《机床电气控制技术与PLC》课程标准（含课程思政）

《机床电气控制技术与PLC》课程标准一、课程基本信息表1课程基本信息表课程名称机床电气控制技术与PLC开设系（院）部数控技术学院课程代码40711302开课形式一体化教学课程性质专业核心课课程类型B类课程学时32课程学分2开课部门数控技术学院开课学期第4学期先修课程《电工电子技术》《数控设备维护与装调》后续课程《智能制造技术》《顶岗实习》《毕业设计》适用专业（层次）数控技术（普专/对口/五年制）二、课程性质（一）课程描述本课程是数控技术专业（高职层次，3年修业年限）的核心必修课，紧密对接数控设备操作、维护、调试、工艺编制等岗位的电气控制与PLC应用需求，以机床电气线路原理、PLC编程与应用为核心，采用“理论+仿真+实操”理虚实一体化教学模式。学生将掌握数控设备电气控制、故障诊断与PLC编程的核心知识与技能，为顶岗实习、职业技能等级证书考取及可持续发展奠定基础。课程兼具独立性与铺垫性，融入工匠精神、安全规范等思政元素，旨在培养符合岗位需求的高技能人才。（二）课程定位本课程基于学生掌握前导课程《电工电子技术》的电路分析、电气元件认知等知识与技能基础上，提升学生机床电气系统调试、PLC程序编制、故障排查等职业技能与严谨求实的职业素养，为后续《数控设备维护与装调》课程所需的设备维修技能夯实基础。本课程明确了在数控技术专业课程体系中的核心地位，以及在应用型人才培养目标中的关键作用，清晰界定了与先修、后续课程的衔接关系，聚焦培养学生掌握机床电气控制与PLC应用核心知识，具备设备电气调试、故障排查等技能，形成工匠精神、安全意识等职业素养，是衔接基础课程与岗位技能的关键载体。课程深度融入“制造强国”战略等思政元素，紧扣“岗课赛证”理念，对接相关职业技能证书要求，最终实现培养适配区域机械制造行业需求的高技能人才的教学效果。本课程以岗位核心需求为目标，以职业发展为导向、以学生核心素养为主，以技术技能为辅，遵循以学为主、以教为辅，循序渐进、由简到繁、从易到难的教学理念。作为高职院校数控技术专业培养应用型人才的核心必修课，结合车工（数控车工）高级工等职业资格证书和“1+X”智能制造设备运维职业技能等级证，紧紧围绕工作岗位职业能力需求选择和组织课程内容，突出工作任务与知识的联系，让学生在职业实践活动基础上掌握知识，增强课程内容与职业岗位能力要求的相关性，提高学生职业能力。适应的岗位有：数控设备操作岗位、数控设备维护岗位、电气控制调试岗位、机床电气维修岗位。表2课程定位分析面向的工作岗位具备的职业能力数控设备操作岗位1.能熟练识读机床电气原理图，理解设备电气控制逻辑；2.能规范操作数控设备电气控制系统，排查简单电气故障；3.能配合完成设备电气系统日常检查与维护工作；数控设备维护岗位1.能制定数控设备电气系统日常维护计划并执行；2.能熟练使用测量工具检测电气元件性能，更换故障元件；3.能排查机床常见电气故障，确保设备正常运行。电气控制调试岗位1.能根据控制要求编制简单PLC控制程序并调试；2.能完成机床典型电气控制线路的安装、接线与调试；3.能优化电气控制程序与线路，提升设备运行稳定性。机床电气维修岗位1.能快速识别机床电气故障现象，分析故障原因；2.能运用专业方法排查隐性电气故障，制定维修方案；3.能记录维修过程，总结故障排查经验并优化维修流程。三、课程设计思路（一）学情分析对近年生源进行分析，约60%学生生源于农村，因存在父母外务工作现象，学生在情感方面缺乏足够关注和关爱，自控能力较弱，同时一部分学生缺乏自信和沟通能力，团结意识薄弱，大部分学生对专业认知不够，对职业规划缺失，整体的学习态度和效率参差不齐，需要针对性的在课堂做好分层式教学，因材施教、因材施评。根据分析，大部分学生在认识、分析、解决问题方面思维不成熟，但动手能力突出，对实操类课程兴趣浓厚，喜欢参加各类创新活动及课后实践活动，在实验实训过程中能够积极思考，喜欢做中学、学中做的模式。在专业上，学生已经完成《电工电子技术》专业课程学习，对电气元件、电路分析有了一定基础认知，已学习电路原理、电气测量等专业知识，在此基础之上开展《机床电气控制技术与PLC》课程学习符合学生认知规律。本专业男生居多，逻辑思维、动手能力较强，对于电气线路安装、PLC编程等内容的掌握有一定优势；但部分学生耐心不足、严谨性欠缺，对复杂电气控制逻辑的理解存在难度，与企业实际生产场景结合的实践能力不足，需要重点提升。课程从知识技能基础、认知实践能力、学习特点分析、思政素养形成四个方面对学生学情展开具体分析，基于学生状况制定课程相关具体目标包括知识目标、能力目标和素质目标。（二）课程设计依据本标准依据国家教育部颁发的《高等职业学校数控技术专业教学标准》和《数控技术专业人才培养方案》，结合学校数控技术专业办学定位，以及区域机械制造行业发展对典型岗位人才的需求等相关要求进行制订。同时对接《多工序数控机床操作调整工职业技能等级标准》《电气安全工作规程》及1+X智能制造设备运维职业技能等级标准，遵循高职教育“理实一体化、数智化教学”理念，确保课程内容与行业标准、岗位需求精准对接。（三）整体设计本课程以数控设备电气控制岗位为载体，经过与校企合作企业专家研讨，确定设计多个典型案例作为学习情境，根据电气控制岗位实际工作任务所需要的知识、能力、素质要求，确定教学项目内容。主要由3个模块12个项目组成。本课程教学实施过程是基于OBE理念的“课程思政＋混合式教学”的教学模式，通过明晰学习产出、提高教学目标，增添合作企业元素、紧扣区域经济特色，重构教学内容，突出以学生为中心，持续改进教学模式，全过程全方位评价学习产出等来指导实践课程改革，以达到提高课程育人质量的目的。结合课程内容建设“知识思政、岗位思政、案例思政”的三类机床电气控制技术与PLC课程思政教学资源库，优选合作企业文化与典型事迹，征集行业优秀案例，激发学生学习兴趣，学会关心身边人身边事。所有资源与活动设计需经由来自马克思主义学院的团队成员审核入库，为课程教学中的思政素材选用打好基础。四、课程目标（一）素质目标1.树立严谨细致、精益求精的工匠精神和爱岗敬业的职业态度；2.增强安全操作意识和合规意识，严格遵守电气作业规范与企业规章制度；3.培养团队协作能力和终身学习能力，适应数控技术更新迭代需求；4.强化家国情怀与使命担当，助力“制造强国”战略实施；5.自觉遵守《电气安全工作规程》等行业规范，坚守职业底线。（二）知识目标1.掌握机床电气控制线路的基本原理、典型电路结构与分析方法；2.熟悉PLC的基本组成、工作原理及常用指令（基本指令、功能指令）；3.理解数控机床电气系统的组成、连接方式与控制逻辑；4.掌握机床电气故障诊断与排除的基本思路和方法；5.了解电气控制相关行业标准与安全规范。（三）能力目标1.能熟练识读机床电气原理图和接线图；2.能熟练使用PLC编程软件编制、调试简单控制程序；3.能完成机床典型电气控制线路的安装、调试与维护；4.能初步排查数控机床常见电气故障；5.能规范使用电气测量工具与仿真软件。（四）证书目标表3证书一览表证书名称发证单位备注车工（数控车工）高级工选取，对接课程核心技能铣工（数控铣工）高级工选取，对接课程核心技能多工序数控机床操作调整工相关认证机构选取，贴合岗位需求1+X智能制造设备运维职业技能等级证书相关认证机构选取，对接行业标准五、课程结构与内容表4课程内容与目标要求模块项目教学内容重点、难点思政元素及融入途径学时模块一机床电气控制基础项目一：电气元件认知与选型1.常用电气元件（接触器、继电器、断路器等）的结构与工作原理；2.电气元件的选型方法与规范；3.电气元件的检测与维护。重点：电气元件的功能与选型；难点：元件性能匹配与规范选用安全规范、责任意识4项目二：典型机床电气线路分析1.三相异步电动机启停、正反转控制线路原理；2.车床、铣床典型控制线路分析；3.线路故障排查方法。重点：典型控制线路分析；难点：线路故障诊断逻辑严谨求实、工匠精神4模块二PLC编程与应用项目一：PLC基础知识与软件操作1.PLC的组成、工作原理与分类；2.PLC编程软件（如西门子S7-200SMART）的安装与操作；3.I/O地址分配与接线。重点：软件操作与I/O地址分配；难点：I/O接线规范规范操作、细节意识4项目二：PLC基本指令编程1.逻辑指令、定时器/计数器指令的使用；2.简单控制程序（如指示灯循环、电机启停）的编制与调试；3.程序仿真与故障排查。重点：基本指令应用；难点：程序逻辑设计逻辑思维、创新意识4项目三：PLC功能指令应用1.移位指令、比较指令、数据处理指令的使用；2.机床辅助控制程序（如刀库定位、工作台移动）的编制；3.程序优化与联调。重点：功能指令应用；难点：复杂逻辑程序设计精益求精、问题解决能力4模块三数控机床电气系统调试与维护项目一：数控机床电气系统认知1.数控机床电气系统的组成（电源、数控装置、伺服系统、I/O单元）；2.电气系统接线图识读；3.安全用电规范。重点：电气系统组成与接线图识读；难点：系统控制逻辑理解安全意识、合规意识4项目二：数控机床电气调试1.电气系统的安装与接线检查；2.PLC与数控系统的通信设置；3.简单功能（主轴启停、进给运动）的调试。重点：系统调试流程；难点：通信设置与参数调整团队协作、严谨细致4项目三：数控机床电气故障排查1.常见电气故障（电源故障、接线故障、程序故障）的现象与原因；2.故障排查工具（万用表、示波器）的使用；3.故障排查案例分析与实操。重点：故障排查思路；难点：隐性故障定位坚韧不拔、工匠精神4六、课程实施策略拥有先进的教学理念和教学方法是课程教学的重要保证。本课程结合数控技术专业实操性强的特点，采用先进教学方法，充分利用现代化教学手段与数智化教学元素，构建“教-学-做-评”一体化教学闭环，确保教学质量稳步提升。【理虚实一体化教学法】精讲机床电气控制与PLC核心理论知识，依托PLC仿真软件（如博途、GXWorks2）开展虚拟编程训练，再结合实训台进行实物接线、程序调试与故障排查，实现理论与实践无缝衔接，突破“理论与实践脱节”难点。适用模块二、模块三所有项目。【项目驱动教学法】以数控设备电气控制岗位实际任务为项目载体，按“任务导入→方案设计→自主实施→调试优化→成果展示”流程组织教学，引导学生自主探究、协作完成项目，强化岗位技能与问题解决能力。适用模块二项目二、项目三，模块三项目二、项目三。【案例教学法】引入企业真实案例（如数控机床主轴不转、进给无动作等电气故障），结合行业规范与安全标准，引导学生分析故障原因、制定排查方案，强化岗位适配性与合规意识，同步融入课程思政元素。适用于所有项目的思政融入与技能拓展。【仿真教学法】利用数控电气仿真软件搭建虚拟实训环境，模拟复杂线路安装、PLC程序联调与隐性故障排查场景，降低实操安全风险，弥补实训设备不足，提升学生应急处理能力。适用模块一项目二、模块三项目三。【问题引导法】课前围绕核心知识点与技能点提出针对性问题（如“电机无法启动可能的电气原因有哪些？”），引导学生带着问题预习线上资源、思考解决方案，课堂聚焦问题展开教学与实操，提升学生主动思考与自主学习能力。适用所有项目课前导入。七、考核评价（一）课程考核方式本课程的考核以定量方式呈现评价结果，成绩评定采用百分制，采用过程考核和结果考核相结合的形式，过程考核占40%（依据线上教学平台数据统计结果与线下课堂表现，包括在线学习时间、作业完成情况、参与讨论、实训成果等），增值评价占20%（依据思政素养提升、团队协作表现以及对比学习数据和阶段性考核比较评分），期末结果考核占40%（采用闭卷考试+实操考核相结合形式，教学平台组卷测试与现场实操考评并重）。（二）课程考核标准1.思政态度与增值考核标准：主要针对学生的出勤有无迟到早退现象、是否具有饱满的精神风貌、是否具有良好的职业操守、尊重教师、团结同学、小组团结协作等方面内容进行评价，以及学生平台数据比对分析，占最终成绩的20%。2.过程实施考核标准：采用学生自评、小组互评、教师点评的方式对学生进行综合评价，具体包括课前线上教学平台的任务预习情况、课中学生的表现情况、课后作业的完成情况、实训项目成果质量，分项目视完成质量记成绩，占最终成绩40%。3.期末结果考核标准：采用闭卷理论考试+现场实操考核形式（各占50%），建试题库与实操任务库，从中抽取内容。理论题考查电气原理、PLC知识与行业规范，实操题考查线路调试、程序编制与故障排查，对接职业技能证书要求，占最终成绩的40%。表5课程考核评分标准考核项目考核标准过程考核（40%）课前预习（8%）按时完成线上资源学习（仿真软件操作视频、理论知识点），参与课前测试，成绩达标。课堂表现（12%）上课认真听讲，遵守课堂纪律与安全规范；积极踊跃回答课堂提问并认真记录笔记；主动参与小组活动与实操训练。课后作业（10%）能够保质保量按时上交编程作业、线路分析报告，高质量完成仿真实操任务，思路清晰、结果准确。实训成果（10%）实训项目完成质量达标，线路安装规范、程序调试成功、故障排查到位，符合岗位操作标准与安全规范。增值考核（20%）思政态度（10%）无旷课、迟到早退现象；具备饱满的精神风貌和良好的职业操守；尊重教师、团结同学，主动参与小组协作。成长进步（10%）对比阶段性考核数据，技能提升幅度显著（如故障排查效率、程序正确率、线路安装熟练度）。结果考核（20%）期末考试（40%）考核方式：闭卷理论考试+现场实操考核（各占50%）；考核内容：理论考查电气原理、PLC知识与行业规范，实操考查线路调试、程序编制与故障排查。说明：实操考核采用“作品评价+过程观察”相结合，重点考察规范性、安全性与创新性。八、实施条件（七）师资条件表6《机床电气控制技术与PLC》课程开发团队名单序号姓名工作单位职称/职务工作经历123（八）校内外实训基地表7《机床电气控制技术与PLC》课程校内外实习基地表序号校内外实习基地名称合作企业名称用途1电工电子实验室、PLC实验室实习2智能制造产