一、课程介绍
《电气控制与PLC应用技术》课程是电气类专业重要的专业基础课程,为相关专业提供了重要的基础理论。该课程主要阐述常用低压电器元件的结构和工作原理、电气控制基本线路、典型生产机械电气控制线路、电气控制系统的设计方法,然后以三菱PLC产品为主线,详细介绍了可编程序控制器的结构、原理、指令系统、编程及相关配套设备的使用方法,系统地阐述了电气控制和可编程序控制器系统的分析与设计的一般方法。该课程具有“原理深厚、方法多元、应用广泛”等特点,蕴含了丰富的课程思政元素,课程思政与课程教学深度融合,启发了学生的辩证思维能力,熏陶了学生的科学探索精神,厚植了学生的家国情怀。
二、课程目标
1.知识和能力目标
掌握常用的低压电器,电气控制线路的绘制方法,交直流典型电动机控制环节的控制线路技术、掌握电气控制系统的基本控制电路,PLC的逻辑指令、步进梯形指令、功能指令等基础知识,具备分析和解决工程实践问题的创新意识和创新设计能力;综合运用电气控制和可编程控制器知识,能够完成PLC的系统设计与调试,具备解决控制系统工程领域复杂工程问题的控制系统设计能力;
2.育人目标
将时代精神、科学精神等课程思政元素与本节项目中国工业机器人——中国空间站机械手有机结合,教学中关注学生价值观的引导,培养学生民族精神。
三、教学设计思路
课程内容将综合运用启发式、案例式、探究性等教学方法,以及在线教学资源,按照“为什么、是什么、做什么”的内在逻辑,以及提出问题、分析问题、解决问题的认知路径,引导学生由“知”内化为“识”,进而付诸于“行”,锻炼学生的高阶思维能力。注重师生互动和生生互动,引导学生自主性学习和探究。结合课程教学内容特点,提炼课程思政元素,专业知识与思政元素深度融合,实现价值性与知识性的统一。
思政能力与专业水平同步提升,课程组教师集体备课、共同研讨、共建资源,提升专业课教师的思政育人能力和教学水平,确保课程思政的有效实施,促进课程教学和课程思政的可持续发展。
课程内容介绍了具有重要意义的PLC控制,教学过程中结合教学内容的重塑,言传身教,融情入理,熏陶学生的科学精神,启发学生的辩证思维,厚植学生的家国情怀。
四、课程特色与成效
1.教学设计
整个教学设计理念是“以学生为中心,以能力发展为主线”,从学以致用的角度讲授单流程步进指令控制,讲授逻辑尽量符合学生的思维逻辑。由于授课学生不善理论分析和研究,所以内容讲解上采取“由浅入深,通俗易懂”的策略,引入学生熟知的,吸引学生兴趣,并注意突出重点,以保证预期的教学目标。
2.教学内容
本节课的重点是掌握单流程步进指令控制,通过实际案例--简易红绿灯控制系统设计、搬运机械手控制系统设计来实现控制,使学生学会应用上述知识设计PLC控制程序,通过能力拓展训练,学会基于PLC的单流程步进指令控制,解决相关领域的工程实际问题。
3.教学方法
采用多媒体为主,板书为辅的形式,做到承上启下,理论联系实际,并通过单流程步进指令控制的动画、视频或图片等形式引入学科最新发展前沿,激发学生的学生兴趣;采取案例式教学,充分调动学习的积极性;对于难于理解的关键知识点,采用微课教学、思维引导、图形、视频展示等多种教学手段;课堂考核注重形成性评价和学生的主体性,并以团队形式布置作业,提高学生的知识应用能力和团队合作能力。