人邮版（2020）教学设计中职中职专业课电气自动化类66 装备制造大类

人邮版（2020）教学设计中职中职专业课电气自动化类66装备制造大类授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容人邮版（2020）教学设计中职中职专业课电气自动化类66装备制造大类

本章节内容主要围绕《电气控制与PLC应用》展开，具体涉及以下内容：PLC的基本组成与工作原理、PLC的编程基础、PLC的指令系统与应用、PLC的通信与网络技术、PLC控制系统设计方法等。通过学习，使学生掌握PLC的基本操作、编程技巧和应用方法，为今后从事电气自动化领域的相关工作打下坚实基础。核心素养目标培养学生具备电气自动化设备的操作技能，提升其分析问题和解决问题的能力。通过学习PLC编程和控制系统设计，增强学生的工程实践能力和创新意识。同时，强化学生的团队合作精神，提高其在电气自动化领域的职业素养。教学难点与重点1.教学重点

-PLC编程基础：强调PLC的基本指令和编程结构，如逻辑指令、定时器/计数器指令等，以帮助学生建立正确的编程思维。

-控制系统设计：重点讲解如何根据实际需求设计PLC控制系统，包括输入/输出分配、控制流程图绘制、程序编写等。

2.教学难点

-PLC编程复杂性问题：例如，针对复杂的控制逻辑，学生可能难以选择合适的指令和编程结构，需要教师引导学生理解指令的灵活运用。

-控制系统调试：在实际操作中，学生可能面临系统不稳定、响应时间过长等问题，需要教师教授调试方法和技巧，如故障排除、参数调整等。

-系统扩展与应用：在原有控制系统基础上进行扩展，如增加新的输入/输出设备或改进控制策略，这一过程需要学生具备较强的系统分析和设计能力。教学资源-软硬件资源：PLC实验箱、编程软件（如STEP7-Micro/WIN）、继电器接触器控制电路板、传感器等。

-课程平台：学校内部教学平台、在线学习平台（如慕课平台）。

-信息化资源：PLC编程实例库、控制系统设计案例库、教学视频、电子教材。

-教学手段：多媒体教学课件、实物演示、分组讨论、实践操作等。教学流程1.导入新课

-详细内容：首先，通过展示工业自动化领域的实际应用案例，如自动化生产线、智能控制系统等，激发学生的学习兴趣。然后，简要回顾上一节课的学习内容，引出本节课的主题——PLC编程基础。最后，提出本节课的学习目标和重点，让学生对课程内容有一个初步的了解。

2.新课讲授

-详细内容：

1.PLC基本组成与工作原理：介绍PLC的硬件结构，如CPU、输入/输出模块、电源模块等，并讲解其工作原理，如扫描周期、输入/输出处理等。用时10分钟。

2.PLC编程基础：讲解PLC编程的基本指令，如逻辑指令、定时器/计数器指令等，并结合实例演示编程过程。用时15分钟。

3.控制系统设计方法：介绍控制系统设计的基本步骤，如需求分析、方案设计、程序编写、调试与优化等，并举例说明设计方法在实际应用中的运用。用时10分钟。

3.实践活动

-详细内容：

1.编程练习：学生根据所学知识，独立完成一个简单的PLC控制程序，如控制一个继电器开关。用时15分钟。

2.系统搭建：学生分组合作，利用PLC实验箱搭建一个简单的控制系统，如控制灯光的亮灭。用时15分钟。

3.故障排除：学生针对搭建的控制系统，模拟出现故障（如传感器损坏、程序错误等），并尝试找出原因并解决问题。用时15分钟。

4.学生小组讨论

-三方面内容举例回答：

1.PLC编程技巧：讨论如何优化程序结构，提高程序执行效率，如使用子程序、模块化设计等。

2.控制系统设计：讨论如何根据实际需求选择合适的PLC型号和输入/输出模块，以及如何设计合理的控制系统结构。

3.故障排除方法：讨论在遇到故障时，如何快速定位问题，并采取有效措施进行解决。

5.总结回顾

-详细内容：首先，回顾本节课所学内容，强调重点和难点，如PLC编程基础、控制系统设计方法等。然后，通过提问方式检查学生对知识的掌握情况，如“请列举PLC的基本指令”、“请说明控制系统设计的基本步骤”等。最后，布置课后作业，如完成一个较为复杂的PLC控制程序设计，并要求学生在下节课分享自己的设计思路和成果。用时5分钟。

总用时：45分钟学生学习效果学生学习效果

1.理解并掌握了PLC的基本原理和组成结构，能够识别PLC的关键部件及其功能，为后续的编程和应用奠定了扎实的理论基础。

2.掌握了PLC的编程基础，包括逻辑指令、定时器/计数器指令等，能够独立编写简单的PLC控制程序，解决基本的控制问题。

3.学会了如何设计简单的控制系统，能够根据实际需求选择合适的PLC型号和输入/输出模块，设计并实现控制逻辑。

4.提升了实践操作能力，通过实验和实践活动，学生能够将理论知识应用到实际操作中，增强了动手能力和解决问题的能力。

5.培养了团队协作精神，在小组讨论和实践活动过程中，学生学会了与他人沟通、协作，共同完成任务。

6.增强了故障排除能力，学生能够识别和解决控制系统中的常见故障，如程序错误、硬件故障等，提高了故障诊断和解决的速度。

7.拓宽了视野，了解了电气自动化领域的发展趋势和最新技术，为学生未来在相关领域的发展打下了良好的基础。

8.提高了职业素养，通过本课程的学习，学生了解了电气自动化专业的职业要求，明确了自身的职业发展方向，为将来的职业生涯规划提供了参考。

9.增强了创新意识，学生在设计控制系统时，能够运用所学知识进行创新，提出新的设计方案，培养了创新思维。

10.提高了自主学习能力，学生通过查阅资料、独立思考和解决学习中遇到的问题，培养了自主学习的能力。教学反思与总结今天这节课，我觉得整体上还是不错的。学生们对PLC编程基础这部分内容掌握得比较快，特别是在实际操作环节，大家都能积极参与，动手能力得到了锻炼。不过，我也发现了一些需要改进的地方。

首先，我觉得在导入新课的时候，可以更加生动一些。比如，我可以结合一些实际生活中的例子，让学生们更容易理解PLC的应用场景，这样他们学习起来也会更有兴趣。

然后，新课讲授部分，我发现有些学生对于PLC编程的逻辑性理解还不够透彻。在讲解指令的时候，我可能需要更加细致地解释，或者通过一些图表来辅助说明，帮助他们更好地理解。

实践活动环节，虽然大家都很积极，但个别学生在遇到问题时，还是显得有些迷茫。这说明我在设计实践任务时，可能需要更加注重任务的难度梯度，让每个学生都能有所收获。

在小组讨论环节，我发现学生们在交流时，有时候会有些拘谨。这可能与他们平时的交流习惯有关，我可以在之后的课程中，多组织一些小组讨论，鼓励他们大胆表达自己的想法。

为了改进这些不足，我计划在今后的教学中，更加注重学生的个体差异，针对不同学生的学习情况，提供个性化的辅导。同时，我也会加强课堂管理，确保每个学生都能在课堂上集中注意力，积极参与学习。板书设计①PLC基本组成与工作原理

-PLC硬件组成：CPU、输入模块、输出模块、电源模块等

-PLC工作原理：扫描周期、输入/输出处理、程序执行

②PLC编程基础

-基本指令：逻辑指令（AND、OR、NOT）、定时器/计数器指令（TON、TOF、CTU、CTD）

-编程结构：顺序控制结构、分支控制结构、循环控制结构

③控制系统设计方法

-需求分析：明确控制任务、性能指标、系统约束

-方案设计：选择PLC型号、输入/输出模块、硬件配置

-程序编写：编写控制逻辑、调试与优化

-调试与优化：故障排除、参数调整、性能评估作业布置与反馈作业布置：

1.完成以下PLC控制程序的编写，并解释程序逻辑：

-控制一个电动机的启停，要求使用定时器实现延时启动和延时停止功能。

-编写一个简单的交通灯控制程序，包括红灯、黄灯、绿灯的切换逻辑。

2.设计一个简单的PLC控制系统，要求：

-描述控制系统的需求分析。

-选择合适的PLC型号和输入/输出模块。

-绘制控制系统的电气原理图。

-编写控制程序，并说明程序中的关键指令和功能。

作业反馈：

1.对学生的作业进行及时批改，确保每个学生都能得到反馈。

2.重点关注学生在编程逻辑、程序结构、控制系统设计方面的表现。

3.对于程序编写作业，检查是否正确使用了PLC指令，程序是否简洁且易于理解。

4.对于控制系统设计作业，评估学生对需求分析的理解程度，电气原理图的准确性，以及控制程序的完整性和功能性。

5.在反馈中，指出学生的错误和不足，并提供具体的改进建议，如：

-对于编程错误，指出错误原因并提供正确的编程方法。

-对于设计不足，提出改进方向和可能的解决方案。

6.鼓励学生在作业中提出的问题，并给予解答和指导，以激发学生的学习兴趣和解决问题的能力。

7.根据学生的反馈，调整教学计划，确保后续课程能够针对性地解决学生的问题和疑惑。课后拓展1.拓展内容：

-阅读材料：《电气控制与PLC应用》一书中关于PLC在实际工程中的应用案例章节，了解PLC在工业自动化领域的具体应用。

-视频资源：在线观看PLC编程和控制系统设计的演示视频，通过实际操作过程加深对理论知识的理解。

2.拓展要求：

-学生可以利用课后时间，结合课本内容，阅读上述材料，以拓宽知识面，加深对PLC应用的理解。

-观看演示视频时，注意