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电气工程课程设计电气工程课程设计 班级: 电气 0802 姓名： 李武 08140212 王秋亮 08140228 目录目录 第一章 前言. 第二章 设计任务. 第三章 硬件系统配置. 第四章 软件系统设计. 第五章 上位机组态设置和编程. 第六章 自我评价. 第七章 参考资料. 第一章第一章 前言前言 关于污水处理：关于污水处理： 我国的污水处理技术起步较晚，污水处理自动化的研究落后于发达国家。 对于这样一个污染严重资源受限的发展中人口大国，发展满足排放要求、处理 效果好、运行费用低和国产化程度高、且自动化水平较高的污水处理控制系统， 对经济的发展具有重大的现实意义，也是对国家节能减排的贡献 关于关于 PLCPLC： 早期工业控制中采用的继电器控制系统属于固定接线的逻辑控制系统，控 制系统的结构随功能不同而异。如果控制要求有所改变，就必须相应地改变硬 接线结构，对于复杂的控制系统相当麻烦。此外，机械电气式器件本身的不足 影响了控制系统的各种性能，无法适应现代工业发展的需要。 1968 年美国通用汽车公司提出取代继电器控制装置的要求。1969 年， 美国数字设备公司研制出了第一台可编程控制器 PDP14 ，在美国通用汽 车公司的生产线上试用成功，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这是 第一代可编程序控制器，称 Programmable，是世界上公认的第一台 PLC。 20 世纪 70 年代初出现了微处理器。人们很快将其引入可编程控制器， 使 PLC 增加了运算、数据传送及处理等功能，完成了真正具有计算机特征的 工业控制装置。此时的 PLC 为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。 个人计算机发展起来后，为了方便和反映可编程控制器的功能特点，可编程 序控制器定名为 Programmable Logic Controller（PLC）。 20 世纪 70 年代中末期，可编程控制器进入实用化发展阶段，计算机技 术已全面引入可编程控制器中，使其功能发生了飞跃。更高的运算速度、超 小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID 功能及极高的性 价比奠定了它在现代工业中的地位。 20 世纪 80 年代初，可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。 世界上生产可编程控制器的国家日益增多，产量日益上升。这标志着可编程 控制器已步入成熟阶段。 20 世纪 80 年代至 90 年代中期，是 PLC 发展最快的时期，年增长率一 直保持为 3040%。在这时期， PLC 在处理模拟量能力、数字运算能力、人机 接口能力和网络能力得到大幅度提高， PLC 逐渐进入过程控制领域，在某些 应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS 系统。 20 世纪末期，可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。 这个时期发展了大型机和超小型机、诞生了各种各样的特殊功能单元、生产 了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程控制器的工业控制设备的配 套更加容易。 PLC 具有可靠性高，编程简单易学，功能强，安装简单，维修方便，采 用模块化结构，接口模块丰富，系统设计与调试周期短等优点，因此被广泛 应用于工控领域。 第二章第二章 设计任务设计任务 题目：题目：SBRSBR 法污水处理实验装置法污水处理实验装置 PLCPLC 控制系统设计控制系统设计 工艺简介：工艺简介： SBR 是序列间歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理 技术，又称序批式活性污泥法。SBR 法污水处理实验装置如下图所示， 1、5、12 均为水箱，2 为水泵，3、11 为电磁阀，4 为水流量计（用于检测注水 流量情况，产生模拟量电流信号） ，6 为搅拌电机，7 为曝气头（有三个） ，8 为 充气泵，9 为气体流量计（用于检测充气流量情况，产生模拟量电流信号） ，10 为排水斗。 主要工艺过程简介如下： 1、注水。此时 3 电磁阀打开，2 水泵工作，将 1 水箱内的污水泵入 5 水箱（内 有活性污泥） ，4 水流量计可以检测水流量，其余装置均处于不工作状态，注水 过程持续一定时间（预先设定好或由人实时控制）后结束，3 电磁阀闭合，2 水 泵停止工作。下面进入曝气阶段。 2、曝气。此时 8 充气泵工作，通过 7 曝气头将空气泵入 5 水箱， 9 气体流量 计可以检测空气流量，其余装置均处于不工作状态，曝气过程持续一定时间 （预先设定好或由人实时控制）后结束，8 充气泵停止工作。下面进入搅拌阶 段。 3、搅拌。此时 6 搅拌电机工作对 5 水箱中物质进行搅拌，其余装置均处于不工 作状态，搅拌过程持续一定时间（预先设定好或由人实时控制）后结束，6 搅 拌电机停止工作。下面进入沉淀阶段。 4、沉淀。此时所有装置均处于不工作状态，让 5 水箱水中的杂质沉淀，沉淀过 程持续一定时间（预先设定好或由人实时控制）后结束。下面进入排水阶段。 5、排水。此时 11 电磁阀打开， 5 水箱上部的清水可由 10 排水斗排入 12 水箱， 然后再排向别处，其余装置均处于不工作状态，排水过程持续一定时间（预先 设定好或由人实时控制）后结束，11 电磁阀闭合。下面又进入注水阶段，开始 新的循环。 设计内容设计内容 一、使用可编程控制器（选用西门子 S7-300）作下位控制站/下位机，使用微 计算机（PC）作上位控制站/上位机，组成控制系统，实现对 SBR 法污水处理实 验装置运行的控制。 二、使用 step7 编程软件对下位机编程，使下位机能够根据对外界输入信息及 来自上位机的指令的处理结果（本设计中主要是通过上位机的指令）来对实验 装置进行控制；使用 wincc 组态软件对上位机编程，编制监控画面实现对下位 机及实验装置的监控。 三、下位机 PLC 输入信号及输出信号：输入信号有水流量计的 420mA 模拟量电 流信号和气体流量计的 420mA 模拟量电流信号（其余控制信号均由上位机给出， 不需通过 PLC 输入端子输入） ；输出信号有:电磁阀 3 控制信号、电磁阀 11 控制 信号（均为数字量信号，经 PLC 输出端子输出控制相应装置） ；泵 2 控制信号、 搅拌电动机 6 控制信号、泵 8 控制信号（既有数字量信号又有模拟量信号，均 经 PLC 输出端子输入变频器，数字量信号控制起停，模拟量信号控制变频器输 出，进而控制相应装置电机转速） 。 四、控制要求：要实现自动控制与手动控制两种控制方式。 1、自动控制方式下，在上位机监控界面上按下起动按钮后（预先在上位机设定 好时间参数） ，实验装置即按上述工艺流程自动循环，无须人为干预，但在上位 机监控界面上能对其进行监测（比如可随时改变每一不活动工艺阶段的时间设 置） ，并可随时按下停止按钮停止实验装置的运行。 2、手动控制方式下，在上位机监控界面上监测实验装置工艺流程，并可人为实 时的控制工艺流程各个阶段的运行与停止（即可以任意控制实验装置中泵、电 动机、电磁阀的工作状态,但要有必要的联锁） 。 3、手动控制方式与自动控制方式之间须存在互锁关系，即在一种控制方式处于 工作状态下时，另一种控制方式被屏蔽。 4、对水流量计与气体流量计发出模拟量电流信号的处理：由下位机采集（此时 硬件须加入模拟量输入模块） ，在下位机内通过程序将其转换为实际的物理量值， 并在上位机监控画面中显示出来。 5、变频器输出频率的控制信号（即电机的转速控制信号）在上位机上输入（预 先设定好或由人实时输入） ，下位机据此通过模拟量模块输出模拟量信号（使用 电压或电流模拟量信号均可）控制变频器输出频率。 设计方案要求设计方案要求 一、硬件方面：下位机使用西门子 S7-300 系列 PLC 实现控制，电源模块选 PS307，CPU 模块选 CPU314，数字量输入/输出模块及模拟量输入/输出模块由自 己确定，通讯选用 MPI、Industrial Etherent、PROFIBUS 三种方式中的一种。 上位机使用普通 PC 机即可。变频器可选用西门子、富士或其他品牌。 二、列出 I/O 分配表，画出 PLC 外部连接电路图，并设计出三个电动机主电路 （泵 2、搅拌电动机 6 及泵 8） 。 三、编程要求： step7 方面：创建一个项目对下位机编程（该项目以创建者名字的汉语拼 音命名，如创建者叫“王刚” ，则项目名为“wanggang” ） ，在其中进行硬件 组态及程序编写，要求： 1、定义好全局符号与局部符号（即要有完整定义全局符号的符号表 Symbols， 并在各程序块内完整定义局部符号，符号名要求直观易懂） 。 2、进行结构化编程，程序中只允许有组织块 OB1，功能 FC1、FC2，功能块 FB1、FB2、FB3，共六个程序块及若干相应的数据块；OB1 为主程序，其内程序 语句不要过多； FC1 用来控制 SBR 实验装置内的所有开关量和模拟量输出信号 （即泵和搅拌电机的起动停止、转速，及电磁阀的开关） ；FC2 用来处理模拟量 输入信号，将水流量计和气体流量计输入下位机的模拟量信号其转换为实际对 应的流量物理值，如”10L/min” （“10 升每分钟”的意思） ，供上位机显示； FB1 为定时器模块实现定时功能；FB2 为起停模块实现对开关量的控制功能（包 括起动、保持、停止） ；FB3 用来处理模拟量输出信号，将在上位机上设置的变 频器输出频率控制信号转换为下位机实际需输出的模拟量电压或电流值，供下 位机输出控制变频器用；数据块用来为 FB1、FB2、FB3 提供参数。 3、做好注释，在各个块中适当位置标注详尽的注释。 4、使用 PLCSIM 仿真功能对程序进行仿真验证。 5、在设计报告中用文字说清程序设计思路。 wincc 方面：建立一个新项目，对其进行开发和组态（项目名与 step7 项 目名相同） ，具体要求如下： 1、分别定义内部变量和外部变量，并为外部变量分配与 PLC 中相对应的地址， 变量名要求直观易懂。 2、熟悉工艺流程和控制要求，创建过程画面（包括 SBR 工艺流程图，自动控制 画面，手动控制画面） ，并实现画面之间的切换。 3、使用一些简单的 C 脚本来组态对象的动作。 4、使用变量模拟器测试过程画面。 5、设计报告后面需附有运行的过程画面。 补充说明补充说明 本次设计下位机也可选用西门子 S7-200 系列 PLC（主模块可选用实验室中 有的 CPU226,模拟量模块可选用 EM235） ，使用 STEP7-MicroWIN 编程软件对下位 机编程，并使用仿真软件 S7-200 simulator 进行仿真。使用 MCGS、组态王、 力控等组态软件之一对上位机编程，上下位机通讯选用 PC/PPI 电缆通讯方式， 其他要求等与前相同。 第三章第三章 硬件系统配置硬件系统配置 一一 硬件系统配置硬件系统配置 根据污水处理系统的电气控制系统的功能要求，以及其复杂程度，从经济 性、可靠性等方面来考虑，选择西门子 S7-200 系列作为污水处理系统的电气控 制系统的控制主机。由于污水处理电气控制系统涉及较多的输入/输出端口，其 控制过程相对复杂，因此采用 CPU226 作为该控制系统的主机。 在污水处理系统中使用的数字量输入点和输出点都比较多，因此除了 PLC 自带的 I/O 外，还需扩展一定数量的 I/O 扩展模块，在此，采用 EM223 输入/输 出混合扩展模块，8 点 DC 输入/8 点 DC 输出型，正好可以满足控制系统的 I/O 需求。 在该控制系统中，还需要采集模拟量并利用模拟量控制功能的要求，因此 需要再扩展一个模拟量输入/输出扩展模块。西门子公司专门为 S7-200 系列 PLC 配置了模拟量输入/输出模块 EM235，该模块具有较高的分辨率和较强的输 出驱动能力，可满足控制系统的功能要求。 1.1.数字量输入配置：数字量输入配置： 在此控制系统中，所需要的输入量基本都属于数字量，主要包括各种按钮 控制，旋钮控制及数字输入。如下表： 2.2.数字量输出：数字量输出： 在这个控制系统中，主要输出控制的设备有各种接触器，阀门等，其具体 分配，如下表： 输出地址输出设备 Q0.1 进水电磁阀线圈 Q0.2 水泵接触器 输入地址输入设备 I0.1 自动控制按钮 I0.2 停止按钮 I0.3 手动控制按钮 I0.4 手动控制注水按钮 I0.5 手动控制曝气按钮 I0.6 手动控制搅拌按钮 I0.7 手动控制排水按钮 Q0.3 气泵接触器 Q0.4 搅拌电动机接触器 Q0.5 机器电磁阀线圈 3.3.模拟量输入部分：模拟量输入部分： 由于要采集两个传感器所反馈的数据，因此扩展一个模拟量输入/输出模块， 具体 I/O 分配表，如图： 输入地址输出设备 AIW0 水流计量传感器 AIW1 气流计量传感器 4.4.模拟量输出部分：模拟量输出部分： 在此控制系统中需要将采集回来的模拟量进行数据处理，然后，通过模拟输 入口对变频其进行控制，进而控制其他设备的运行。如表： 输出地址输出设备 AQW0 经 PID 运算输出 AQW1 经 PID 运算输出 根据控制的系统功能要求，根据上述表的 I/O 分配情况，设计出污水处理控 制系统的硬件连接图，如下图 1-1，此面板上的手动控制部分主要在调试系统 时使用，调试完成后基本处于闲置状态。 5.5.其他硬件资源配置：其他硬件资源配置： （1）接触器： 在此污水处理系统中，所有的设备是根据控制面板上的按钮情况或者根据 传感器上的反馈值进行动作的，因此需要 PLC 根据当前的工作情况，以及按钮 的情况来控制所有的设备的启停状态。需要：进气、进水电磁阀接触器，水泵 接触器，气泵接触器，搅拌机接触器。 （2）变频器： 本次设计采用的 MM430 系列变频器是一种风机水泵专用变频器。能适用于 各种变速驱动系统，尤其适合用于工业部门的水泵和风机。该型变频器，具有 能源利用率高的特点，优化了部分结构与功能，便于工作人员进行操作，实现 其控制功能。 （3）各类按钮： 在这个控制系统的自动操作中，采用三种机械按钮，控制污水处理系统的 自动启动，手动启动，急停的按钮。 在手动控制的状态下，对于每个设备都对应设置一组按钮，采用触电触发 式按钮，即按下接通，松开复位。 二二 接线图接线图 1.PLC1.PLC 接线：接线： 2.变频器接线：变频器接线： 3.3.电机电路：电机电路： 第四章第四章 软件系统设计软件系统设计 1.1.总体流程设计总体流程设计: : 根据系统的控制要求，控制过程可分为手动控制功能和自动运行功能。在 手动控制模式下，每个设备可单独运行，以测试设备的性能。 2.2.手动模式手动模式: : 在手动模式下，可单独调用每个设备的运行。在此模式下，可以通过按钮 对水泵、气泵、电磁阀、搅拌机进行控制，对于水泵和气流的控制，可以通过 通过变频器来改变其速度，以检测调速性能。 3.3.自动控制自动控制: : 处于自动控制时，按下自动启动按钮后系统运行，系统开始工作，其工作 过程包括以下几个方面。 (1) 系统上电后，启动进水电磁阀和水泵。 (2) 启动气泵，开始曝气过程 (3) 启动搅拌机 (4)启动排水电磁阀排水 以上工作过程调用了各个控制系统的程序，主要包括进水系统程序，曝气 系统程序，搅拌系统程序，排水系统程序。 4.4.梯形图设计梯形图设计: : 在设计过程中，会使用到很多中间继电器，寄存器，定时器等软元件，为了 便于编程和修改，在程序编写前应先列出可能用到的软元件，如下表： 元件意义内容备注 M0.1 手动方式标志on 有效 M0.2 自动方式标志on 有效 M1.0 注水启动标志on 有效 M1.1 曝气启动标志on 有效 M1.2 搅拌机启动标志on 有效 M1.3 排水启动标志on 有效 T37 注水水泵运行时间 20s T38 曝气气泵运行时间 20s T39 搅拌机运行时间 20s T40 沉淀过程时间 15s T41 排水过程运行时间 20s 5.5.手动控制程序手动控制程序: : 在系统上电后，控制方式选择为手动方式时，可以通过面板上的按钮控制 每个设备的运行。手动控制系统主要是便于在生产线初装时进行调试，检测各 个设备是否能正常运行，手动控制梯形图程序如图： 在本系统中，几个单独的过程状态都是互斥的，因此在软件中采取软件互 锁方式，也就是说同一时刻，只能有一个过程在系统中进行，不能同时进行两 个不同的进程。 手动模式的设置主要是为了方便系统的调试和维修工作。在调试时，可以 对不同的设备进行调试，最后整个系统一起调试。在维修方面，如果系统在运 行过程中出现问题，也可以采用手动方式检查，便于维修。而在生产过程中， 主要是采用自动方式进行控制，下面就来介绍自动控制过程。 6.6.自动控制程序自动控制程序: : 在生产中，大多数采用自动过程进行控制，系统通过传感器的反馈信号来 控制设备的启动和停止，以及调速控制，自动控制梯行图如下图： 7.7.流量传感器模拟量转换流量传感器模拟量转换: : 根据比例关系有： (x-0)/(N-6400)=(100-0)/(32000-6400) x=(N-6400)/256 所对应梯形图程序： 传感器输入信号为 AIW0，经 CPU 数字处理及 EM235 运算后有 AIW0 输出， 气体传感器和水流传感器原理相同，有 AIW1 及 AQW1 输入/输出，这里不再赘述。 第五章第五章 上位机组态设置和编程上位机组态设置和编程 上位机组态设置：上位机组态设置： 1.使用可编程控制器作下位控制站/下位机，使用微计算机上位控制站/上 位机，组成控制系统，实现对 SBR 法污水处理实验装置运行的控制。使实际工 作中各环节过程的实时变化过程可以通过上位机控制机显示在主机电脑界面上， 实现实时控制。 2.使用 STEP7 编程软件对下位机编程，使下位机能够根据外界输入信息及 来自上位机的指令的处理结果来对实验装置进行控制；使用 WINCC 组态软件对 上位机编程，编程控制画面实现对下位机及实验装置的监控。 3.使用 MCGS 编辑显示界面，如下图： MCGS 组态画面 上位机编程：上位机编程： 根据任务要求，建立 3 个画面，分别为 SBR 示意图，自动画面，手动画面 1.SBR 示意图： 按钮按下时命令语言 ShowPicture(SBR 示意图); 自动按钮按下时命令语言 ShowPicture(自动); 本站点自动按钮=1; 本站点手动按钮； 手动按钮按下时命令语言 ShowPicture(手动); 本站点自动按钮=0; 本站点手动按钮=1; 本站点电磁阀 3=0; 本站点水泵=0; 本站点充气泵=0; 本站点搅拌器=0; 本站点电磁阀 11=0; 本站点沉淀=； 退出按钮按下时命令语言 Exit(0 ); 本站点总启动按钮=0; 本站点自动按钮=0; 本站点手动按钮=； 2.自动画面 停止按钮命令语言同退出一样 命令语言 if(本站点总启动按钮 本站点水泵=1; if(本站点自动按钮=1) if(本站点电磁阀 3 本站点水箱=本站点水箱-15; if(本站点排水时间=本站点T42 时间设定) 本站点电磁阀 11=0; 本站点排水时间=0; 本站点电磁阀 3=1; 本站点水泵=1; 3.手动画面 注水开命令语言 本站点电磁阀 3=1; 本站点水泵=1; 本站点充气泵=0; 本站点搅拌器=0; 本站点沉淀=0; 本站点电磁阀 11=0; if(本站点电磁阀 3 排水关命令语言 本站点电磁阀 11=0; 4.运行结果 注水 曝气 搅拌 沉淀 排水 第六章第六章 自我评价自我评价 1.1.仿真效果评定：仿真效果评定： 自动控制方式下，在实现上位机监控界面上，按下启动按钮后，实验设 置即按上述工艺流程自动循环，无须认为干涉，但在上位机监控页面上对其进 行检测，并可随时按下停止按钮停止实验装置的运行。 手动控制方式下，在上位机监控界面上监测实验装置工艺流程，并可认为 实时的控制工艺流程各个阶段的运行与停止。手动控制方式与自动控制方式之 间须存在互锁关系，即在控制方式处于工作状态下时，另一种控制方式被屏蔽。 对谁流量计与气体流量计发出模拟电流信号的处理：由下位机采集，在下位机 内通过程序将其转换为实际的物理量值，并在上位机监控画面中显示出来。 2.2.方案评定：方案评定： 通过上下位机的控制和执行实现了 SBR 污水处理法的全过程。 3.3.设计心得：设计心得： 能够进行基本的上位机编程，熟练掌握西门子 S7-200 系列 PLC，MCGS 组态 软件等，在自己的努力和老师的悉心指导下成功实现自动手动控制切换。 通过本次 PLC 系统实训课程设计，是一次很好的锻炼机会，锻炼了理论联 系实际，与具体项目、课题相结合开发、设计的能力，又让我们懂得了在实践 中遇到的问题怎样用理论去解决。通过这次实训锻炼了实际操作的能力，掌握 了简单的 PLC 系统编程及组态监控软件的使用，对课堂上所学习的可编程控制 器的相关知识加深了了解，也为将来的更好的实践应用打下了基础。设计过程 中，总会遇到这样那样的问题，发现问题后通过自己找资料，和老师交流，直 到最后解决问题，为以后的工作积累了经验，增强了信心。也更深刻的体会到 PLC 和实际生产关系的密切。 第七章第七章 参考资料参考资料 参考资料参考资料 1.S7-200PLC 原理与应用系统设计 张扬 北京机械工业出版社 2 PLC 基础及应用 廖常初 北京机械工业出版社 3.西门子 S7-200 工程应用实例分析 程玉华 北京电子工业出版社 4.西门子（中国）有限公司 S7-200 可编程控制器系统手册 尽快搞定没告诉大家发的是垃圾石头上单女款提供商的考虑 给多少攻击速度呢今天刚好是你的家公司的那个打算离开南京看他会教你说的 V 领开始施 工 就给你说的口感还是打款给女生都交给你的麻烦 )是指根据各级各类学校任务确定的对所培 养的人的特殊要求。 A. 教育方针 B. 教育目的 C. 教学目标 D. 培养目标 5.( )是教师最为常用的研究方法。 A. 观察法 B. 访谈法 C. 实验法 D. 行动研究法 6.( )是指视觉系统分辨最小物体或物体细节的能力。 A. 视角 B. 视敏度 C. 视野 D. 明适应 7.考察被试个体差异，用于衡量被试相对水平，用于以选拔为目的的测验是( )。 A. 常模参照测验 B. 标准参照测验 C. 目标参照测验 D. 团体参照测验 8.新课程改革中提出的课程“三维目标”是( )。 A.知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观 B.知识、情感、意志 C.面向世界、面向未来、面向现代化 D.世界观、人生观、价值观 9.作为传统教育学派的代表人物，提出了教育的最高目的是道德和性格的完善的教育学者是( )。 A. 杜威 B. 卢梭 C. 赫尔巴特 D. 夸美纽斯 10. 在构成教育活动的基本要素中，主导性的因素是( )。 A. 教育者 B. 受教育者 C. 教育措施 D. 教育内容 11. 马克思指出的实现人的全面发展的唯一方法是( )。 A. 理论联系实际 B. 教育与社会实践相结合 C. 知识分子与工农相结合 D. 教育与生产劳动相结合 12. 某学生在研究事物时，容易受他人态度的影响，这位学生的认知方式很可能属于( )。 A. 场依存型 B. 场独立型 C. 冲动型 D. 沉思型 13. 人们对自己能否成功地从事某一行为的主观判断称为( )。 A. 自我期待感 B. 自我归因感 C. 自我预期感 D. 自我效能感 二、填空题（每空 1 分，共 15 分，请把答案填在题中横线上） 14. 教育是对教育专制性、等级化和特权化的否定。 15. 教育学作为一门课程在大学里讲授，最早始于德国哲学家。 16. 对学生是人的属性的理解包含三个基本的观点：学生是主体，学生是具有思想感情的个体，学生具有 独特的创造价值。 17. 感觉对比是同一感受器接受而使感受性发生变化的现象，分和。 18. 自我控制主要表现为个人对自己行为的和，使之达到自我的目标。 19. 教育心理学是应用心理学的一种，是的交叉学科。 20. 奥苏贝尔指出，一切称之为学校情境中的成就动机，至少包括三方面的内驱力决定成分，其中被看作 是学习的最重要和最稳定的动机。 21. 课堂气氛作为教学过程中的软情境，通常是指课堂里某种占优势的与的综合表现。 三、辨析题（本大题共 3 道小题，每小题 5 分，共 15 分） 22. 动机强度越高，越有利于取得成功。23. 智力高者，创造力必定高。24. 人类学习和学生学习之间是 一般与特殊的关系。 四、名词解释（本大题共 5 道小题，每小题 2 分，共 10 分） 25. 教学 26. 学校课程 27. 有意注意 28. 社会抑制 29. 学习策略 五、简答题（本大题共 5 道小题，每小题 4 分，共 20 分） 30. 为什么说学生具有发展的可能性与可塑性？31. 促进学生学习迁移的策略有哪些？32. 简述影响社会 知觉的特点。33. 简述韦纳的归因理论。34. 简述桑代克的三条主要的学习律。 六、论述题（11 分） 35.试述小学教育的培养目标。 七、教育写作题（16 分） 36. 先贤苏格拉底有句名言“美德即知识” ，后人对此提出质疑“道德可教吗” 。请以“道德是否可教”为 话题进行写作。文体不限，诗歌除外。 2010 年特岗教师招聘考试教育理论综合知识试卷 参考答案及解析 一、单项选择题 1.A解析 终身教育主张在每一个人需要的时刻以最好的方式提供必要的知识和技能。终身教育思想成 为很多国家教育改革的指导思想。终身教育是为适应科学知识的加速增长和人的持续发展要求而逐渐形成 的教育思想和教育制度。 2.B解析 在大教学论中，夸美纽斯用一句话概括了他的泛智教育思想，那就是“把一切事物教给 一切人类的全部艺术” 。 3.D解析 （1）从课程制定者或管理制度角度，可分为国家课程、地方课程、学校课程。 （）从课程 任务的角度，可分为基础型课程、拓展型课程、研究型课程。 （）从课程功能的角度，可分为工具性课 程、知识性课程、技能性课程、实践性课程。 （）从教育阶段的角度，可分为幼儿园课程、小学课程、 初中课程、高中课程。 （）从课程的组织核心角度，可分为学科中心课程、学生中心课程、社会中心课 程等。 4.D解析 略 5.A解析 观察法是教育科学研究最基本、最普遍的方法。观察法是指在自然情境中对人的行为进行 有目的、有计划的系统观察和记录，然后对所做记录进行分析，发现被观察者心理活动和发展的规律的方 法。 6.B解析 视敏度在医学上称为视力，视敏度的大小通常用视角的大小表示。 7.A解析 被试在常模参照测验中的成绩必须放到所在团体中，以被试在该团体中的相对位置来评估其 能力水平，这一团体即为常模团体。 8.A解析 新课程改革中提出的课程“三维目标”是：知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观。 9.C解析 赫尔巴特最主要的教育观点是：教育的最高目的是道德和性格的完善。 10. A解析 教育者是构成教育活动的基本要素之一，是教育活动的主导因素。 11. D解析 马克思主义人的全面发展学说认为：教育与生产劳动相结合是造就全面发展的人的途径和 方法。 12. A解析 场依存型者的知觉倾向难以摆脱环境因素的影响，从题干可以看出该同学容易受他人态度 的影响，很可能就属于场依存型。 13. D解析 自我效能感是指个体对自己的能力能否胜任一项任务的判断与评价。 二、填空题 14. 民主化 15. 康德 16. 能动的 17. 不同刺激同时对比继时对比 18. 监督调节 19. 教育学与心理学结合而产生 20. 认知内驱力 21. 态度情感 三、辨析题 22. 答案要点 这种说法是错误的。通常动机强度和工作效率之间的关系不是一种线性关系，而是成倒“U”型曲线关系。 即在中等强度动机的情况下，个体的工作效率是最高的，动机的最佳水平随任务性质的不同而不同。在比 较容易的任务中，工作效率随动机强度的增强而提高，随着任务难度的增加，较低的动机水平有利于任务 的完成。 23. 答案要点 这种说法是错误的。智力是人们在认识客观事物的过程中所形成的认知方面的稳定心理特点的综合；创造 力是应用新颖的方式解决问题，并能产生新的有社会价值的产品的心理能力。二者的关系十分复杂。智力 高的人虽然可能比智力低的人更有创造性，但高的智力并不是创造力的充分必要条件。创造力还受到一些 非智力因素，如坚持性、自信心、意志力、责任感、兴趣等的影响。创造力是智力因素和非智力因素的结 晶。 24. 答案要点 这种说法是正确的。人类学习和学生学习之间是一般与特殊的关系，学生的学习既与人类的学习有共同之 处，但又有其特点：首先，以间接经验的掌握为主线；其次，具有较强的计划性、目的性和组织性；再次， 具有一定程度的被动性。 四、名词解释 25. 教学是在教育目的规范下，教师的教和学生的学共同组成的一种活动，是学校全面发展教育的基本途 径。它包含以下几个方面： （1）教学以培养全面发展的人为根本目的； （2）教学由教与学两方面活动组成； （3）教学具有多种形态，是共性与多样性的统一。 26. 学校课程即各级各类学校为了实现培养目标而规定的学习科目及其进程的总和。包括以下具体含义： （1）是某级某类学校所要进行的全部教育内容的总和； （2）不仅包括各门学科的课内教学，还包括课外活动、家庭作业和社会实践等活动； （3）不仅规定各门学科的目的、内容及要求，而且规定了各门学科的安排顺序、课程分配、学年编制和 学周的安排。 27. 有意注意：有预定的目的，在必要时需要作出一定意志努力的注意。 28. 社会抑制：即个体在从事某一活动时，他人在场干扰活动的完成，抑制活动效率的现象，又称为社会 干扰。 29. 学习策略是指学习者为了提高学习效率和学习质量，有目的、有意识地制订的有关学习过程的复杂方 案。它包括学习者在学习活动中有效学习的程序、规则、方法、技巧及调控方式，可以是内隐的规则系统， 也可以是外显的操作程序和步骤。 五、简答题 30. 答案要点 学生是发展中的人，学生这一时期，是一个人的生理、心理发育和定型的关键时期，是一个人从不成熟到 基本成熟、从不定型到基本定型的成长发育时期，也是一个人生长发育特别旺盛的时期。对于学生来说， 他们身心各个方面都潜藏着极大的发展可能性，在他们身心发展过程中所展现出的各种特征都还处在变化 之中，具有极大的可塑性。 31. 答案要点 （1）把各个独立的教学内容整合起来； （2）强调简单的知识技能与复杂的知识技能、新旧知识技能之间的联系； （3）注重学习原理、规则和模型等方面的重要性； （4）对学生应用其他学科知识解决问题予以鼓励。 32. 答案要点 （1）认知者本身的特点。主要包括认知者的经验、认知者的性格和认知者的需要。 （2）认知对象本身的特点。认知对象本身的特点是指该对象对于认知者所具有的价值及其社会意义的大 小。 （3）知觉的情境方面。在社会知觉中，除去知觉的主体、客体之外，知觉的情境也具有重要作用。 （4）逻辑推理的定势作用。定势在对人的知觉形成中起着重要作用。在对陌生人形成初步印象时，这种 作用特别明显。 33. 答案要点 韦纳等人认为，对于构成人的行为的原因，除去按照控制所在分成内在的个人因素和外在的环境因素，还 可以按照另一维度即稳定性划分。在内部因素里可以分为稳定的（如能力）和易变的因素（如努力程度） 。 在外部因素里可以分为工作难度，这是稳定的；机会和运气，这是不稳定的。 34. 答案要点 （1）准备律。在进入某种学习活动之前，如果学习者做好了与相应的学习活动相关的预备性反应（包括 生理的和心理的） ，学习者就能比较自如地掌握学习的内容。 （2）练习律。对于学习者已形成的某种联结，在实践中正确地重复这种反应会有效地增强这种联结。 因而对教师而言，重视练习中必要的重复是很有必要的。另外，桑代克也非常重视练习中的反馈，他认为 简单机械的重复不会造成学习的进步，告诉学习者练习正确或错误的信息有利于学习者在学习中不断纠正 自己的学习内容。 （3）效果律。学习者在学习过程中所得到的各种正或负的反馈意见会加强或减弱学习者在头脑中已 经形成的某种联结。效果律是最重要的学习定律。桑代克认为学习者学习某种知识以后，即在一定的结果 和反应之间建立了联结，如果学习者遇到一种使他心情愉悦的刺激或事件，那么这种联结会增强，反之会 减弱。他指出，教师尽量使学生获得感到满意的学习结果显得尤为重要。 六、论述题 35. 答案要点 （1）德育方面：使学生初步具有爱祖国、爱人民、爱劳动、爱科学、爱社会主义和爱中国共产党的思想 感情，初步具有关心他人、关心集体、诚实、勤俭、不怕困难等良好品德，以及初步分辨是非的能力，养 成讲文明、懂礼貌、守纪律的行为习惯。 （2）智育方面：使学生具有阅读、书写、表达、计算的基础知识和基本技能，掌握一些自然、社会和生 活常识，培养观察、思维、动手操作和自学能力，以及有广泛的兴趣和爱好，养成良好的学习习惯。 （3）体育方面：培养学生锻炼身体和讲究卫生的习惯，具有健康的体魄。 （4）美育方面：培养学生爱美的情趣，具有初步的审美能力。 （5）劳动技术教育方面：培养学生良好的劳动习惯，会使用几种简单的劳动工具，具有初步的生活自理 能力。 小学教育的培养目标是根据我国社会主义教育的目的、任务和学龄初期学生身心发展的特点提出来的。小 学教育是基础教育的基础。因此，在这个阶段为学生今后全面和谐充分地发展打下了“初步”基础，是小 学教育培养目标的重要特征。 七、教育写作题 36. 参考例文 道德养成途径之我见 古希腊教育家苏格拉底将美德与知识等同，由知识的可教而得到美德可教。但是美德又不仅仅是知识，美 德可以是“知识”以外的东西，是一种人们践行道德的“见识” 。这样，美德就不可能仅仅通过德育的说 教与学习就可以获得。在普罗塔哥拉斯中苏格拉底也曾提出过“美德不可教”的命题，前后矛盾。道 德究竟可教吗？我认为，道德不是单纯由“教”得来的，但道德是在有教育的环境中养成的。 我认为道德养成途径有三条：基本知识的传授；专门的道德知识的教授；榜样的树立与环境的习染。 这三条途径的地位是不同的，其中占首要地位的是榜样的树立与环境的习染。由于人的社会属性，无时无 刻不处于社会化进程和受到社会各个方面（如家长、教师、同伴、媒体等）的影响，社会氛围无疑在个体 道德认识和情感体验及价值判断中占重要地位。关怀理论注重人的情感的关注与培养，通过关怀与理解营 造一个充满温情和人文精神的环境，经验会在个体的心理发展中起重要作用，使个体更有可能在看待和对 待他人时充满温情。 其次是基本知识的传授。这里的基本知识是指除专门的道德知识以外的知识，并且是指在学校中进行的有 组织地学习知识，既包括学科知识，又包括活动课程知识。虽然各个学科有各自的主要教育目标，但道德 教育必然会不可避免地隐含其中普通课程的学习可以在生理上和心理上给学生造成影响，从而影响其 对道德的情感体验。如对汉语的学习，使个体常常会沉醉于其优美的文字，产生对祖国独特文化的热爱， 这种热爱极有可能在社会行为中转化为维护社会公德的言行，体现了一个人的道德。对一般知识（非德育 知识）的学习，可以开阔一个人的眼界，转变其思维方式，使其自然而然处于一种高姿态。因而，对社会 甚至整个世界有了更深刻的认识和更宏观的把握，而不是只看到表面的、暂时的利害和个人的得失，从而 提高了个人的道德境界。活动课程不仅可以获取知识，同时也把道德实践包含在内，使课程的道德教育功 能更全面。 再次为道德知识的教授。道德知识偏重于“教”而非“育” ，是对社会行为规范的总结与体系化，是独立 的德育过程。这种专门知识自成体系，是有意的研究结果，对于培养受教育者道德意识，规范受教育者行 为有一定作用，但易流于教条主义和口号化，使人产生厌烦甚至抵触情绪。 道德是每个人所应追求的品质，但其养成不是一朝一夕的事，而是一生要做的功课。学校是学生的主要活 动场所，对于学生的道德养成，应提供良好的氛围。不但在知识传授、课程设置以及学校氛围营造上下工 夫，而且要给学生道德发展创造适宜的环境。 教育心理学案例分析 案例 1 一位热情而热爱教育工作的教师为了使学生更好地学习及提供一个更有情趣的学习环境.新学年开始了,他 对教室进行了一番精心的布置,教室内周围的墙上张贴了各种各样,生动有趣的图画,窗台上还摆上了花草,植 物,使课室充满了生机.请你判断,它将产生什么样的效果为什么 分析 这位热情的教师出发点虽然很好,但事与愿违,反而产生分散学生注意,影响学生集中学习的效果.根 据无意注意的规律,有趣的图画,室内的花草,植物这些新异的刺激物吸引了学生的注意,尤其对低年级学生, 他们容易把注意转移到欣赏图画,花草植物上,而影响了专心听课. 案例 2 教师在板书生字时,常把形近字的相同部分与相异部分分别用白色和红色的粉笔写出来,目的是什么 符合什 么规律 分析 目的是加大形近字的区别,使学生易于掌握形近字. (1)符合知觉选择性规律:知觉对象与知觉背景差别越大,对象越容易被人知觉. (2)符合感觉的相互作用中同时性对比规律:红白形成鲜明的对比,使学生容易区别形近字. 案例 3 教学生识字有很多技巧,有一位教师告诉学生如何区别买卖两个字时说:多了就卖,少了就买.学生很快记 住了这两个字.还有的学生把干燥写成干躁,把急躁写成急燥,老师就教学生记住:干燥防失火,急躁必 跺足.从此以后,学生对这两个字再也不混淆了.这些教法有何心理学依据 分析 这些教法对我们有很好的启发和借鉴作用.心理学的知识告诉我们:凡是有意义的材料,必须让学生学 会积极开动脑筋,找出材料之间的联系;对无意义的材料,应尽量赋予其人为的意义,在理解的基础上进行识记,记 忆效果就好.简言之,教师应教学生进行意义识记. 案例 4 教师在检查学生知识掌握的情况时,其试卷为什么不单纯用选择和判断题,而常常求助于填空,问答题 分析 选择和判断主要通过再认解答;填空,问答主要通过重现来解答.由于再认和重现的水平不同,人的再 认记忆优于重现记忆,而且能再认的不一定重现.因此仅靠判断,选择难以说明记忆已达到牢固保持的程度,往 往借助于问答,填空等题型. 案例 5 在实际的教学中,有的教师对学生作业采用漏一补十错一罚十的做法.你怎样看待这一现象 请运用记忆 的有关规律加以分析. 分析 这种做法违背记忆规律,也是行之无效的.学生识记的效果和识记材料的性质和数量有关,在一定的时 间不宜过多,否则,易引起学生过度的疲劳,降低记忆的效果,同时,漏一补十错一罚十的做法易使学生丧失 学习兴趣和记忆的信心和主动性,对进一步学习制造一些心理障碍. 案例 6 在课堂上,教师让学生列举砖头的用处时,学生小方的回答是:造房子,造仓库,造学校,铺路;学生小明的回 答是:盖房子,盖花坛,打狗,敲钉,请问小方和小明的回答如何你更欣赏哪种回答 为什么 请根据思维的原理 进行分析. 分析 小方回答砖头的用途都是沿着用作建筑材料这一方向发散出来的,几乎没有变通性.而小明的回答 不仅想到了砖头可作建筑材料,还可作防身的武器,敲打的工具,这样的发散思维变通性就好,其新的思路和想 法,有利于创造性思维的发展. 教育学练习 一.选择题: “以僧为师” ， “以吏为师”是古代什么时期的教育特征？ A中国 B埃及 C希腊 D罗马 ( B) 以培养有文化修养和多种才能的政治家和商人为教育目的的是古代 A斯巴达 B埃及 C希腊 D雅典 ( D) 以培养忠于统治阶级的强悍的军人为教育目的是古代 A希腊 B埃及 C斯巴达 D雅典 ( C ) 以注重身心的和谐发展，教育内容比较丰富，教育方法比较灵活为特征的是古代 A希腊 B埃及 C斯巴达 D雅典 ( D ) 以强调军事体育训练和政治道德灌输，教育内容单一，教育方法比较严厉为特征是古代 A希腊 B埃及 C斯巴达 D雅典 ( C ) 初等义务教育普遍实施于 A古代 B文艺复兴后的欧洲 C近代 D现代 ( C ) 以“教育的终身化”为教育特征的是 A古代 B文艺复兴后的欧洲 C近代 D现代 ( D ) 以“教育的民主化”为教育特征的是 A古代 B文艺复兴后的欧洲 C近代 D现代