河南科技（2021）教学设计中职中职专业课电气自动化类66 装备制造大类

河南科技（2021）教学设计中职中职专业课电气自动化类66装备制造大类主备人备课成员设计思路本节课以“河南科技（2021）教学设计中职中职专业课电气自动化类66装备制造大类”为主题，紧密围绕教材内容，结合实际教学需求，通过案例分析和实践操作，引导学生深入理解电气自动化设备的基本原理和操作方法。设计思路强调理论与实践相结合，注重培养学生的动手能力和创新思维。核心素养目标重点难点及解决办法重点：电气自动化设备的控制原理与应用。

难点：设备调试与故障诊断能力培养。

解决办法：首先，通过实际设备操作演示，使学生直观理解控制原理。其次，设计一系列层次递进的实践任务，引导学生逐步掌握调试技能。突破策略包括：组织小组讨论，鼓励学生自主探究故障原因；引入模拟软件，提供虚拟操作环境，降低实际操作风险；邀请行业专家讲座，拓宽学生视野，提高解决问题的能力。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源准备1.教材：确保每位学生都有本节课所需的教材《电气自动化设备应用》。

2.辅助材料：准备与教学内容相关的图片、图表、视频等多媒体资源，如自动化设备操作流程图、故障案例分析视频等。

3.实验器材：提前检查实验器材，包括PLC、传感器、执行器等，确保其完整性和安全性。

4.教室布置：设置分组讨论区，方便学生互动交流；布置实验操作台，确保学生实验空间充足。教学过程1.导入（约5分钟）

-激发兴趣：通过展示现代自动化生产线视频，引发学生对电气自动化设备的好奇心。

-回顾旧知：简要回顾上一节课关于基础电气元件和电路的知识，为后续内容做好铺垫。

2.新课呈现（约30分钟）

-讲解新知：详细讲解电气自动化设备的基本组成、工作原理和常见类型，如PLC、变频器、传感器等。

-举例说明：结合实际案例，如自动化生产线上的物料搬运、加工控制等，帮助学生理解设备的应用。

-互动探究：组织学生进行小组讨论，针对案例中的设备选型、程序编写等问题进行探讨，培养团队合作能力。

3.实验操作（约40分钟）

-学生活动：在教师的指导下，学生分组进行PLC编程实验，实现简单控制任务。

-教师指导：针对学生在实验过程中遇到的问题，及时给予指导和帮助，确保实验顺利进行。

4.巩固练习（约20分钟）

-学生活动：完成课后习题，巩固所学知识，提高实际操作能力。

-教师指导：巡视课堂，解答学生疑问，确保每位学生都能掌握知识点。

5.总结与拓展（约10分钟）

-总结：回顾本节课的主要知识点，强调电气自动化设备在实际生产中的应用。

-拓展：布置课后思考题，引导学生关注自动化技术的发展趋势，激发创新思维。

6.课堂评价

-学生自评：让学生反思自己在课堂上的表现，总结学习心得。

-教师评价：根据学生在课堂上的参与度、实验操作和课后作业完成情况，给予评价和指导。学生学习效果学生学习效果

1.知识掌握：学生能够熟练掌握电气自动化设备的基本组成、工作原理和常见类型，如PLC、变频器、传感器等。他们能够识别和描述这些设备的功能和特点，理解其在自动化生产线中的应用。

2.技能提升：学生在实验操作环节通过实际编程和设备调试，提高了自己的动手能力和问题解决能力。他们学会了如何根据具体需求选择合适的自动化设备，并能够进行基本的程序编写和故障诊断。

3.思维发展：通过小组讨论和互动探究，学生的批判性思维和创新意识得到了培养。他们能够提出问题、分析问题并寻找解决方案，这种能力的提升对于未来的职业发展至关重要。

4.团队协作：在小组活动中，学生学会了如何与他人合作，共同完成任务。他们学会了倾听、沟通和协调，这些团队合作技能对于未来的工作环境是非常实用的。

5.实践应用：通过实际操作和案例分析，学生将理论知识与实际应用相结合，增强了理论与实践相结合的能力。他们能够将所学知识应用于解决实际生产中的问题，提高了解决实际问题的能力。

6.职业素养：在课程的学习过程中，学生不仅学习了专业知识，还培养了职业素养。他们学会了遵守安全规范、尊重知识产权、注重工作质量等职业行为，为未来的职业生涯打下了良好的基础。

7.自主学习：通过本节课的学习，学生学会了如何自主学习。他们能够利用图书馆、互联网等资源进行自我学习，提高了自我学习和自我管理的能力。典型例题讲解1.例题：某自动化生产线上的物料搬运系统，使用PLC控制电机启动。编写一个简单的PLC程序，实现电机启动后5秒自动停止。

答案：PLC程序如下：

```

//输入

I0.0-启动按钮

//输出

Q0.0-电机启动信号

//输出

Q0.1-电机停止信号

//输出

T0-定时器

//程序

//启动按钮按下，启动电机

IFI0.0THEN

Q0.0:=TRUE

T0:=T#5s

ELSE

Q0.0:=FALSE

ENDIF

//定时器到时，停止电机

IFT0THEN

Q0.1:=TRUE

ELSE

Q0.1:=FALSE

ENDIF

```

2.例题：设计一个电气自动化系统，其中包含一个光电传感器检测物料是否到位，当检测到物料时，控制一个电磁阀打开，物料通过后关闭电磁阀。

答案：PLC程序如下：

```

//输入

I0.0-光电传感器

//输出

Q0.0-电磁阀控制信号

//程序

IFI0.0THEN

Q0.0:=TRUE//物料到位，打开电磁阀

ELSE

Q0.0:=FALSE//物料未到位，关闭电磁阀

ENDIF

```

3.例题：一个自动化装配线上的设备需要按照一定的频率启动和停止，要求启动3秒后停止，然后等待5秒再次启动。

答案：PLC程序如下：

```

//输入

I0.0-启动按钮

//输出

Q0.0-设备控制信号

//输出

T0-启动定时器

T1-停止定时器

//程序

IFI0.0THEN

Q0.0:=TRUE//启动设备

T0:=T#3s

ELSE

Q0.0:=FALSE//停止设备

ENDIF

IFT0THEN

T0:=T#0s//重置定时器

T1:=T#5s

ELSE

IFT1THEN

Q0.0:=FALSE//停止设备

T1:=T#0s//重置定时器

ENDIF

ENDIF

```

4.例题：一个自动化系统需要控制一个步进电机，按照以下顺序旋转：顺时针旋转90度，暂停1秒，逆时针旋转180度，暂停2秒，重复此循环。

答案：PLC程序如下：

```

//输入

I0.0-启动按钮

//输出

Q0.0-顺时针旋转信号

Q0.1-逆时针旋转信号

T0-顺时针旋转定时器

T1-暂停定时器

//程序

IFI0.0THEN

Q0.0:=TRUE//顺时针旋转90度

T0:=T#1s

ELSE

Q0.0:=FALSE

ENDIF

IFT0THEN

T0:=T#0s//重置定时器

T1:=T#3s

Q0.1:=TRUE//逆时针旋转180度

ELSE

IFT1THEN

Q0.1:=FALSE//逆时针旋转停止

T1:=T#0s//重置定时器

I0.0:=FALSE//停止循环

ENDIF

ENDIF

```

5.例题：一个自动化系统中的温度控制，当温度低于设定值时，加热器启动，当温度高于设定值时，加热器停止。设定温度为60℃，温度检测传感器的信号为I0.0。

答案：PLC程序如下：

```

//输入

I0.0-温度传感器信号

//输出

Q0.0-加热器控制信号

//输出

T0-加热器运行定时器

//程序

IFI0.0THEN

Q0.0:=TRUE//温度低于设定值，启动加热器

T0:=T#0s//重置定时器

ELSE

Q0.0:=FALSE//温度高于设定值，停止加热器

ENDIF

IFT0THEN

T0:=T#60s//定时器设置，模拟加热时间

ELSE

IFT0>T#60sTHEN

Q0.0:=FALSE//加热器运行时间达到设定值，停止加热器

ENDIF

ENDIF

```内容逻辑关系①电气自动化设备的基本组成

-知识点：PLC、传感器、执行器、控制面板

-词句：PLC作为控制核心，传感器检测信号，执行器执行动作。

②设备的工作原理

-知识点：输入输出信号处理、逻辑控制、定时计数

-词句：输入信号经过处理，通过逻辑运算生成输出信号，控制执行器动作。

③设备的应用实例

-知识点：自动化生产线、物料搬运、加工控制

-词句：自动化设备在生产线上的应用，提高生产效率和产品质量。

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