自动化生产线课程标准.docx
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自动化生产线课程标准
自动化生产线组装与调试课程标准
发布日期：
2011-4-1110:
13:
34作者：
湖南机电职业技术学院点击次数：
314
《自动化生产线组装与调试》课程标准
课程编码：
30202027课程类别：
专业必修课
适用专业：
机电一体化技术（试点班）课程管理单位：
电气工程系
学时：
72学分：
3
制定日期：
2011.03.20
第一次修订日期：
第二次修订日期：
1、课程概述
1.1课程性质
本课程是机电一体化专业的专业核心课程，是一门综合性主干课程。
根据机电一体化技术专业培养目标和岗位需求，确定“自动化生产线组装与调试”为该专业的核心课程。
本课程针对的职业岗位是自动化设备与生产线的维修电工、车间电气技术员、安装调试维修工、PLC程序设计员、技术改造员及系统维护技术员等岗位，具有设备技术改造、运行分析、故障检测、维修保养及编写整理技术文档等专业技能，能在生产一线从事机电和自动化控制设备的操作、调试、维护、生产组织与管理工作及技术服务等工作。
以及培养学生观察和分析问题、团队协助、沟通表达等能力和综合素质。
本课程是学生在到企业进行生产实践前对所学专业知识的一次综合应用，是学生在校的一次大练兵，也是进一步进行毕业设计和技师考证学习课程的基础。
课程适用于高等职业教育三年制机电一体化及相近专业学生。
1.2课程定位
本课程是机电一体化专业的专业核心课程，涉及机械、气动、传感器、电机与拖动、电子电路、电气控制、PLC及网络控制等诸多知识和技能，是对以上领域的一体化、系统化处理过程，对于培养学生的机电一体化与自动化技术综合应用水平，提高学生的工程实践能力具有重要的意义。
应通过把课堂教学、实践教学、机电一体化综合实训和毕业设计、自动化生产线技能竞赛有机地结合一体，提高学生的工程实践能力应用能力。
1.2.1本课程在专业人才培养过程中的地位及作用：
本课程以项目教学为基点，学习项目按照难易程度依次递进的思路设计的。
通过该系列项目的学习，反复训练，学生不但能够掌握自动化生产线及设备的操作能力、元器件识别和应用能力、设备的安装调试能力、故障检修和设备维护能力、联网能力，自动线的简单设计能力，还能够全面培养其职业规范、职业道德和纪律等综合素质，通过学习的过程掌握工作岗位需要的各项技能和相关专业知识。
1.2.2与其他课程的关系
先行课程包括机械制图、机械基础、电工电子、电机与拖动、电气控制与PLC、液压与气动、传感器技术等；后续课程为毕业设计、顶岗实习。
2、课程目标:
通过本学习领域的学习，培养学生以下目标：
2.1知识目标：
Ø熟悉自动化生产线控制系统的结构和基本功能；
Ø掌握自动化设备及生产线常用机械结构和装置的工作原理；
Ø熟悉气动元件的结构和应用，基本气动回路的工作过程；
Ø掌握传感器等电气原件的结构、特性、应用和选择规则；电气元件装配工艺，调整、检测元件安装精度方法；
Ø掌握步进电机定位控制和变频器参数设置方法；
Ø掌握自动化生产线控制系统PLC通讯方法和通讯协议。
Ø掌握典型自动化设备及生产线常用电路、电气、传感、控制等元器件的工作原理与选用方法；
Ø能够读懂典型自动化设备及生产线的机械、电气、气路系统原理图；
Ø掌握典型自动化设备及生产线的操作、拆装、调试、控制软硬件设计、维护以及故障诊断与排除的方法。
2.2技能目标：
Ø能正确识别典型自动化设备及生产线上常用机械结构和电气、气动、检测等元器件；
Ø能正确使用典型自动化设备及生产线上的常用仪器仪表和工具；
Ø能按照典型自动化设备及生产线的机械、电气、气路系统原理图进行元器件的选用、连接与调试；
Ø能拆装各种自动机机构与元器件；
Ø能正确操作典型自动化设备及生产线的各个模块单元；
Ø能对典型自动化设备及生产线进行硬件配置、程序设计、并实施控制；
Ø能够维护保养典型自动化设备及生产线系统；
Ø能进行典型自动化设备及生产线系统常见故障的排除。
2.3情感与态度目标：
Ø培养学生乐与思考、敢于实践、做事认真的工作作风
Ø培养学生好学、严谨、谦虚的学习态度
Ø培养学生健康向上、不畏难、不怕苦的工作态度
Ø培养学生良好的职业道德，职业纪律
Ø培养学生遵循严格的安全、质量、标准等规范的意识
Ø培养学生自我检查、自我学习、自我促进、自我发展的能力
Ø培养学生善于沟通交流和团队协助的能力
Ø培养学生敢于创新、敢于发现的能力
Ø培养学生项目管理应用的能力
3、课程内容与要求、参考学时、教学方法建议
4、课程实施建议
表1项目教学内容及课时
项目编号
能力训练、项目名称
知识内容及要求
技能内容及要求
训练方式手段及步骤
参考课时
备注
项目一
自动化生产线的认识
自动化生产线的知识：
1.自动化生产线的组成与功能；
2.一般机械动作原理；
3.液压与气动控制的相关知识；
4.现场总线控制技术的发展与应用
5.传感器在自动化生产线上的应用
1.能正确认识自动化生产线上常用传感器，控制元件及驱动控制单元；
2.能掌握各气动元件的作用；
3.理解一般机械动作原理的能力；
项目驱动法
多媒体讲授法
师生互动法
学生讨论法
提问引导
巡回指导法
2
必选项目
项目二
上料检测单元的装配与调试
料仓工作台的装配：
1.能安装工件推出与支撑及旋转物料台部分
2.能安装气缸推料机构部分
传感检测技术：
1.能描述磁感应接近开关的使用
2.能描述漫射式光电传感器调节与使用
气缸工作及气动回路的控制：
1.1、能描述气源、电磁阀组、双动气缸、节流阀的作用；
2.2、能设计气动控制回路；
电气控制：
1.能描述上料检测单元的工作任务；
2.能设计上料检测单元电气接线；
3.能用PLC控制供料过程并编程；
4.能建立网络控制方法；
1.理解一般机械动作原理的能力；
2.使用气动元件的能力；
3.使用PLC编程控制电动机、电磁阀的能力；
4.会选用工具进行料仓工作台的装配；
5.会测试磁感应接近开关和漫射式光电传感器动作信号，并调节动作信号；
6.能连接气动控制回路；
7.能对供（下）料单元电气连线；
8.会按照动作顺序进行梯形图编程，
9.能调试程序，完成动作要求；
10.会网络控制编程方法。
项目驱动法
多媒体讲授法
师生互动法
学生讨论法
动手操作法
头脑风暴法
提问引导
巡回指导法
16
必选项目
项目三
搬运分拣单元的装配与调试
气缸工作及气动回路的控制：
1.能描述薄型气缸、气动手指的作用；
2.能设计气动控制回路；
3.气动机械手的结构与调试；
4.旋转气缸原理与应用；
电气控制：
1.能描述搬运分拣单元的工作任务；
2.能设计搬运分拣单元电气接线；
3.能用PLC控制搬运分拣单元的过程并编程；
4.能建立网络控制方法。
1.会选用工具进行搬运单元的装配；
2.会调整两条直线导轨的平行；
3.能连接气动控制回路；
4.能对搬运单元电气连线；
5.会按照动作顺序进行梯形图编程，能调试程序，完成动作要求；
6.会网络控制编程方法。
项目驱动法
多媒体讲授法
师生互动法
学生讨论法
动手操作法
头脑风暴法
提问引导
巡回指导法
12
必选项目
项目四
加工与检测单元的装配与调试
加工单元的装配：
1.物料台及滑动机构
2.加工冲压机构
3.步进电机的原理与应用
气缸工作及气动回路的控制：
1.能描述薄型双导杆气缸、单杆气缸的作用
2.能设计气动控制回路
电气控制：
1.能描述加工与检测单元的工作任务；
2.能设计加工与检测单元电气接线；
3.能用PLC控制加工过程并编程；
4.能建立网络控制方法。
1.能描述薄型双导杆气缸、单杆气缸的作用
2.会选用工具进行加工与检测单元的装配；
3.能连接气动控制回路；
4.能正确使用步进电机；
5.能对加工与检测单元电气连线；
6.会按照动作顺序进行梯形图编程，能调试程序，完成动作要求；
7.会网络控制编程方法。
项目驱动法
多媒体讲授法
师生互动法
学生讨论法
动手操作法
头脑风暴法
提问引导
巡回指导法
12
与项目七二选一
项目五
搬运安装单元的装配与调试
机械装配：
1.机械手、塔吊臂的结构与功能；
2.直线导轨与工作台的结构；
3.安装支架的结构与功能；
电气控制：
1.能描述供料单元的工作任务；
2.能设计供料单元电气接线
3.能用PLC控制供料过程并编程；
4.能建立网络控制方法。
1.会选用工具进行搬运安装单元的装配；
2.会调整两条直线导轨的平行；
3.能连接气动控制回路；
4.能对搬运安装单元电气连线；
5.会按照动作顺序进行梯形图编程，能调试程序，完成动作要求；
6.会网络控制编程方法。
项目驱动法
多媒体讲授法
师生互动法
学生讨论法
动手操作法
头脑风暴法
提问引导
巡回指导法
12
必选项目
项目六
安装单元的装配与调试
机械装配：
1.简易料仓机构
2.落料机构
3.回转物料台
4.吸盘机械手
气缸工作及气动回路的控制：
1.能描述气动摆台、导向气缸和旋转气缸的作用；
2.能设计气动控制回路；
电气控制：
1.能描述安装单元的工作任务
2.能设计安装单元电气接线
3.能用PLC控制加工过程并编程
4.能建立网络控制方法
1.会选用工具进行安装单元的装配；
2.会安装并调整吸盘机械手和摇臂部件；
3.能连接气动控制回路；
4.能对安装单元电气连线；
5.会按照动作顺序进行梯形图编程，能调试程序，完成动作要求；
6.会网络控制编程方法。
项目驱动法
多媒体讲授法
师生互动法
学生讨论法
动手操作法
头脑风暴法
提问引导
巡回指导法
12
选做项目
项目七
分类单元的装配与调试
机械装配：
1.滚珠丝杠、滑杆推出部件、分类料仓的安装；
2.电机支架、步进电机、步进驱动器、联轴器的安装
传感器的测试与应用：
1.光纤检测装置的安装
2.光纤传感器检测头、放大器的组成和应用
3.光纤式光电开关灵敏度调节。
电气控制：
7.描述分类单元的工作任务
8.分类单元电气接线；
9.成品分类单元过程的PLC控制及编程；
10.人机界面与plc联合控制；
11.成品分类单元的本地控制和网络控制方法。
1.会选用工具进行分拣机构的装配，能进行机构安装；
2.会测试光纤传感器动作信号，并调节动作信号灵敏度；
3.能连接气动控制回路并作多气缸动作协调；
4.能操作变频器进行调速控制；
5.能对成品分类单元电气连线；
6.会按照动作顺序进行梯形图编程，能调试程序，完成动作要求；
7.能用高速计数功能编程；
8.能用人机界面控制分拣单元的运行；
9.会网络控制编程方法。
项目驱动法
多媒体讲授法
师生互动法
学生讨论法
动手操作法
头脑风暴法
提问引导
巡回指导法
12
与项目四二选一
项目八
主控单元的装配与调试
1.现场总线控制的相关技术；
2.工业触摸屏的相关知识；
3.MCGS工业组态监控软件的应用；
4.S7-300/400的相关知识；
5.伺服系统的相关知识；
1.能正确安装PLC和触摸屏；
2.能用DP通信电缆将各站的EM277模块连接；
3.能正确安装PROFIBUS-DP电缆并进行联网通讯；
4.能正确配置参数，成功使用触摸屏进行控制。
项目驱动法
多媒体讲授法
师生互动法
学生讨论法
动手操作法
头脑风暴法
提问引导
巡回指导法
18
必选项目
4.1实训条件
理实一体化实训室，视频录像、投影设备、相关仪器仪表等。
4.2师资条件
本课程要求教师既能进行理论教学，又能进行实践教学辅导，尤其是对行动导向教学法要有一定的研究。
承担本课程的教师以团队形式进行授课，达到教师理论与实践优势的互补；并聘请企业的兼职教师讲授故障案例，拓展学生的能力；教学团队以3或4名教师组成为宜。
4.3教材与教学资源
4.3.1推荐教学教材
《自动化生产线安装与调试》吕景泉中国铁道出版社2009
《自动线与工业机械手技术》王建明天津大学出版社2009
《自动化生产线组装与调试》鲍风雨机械工业出版社2009
4.3.2推荐教学参考书：
廖常初《S7-300/400PLC应用教程》机械工业出版社2008.03
吴卫荣《传感器与PLC技术》中国轻工业出版社2009.03
4.3.3推荐教学参考网站
网易电气
中国工控网
传感器世界
5、课程标准
5.1合格标准
1）旷课不超过8节
2）平时成绩不低于20分
3）总分大于或等于60分
4）没有不诚信行为
5.2成绩构成
表2成绩构成表
学习项目
项目1：
自动化生产线认识
项目2：
上料检测单元的装配与调试
项目3：
搬运单元的装配与调试
项目4：
加工与检测单元的装配与调试（与项目7二选一）
项目5：
搬运安装单元的装配与调试
项目6：
安装单元的装配与调试
项目7：
分类单元的装配与调试（与项目4二选一）
项目8：
主控单元的装配与调试
分数比值
5%
20%
10%
15%
15%
15%
15%
20%
合计
100%
5.3考核内容：
学习态度、知识与技能、综合素质表现
5.4考核方案：
考核内容、标准与方式
表3项目考核评价标准
公共考核点
建议考核方式
评价标准
优
良
及格
工作与职业操守（30%）
教师评价
学生自评、互评
安全、文明工作，具有良好的职业操守
安全、文明工作，职业操守较好
没有出现违纪违规现象
学习态度（30%）
教师评价
学习积极性高，主动性好，虚心好学
学习积极性较高
没有厌学现象
团队合作（20%）
学生互评
具有良好的团队合作精神，热心帮助小组其他成员
具有较好的团队合作精神，能帮助小组其他成员
能配合小组完成项目任务
交流与表达（10%）
教师评价
学生互评
能用专业语言正确流利的展示项目成果
能用专业语言正确较流利的阐述项目成果
能用专业语言基本正确阐述项目，无重大失误
组织协调能力（10%）
教师评价
学生互评
能根据工作任务对资源进行合理分配，同时正确控制、激励和协调小组活动过程
能根据工作任务对资源进行较合理分配，同时较正确控制、激励和协调小组活动过程
能根据工作任务对资源进分配，能协调小组工作，小组活动没有散乱无章
6、教学设计
6.1课程教学设计原则要求
课程设计的思路是基于工作过程的项目化教学。
以适应岗位需求为目标，以工作过程为导向，基于工作任务处理好知识、能力与素质的关系；以培养专业技术能力为主线，处理好基础理论与专业知识的关系，突出人才培养的应用性和针对性，实现教学的整体优化，保证课程目标和培养目标的实现，符合本专业培养从事电气自动化及电子技术应用系统的运行、改造、安装、维修、电子产品制作和管理等工作的高等技术应用性专门人才的培养目标，如图1所示。
图1课程设计思路
本课程以机械制造和装备自动化为研究内容，项目设计以“应用”为线索，充分开发校内设备资源，同时考虑到周边环境和自动化技术发展的需要，以THMSRX-2型柔性生产线为工作对象构建课程体系内容，主要从工作对象的工作原理、结构组成、工艺要求、功能要求和系统总体规划出发，课程采用“岗、课相融通，教、学、做一体化”的教学模式，要求学生了解自动化设备和生产线安装与调试相关知识，如安全文明生产的规程规范，电气元件的特性和选用，工具、仪器和仪表的使用，学习自动化设备和生产线的资源配制和规划，机、电、气的安装，信号检测，程序设计及调试、故障诊断与维修及工程文件的编制、归档等内容，并能将学过的典型知识举一反三，迁移其它不同的产品或生产设备。
让学生具备设备技术改造、运行分析、故障检测、维修保养及编写整理技术文档的等专业技能，学生毕业后主要面向工业企业，能在生产一线从事机电和各种自动化生产设备、自动化设备及各种电子设备的操作使用、装配、养护、调试、维护、生产组织与管理工作及技术服务等工作，并对新产品具有一定的开发能力和技术改造能力。
总之，本课程应用技术课程秉承“做中学，学中做”的原则，以职业能力培养为核心，根据自动化设备与生产线的工作过程来设计项目。
以学习型工作任务为载体，按任务的实施过程开展教学，培养学生自动化控制系统的安装、调试、维护等综合运用能力和工作方法、劳动组织方式等职业素养。
6.2课程教学设计参考方案
表4项目二子项目一传感器的安装与调试项目教学实施设计表
步骤
工作过程
工作任务
教学组织
学时
1
资讯
展示生产线上的传感器，明确工作任务，将常用传感器资料及任务发给学生，提供必要的参考资料，教师讲解必要的理论知识
使学生明确工作任务，为学生讲解理论知识，接受学生咨询
2
2
决策
计划
为学生提供所需的工具，分配传感器，审核学生制定的工作计划，并提出修改意见，
指导学生进行传感器件检测，指导学生常用仪器及检测仪器的使用方法，接受学生咨询并监控指导学生实际操作
2
3
实施
检查
组织学生实际操作，按工艺要求联接电路，对学生的操作和测试进指导，监控学生的操作并纠正错误
指导学生画装配草图，检测元件，按工艺要求联接电路，掌握传感器的安装与调试方法，接受学生咨询
6
4
验收
评价
对学生的操作进行验收和综合评估，进行改进或创新讨论
验收传感器的装配质量，考核对常见故障的分析与排除能力，改进或创新意见，项目小结
2
表5项目二子项目一教学情境考核评价标准
标准
等级
●掌握常用传感器的特性
●掌握磁控开关、光电开关、光纤传感器的工作原理
●掌握常用仪器、工具的使用方法
●能正确安装常用传感器并进行调试
●遵守纪律
及格
●熟练掌握常用传感器的特性，能用常用仪器对传感器进行测试，判断其质量好坏
●熟练掌握常用仪器的使用方法
●基本上能按装配工艺求，安装传感器
●具有良好的工作态度，有一定的团队合作精神
中等
●掌握各传感器的作用，并能根据要求选择
●能熟练使用常用仪器对电路进行测试
●能按装配工艺要求，，安装传感器
●团队合作意识较强
良好
●能对传感器进行调试、测试
●能分析并排除电路的一般故障
●有较强的分析问题和解决问题的能力
优秀
说明：
Ø评价内容：
基本知识技能水平评价；方案设计能力评价；
任务完成情况评价；团队合作能力评价；工作态度评价。
Ø评价方式：
自评；小组成员互评；教师评价。
其他项目的设计内容，同上类似。
7、其他说明
建设目标和方向
1、加强校外实训基地建设和校企合作，引进企业实用技术人才，探索工学结合新途径，提高教学效率。
2、探索和开拓行业前沿优势控制技术。
3、以就业需求为导向，不断丰富知识点，完善本课程的专业性、适用性。
4、寻求一种卓有成效的教学新思路，努力使本课程向精品课和示范课程转变。
5、本课程因是新设课程，本课程标准应经多次完善后方可实施。
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