重庆大学·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

重庆大学·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教材章节：电气自动化类《电气控制与PLC》

内容：本章节主要介绍电气控制系统的基本原理、PLC的工作原理及其应用。包括继电器控制电路的基本元件、基本控制电路、PLC的基本结构、编程语言、编程方法及典型应用等。核心素养目标培养学生具备电气自动化领域的专业素养，包括：1）掌握电气控制与PLC的基本理论和技术；2）提升逻辑思维和问题解决能力，能运用所学知识分析并解决实际电气控制问题；3）增强创新意识和实践能力，能进行简单的电气控制系统的设计和调试；4）培养严谨的科学态度和良好的职业习惯。学情分析本章节针对的是中职学校电气自动化专业的学生，他们在入学前通常已经具备了一定的物理和数学基础，但对于电气自动化领域的专业知识和技能了解有限。在知识层面上，学生可能对电路原理、电子元件有一定的认识，但对电气控制系统的整体概念和PLC的工作原理较为陌生。能力方面，学生的动手操作能力和实验技能有待提高，尤其是在电路设计和故障排查方面。素质上，部分学生可能存在学习兴趣不高、自主学习能力较弱的问题，这可能会影响他们对电气控制与PLC课程的学习积极性。

在行为习惯方面，部分学生可能存在依赖性强、缺乏独立思考的习惯，这在学习电气控制与PLC这样需要理论联系实际的专业课程时尤为突出。这些学生的课堂参与度可能不高，对实践操作环节的重视程度不够，这直接影响到他们对课程内容的理解和掌握。

对课程学习的影响主要体现在以下几个方面：首先，学生的基础知识薄弱可能导致他们在理解电气控制与PLC的基本原理时遇到困难；其次，动手操作能力的不足使得他们在进行实践环节时难以将理论知识应用到实际中；最后，学习兴趣和自主学习能力的缺乏使得学生在遇到问题时难以主动寻求解决方案，影响学习效果。因此，针对这些学情特点，教学设计应注重基础知识的教学，强化实践操作，同时激发学生的学习兴趣，培养他们的自主学习能力。教学资源准备1.教材：确保每位学生都配备《电气控制与PLC》教材，以便学生能够跟随课程内容进行自学。

2.辅助材料：准备与教学内容相关的电路图、PLC编程示例视频、操作步骤图等多媒体资源，帮助学生直观理解。

3.实验器材：准备PLC实验箱、继电器控制电路板等实验器材，确保实验的顺利进行和安全性。

4.教室布置：设置分组讨论区，以便学生在讨论中深化对电气控制原理的理解；同时，配置实验操作台，方便学生进行实际操作练习。教学过程设计一、导入环节（5分钟）

1.创设情境：播放一段工业自动化生产线运行的视频，引导学生思考自动化生产的重要性。

2.提出问题：自动化生产中，电气控制系统和PLC扮演着怎样的角色？

3.学生讨论：分组讨论，分享对自动化生产中电气控制系统和PLC的认识。

二、讲授新课（20分钟）

1.电气控制系统的基本原理（5分钟）

-介绍电气控制系统的组成和功能。

-讲解基本控制电路的原理和特点。

2.PLC的工作原理（10分钟）

-介绍PLC的基本结构和工作原理。

-讲解PLC的编程语言和编程方法。

3.典型应用案例（5分钟）

-分析电气控制系统和PLC在自动化生产线中的应用案例。

-强调电气控制系统和PLC在实际生产中的重要作用。

三、巩固练习（15分钟）

1.练习一：学生独立完成电路图绘制，巩固电气控制系统的基本原理（5分钟）

2.练习二：学生分组讨论，分析PLC编程案例，巩固PLC的编程方法（10分钟）

四、课堂提问（5分钟）

1.提问一：请学生解释电气控制系统和PLC在自动化生产中的作用。

2.提问二：请学生说明PLC编程语言的特点。

五、师生互动环节（5分钟）

1.教师提问：请学生举例说明电气控制系统在实际生产中的应用场景。

2.学生回答：学生分组讨论，分享自己的见解。

3.教师点评：教师对学生的回答进行点评，指出优点和不足。

六、核心素养拓展（5分钟）

1.教师引导学生思考：如何将电气控制系统和PLC的知识应用于实际项目中？

2.学生讨论：分组讨论，分享自己的观点。

七、总结与布置作业（5分钟）

1.教师总结：回顾本节课的重点内容，强调电气控制系统和PLC的重要性。

2.布置作业：要求学生完成课后练习题，巩固所学知识。

教学时间：45分钟

备注：以上教学过程设计紧扣实际学情，符合教学实际，注重师生互动和核心素养能力的拓展。在教学过程中，教师应根据学生的实际情况灵活调整教学内容和节奏。教学资源拓展1.拓展资源：

-电气控制系统的发展历程：介绍电气控制系统从继电器控制到PLC控制的演变过程，以及现代电气控制系统的发展趋势。

-PLC编程语言的发展：探讨不同PLC编程语言的特点和应用，如梯形图、指令列表、结构化文本等。

-电气控制系统在实际工程中的应用：分析电气控制系统在工业自动化、建筑自动化、交通自动化等领域的应用案例。

-PLC编程实例：提供一些典型的PLC编程实例，如流水线控制系统、物料搬运系统等。

-电气控制系统的安全与可靠性：探讨电气控制系统的安全设计原则和可靠性分析，以及如何提高电气控制系统的抗干扰能力。

2.拓展建议：

-鼓励学生阅读相关书籍和资料，如《电气控制与PLC》、《自动化控制技术》等，以拓宽知识面。

-建议学生关注电气自动化领域的最新技术动态，如PLC的智能化、网络化发展趋势。

-建议学生参与实验室的实践活动，通过实际操作加深对电气控制系统的理解。

-鼓励学生参加相关的竞赛和实践活动，如PLC编程竞赛、自动化系统设计等，提高实际操作能力。

-建议学生关注电气自动化领域的行业标准和规范，了解行业发展趋势。

-建议学生通过在线课程、视频教程等资源，学习电气控制系统的先进技术。

-建议学生积极参与课堂讨论，与同学和教师共同探讨电气控制系统的应用和挑战。

-建议学生结合所学知识，尝试设计简单的电气控制系统，如智能家居控制系统等。

-建议学生关注电气自动化领域的就业前景，为将来的职业发展做好准备。

-建议学生通过实习或兼职等方式，积累实际工作经验，提升就业竞争力。内容逻辑关系①电气控制系统的基本原理

-重点知识点：电气控制系统的组成、工作原理、基本控制电路。

-关键词：电气元件、控制电路、继电器、接触器。

-重点句子：电气控制系统通过电气元件和控制电路实现各种电气设备的自动控制。

②PLC的工作原理

-重点知识点：PLC的基本结构、工作原理、编程语言、编程方法。

-关键词：可编程逻辑控制器、输入输出接口、梯形图、指令列表。

-重点句子：PLC通过读取输入信号，根据预设的程序逻辑输出控制信号，实现对电气设备的控制。

③电气控制系统的应用

-重点知识点：电气控制系统在工业自动化、建筑自动化、交通自动化等领域的应用。

-关键词：自动化生产线、物料搬运系统、智能控制系统。

-重点句子：电气控制系统在现代工业生产中起着至关重要的作用，提高生产效率和产品质量。

④PLC编程实例

-重点知识点：PLC编程实例的分析、设计、调试。

-关键词：编程案例、系统设计、调试过程。

-重点句子：通过实际编程实例，学生可以掌握PLC编程的基本技巧和调试方法。

⑤电气控制系统的安全与可靠性

-重点知识点：电气控制系统的安全设计原则、可靠性分析、抗干扰能力。

-关键词：安全设计、可靠性、抗干扰措施。

-重点句子：电气控制系统的安全与可靠性是保证生产安全和设备正常运行的关键。

⑥核心素养拓展

-重点知识点：电气自动化领域的最新技术动态、行业标准和规范。

-关键词：技术动态、行业标准、规范要求。

-重点句子：学生应关注电气自动化领域的最新技术和发展趋势，以适应行业需求。课堂课堂评价是确保教学效果和学生掌握程度的重要环节。以下是对本节课教学评价的具体实施方法：

1.课堂提问：通过提问的方式，检验学生对课堂知识的理解和掌握情况。例如，在讲解电气控制系统的基本原理时，可以提问学生关于继电器、接触器等电气元件的作用和工作原理。通过学生的回答，教师可以及时了解他们对这些知识点的理解程度，并针对性地进行讲解和补充。

2.观察学生参与度：在课堂讨论和实验操作环节，教师应密切关注学生的参与情况，包括他们的注意力集中程度、提问的积极性、解决问题的能力等。这些观察可以帮助教师评估学生的课堂学习态度和实际操作能力。

3.小组合作评价：在小组讨论和项目中，教师可以评价学生的团队合作精神、沟通能力和解决问题的能力。例如，在分析PLC编程案例时，可以观察学生如何分工合作，如何共同解决问题。

4.实验操作评价：在实验环节，教师应评价学生的实验操作技能和实验报告的撰写能力。例如，在搭建简单的继电器控制电路时，教师可以观察学生的电路连接是否正确，操作是否规范。

5.课堂测试：在课程结束时，教师可以安排简短的课堂测试，以检验学生对本节