机电一体化设备的PLC控制
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  课程设置    

《机电一体化设备的PLC控制》课程服务对象主要面向高职学生和学习初中级PLC应用技术的社会学习人员,也可供PLC应用技术教学的教师和本科学生学习的参考。课程主要以三菱PLC为主流机型展开。课程内容包括:PLC结构和工作原理、基本指令编程、步进指令编程(状态转移图编程)、功能指令应用、485通讯、特殊功能模块应用、PLC与变频器综合应用等。课程结构由网络课堂(有课程要求、课程学习指导、项目任务书、项目实施和知识技能点在线教学(课件、视频或自主学习指导材料)、项目报告撰写指导、课程作业)、课程拓展内容(PLC综合项目、工程项目、虚拟实训、技术交流等)和素质提升等构成。

课程特点是形式多样、内容丰富、资源量大。

一、专业课程体系的建设

1.建设理念
   从高职人才培养的要求出发,根据图1所示的专业课程体系设计思路,对本地区大量的 企业行业进行 实地 问卷 调研 ,通过校企双方反复研讨,经同行专家(企业专家、兄弟院校专 家、行业专家)的 论证 ,提出了 “以就业为导向,以职业素养为核心,促进学生的可持续发展为目标” 的专业教学理念,制定了本专业 培养目标:培养具有良好职业素养,掌握电工电子基础、机械基础、检测技术、计算机应用与控制技术、液压与气动技术的基础理论知识,具有自动化设备和自动化生产线的安装、调试、维护、检修、管理和基本销售技能的高技能型人才的培养目标
2. 专业职业岗位、岗位职责、岗位能力和学习领域关系
   基于上述的调研和论证,确定了行业和企业对本专业人才需求的职业岗位、岗位职责、岗位能力要求和专业学习领域,见表1所示。    
表1  专业对应的职业岗位、岗位职责、岗位能力和学习领域
    备注:表中画下划线标注为《机电一体化设备的PLC控制》学习领域所训练的不同岗位能力
职业岗位
岗位职责
岗位能力要求
学习领域
学习领域名称
训练岗位能力编号
基础职业岗位
机械绘图员
1.完成机械各类图纸的识读、绘制、归档和管理;
2.简单机械结构的设计;
3.编制产品使用手册;
4.协助完成各类文件制作和管理。
1.能熟练使用机械CAD绘图软件和国家有关机械制图设计规范和标准,正确绘制和识读各类机械图纸;
2.能设计简单的机械结构;
3.能熟练使用计算机、常用办公软件、图形处理软件等进行技术文件和其他文件的处理;
4.具有一定的外语应用能力;
5.具有较强分析问题解决问题的能力;良好的自我调节、适应能力,协调沟通能力;较强的语言表达和文字表达能力;工作责任心强,吃苦耐劳、严谨细致、勤奋踏实,有良好的创新和团队合作精神。
工程制图
1、3、5
工程制图综合实训
1、3、5
机械基础
1-3、5
计算机基础与网络
3
大专英语
4
专业英语
3、4、5
顶岗实习
1-5
毕业设计
1-5
电路绘图员
1.绘制电子产品的电路原理图和PCB板图,编制相应的技术文件;
2.绘制电气工程原理图、安装图,以及编制相应的技术文件。
除具备机械绘图员岗位能力外,还应具备以下能力:
1.熟悉常用电器、电子元器件原理、结构和性能,并能正确应用;
2.能熟练使用电气电路图绘制软件和国家标准和规范,绘制电气控制系统原理图、接线图和安装图等;
3.能熟练使用电路 设计 软件和国家有关电气制图设计规范和标准,正确绘制电子产品原理图和PCB板图。
4.   能熟练编制相关技术文件。
电工基础
1、2、4
电工综合实训
1、2、4
电子技术基础
1、3、4
电子综合实训
1、3、4
电路CAD
1-4
顶岗实习
1-4
毕业设计
1-4
核心职业岗位
初、中、高级电工
1.高、低压线路、电机和电气设备的安装、保养、维护和检修;
2.保证安全供电,保证电气设备正常运转;
3.检查安全用电,节约用电,保持电气设备清洁;
4.做好巡回检查记录,做好交接班记录。积累好原始资料。
5.自动化设备电控系统的安装、调试和维护
除具备 电路绘图员的岗位能力 外,还应具备以下能力:
1.       能设计、安装、调试、维护继电器控制系统;
2.   能正确应用PLC技术、变频器技术设计、安装、调试、维护PLC控制系统;
3.    能正确应用电工技术、电子技术、单片机技术,设计电子产品;
4. 能安装、保养、维护和检修高、低压线路、电机等电气设备,并具有良好的节约习惯;
5. 能熟练使用常用的各种工具、量具、仪器仪表;
6. 能严格遵守安全用电操作规程,严格执行电工技术操作规程;
7. 能熟练的编制相关技术文件
电工基础
1、4-7
电工综合实训
1、4-7
电子技术基础
1、3、5-7
电子综合实训
1、3、5-7
机电一体化设备的PLC控制
1、2、4-7
机电一体化设备的PLC控制综合实训
1、2、4-7
电工安全知识
1、4-7
专业技能证书综合实训
1-7
单片机应用技术
1、3、5-7
单片机综合实训
1、3、5-7
变频与伺服
1-7
传感器应用
1-3、5-7
顶岗实习
1-7
毕业设计
1-7
自动化设备和自动生产线安装、调试、维护和维修员
1.自动化设备和自动生产线机械部分的安装和调试;
2.自动化设备和自动生产线气动系统、电控部分设计、安装和调试;
3.自动化设备和自动生产线整机调试、维护、故障诊断、维修、管理和售后服务;
4.自动化设备和自动生产线技术文件的制定与管理。
除具备初中高及电工的岗位能力外,还应具备以下能力:
1. 能够设计自动化设备和自动生产线的 气动部分、 电气控制部分和整机控制系统;
2. 熟练完成自动化设备和自动生产线 机械部分、气动系统、 电气部分、整机的安装、调试、维护、故障诊断维修、 管理和售后服务;
3. 能应用PLC、变频器、 组态软件、触摸屏等自动化设备和自动生产线常用设备 和软件
4.  具备 工业网络 、现场总线、伺服系统的基本应用能力;
5. 能够独立完成自动化设备和自动生产线技术文件的编制
机电一体化设备的PLC控制
1-5
机电一体化设备的PLC控制综合实训
1-5
变频与伺服
2,4,5
组态与触摸屏
1-5
现场总线技术
1-5
液压与气动
1-3
自动生产线安装与调试
1-6
自动生产线安装与调试综合实训
1-6
传感器应用
2-4
顶岗实习
1-6
毕业设计
1-6
拓展职业岗位
设备管理员
1.设备出入库、回收管理,设备台帐记录,设备技术资料的完善归档;
2.制定设备维修保养计划,并定期或不定期维修保养,作好记录;
3.设备运行期间,确保安全,随时巡查,发现问题及时处理;设备停运期间,按时检查并试运行,并作好记录;
4.定期对设备操作工进行指导和培训;
5.对提高设备利用率、降低设备能耗进行统筹、监控,并提出改进方案。
除具备自动化设备和自动生产线的安装、调试、维护和维修的岗位能力外,还应具备以下能力:
1.  能应用科学的设备管理知识和方法管理设备;
2.  能独立制定和 编写 设备保养 、维修计划, 设备操作 、保养规程;能正确、完整记录 设备 台帐,设备技术资料管理有序;
3.  熟悉所管理设备的原理、性能、特点、性能参数、价格等;
4.  能及时发现设备初期故障,正确诊断,及时处理;
5.  能提出提高设备利用率、降低设备能耗的改进措施。
6.  能掌握相关的安全生产法律、法规、条例及各项规定;
设备管理与维修
1-6
企业管理
6
生产管理
5、6
顶岗实习
1-6
设备销售员
1.拟定合理的销售计划;
2.认真做好销售流程各环节的工作;
3.高标准地为客户提供优质服务和妥善处理客户投诉,维护老客户,拓展新市场;
4.及时如实地向上级汇报或反馈市场信息;
5.熟悉与销售产品相关法规,消费者相关法规等;
6.忠诚于企业,热爱销售职业,专注销售工作。
除具备自动化设备和自动生产线的安装、调试、维护和维修的岗位能力外,还应具备以下能力:
1.讲求销售礼仪,注重职业形象;
2.熟悉企业发展历史、规模、经营方针、规章制度等;
3.能掌握销售产品的性能、用途、价格、使用方法、维修、保养及管理程序等;了解市场上竞争产品的优劣情况;
4.善于分析和了解客户的特点;
5.懂得市场营销学的基本理论,掌握销售、市场调查和预测的基本方法;
6.了解国家规范经济活动的各种法律;
7.具有良好的身体素质 健康的体魄。
市场营销
1-7
企业管理
1、2
顶岗实习
1-7
    从表1看出,专业职业岗位中,机械绘图员和电路绘图员为专业的基础职业岗位, 初中高级电工 、自动化设备和自动生产线安装、调试、维护和维修岗位为专业核心职业岗位,设备管理员和设备销售员为专业的拓展职业岗位。岗位的设置从基础岗位到拓展岗位,岗位 能力存在被包含的关系如图2所示。
    这样的岗位群,包含了设计过程的绘图,生产过程的安装、调试,设备的销售,售后的维护和检修,形成了服务于机电一体化设备的设计、生产、销售和使用的一条龙岗位群。
    依据对岗位职责、岗位能力要求和学习领域的分析结果,确立了专业课程系。
二、课程的性质
1. 课程设置取决于核心岗位能力要求
   从表1和图2可知,依据核心岗位(初中高级电工、自动化设备和自动生产线自动生产线安装、调试、维护和维修员)能力要求(正如表1中下划线标注部分),有必要开设《机电一体化设备的PLC控制》课程。
2. PLC应用技术是自动化设备和自动生产线控制技术必然的选择
   实现设备和生产线自动化的核心技术是工业控制计算机,可编程控制器(PLC)就是常用工控机之一,它是实现设备自动化的灵魂。因此学生要适应初中高级电工和自动化设备和自动生产线安装、调试、维护和维修岗位,必须掌握PLC应用技术,因此课程内容围绕PLC应用技术展开。
3. 课程与其它课程的关系
   具备机械CAD、电路绘图、电工、电子和传感器应用技术是掌握PLC应用技术的基础。由于要掌握PLC组成、硬件结构、工作原理和基于PLC的控制系统,就需要识读、设计和绘制硬件电路,这就需要电工电子技术、电路绘图软件应用技术、传感器技术等;因此,学习《机电一体化设备的PLC控制》课程前,需要开设《电工技术》、《电子技术》、机械和电路的绘图软件使用和《传感器应用》相关课程。
   同时自动化设备和自动生产线的控制又是围绕PLC技术应用展开,对于一个控制功能复杂、可靠性高、精度高、控制方便、人机互动好的PLC控制系统,根据控制功能需求,可能需要扩展变频器,控制电机调速;扩展触摸屏和组态软件,实现良好的人机互动;扩展伺服控制,实现位置的精确定位;扩展现场总线,实现PLC多机通讯和网络通讯等,因此后续课程开设的有:自动, 生产线安装与调试、变频与伺服、现场总线技术、触摸屏与组态、毕业实习、毕业设计。课程的衔接如图3所示。
   由此可知,《机电一体化设备的PLC控制》课程是连接专业基础课程和专业核心课程的纽带。是计算机控制技术专业的必修核心课程之一。

三、 课程的作用
   随着社会的发展,对现代职业人的要求越来越高,为了适应当今就业形势,本专业已从传统的知识传授转向全面提高学生职业素养,以达到适应当今社会快速的发展。课程的具体作用如图4所示。
     1.培养学生的职业道德
     课程实施过程当中,时时处处注重学生职业道德的规范。首先老师率先垂范,为人师表,要求学生做到的,自己一定做到做好。通过采用项目导向、任务驱动、分层分组、自主探究学习、互助学习等教学法,激发学生对课程的兴趣,耐心引导学生干一行,爱一行,引导学生喜爱专业,努力学习。处处严格要求学生诚实守信、文明礼貌、尊重老师、尊重同学。引导学生在组内、组间项目结果评价的公平公正,提倡学习中以强帮弱,引导学生积极主动整理实训室,辅助教师完成教学工作,从细微之处培养学生的职业道德。
     2. 培养学生职业意识
     学生职业意识的培养贯穿整个三年的学习过程,入学时进行专业的介绍,使学生了解专业的培养目标,专业相应的职业岗位等,课程实施过程中,结合课程所涉及的职业岗位的知识和技能,进行具体职业意识的教育,实训实践环节,尤其是院外实训使学生亲历职业岗位,和企业技术人员交流,进一步加深对职业意识理解。使学生充分把握社会需求和用人要求,明确职业岗位的特点、专业能力的要求,增强学习的目的性。
     3.培养学生的职业能力
     课程通过以项目导向、基于工作过程的任务驱动,采取学生分组分层、主动学习教学模式,不仅使学生熟练掌握PLC应用的相关知识,而且具有安装、调试、维护和维修基于可编程控制器的工业自动化设备的能力。
     课程教学过程中重点突出学生自主学习、探究学习,小组互助学习、组间竞争学习等方式,充分发挥学生的主体作用。课程项目采用开放式,除老师指定项目外,学生可以自主提出项目,进行实施。这样不仅提高了学习兴趣,培养了学生的创新意识,更是收到了良好的学习效果。
课程项目实施过程中,通过项目的工业背景的调研、项目相关资料的查询、项目的方案设计和论证、项目实施、项目汇报和答辩、项目报告的撰写等环节,培养了学生的语言和文字表达能力、获取信息能力、组织管理能力、与人沟通能力、团结协作能力。
     4.培养良好的职业习惯
     学生良好职业习惯的养成并非一朝一夕,入学开始,就从学生的生活、学习等各个方面、每个环节渗透着良好习惯的培养。尤其是学生在课程学习过程中,通过项目教学、自主学习、互助学习、竞争学习、分组分层等学习方式,活跃课堂,吸引学生的兴趣,充分营造学生主动学习氛围,使得学习能力强的同学主动学,学习兴趣一般的同学影响着跟着学,学习兴趣差的同学带着学。小组内互相帮助,同学为了小组的荣誉积极上进。组与组间比能力、比道德、比精神,形成良性竞争氛围。使得学生的生活行为习惯、学习行为习惯、动手行为习惯、与人交往的行为习惯都相继得以锻炼和提高,同时也促进了同学社会行为习惯的规范,真是一举多得。
     5.职业精神的培养
     以学生为主体、教师为主导,采取项目教学、自主学习、互助学习、竞争学习、分组分层等学习模式,引导学生探索科学的分析问题和解决问题的方法,并上升到解决一般问题;引导学生探索如何从完成规定项目上升到驾驭任何一般项目的方法;引导学生探索如何从分析现有事物的特点、性质和不足,对其进行改进,进而达到创新的目的;引导学生树立“胜不骄,败不馁”的良好心态和自信心。由此培养学生干一行、爱一行的乐业精神;凭本领劳作、为小组争光的敬业精神;珍惜学习机会、刻苦专研的学习精神;严谨求实、一丝不苟认真负责的求真精神;恪尽职守、吃苦耐劳、踏实肯干的实干精神;服务社会和他人的奉献精神;顾全大局团结协作的团队精神;敢为人先、勇于实践的创新精神。

    总之,课程教学以学生为主体,培养学生独立思考、分析问题和解决问题和创新能力;以教师为主导,培养学生科学的学习方法、规范的操作技能、严肃的工作作风、实事求是的做事态度,团结互助的协作能力,勇于开拓的创新精神;以校企合作为载体,提升学生专业技能及和职业岗位的融合,最终达到提高学生职业素养,为今后的可持续发展奠定基础。


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