟量的测量任务单元数据处理任务单元数码管显示控制任务单元 PLC的认知、选型任务单元信号灯控制任务单元电机控制任务单元自动化生产线控制任务单元交通灯控制系统任务单元

学习情境一课程教学设计与实施二、教学内容设计自动化生产设备PLC系统控制任务单元 PLC的认知电机控制信号灯控制自动化生产线控制电动机点动、长动及正反转控制 4 电动机星角启动控制 2 自动门控制 2 P L C的认知与选型 4 信号灯控制 4 送料小车行程控制 4 自动生产线送料小车故障监测 4 电镀生产线控制 4 自动生产线声光报警控制 2 C650车床控制 4 交通信号灯控制 6 数码管显示控制 6 天塔之光控制 4 工作任务工作学时

学习情境二课程教学设计与实施二、教学内容设计自动化生产设备51系统控制任务单元 MCS-51 认知 MCS-51扩展与应用交通灯控制系统数码管显示控制系统交通灯控制电路的制作 8 数码管显示控制电路的制作 6 M C S 5 1的认知 16 数码管显示控制程序的编制 14 数码管显示控制系统的调试 6 交通灯控制程序的编制 14 交通灯控制系统的调试 6 工作任务工作学时

学习情景三课程教学设计与实施二、教学内容设计自动化生产设备信号检测任务单元传感器选型模拟量测量数字量测量数据处理传感器的选型 2 基于MCS51的湿度控制系统制作 6 基于MCS51的温度控制系统制作 6 基于MCS51的光控系统制作 6 基于MCS51的光耦计数器制作 6 基于MCS51的位置检测系统制作 6 基于MCS51的力检测系统制作 4 工作任务工作学时

课程教学设计与实施 二、教学内容设计集中实践环节 PLC实习 60学时单片机实习 30学时 PLC及传感器课程设计 60学时

课程教学设计与实施 三、教学模式设计任务驱动的理实一体教学模式课程组与相关企业联合开发工学整合的学习岗位、共建实训条件，通过组织实施多项学习性工作任务，实现教学做全程理实一体，叠进式训练学生的专业能力、方法能力和社会能力。

课程教学设计与实施 四、教学内容组织与安排工作任务由简单到复杂、由单一到综合递进自动门控制 2 电动机点动长动及正反转控制 4 电动机星角启动控制 2 信号灯控制 4 独立完整的工作任务 P L C的认知与选型 4 自动生产线声光报警控制 2 自动生产线送料小车故障监测 4 电镀生产线控制 4 交通信号灯控制 6 数码管显示 6 天塔之光控制 4 C 6 5 0车床控制 4 送料小车行程控制 4 工作时间（学时）示范教学法引导文教学法任务教学法项目教学法理论知识性讲授内容逐步减少学生自主工作时间逐步增多、工作难度逐步加大

课程教学设计与实施 五、教学方法与实施示范教学法（第1—3项工作任务）第1—3项工作任务是本学习情境的初级阶段，学生对工作任务所必需的相应理论知识与实践技能尚未具备，所以，通过示范教学法，引导学生适应以行动为导向的教学模式，初步建立实施完成工作任务的方法步骤，为后续教学奠定基础。使用目的实施过程分组——布置任务——资讯讲授——学生制定工作计划——控制系统设计—— 教师指导——教师示范——学生安装调试控制系统——教师验收——学生展示交流—— 学生依据专业能力考核标准自我评估——学生整理技术文件与环境——教师总评。特征教师带领学生实施工作任务

课程教学设计与实施 五、教学方法与实施示范教学法（第1—3项工作任务）引导文教学法（第4—7项工作任务）使用目的第4—7项工作任务是本学习情境的中级阶段，学生在完成第1—3项工作任务基础上，已具备实施完成工作任务的一般方法步骤与实践技能，已能够资讯自学各工作任务所必需的相应理论知识。为此，指导教师制作实施工作任务的引导文，学生依据引导文逐步完成工作任务，加强学生的独立工作能力的训练。实施过程分组——布置任务——资讯讲授——学生制定工作计划——学生依据引导文进行控制系统设计——教师查阅指导——学生依据引导文安装运行控制系统——教师验收 ——学生展示交流——学生依据专业能力考核标准自我评估——学生整理技术文件与环境——教师总评。学生依据引导文实施工作任务特征

课程教学设计与实施 五、教学方法与实施示范教学法（第1—3项工作任务）引导文教学法（第4—7项工作任务）任务教学法（第8—12项工作任务）使用目的第8—12项工作任务是本学习情境的高级阶段，本阶段的5项工作任务相对比较完整，程度比较复杂。学生在前阶段学习的基础上，已具备一定的专业能力、方法能力，通过本阶段实施，进一步加强学生的综合能力训练。实施过程分组——布置任务——资讯讲授——学生制定工作计划——学生依据任务书独立进行控制系统设计——学生依据任务书独立安装、运行、调试控制系统——教师验收 ——学生展示交流——学生依据专业能力考核标准自我评估——学生整理技术文件与环境——教师总评。特征学生依据任务书独立完成工作任务

课程教学设计与实施 五、教学方法与实施示范教学法（第1—3项工作任务）引导文教学法（第4—7项工作任务）任务教学法（第8—12项工作任务）项目教学法（第13项工作任务）使用目的第13项工作任务是本学习情境的综合训练阶段。本阶段通过完成来自生产一线的一个真实综合性工作项目，训练学生对大型综合性工作任务的实施过程，进一步强化学生的专业综合能力、工作方法能力、社会关键能力和个人能力，通过本阶段训练，使学生在就业后能够直接承担PLC工作岗位上综合性工作任务。分组——布置任务——资讯讲授——学生制定工作计划——学生依据项目书独立进行控制系统设计——学生依据项目书独立安装、运行、调试控制系统——教师验收 ——学生展示交流——学生依据专业能力考核标准自我评估——学生整理技术文件与环境——教师总评。实施过程学生依据项目书独立完成工作任务特征

课程教学设计与实施 五、教学方法与实施　教学组织方案　工作任务书　能力考核标准

课程教学设计与实施 六、教学资源教学参考资料　教学组织方案　工作任务书　多媒体课件　实训指导书　习题、试题库　参考书目及网站

课程教学保障条件 　教学团队　实践条件　网络资源

课程教学保障条件 教学团队

课程教学保障条件 教学团队职称结构学历结构双师结构年龄结构取得成绩 10名专兼职教师中，教授1人、高级工程师2人、高级实验师1人，副教授1人、讲师3人、助教1人，助理实验师1人，高级职称占50%，中级职称占30%，初级职称占20%。

课程教学保障条件 教学团队职称结构学历结构双师结构年龄结构取得成绩硕士4人，占专职教师50%（占40岁以下专任教师80%）。

课程教学保障条件 教学团队职称结构学历结构双师结构年龄结构取得成绩双师素质课程团队“双师结构”合理，专任教师6名，5名具备双师素质，占83.3%，另外1名助教也具有2年的企业实践锻炼的经历。双师结构课程团队中有来自企业的兼职教师2名，兼职教师比例为20％。

课程教学保障条件 教学团队职称结构学历结构双师结构年龄结构取得成绩教学团队中45岁以上4人，30岁-40岁4人；30岁以下2人，年龄结构合理。

课程教学保障条件 教学团队职称结构学历结构双师结构年龄结构取得成绩课程组近五年来（1）承担了省厅级教研课题2项获河北省第十届高等教育科研成果二等奖1项。（2）主编、参编了《计算机工业控制技术》等六部教材。（3）先后公开发表了10余篇教学研究论文，10余篇专业技术论文。（4）主持或参与了PLC技术应用等10项技术服务项目，创造经济价值600余万元。（5）主持企业中级、高级电工、PLC技术应用等技术培训400余人次。

课程教学保障条件 　教学团队　实践条件

课程教学保障条件 实践条件自动化技术实训中心实践条件校内实训基地检测与转换专业教室 CPM1A PLC 专业教室单片机专业教室校外实训基地校企深度融合，共建实训基地聘请企业专家，参与专业教学校企互助双赢，开展合作培养

课程教学保障条件 实践条件 1.自动化技术实训中心（校内）

课程教学保障条件 实践条件 2.检测与转换专业教室（校内）

课程教学保障条件 实践条件 3. CPM1A PLC专业教室（校内）

课程教学保障条件 实践条件 4.单片机专业教室（校内）

课程教学保障条件 实践条件校外——校企深度融合，共建实训基地目前机电一体化技术专业建立了由黄骅模具城、宏业集团、孟村电力局、沧州市机床有限公司等多家厂矿企业组成的校外实习基地，确保学生在企业一线顶岗实习，为职业岗位能力的培养提供支撑。通过不断加强校外实习基地建设力度，与相关企业建立了牢固的人才供需关系，同时为学生的就业提供了保障。

课程教学保障条件 实践条件校外——聘请企业专家，参与专业教学以市场需求、能力驱动加快师资队伍专业化建设步伐，积极吸引行业、企业技术专家和能工巧匠充实到教师队伍中，形成互兼互聘、互惠互利的长效机制。到2010年末机电一体化技术专业将建成由2名专业带头人、6名专业骨干教师和4名企业行业技术专家组成的专兼结合的教师团队，“双师型”教师达90%以上。刘荷瀛、兼职教师、沧州通用机械厂高级工程师崔桂玲、兼职教师、沧州变压器厂厂长

课程教学保障条件 　教学团队　实践条件　网络资源

课程教学保障条件 网络资源

课程特色 一、建立了以学生为主体，以学校、行业企业、现场专家为纽带的教学内容遴选机制。

课程特色 二、学习性工作任务的课程结构以由简单到复杂的多项工作任务为载体，讲授相应理论知识，训练PLC系统、MCS51系统、检测系统的设计、安装、运行、调试等专业能力，培养学生方法能力和社会能力。三、行动导向的教学在准职业环境中，以学生为主体，通过示范教学法、引导文教学法、任务教学法、项目教学法等行动导向教学法，引导学生完成多项工作任务。四、能力本位的考核方式依据专业能力考核标准，对工作任务的实施过程进行考核，同时对学生的方法能力、社会能力进行评价。

课程特色 五、构建了以理实一体化教室、电子阅览室、寝室以及省内外自动化行业企业、兄弟院校等构成的立体网络教学平台，虚拟社会、企业、车间、项目等仿真教学环境，优化了教学过程，节省了教学成本，提高了教学效率。六、组建一个集学习、交流、制作、维修与技术培训于一体的计算机工业控制俱乐部，既锻炼学生解决实际问题的能力，又提升教学服务社会的能力，同时也满足开放性教学的要求。

学生专业能力储备： 具备一定的电工电子应用能力，具备一定的计算机应用能力和继电器控制能力。学情分析授课对象：机电专业三年制大专二年级学生；学生学习态度：大多数学生求知欲较强，具有一定的学习主动性，具备一定的分析、计算和理解能力。

单元设计 单元内容分析：本单元选自《计算机工业控制技术》学习领域中学习情境 1，是《计算机工业控制技术》学习领域的一个重点，为以后的程序编写打下基础。

专业能力目标： 1、培养学生读懂梯形图的能力。 2 、培养学生将梯形图与指令表相互转换的能力。单元设计教学目标方法能力目标：具备自学能力；理解能力与表达能力。社会能力目标：具备团队协作能力、计划组织能力及安全意识。返回

重点：实现自动门控制要求的梯形 图所表达的逻辑关系；单元设计教学重点和难点难点：程序编制思路的确立；返回

单元设计 教学方法手段教学有法，但无定法，贵在得法在专业教室里，运用示范教学法、任务驱动法，采用多媒体教学、现场教学等手段，融“教、学、做”于一体。学生是学习的主体，老师引导听课、启发思考、指导练习，倾听学生见解，给予评价，最终能够使学生应用所学内容完成自动门的控制任务。同时注意培养学生的主动学习意识，养成良好的学习习惯。返回

单元设计 学生陈述现场练习解决任务分析任务老师点评提出任务归纳总结情景导入任务完善任务拓展教学程序设计

情景导入：提出工作任务及任务要求(5min) 基本任务----电梯中使用的自动门的控制；拓展任务----办公楼中使用的自动门的控制；单元设计教学程序设计分析任务：(5min) 1、设置开门按钮及关门按钮； 2、设置最大及最紧处限位开关； 3、确定一台电机通过正转、反转控制开门、关门； 4、分析正、反转所需的逻辑关系； 5、如何利用可编程控制器实现控制；返回

计算机工业控制技术 课程说课