《自动化生产线》课程标准

《自动化生产线集成与应用》课程标准一、课程性质与定位1.课程性质《自动化生产线集成与应用》课程主要研究自动线各个工作站的结构，组成，工作原理，PLC控制系统设计，系统的运行与维护。是学生最后学习的专业核心课程之一。2.课程定位该课程具有很强的实践性和综合性：主要研究PLC、控制电机、气动系统、检测技术在自动线中的应用，要根据实际的控制要求通过上机去设计控制程序，调试程序。机电专业人才培养目标是培养在生产、服务第一线从事机电设备操作运行和维修维护工作，具有职业生涯发展基础的高等应用性技能人才。面向岗位群有机修、电工、机床操作工、设备装调工。本课程主要针对自动化设备、机电设备和生产线的维护和安装等岗位开设。主要培养任务时培养学生找出设备故障和分析故障原因，能够对典型自动化设备及生产线进行调试和维护。课程整体设计思路是课程内容与企业实践紧密结合，形成工学结合的高职特色，以培养学生动手能力为核心，以实验室为依托，实施教学。课程内容与当前经济发展和产业对人才的需求相联系，以职业活动来引导组织教学，以应用为主旨，按照突出应用性和实践性的原则来确定。同时，将国家维修电工高级工的考证内容融入课程内容，突出针对性。本课程的前导课程：传感器与检测技术、机械制造技术基础、电气与plc控制技术等。开设在第5学期，无后续课程。3.课程设计思路课程内容的选取紧紧围绕电工、设备装调工岗位从业人员应具备的职业能力要求，融入劳动部《维修电工国家职业标准》、《可编程控制系统设计员职业标准》、上海社会保障局《机电一体化技术人员职业标准》并结合各行业企业的实际情况，制定课程标准。坚持课程思政与技能培养相结合，强化标准与规范，培育劳动意识和工匠精神，将课程内容确定为供料单元安装与调试、加工单元安装与调试、装配单元安装与调试、分拣单元安装与调试、输送单元安装与调试、全线运行等六个学习任务。课程结构体系是根据岗位工作过程和学生的认知规律来确定学习任务顺序，按学习任务的难易程度确定课程总学时和学时分配。课程建议总学时数为72学时。遵循由简到难的原则确定教学学习情境，确定好教学学习情境以后，关键的任务是使学生在教师指导下自立学习，全面提高职业能力，实现人才培养与人才需求的对接。将传统的以理论教学为主、实践教学为辅的形式，改为实践教学为主、理论教学为辅的形式。1．首先建立FMS实训车间为了突出其生产服务的特点，教室变成了车间、教师变师傅、学生变员工，模拟企业的生产形式组织教学，建立一套车间班组体制。首先制定车间的各种规章制度，包括安全规章制度、操作章程、人员管理制度、奖惩制度等。设有车间主任、班组长、技术员、质检员、材料员等岗位，通过学生的竞聘和选举，建立学生自己的一套领导班子，各司其职。使学生在完整的生产过程中，得到组织、协调、沟通等职业能力的锻炼。2．任务的下达及工作计划的制定在教学过程中，由教师下达学生的学习任务，实施教学学习情境。在任务的确定中，要遵循由简入难的原则，先进行小学习情境，如S7-1200PLC的学习，小车站的中的步进控制，机械手的伺服控制等，然后再进行大的综合学习情境。在对大的学习情境设计、调试、运行、维护的过程中学习相关技术的结构、原理，不再单独分章节讲授。学生收到任务书后，每个小组都要经过自主学习、讨论，制定具体的工作计划。包括确定学习情境的目的、学习情境的原理分析、学习情境所需器材、学习情境实施内容及步骤、学习情境的注意事项等。3．工作过程学生在实施学习情境时要根据控制要求作出设计步骤与计划。经小组讨论确定最佳方案进行设计；设计完成后先自行调试，运行无误进行接线安装；安装完毕后，在通电之前再进行确定，最后通电进行调试、故障诊断。在工作过程中，教师可以进行提问，引导学生发现问题，提出问题，从而解决问题学习更多的知识。4．学习情境验收及评价学生完成一个学习情境后，由教师带领技术员进行学习情境验收、考核。在设计过程中，如有器件损坏，各班组需负责修好，如损坏严重，需记录在案，将来评选优秀班组时这个也算在考核之列。在考核过程中需灵活多变，不再以单一的考核方式来评定学生的优劣，也不再等到期末进行考试，随着学习情境的进行，因材施教，随时考核。根据各小组完成的情况，选做内容或学生在实践中有自选内容或创新内容，可在原有成绩等级基础上提升一级。同时，鼓励学生参加社会考核以提高学生在人才市场上的竞争力。二、课程目标1.总体目标本课程的总体目标是通过层次性循序渐进的学习过程，使学生克服对本课程知识的枯燥、相关概念难理解和畏惧感，激发学生的求知欲，培养学生敢于克服困难、终生探索的兴趣。使学生具有对FMS系统的运行与维护的能力，并具有对其他工业生产设备进行控制系统设计、调试和排除故障的基本能力，使学生了解自动线技术技术在工业自动化领域的发展动态和趋势。2.知识目标（1）了解自动化生产线的结构及功能（2）掌握自动化生产线机械结构和装置的工作原理及拆装要点。（3）了解电磁阀、气动元件的结构及工作原理。（4）掌握气动回路的组成及设计方法。（5）掌握光电、光纤传感器，电感式传感器，磁性开关等传感器的工作原理、特性及选择规则；掌握各检测元件的安装及调整精度的方法。（6）掌握自动化生产线常用低压电气设备的结构、工作原理及装配工艺。（7）掌握变频器、伺服驱动器的参数调整方法，了解变频器、伺服电机及驱动器的工作原理。（8）掌握自动化生产线控制系统PLC通讯方法和通讯协议。（9）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；（10）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。3.能力目标1）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；（2）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；（3）能按照典型自动化设备及生产线的机械、电气、气路系统原理图进元器件的选用、连接与调试；（4）能拆装各种自动机机构与元器件；（5）能正确操作典型自动化设备及生产线的各个模块单元；（6）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；（7）能熟练应用触摸屏技术对自动化生产线进行操作与监控（8）能够维护保养典型自动化设备及生产线系统；（9）能进行典型自动化设备及生产线系统常见故障的排除。4.素质目标（1）通过网络平台和图书馆查阅自动化生产线相关资料的自主学习能力。（2）具备PLC控制系统设计的独立编程思考、分析问题、解决问题的能力（3）具备自动化生产线整体设计能力和团队协作能力。（4）具备自动化生产线科学的思维方法和开拓创新的精神。（5）具备自动化行业岗位的安全意识、成本意识和良好的职业道德。（6）具备自动化项目管理应用的能力5.思政目标（1）对从事自动线的运行与维护工作，充满热情。（2）有较强的求知欲，乐于、善于使用所学各种技术解决生产实际问题。具有克服困难的信心和决心，从战胜困难、实现目标、完善成果中体验喜悦。（3）具有实事求是的科学态度，乐于通过亲身实践实现检验、判断各种技术问题。（4）在工作实践中，有与他人合作的团队精神，敢于提出与别人不同的见解，也勇于放弃或修正自己的错误观点。三、课程内容和要求模块名称教学内容与要求(含实践教学内容)参考学时供料单元安装与调试掌握自动化生产线实训装置的结构与功能。2．能理解供料站在自动化生产线中的功能与作用。3．能够正确使用光电传感器、磁性开关等检测元件以及气缸、电磁阀等气动元件。4.能够正确编制供料站程序并调试6加工单元安装与调试1．能理解加工站在自动化生产线中的功能与作用。2．能够正确使用各检测元件及气缸、电磁阀等气动元件。3.能够正确编制加工站程序并调试8装配单元安装与调试1．能理解装配站在自动化生产线中的功能与作用。2．能够正确使用各检测元件及气缸、电磁阀等气动元件。3.能够正确编制装配站程序并调试10分拣单元安装与调试1．能理解分拣站在自动化生产线中的功能与作用。2．能够正确使用变频器驱动电机。3.能够正确编制分拣站程序并调试10输送单元安装与调试1．能理解输送站在自动化生产线中的功能与作用。2．能够正确使用伺服驱动器及伺服电机。3.能够正确编制输送站程序并调试10系统的整体控制1.能完成各工作站的单机/全线运行程序。10触摸屏的应用1.能通过触摸屏控制操作与监控全线运行。14总共72项目1供料单元安装与调试序号知识点、技能点教学内容与要求(含实践教学内容)1供料单元的结构和工作过程掌握供料单元的结构和工作过程。2气动技术在自动化生产线上的应用了解气缸、电磁换向阀、节流阀的原理；掌握供料单元的气动回路。3传感器在自动化生产线上的应用了解光电传感器的原理；掌握光电传感器的接线与调整方法；了解磁性开关结构原理；掌握磁性开关的接线与调整方法。4供料单元拆装训练掌握拆装步骤与方法。5供料单元控制系统设计与调试掌握程序设计方法与思路；掌握控制系统接线；完成控制系统程序设计与调试。项目2加工单元安装与调试序号知识点、技能点教学内容与要求(含实践教学内容)1加工单元的结构和工作过程掌握加工单元的结构和工作过程。2加工单元的相关知识了解直线导轨、电磁换向阀、节流阀的原理；掌握加工单元的气动回路。3加工单元拆装训练掌握拆装步骤与方法。4加工单元控制系统设计与调试掌握程序设计方法与思路；掌握控制系统接线；完成控制系统程序设计与调试。项目3装配单元安装与调试序号知识点、技能点教学内容与要求(含实践教学内容)1装配单元的结构和工作过程掌握装配单元的结构和工作过程。2装配单元的相关知识了解回转气缸的原理；掌握装配单元的气动回路；了解光纤传感器的原理；掌握光纤传感器的接线与调整方法。3装配单元拆装训练掌握拆装步骤与方法。4装配单元控制系统设计与调试掌握程序设计方法与思路；掌握控制系统接线；完成控制系统程序设计与调试。项目4输送单元安装与调试序号知识点、技能点教学内容与要求(含实践教学内容)1输送单元的结构和工作过程掌握分拣单元的结构和工作过程。2输送单元相关知识点了解步进电机、步进电机工作原理；掌握步进电机驱动、步进电机使用；了解伺服系统、交流伺服电机、直流伺服电机的原理；掌握交流伺服位控模式的应用；掌握电子齿轮的运算；掌握伺服驱动器、伺服驱动器接线；掌握伺服驱动器参数设置；掌握S7-200PLC脉冲输出功能；完成S7-200位控编程。3输送单元拆装训练掌握拆装步骤与方法。4输送单元控制系统设计与调试掌握程序设计方法与思路；掌握控制系统接线；完成控制系统程序设计与调试。项目5分拣单元安装与调试序号知识点、技能点教学内容与要求(含实践教学内容)1分拣单元的结构和工作过程掌握分拣单元的结构和工作过程。2编码器在自动化生产线上的应用了解编码器的原理；掌握PLC高速计数功能；掌握编码器的应用。3变频器的参数设置与应用掌握变频器的端子功能；掌握变频器的参数设置；掌握变频器与PLC的综合应用。4分拣单元拆装训练掌握拆装步骤与方法。5分拣单元控制系统设计与调试掌握程序设计方法与思路；掌握控制系统接线；完成控制系统程序设计与调试。6触摸屏的组态掌握触摸屏组态步骤；完成触摸屏监控界面的设计。项目6系统整体控制序号知识点、技能点教学内容与要求(含实践教学内容)1西门子PPI通信了解PPI通信。设置通信连接；完成通信参数设置。3系统整体控制完成气路连接调整；完成系统的电气接线；完成控制程序设计；完成伺服、变频参数设置；完成组态界面设计。4系统调试完成供料站单站运行测试；完成加工站单站运行测试；完成装配站单站运行测试；完成分拣站单站运行测试；完成输送站单站运行测试；完成全线运行模式调试。5触摸屏的应用了解创建博图的项目和组态硬件的方法。熟悉使用仿真软件进行集成仿真。熟悉建立监控系统的整个过程。四、课程考核与评价1.考核评价模式注重项目化的过程考核评价，将知识、能力、素质的考核融入到项目完成过程中，突出实践技能的考核。包含理论知识考核、过程考核两个部分。1.评价的目的评价的目的在于教和学的诊断、反馈、评定和激励。是全面考察学生的学习状况，激励学生的学习热情，促进学生的全面发展。评价应全面客观的反映教学的真实情况，为改进教学提供真实可靠的依靠。2.评价的内容（1)恰当评价学生的知识和技能时，以课程标准制订的知识与技能目标为标准，考察学生对基础知识和基本技能的理解和掌握程度。（2)要评专业理论的学习，更要评专业技能的掌握（3)重视评价学生的创新意识和创造性思维的能力（4)评价工作学习中的交流与合作3．考核的形式本课程主要从理论、实践两个领域进行教学评价。理论领域以书面考试为主，实践领域以实验操作考试为主。学生成绩核定由书面考试和实验考试两类成绩结合进行综合评定。（1）记录学生平时的学习情况在评价学生学习的过程时，要关注学生的参与程度，也要重视考察学生的思维过程。对参与程度的评价，应从学生能否主动参与学习如课堂回答问题等方面进行考察。对思维过程的评价，则可以通过平时观察了解学生思维的合理性和灵活性，以及作业完成的质量等平时的学习情况来进行。（2）理论考核应以《课程标准》为基础，可采用开卷和闭卷相结合的方法。理论知识通过口试或笔试等手段进行，包括基本概念、分析、设计等，其题型有：选择、判断、填空、程序分析、设计等。每一门课程都有一些需要熟练掌握的理论基础知识，自动化生产线课程也不例外，对于生产线的构成、机械结构、软件运行环境、硬件连接方法、用电安全、指令功能及编程方法等基础知识需要学生了牢记于心，因此这部分理论基础知识的考核采用闭卷笔试、作业和研究性习题来进行成绩评定。其中闭卷试卷的内容也不以简答、计算等形式出现，而是通过选择判断的形式将知识点展现在卷面上，主要考察学生对于知识的的理解与运用能力，而非死记硬背。（3）实践考核的主要内容包括实践能力、理论知识、学习态度、出勤成绩、沟通能力、团队精神等方面。考核的过程通过小组考核、教师抽查等方式进行。自动化生产线集成与应用课程按照项目化教学方法，结合企业生产实际和课程标准，设计了6个实训项目分别是：供料站安装与调试、加工站安装与调试、装配站安装与调试、分拣站安装与调试、输送站安装与调试、自动线全线运行，每个项目根据难易程度分配不同的学时。过程考核注重考查学生在完成每一个项目过程中的理论知识的运用能力、动手实践能力、职业素养水平等。过程考核在成绩评定中占有重要的地位，既客观、合理，又能够调动学习的主动性、积极性；激发学生潜能，促进个性和创造性发展。综合成绩=理论考试成绩*30%+实践考试成绩*30%+平时成绩*30%+工作报告及5S管理10%在所有学习情境教学完成后进行，可通过抽取典型学习情境集中考核的形式进行，也可通过设计竞赛的形式开展。项目考核评定项目分类考核内容工作要求评分标准专业能力90分电接线1．正确连接装置侧、PLC侧的接线端子排1.装置侧三层接线端子电源、信号连接正确，PLC侧两层接线端子电源、信号连接正确2.传感器供电使用输入端电源，电磁阀等执行机构使用输出端电源3.按照I/O分配表正确连接供料站的输入与输出1.电源与信号接反，每处扣2分2.其他每错一处扣1分2．接线、布线规格平整线头处理干净，无导线外漏，接线端子上最多压入两个线头，导线绑扎利落，线槽走线平整。若有违规操作，每处扣2分机械安装1．正确、合理使用装配工具能够正确使用各装配工具拆装供料站，不出现多或少螺丝。不会用、错误使用不得分（教师提问、学生操作）多或少一个螺丝扣2分2．正确安装供料站安装供料站后不多件、不少件多件、少件、安装不牢每处扣2分程序调试1．正确编制梯形图程序及调试梯形图格式正确、各电磁阀控制顺序正确，梯形图整体结构合理，模拟量采集输出正确。运行动作正确（根据运行情况可修改和完善。）根据任务要求动作不正确，每处扣5分，模拟量采集、输出不正确扣1分2．运行结果及口试答辩程序运行结果正确，表述清楚，口试答辩准确对运行结果表述不清楚者扣10分职业素质能力10分相互沟通、团结配合能力善于沟通，积极参与，与组长、组员配合默契，不产生冲突。

根据自评、互评、教师点评而定清扫场地、整理工位场地清扫干净，工具、桌椅摆放整齐

不合格，不得分2.成绩权重构成学习任务考核内容考核方式成绩权重1供料单元1专业能力（70分）电气接线（2）机械安装（3）程序调试理论考核102加工单元实践考核303装配单元平时表现104分拣单元作业105输送单元考勤106整体控制2职业素质（10分）职业素质107触摸屏使用3动手能力（20分）画面的绘制和动画的演示20五、课程教学实施1.教材及其他资源(1)文字教学资源编制学习情境教学指导书及学生自主学习指导书，编制各种应用案列，开阔学生视野，为教师和学生提供参考。主要教材:自动化生产线集成与应用，梁亮，梁玉文，机械工业出版社。自编自动化生产线实习指导书。参考教材:1．自动化生产线集成与应用，主编：贾丽仕，华中科技大学出版社。2.自动化生产线集成与应用,李志梅，张同苏，机械工业出版社3．音像及多媒体教学资源广泛下厂收集自动线系统的录像资源，用于作为学习情境教学或案列学习；制作学习FMS系统自主学习课件或网络课程。4．自动线运行与维护教学平台建设将自动线的课程标准、教学指导、学习指导、考核题库及标准答案、应用案例、网络课件等资源上网，设置网络答疑栏目，为教师教学、学生自主学习提供广泛的可用资料。(2)自动线运行与维护实验室资源的利用充分利用自动线运行与维护实验室的硬件资源，在开展好教学的同时，课余及周末可开放，推进学生的学习积极性，努力为社会培养更多更好的维修电工高技能人才。2.课程教学团队授课教师专业学历特长是否双师贾丽仕自动化硕士电气自动化是金燕电气博士PLC编程是王博电工硕士电工技术是