河北工程大學plc課程設計

河北工程大學plc課程設計一、課程目標

知識目標：

1.理解PLC（可編程邏輯控制器）的基礎理論知識，包括其工作原理、結構組成和應用領域。

2.掌握PLC編程語言，如LadderDiagram（梯形圖）、InstructionList（指令列表）和FunctionBlockDiagram（功能塊圖）等。

3.學習PLC在工業(yè)控制系統(tǒng)中的應用實例，了解常見的輸入輸出設備及其與PLC的連接方法。

技能目標：

1.能夠運用所學知識，獨立設計簡單的PLC控制程序，實現(xiàn)基本的邏輯控制功能。

2.培養(yǎng)學生動手實踐能力，通過實驗操作，學會使用PLC編程軟件和調試設備。

3.提高學生團隊協(xié)作能力，分組完成綜合性的PLC控制系統(tǒng)設計任務。

情感態(tài)度價值觀目標：

1.培養(yǎng)學生對自動化技術的興趣，激發(fā)創(chuàng)新思維，提高工程素養(yǎng)。

2.培養(yǎng)學生嚴謹、認真的學習態(tài)度，養(yǎng)成良好的學習習慣。

3.增強學生的環(huán)保意識，認識到PLC技術在節(jié)能減排和綠色制造方面的應用價值。

課程性質：本課程為實踐性較強的專業(yè)課程，結合理論教學與實驗操作，使學生掌握PLC技術的基本知識和應用能力。

學生特點：大學本科高年級學生，具備一定的電子、電氣和控制理論基礎，具備一定的自學能力和動手能力。

教學要求：注重理論與實踐相結合，以學生為主體，充分調動學生的積極性，培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。通過課程學習，使學生在知識、技能和情感態(tài)度價值觀方面取得具體的學習成果，為將來從事自動化領域工作打下堅實基礎。

二、教學內容

1.PLC概述

-PLC的發(fā)展歷程、分類及應用領域

-PLC的基本組成、工作原理和性能指標

2.PLC編程語言

-梯形圖（LadderDiagram）的語法規(guī)則和編程方法

-指令列表（InstructionList）的基本指令和程序設計

-功能塊圖（FunctionBlockDiagram）的應用和編程技巧

3.PLC硬件系統(tǒng)

-PLC的輸入輸出模塊、通信模塊和擴展模塊

-常見輸入輸出設備及其與PLC的連接方法

4.PLC軟件系統(tǒng)

-PLC編程軟件的安裝和使用方法

-PLC程序的調試、下載和上傳

5.PLC控制系統(tǒng)的設計

-控制系統(tǒng)的設計步驟和方法

-常見控制程序的編寫和優(yōu)化

-綜合性控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

6.PLC在工業(yè)控制中的應用

-PLC在自動化生產線、機床控制和樓宇自動化中的應用實例

-PLC與其他控制設備的集成和協(xié)同工作

教學內容安排與進度：

1.第1-2周：PLC概述、編程語言及硬件系統(tǒng)

2.第3-4周：PLC軟件系統(tǒng)、編程方法及調試技巧

3.第5-6周：PLC控制系統(tǒng)的設計、編程和優(yōu)化

4.第7-8周：PLC在工業(yè)控制中的應用案例分析與實踐操作

教材章節(jié)及內容關聯(lián)：

1.教材第1章：PLC概述

2.教材第2章：PLC編程語言

3.教材第3章：PLC硬件系統(tǒng)

4.教材第4章：PLC軟件系統(tǒng)

5.教材第5章：PLC控制系統(tǒng)的設計與應用

三、教學方法

為了提高教學效果，確保學生能夠充分理解和掌握PLC技術，本課程將采用以下多樣化的教學方法：

1.講授法：

-對于PLC的基礎理論知識、工作原理、編程語言等，采用講授法進行系統(tǒng)講解，使學生快速掌握基本概念和原理。

-講授過程中注重啟發(fā)式教學，引導學生思考問題，激發(fā)學生的學習興趣。

2.案例分析法：

-通過分析實際工業(yè)控制案例，使學生了解PLC在工程實踐中的應用，培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。

-案例分析過程中，鼓勵學生積極參與討論，提出自己的見解，提高課堂互動性。

3.討論法：

-針對PLC編程技巧、控制系統(tǒng)的設計方法等，組織學生進行小組討論，培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作能力和創(chuàng)新思維。

-討論過程中，教師引導學生深入探討問題，提高學生的分析和解決問題的能力。

4.實驗法：

-設置多個PLC實驗，讓學生親自動手操作，鍛煉實踐能力，加深對理論知識的理解。

-實驗過程中，注重引導學生觀察現(xiàn)象、分析問題，培養(yǎng)學生的實踐技能和觀察能力。

5.任務驅動法：

-根據(jù)課程進度，布置相應的PLC控制系統(tǒng)設計任務，要求學生在規(guī)定時間內完成，培養(yǎng)學生的自主學習能力和動手能力。

-教師對任務完成情況進行評價和指導，幫助學生找到不足，提高設計水平。

6.演示法：

-通過現(xiàn)場演示PLC設備的操作和調試過程，使學生直觀地了解PLC的實際應用，提高學習興趣。

-演示過程中，鼓勵學生提問，教師解答疑問，鞏固所學知識。

7.反饋與評價：

-教學過程中，及時收集學生的反饋意見，調整教學方法和進度，確保教學效果。

-采用多元化的評價方式，如課堂問答、實驗報告、項目設計等，全面評估學生的學習成果。

四、教學評估

為確保教學質量和全面反映學生的學習成果，本課程采用以下評估方式：

1.平時表現(xiàn)：

-課堂出勤：評估學生出勤情況，鼓勵學生按時參加課程學習。

-課堂參與：評價學生在課堂上的提問、回答問題、討論等參與程度，激發(fā)學生積極思考。

-實驗表現(xiàn)：觀察學生在實驗過程中的動手能力、觀察分析問題和解決問題的能力。

2.作業(yè)評估：

-定期布置與課程內容相關的作業(yè)，要求學生在規(guī)定時間內完成。

-對作業(yè)進行批改和評價，關注學生的理解和掌握程度，及時給予反饋。

-作業(yè)成績作為學生學習過程的重要評價指標。

3.考試評估：

-期中考試：考察學生對PLC基礎知識和編程方法的掌握程度。

-期末考試：全面考察學生對整個課程內容的理解和應用能力。

-考試形式包括選擇題、填空題、簡答題、編程題等，旨在全面評估學生的知識水平和實踐技能。

4.項目設計評估：

-要求學生分組完成一個綜合性的PLC控制系統(tǒng)設計項目。

-評估項目完成質量，包括設計思路、編程技巧、系統(tǒng)實現(xiàn)和現(xiàn)場演示等方面。

-通過項目設計，評價學生的團隊協(xié)作能力、創(chuàng)新思維和解決實際問題的能力。

5.實驗報告評估：

-學生需提交實驗報告，包括實驗目的、原理、過程、結果和分析等內容。

-評估實驗報告的完整性、規(guī)范性和分析深度，了解學生對實驗內容的掌握情況。

6.自我評估與同伴評估：

-鼓勵學生進行自我評估，反思學習過程中的優(yōu)點和不足。

-組織同伴評估，培養(yǎng)學生的批判性思維和客觀評價能力。

教學評估將綜合以上各個方面，以客觀、公正的原則進行全面評價，確保評估結果能夠真實反映學生的學習成果。同時，教師將根據(jù)評估結果，及時調整教學策略，以提高教學質量和學生的學習效果。

五、教學安排

為確保課程內容的順利實施和在有限時間內完成教學任務，本課程的教學安排如下：

1.教學進度：

-課程共計16周，每周2課時，共計32課時。

-第1-4周：PLC概述、編程語言及硬件系統(tǒng)學習。

-第5-8周：PLC軟件系統(tǒng)、編程方法及調試技巧。

-第9-12周：PLC控制系統(tǒng)的設計與實踐操作。

-第13-16周：綜合項目設計、實驗報告撰寫及課程復習。

2.教學時間：

-理論教學：每周安排2課時，分別在周一和周三下午進行。

-實驗教學：根據(jù)課程進度，每周安排1-2課時，集中在周四下午進行。

-課下輔導：每周安排1課時，根據(jù)學生需求，在周五下午提供答疑和輔導。

3.教學地點：

-理論教學：在河北工程大學指定教室進行。

-實驗教學：在學校PLC實驗室進行，確保學生能夠親自動手操作設備。

4.考試安排：

-期中考試：安排在第8周，考試時間為2課時。

-期末考試：安排在課程結束前，具體時