自动生产线控制技术.docx
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自动生产线控制技术
《自动生产线控制技术》课程标准
课程名称：
自动生产线控制技术
适用专业：
机电一体化技术、电气自动化技术
教学模式：
理实一体
总学时：
32
实践学时：
4
第一部分前言
一、课程性质
本课程是机电一体化专业的专业选修课程，是一门综合性课程。
根据机电一体化技术专业培养目标和岗位需求。
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。
二、课程设计理念
1.坚持以高职教育培养目标为依据，按照“以能力为本位，以职业实践为主线，以项目课程为主体的情景化专业课程体系”的总体设计要求，遵循“结合理论联系实际，以应知、应会”的原则，以培养锻炼职业技能为重点。
2.注重培养学生的专业逻辑思维能力和专业实践能力。
3.把创新素质的培养贯穿于教学中。
采用行之有效的教学方法，注重发展学生专业思维和专业应用能力。
4.培养学生分析问题、解决问题的能力。
三、课程设计思路
我们围绕机电一体化技术相关工作需要，深入企业，与企业联合，确定了本课程的课程目标，根据项目组织教学内容，每个项目包含具体的生产实践技能，针对技能要求选择理论知识，不求理论的完整性，只求理论的实用性，以能懂够用为准则，强化理论的服务性。
依据工作任务完成的需要、高等职业院校学生的学习特点和职业能力形成的规律，按照“学历证书与职业资格证书嵌入式”的设计要求确定课程的知识、技能等内容。
依据各项目的内容总量以及在本课程中的地位分配各项目的课时数。
学习程度用语主要使用“了解”、“理解”、“能”或“会”等用语来表述。
“了解”用于表述事实性知识的学习程度；“理解”用于表述原理性知识的学习程度；“能”或“会”用于表述技能的学习程度。
第二部分课程目标
一、课程目标
通过项目教学活动，本课程是机电一体化专业的专业课程，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。
二、职业能力目标
（一）、知识目标
◆熟悉自动化生产线控制系统的结构和基本功能；
◆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；
◆熟悉气动元件的结构和应用，基本气动回路的工作过程；
◆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；
◆掌握步进电机定位控制和变频器参数设置方法；
◆掌握自动化生产线控制系统PLC通讯方法和通讯协议。
◆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；
◆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；
◆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。
（二）、能力目标
◆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；
◆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；
◆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；
◆能拆装各种自动机机构与元器件；
◆能正确操作典型自动化设备及生产线的各个模块单元；
◆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；
◆能够维护保养典型自动化设备及生产线系统；
◆能进行典型自动化设备及生产线系统常见故障的排除。
（三）、素质目标
◆培养学生乐与思考、敢于实践、做事认真的工作作风
◆培养学生好学、严谨、谦虚的学习态度
◆培养学生健康向上、不畏难、不怕苦的工作态度
◆培养学生良好的职业道德，职业纪律
◆培养学生遵循严格的安全、质量、标准等规范的意识
◆培养学生自我检查、自我学习、自我促进、自我发展的能力
◆培养学生善于沟通交流和团队协助的能力
◆培养学生敢于创新、敢于发现的能力
第三部分课程内容设计
一、课程项目设计
《自动生产线控制技术》项目设计
项目名称
子项目名称
教学模式
学时
1.自动化生产线的知识
1.1自动化生产线的组成与功能；
一体化教学
8
1.2一般机械动作原理；
一体化教学
1.3液压与气动控制的相关知识；
一体化教学
1.4传感器在自动化生产线上的应用
一体化教学
2.上料检测单元的装配与调试
2.1料仓工作台的装配
一体化教学
8
2.2传感检测技术
一体化教学
2.3气缸工作及气动回路的控制
一体化教学
2.4电气控制
一体化教学
3.搬运分拣单元的装配与调试
3.1气缸工作及气动回路的控制
一体化教学
2
3.2电气控制
一体化教学
4.加工与检测单元的装配与调试
4.1加工单元的装配
一体化教学
3
4.2气缸工作及气动回路的控制
一体化教学
4.3电气控制
一体化教学
5.搬运安装单元的装配与调试
机械装配
一体化教学
2
电气控制：
一体化教学
6.安装单元的装配与调试
机械装配
一体化教学
3
气缸工作及气动回路的控制
一体化教学
电气控制
一体化教学
7.分类单元的装配与调试
机械装配
一体化教学
3
传感器的测试与应用
一体化教学
电气控制
一体化教学
8.主控单元的装配与调试
工业触摸屏、伺服系统等的相关知识
一体化教学
3
总学时
32
二、项目内容及实施
包括项目及子项目名称、学时、学习目标、学习内容、教学方法和建议、工具与媒体、学生已有基础、教师所需执教能力要求。
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
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
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
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
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
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
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
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
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
第四部分实施建议与教学改革
一、教学评价与考核方式
（一）、对学生的评价
1.考核内容
2.考核方法
课程考核分成理论考核和实践操作考核两个环节。
本课程的成绩评定由平时成绩（30%）实践成绩（30%）和考试成绩（40%）两部分组成。
平时成绩包括上课出勤、课堂纪律、课堂提问、课程作业、单元测验、学习态度等。
实训成绩由每次实训成绩平均所得，包括实训时的动手能力、纪律、态度、实验报告等。
实践考核：
成绩总分为100分，按30%折合。
各组成部分和分值如下：
（1）考勤，20分，考核内容包含出勤率及实习纪律、劳动态度、尊敬师长等方面；
（2）动手能力，30分，考核内容包含工量具的正确使用，操作规范、技术熟练程度、安全生产及文明生产等方面；
（3）实习报告，20分，考核内容包含报告书写的基本格式（主题内容、实习时间、地点、指导教师、实训目的、具体操作步骤及方法、实训后的效果或收获等）、内容的详实程度及准确性、实习总结等方面。
（4）口试，30分，考核内容主要包括，结构及工作原理认识、拆装及维修流程、相关注意事项等。
期末考试为笔试，从试题库中抽取试题组成试卷，进行闭卷考试。
题型有判断题、选择题、填空题、简答题和综合分析题。
考分比例一般如下：
一般难度（50%）：
主要是概念题，必须掌握一些基本概念，各系统、总成的类型、组成、功用和工作原理等。
中等难度（35%）：
在掌握概念的基础上，能进行一些简单的分析、判断。
较高难度（15%）：
考核学生灵活掌握知识的能力，应具有综合分析能力，能对几个相关系统或整个系统的工作进行综合分析、判断。
（二）、对教师的评价
按照学校相关规定进行。
（三）、对课程体系的评价
按照《课程建设工作条例》评价。
二、教学建议
1.本课程在教学活动中，应立足于加强学生实际操作能力的培养，采用项目教学，提高学生的学习兴趣。
2.本课程的教学关键是现场教学，“教”与“学”互动，教师示范，学生操作，学生提问，教师解答、指导。
3.在教学过程中，按照职业要求，创设工作情境，强化实际操作训练；要紧密结合职业技能证书的考核，在实操训练中，使学生掌握相关的生产流水线知识。
4.在教学过程中，尽可能多的采用实物教学、多媒体教学、现场教学模式。
5.尽量采用小班化教学，利于理论与实践一体化教学。
6.教师应因材施教，着力培养学生对本课程的学习兴趣，从而提高学生的学习主动性和积极性。
7.教师应具有双师型工作能力，具有与课程内容相关的设备维修能力，边操作、边演示、边讲解。
三、评价建议
1.改革考核手段和方法，加强实践环节的考核，可采用过程考核和结果考核相结合的考核方法。
2.结合课堂提问、学生作业，平时测验、实验实训、及考试情况，综合评定学生的成绩。
3.应注重对学生动手能力和在实践中分析问题、解决问题能力的考核。
对在学习和应用上有创新的学生应特别给予鼓励，综合评价学生的能力。
四、课程资源的开发与利用
1.注重实训指导书和实训标准的开发和应用。
2.常用课程资源的开发和利用。
利用多媒体软件、电子教案、各系统总成实物以及实物等课程资源创设生动形象的教学情境，激发学生的学习兴趣，促进学生对知识的理解和掌握。
建议加强常用课程资源的开发，多媒体课程资源的数据库，努力实现跨学校多媒体资源的共享，以提高资源利用效率。
3.积极开发和利用网络课程资源。
从分利用网络信息资源，使教学媒体从单一媒体向多种媒体转变。
4.创造一体化教学设备条件。
具备进行多媒体教学和现场教学的专业教室；具备现代设备、流水线检测故障诊断所必需的实训设备和场所。
5.产学合作开发实验实训课程资源。
充分利用各维修企业的资源，进行校企合作，建立实训基地，满足学生的实训需求，在此过程中进行实训课程资源开发，同时为学生提供就业机会，开辟就业渠道。
6.开放式实验实训中心的利用。
最大程度地利用开放式实训基地，进行实验实训、现场教学，满足学生职业能力培养的需求。
五、教材的编写与使用建议
1.教材应图文并茂，提高学生的学习兴趣，加深学生对于生产流水线结构的认识。
2.对于涉及本专业岗位的实践活动，教材应以岗位的操作规程为基准，并将其纳入其中。
3.教材内容应不断拓展。
将相关新技术、新结构、新材料、新工艺及时地纳入教材，以满足生产流水线不断发展的实际需要。
4.建议为教材配置专门的多媒体光盘，以利教学和学生自学。
六、工作规范
1.认真贯彻“安全第一、预防为主”的方针，认真落实各项安全措施，坚持安全工作是一切工作的基础，积极完成各项工作任务。
2.有计划地组织对学生进行安全思想、安全制度和安全技术的教育培训，不断提高学生的安全技能和意识。
3.进入实训场地，认真组织各种安全活动，构筑安全文化，强化安全意识。
4.学生应做好预先复习，指导教师不得擅自脱岗，应记好考勤。
5.在实训中，学生必须服从指导教师，未经允许不得擅自启动电源，使用仪器、设备等。
6.凡违反操作程、损坏仪器、设备者，应按规定赔偿损失。
七、说明
1.授课：
理论讲授与实践教学结合在一起进行教学。
2.环境：
实训教室或多媒体教室
3.能力培养要求：
着重培养学生的自学能力，动手操作能力和分析问题、解决问题的能力。
4.主讲教师根据本课程标准制定具体的授课计划。
执笔人：
卞云松
审核人：
孙健
2014-10-12
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