课程简介

 

一 课程发展的主要历史沿革 

    《工厂电气控制设备与可编程控制器》课程是在1994年开办电气自动化专业之初开设的,迄今已有12年的历史。本课程自1999年广东轻工职业技术学院正式升格大专院校至今,大致经历了早期形成与发展阶段、改革与完善阶段、优化与提升阶段。

1、课程的早期形成与发展阶段:

    1999年电气专业开办之初,其课程结构核心是延续自94年开办以来的重点课程《工厂电气控制》,这是有一定历史的老牌课程,但在长期的发展过程中由于紧密结合市场的教学策略和不断更新的师资阵容,课程始终保持着在同级别专业课程上的专业化、多元化等特点和优势。同时,随着市场实际对电气自动化技术要求的改变,我们不断地进行专业结构调整和教学改革,特别是99年学校升格为大专后这种调整和改革力度就更为加强,增加了《可编程控制器》课程,随后将这两门课程整合成一门课程,更好地体现了技术的发展和整体性。


2、课程改革与完善阶段

    《工厂电气控制与可编程控制器》是电气自动化专业一门理论性较深实践性较强的主干专业基础课。可编程控制器是一种以微处理器为基础的新型工业控制装置,它集计算机技术、自动控制技术、通信技术于一体,具有结构简单,性能优越,可靠性高,使用维护方便等优点。它广泛应用于电力、机械、化工、汽车、钢铁、建筑、水泥、采矿、纺织、造纸等行业。应用可编程控制器已成为世界潮流,学好用好可编程控制器已显的越来越重要。随着电子技术、计算机技术及自动化技术的迅猛发展,可编程控制器技术的发展也越来越快。
    通过本课程的学习使学生掌握常用低压电器设备工作原理及选用、可编程控制器的工作原理及其主要参数,掌握可编程控制器的应用范围与应用环境等。着重培养学生设计、安装、调试、运营、管理以可编程控制器为核心的自动控制系统的能力。要求学生能够运用可编程控制器改造继电控制系统,提高生产设备可靠性和生产效率的能力。同时培养学生运用以可编程控制器为核心的自动控制系统的技术标准、技术规范、技术手册等技术资料的能力。
2000年,本课程所属的电气自动化专业被评为我院高职高专教学改革试点专业,《工厂电气控制与可编程控制器》作为试点专业重要课程,整合有利教学资源使之不断完善和深化,增加了实际控制系统的内容,突出了培养学生的系统设计与调试等综合能力的课程特征;为加强和完备本课程的专业教学阵容,加强学生的能力培养,我们积极改善教学师资结构,从国内其他大学引入了互补性质的新生师资。至2002年,大体形成了相对合理的课程师资团队、相对完善的课程体系与课程大纲以及具有高职特色的创新型电气自动化人才培养方案,《工厂电气控制与可编程控制器》课程也成为一门在电气自动化专业教学全程中承上启下的特色课程。

3、课程优化与提升阶段

    2004年,我们进一步进行对外交流和专业间沟通,并建立多处专业实习基地,宽视野宽口径的专业课程教学体系开始成熟。我们与广州擎天电控有限公司、广工大职业技能鉴定所、广州市宜通世纪科技有限公司、广州黄埔电厂等有着畅通的教学实践互动的环境,这些实习基地已与我们形成了良好的合作机制。本课程内容方面也随之系列优化,如该课程增加触摸屏技术、PLC与变频器通讯等专项教学单元,以增进本课程的专业完整性、相对独立性和技术先进性,这样的课程设置又可以与前置课程、后续课程衔接紧密自然。

    在课程新教学方法、核心教材建设和教学新设备等方面加大改革力度,学院投入资金建立了PLC实训室、变频器实训室等,扩充了学院自藏专业书籍藏量。本课程主讲教师在这一时期内开始重点抓好教材、课件的建设,电气自动化专业就有6种教材出版和投入使用。我电气专业的核心课程《工厂电气控制与可编程控制器》,荣获广东轻工职业技术学院2004优秀课程,本课程还制作了多媒体课件。

 

 

二(1) 理论课和理论(含实践)课教学内容

 

1 本课程在专业培养目标中的定位与课程目标

    《工厂电气控制与可编程控制器》课程是高职高专学校电气自动化、机电类各专业的主干课,课程目的是使学生具有电气控制与可编程控制器的应用和设计能力、设备故障检修能力,是一门重要的专业课,它具有较强的实践性和理论性,在整个专业教学计划中占有相当重要的地位。

    通过本课程的学习,目标是使学生掌握工厂电气控制系统的应用和维修方法,初步具有工厂电气控制和可编程控制系统的设计和技术改造的能力,具备分析、解决工程实际问题的能力,为后续的毕业设计和毕业实习、将来走上工作岗位奠定良好的基础。

 

 

2 知识模块顺序及对应的学时

    《工厂电气控制与可编程控制器》课程以培养学生对电气控制系统分析、创新能力和解决实际问题的能力为主线,将低压电器、电气控制、可编程控制技术的教学内容进行了有机的整合、精练、充实,形成了课程新体系,整个课程分为三大知识模块,各模块对应的学时如下表:

知识模块

对应的学时

电气控制技术

20

可编程控制器技术

20

电气控制与可编程控制系统设计及应用

20

合计

60

课程设计 2周(集中)

 

 

3 课程的重点、难点及解决办法

●课程重点:掌握必须够用的基本理论知识,能正确地选用常用低压电器,掌握可编程控制器编程指令语法、用法。

●课程难点:应用基本知识解决工程实际应用问题,包括控制系统的设计与分析。

●解决方法:整个课程各个环节突出应用为主线,学生为主体,教师为主导,创造较强的实际工程氛围,理论课程体系与实践课程体系相辅相成。采用多媒体教学,并充分利用实训室设备让学生动手实践,提供编程软件让学生练习,同时展开课题讨论,师生间、学生间互动,形成良好的学习氛围,提高学生学习兴趣,难点已不再是难点,学生反映非常好。

 

 

4 实践教学的设计思想与效果(不含实践教学内容的课程不填)

    实践教学是培养学生工程实践能力的重要环节,坚持理论与实践相结合,利用工程案例辅助教学。建立了一整套与课堂理论教学体系相互配套、相互平行又相对独立的实践教学体系:

(1)实训室的建设:购置了15套可编程实训系统、电气控制柜等设备,增强了本课程的综合性、设计性、创新性等实践教学环节,能满足学生进行本课程全方位、不同层次和能力培养的需要,加强了控制系统创新设计训练和综合能力训练,使本课程实践环节注入了新的内容。

(2)改革课程设计的设计模式:以真实的企业控制系统设计为题目使学生完成某控制系统方案设计,包括系统方案的确定、电器的选用、控制系统的硬件设计、软件设计,以及软件的调试、软硬件连调,一直到最后所有技术文件的编制,接受控制系统设计的全过程训练。通过训练,学生能完成一个控制系统并最终实现,一方面创造真实的工程环境,另一方面学生有很强的成就感,效果好。

 

 

二(2) 实践(验)课教学内容

 

1 课程设计的思想、效果以及课程目标

    通过实验实践课程训练,使学生树立正确的、严谨求实的工作作风,加深对常用低压电器的认识,培养对控制系统的分析和查故障的能力;通过课程设计和综合实训项目,培养综合运用知识来分析和解决控制设计综合问题的能力,提高学生的设计能力。通过11个实训项目实训和两周的课程设计,使得学生掌握了工厂常用控制系统的分析和设计能力,并能按照劳动部的维修电工要求,进行规范的训练,获得了控制系统的基本技能(例如计算、绘图、查阅资料和手册、运用标准和规范)的训练。

 

 

2 课程内容(详细列出实验或实践项目名称和学时)

◆ 实验实训项目

  1. 继电器继电特性(2学时)
  2. 电机正反转控制(2学时)
  3. 电机串电阻减压启动控制(2学时)
  4. 自动循环往返控制(2学时)
  5. 电机制动控制(2学时)
  6. PLC编程软件与基本指令(2学时)
  7. 红绿灯PLC控制(2学时)
  8. 水塔水位PLC控制(2学时)
  9. 液体混合PLC控制(2学时)
  10. 传送带PLC控制(2学时)
  11. 钢板剪切PLC控制(2学时)

◆ 实践项目

《工厂电气控制与可编程控制器》课程设计(2周)

 

 

3 课程组织形式与教师指导方法

  • 实验实训项目是依据课程进度组织实施,指导方法采用实验实习法即增强学生的感性认识,对理论知识进行进一步消化,提高实操技能。

  • 课程设计在学习完课程后用周2周时间组织实施,设计时采用边设计、边计算、边选用、边上机、边调试、边修改的方法进行。

 

 

4 考核内容与方法

    实操部分采用技能测试和口试相结合,课程设计采用师生间、学生间互动及讨论,综合控制系统完成的情况综合评分。

 

 

5 创新与特点 

  • 整个课程各个环节突出应用为主线,学生为主体,教师为主导,创造较强的实际工程氛围。

  • 理论课程体系与实践课程体系相辅相成。采用多媒体教学,并充分利用实训室设备让学生动手实践,提供编程软件让学生练习。

  • 展开课题讨论,师生间、学生间互动,形成良好的学习氛围,提高学生学习兴趣。