《機床電氣與PLC》課程標準二級學院：智能制造與信息工程學院執(zhí)筆人：羅劍審核人：楊軍制定日期：2022年7月陜西能源職業(yè)技術學院一、課程信息表1課程信息表課程名稱《機床電氣與PLC》開課院部智能制造與信息工程學院課程代碼考核性質考試前導課程《電工電子技術》、《機械制造技術》、《數(shù)控機床結構與維護》后續(xù)課程跟崗實習、頂崗實習總學時56課程類型理論課是□實踐課是□理論+實踐是□理實一體化是R適用專業(yè)機械制造及自動化二、課程性質本課程綜合了《電氣控制與PLC》、《數(shù)控機床電氣控制》兩門課程的知識，是機械制造及自動化專業(yè)學生的專業(yè)核心課程，主要研究低壓控制電器、電氣控制基本回路、典型機床電氣控制電路、可編程控制器及編程、數(shù)控系統(tǒng)。以培養(yǎng)學生具有對生產典型生產機械的電氣控制線路進行基本環(huán)節(jié)初步設計、分析與故障排除的專業(yè)能力；具有對PLC控制系統(tǒng)進行系統(tǒng)程序設計的分析能力；具有良好的職業(yè)素養(yǎng)和合作共事、隨機應變的協(xié)作能力；以實現(xiàn)“學以致用”的教學目標。2.課程功能定位表2課程功能定位分析對接的工作崗位對接培養(yǎng)的職業(yè)崗位能力普通機床操作崗位能識讀機械圖紙；能選用合適的金屬材料；能選用刀具與刃磨刀具；會使用常用量具、量儀；能根據零件技術要求編制合理的加工工藝；能獨立操作普通車床、銑床；熟悉常用的普通車銑床結構，能夠對普通機床進行日常維護與保養(yǎng)；能較好地與工藝設計、生產管理、質檢、設備維修等生產一線人員進行交流溝通。數(shù)控機床操作崗位能識讀機械圖紙；能熟練操作計算機；熟練掌握常用金屬材料加工性能，能根據加工要求選用工程材料；熟悉一種以上典型數(shù)控系統(tǒng)，能進行簡單零件的手工編程；熟練操作數(shù)控車床、數(shù)控銑床；熟練使用常用機加工量具、刀具和夾具，能夠按照技術要求控制零件加工質量；了解常用的數(shù)控車床、數(shù)控銑床結構，能夠對數(shù)控機床進行日常維護與保養(yǎng)；能較好地與工藝設計、生產管理、質檢、設備維修等生產一線人員進行交流溝通。產品裝配崗位能識讀機械圖紙；熟知典型機械產品結構和裝配方法；掌握產品裝配的相關技能（鉗工技能、機加工基本技能）；熟練使用常用量具和工藝裝備，能夠按照技術要求裝配合格產品；能較好地與產品設計、工藝設計、生產管理、質檢等人員進行交流溝通。機械工藝員崗位能識讀機械圖紙；熟練掌握常用金屬材料加工性能，能根據加工要求選用工程材料；能根據產品圖紙、技術要求及企業(yè)實際情況進行加工工藝設計，包括確定加工工序及工藝內容、工藝參數(shù)、工藝裝備以及工時定額等，并編制工藝文件；能夠現(xiàn)場指導一線生產人員正確實施工藝；具備分析和解決生產過程中突發(fā)事件的能力。三、課程目標與內容1.課程總目標通過對本課程的學習和訓練，掌握《機床電氣控制與PLC》的基本理論，常用電器的結構、工作原理及用途；掌握普通機床、數(shù)控機床電氣控制電路的基本分析方法；使學生熟悉電氣控制與PLC的基礎知識，了解其所涉及的技術理論知識。培養(yǎng)學生分析、解決生產實際問題的能力，提高學生的學習能力、團隊合作能力。課程具體目標通過本課程的學習，應使學生培養(yǎng)學生初步具有認知、測試及設置機床電氣控制系統(tǒng)中控制元件、部件的能力，最終能夠掌握普通機床、數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)的整體結構和工作原理，為今后在工作中操作、調試、維修機床打下較堅實基礎。同時培養(yǎng)學生分析、解決生產實際問題的能力，提高學生的學習能力、團隊合作能力。表3課程教學目標與內容序號畢業(yè)要求指標點知識目標技能目標素質目標教學內容15.2具備機械制造與自動化專業(yè)基礎知識與專業(yè)知識，并能將其應用于解決實際機械工程問題。7.1形成裝備制造企業(yè)生產一線崗位的基本工作規(guī)范。7.2遵守企業(yè)生產有關法律法規(guī)以及文明生產、環(huán)境保護、安全消防的規(guī)范制度要求。9.1具備識讀機械圖紙、電氣原理圖、安裝圖的能力，掌握機床設備機械結構及電液氣；9.2熟悉機床設備操作、維護、安裝調試的相關知識，具有常用機床設備日常維護保養(yǎng)及一般故障分析和處理的能力。9.3具備機床設備安裝、調試的相關知識，初步具有機床設備安裝、調試工程實施的能力。10.2初步具備工程材料、機床、刀具、工裝夾具、測量器具選擇的能力，以及編制機械零件加工工藝規(guī)程和具體工藝實施的能力。1.掌握常用低壓電器的結構和工作原理；知道常用低壓電器的規(guī)格，理解基本構造及工作原理。能識別并正確選用常用電器元件。樹立工具、設備使用的安全意識。相關常用電器元件的結構、工作原理、型號參數(shù)、圖文符號、在電路中作用及選用原則2掌握電氣原理圖的繪制方法，掌握常用機床電氣控制回路會識讀電動機基本控制電路圖；會設計簡單控制電路；具備正確合理繪制元件布置圖及安裝接線圖的能力。形成規(guī)范操作意識，細心和耐心；團結協(xié)作意識。電氣系統(tǒng)圖的識讀方法及繪制原則電動機基本控制電路的控制原理3掌握普通機床電氣控制原理能夠看懂普通機床電氣控制原理圖；會分析典型機床控制電路。具有區(qū)分各類機床的基礎結構和運動方式的能力。具有查找和解決問題的能力。普通車床電氣工作原理；普通銑床電氣工作原理；普通鉆床電氣工作原理；4掌握PLC基本指令及應用；了解數(shù)控機床PLC的知識和信號接口關系；具備分析簡單PLC程序的能力；具備利用PLC編程軟件編寫基本順控指令、電動機點動、連續(xù)運行控制程序的能力，會運行并調試PLC程序。培養(yǎng)學生自學能力與自我發(fā)展能力。PLC的結構、原理及型號含義；PLC編程軟元件、基本指令的應用；PLC程序的分析方法和編寫5了解數(shù)控系統(tǒng)應用的一般知識。掌握數(shù)控機床的基本操作技能。；掌握數(shù)控機床電氣控制基本組成及特點。培養(yǎng)學生自學能力與自我發(fā)展能力。數(shù)控機床的基本知識表4課程教學安排序號項目（模塊）任務（單元）教學內容重點、難點、考核點思政點學時1低壓電器的結構及工作原理任務一：低壓開關電器、低壓保護電器的認識。刀開關、按鈕、熔斷器、熱繼電器、接觸器等元器件的結構、原理、符號、選用；自鎖；欠壓、失壓、短路等保護重點：常用電氣控制設備的結構。難點：常用電氣控制設備的工作原理。通過學習，掌握基本電器的結構和工作原理。培養(yǎng)學生認真負責、踏實敬業(yè)的工作態(tài)度和嚴謹求實、一絲不茍的工匠精神。10任務二：接觸器與繼電器了解接觸器與繼電器的結構、工作原理及用途任務三：電氣線路圖的分類、繪制及識圖方法。逐步掌握電氣元器件的圖形和文字符號；了解電氣線路圖的種類及繪制原則；了解電氣線路圖的分析方法。2電氣控制基本回路任務一：三相異步電動機點動控制與長動控制線路點動控制與長動控制的線路原理分析重點：電氣控制基本回路原理分析難點：自行設計和安裝簡單控制線路在學習過程和技能的訓練中，培養(yǎng)學生敬業(yè)、精益、專注、創(chuàng)新等方面的“工匠”精神。14任務二：三相異步電動機正反轉控制線路電動機可逆控制的原理與方法任務三：三相異步電動機順序控制線路電動機順序啟動、逆序停止的原理和方法任務四：三相異步電動機啟動控制電動機起動的原理及方法任務五：三相異步電動機調速控制電動機調速的原理及方法任務六：三相異步電動機的制動三相異步電動機的制動原理及制動方法3典型機床控制線路任務一：CA6140車床的電氣控制CA6140車床的基本概況；CA6140車床的電氣控制分析重點：能閱讀各種機床的電氣控制原理圖；難點：理解常用的幾種基本控制電路的工作原理。通過本課程章節(jié)，對學生進行愛國主義教育。主要內容包括：1.工業(yè)4.0概念與中國制造2025的基本內容；2.中國制造業(yè)的現(xiàn)狀、面臨的困境及機遇；3.學習好本課程的重要意義。10任務二：X62W銑床結構及電氣控制線路X62W銑床的基本概況；X62W銑床的電氣控制分析任務三：Z3050搖臂鉆床的電氣控制；Z3050搖臂鉆床的基本概況；Z3050搖臂鉆床的電氣控制分析4PLC結構及工作原理、性能指標及編程元件任務一：可編程控制器概述?？删幊绦蚩刂破鞯幕窘Y構；PLC的基本工作原理；PLC的主要性能指標和分類重點：可編程序控制器的程序設計。難點：PLC在數(shù)控機床上的應用。培養(yǎng)學生處理問題，學會透過現(xiàn)象看本質，正確處理復雜的問題。12任務二：可編程序控制器的程序設計PLC的常用編程語言；步進指令及編程；PLC梯形圖編程的基本規(guī)則；常用功能指令任務三：PLC在數(shù)控機床上的應用PLC在數(shù)控機床上的應用5數(shù)控機床的電氣控制系統(tǒng)任務一：數(shù)控機床電氣原理圖的繪制原則。典型數(shù)控系統(tǒng)簡介重點：電氣控制的邏輯表示方法。難點：電氣控制線路的基本規(guī)律。10任務二：數(shù)控機床電氣控制的邏輯表示數(shù)控機床電氣控制電路設計準則任務三：數(shù)控機床電氣控制線路的基本規(guī)律數(shù)控車床電氣控制電路；數(shù)控銑床電氣控制電路四、課程考核課程考核采用過程考核和考試相結合。考核方式和“教學做”一體化教學模式相適應，全面考核學生的學習態(tài)度、學習過程以及學生的工作能力等，以達到檢驗教學效果和促進教學的目的。每項考核內容各有側重，既增進學生對專業(yè)理論知識的掌握，又要強調學生對知識的綜合應用能力的掌握，以凸顯課程教學培養(yǎng)目標。課程總成績（100%）=過程性考核成績（70%）+考試成績（30%）。過程性考核成績（70%）=出勤、課堂表現(xiàn)（20%）+作業(yè)（20%）+課內實驗（實訓）任務（30%）。出勤、課堂表現(xiàn)成績=出勤成績+課堂表現(xiàn)成績，出勤成績=20×簽到次數(shù)/上課總次數(shù)，課堂表現(xiàn)優(yōu)秀+1、表現(xiàn)差-1，出勤、課堂表現(xiàn)成績不低于0分、不高于20分；作業(yè)成績=0.2×∑項目作業(yè)分數(shù)/項目數(shù)；課內實驗（實訓）成績=0.3×∑項目實驗（實訓）分數(shù)/項目數(shù)。五、實施要求1.授課教師基本要求本課程任課教師應具備高等學校教師任職資格或企業(yè)高級工程師資格。專職教師應具備中級以上職稱，有企業(yè)鍛煉經歷。熟悉機械領域專業(yè)知識和專業(yè)技能的“雙師型”教師。具有良好的師德修養(yǎng)，能教書育人，具有良好的圖學理論知識和豐富的實踐經驗及工學結合的能力，具有嚴謹?shù)膱D學精神和創(chuàng)新的教育理念。2.實踐教學條件要求為了保證理論與實踐操作密切結合，本課程需要機械加工實訓室和機械創(chuàng)新設計實訓室和數(shù)控裝調實訓室。（1）校內實訓室表5機械加工實訓室實訓室（中心）名稱機械加工實訓室面積600m2序號核心設備數(shù)量備注1數(shù)控銑床XK713262數(shù)控車床CK613673數(shù)控車床CK613624加工中心XH71525線切割DK7740/AZ16普車C6140107臥式銑床X603648立式銑床X503649搖臂鉆Z30401表6機械創(chuàng)新設計實訓室實訓室（中心）名稱機械創(chuàng)新設計實訓室面積108m2序號核心設備數(shù)量備注1機械原理陳列柜102機構創(chuàng)新設計組合搭接系統(tǒng)13多功能機械系統(tǒng)創(chuàng)新組合搭接綜合系統(tǒng)14機構運動創(chuàng)意組合測試系統(tǒng)15機械裝調系統(tǒng)16自動化及綜合機械系統(tǒng)17機械裝配綜合系統(tǒng)18注塑模具裝配與調試綜合系統(tǒng)1表7數(shù)控裝調實訓室實訓室（中心）名稱數(shù)控裝調實訓室面積60m2序號核心設備數(shù)量備注1發(fā)那科系統(tǒng)機床2臺2西門子系統(tǒng)機床2臺（2）校外實習基地表6《機床電氣控制與PLC》課程校外實習基地序號校外實訓基地名稱合作企業(yè)名稱校外實訓基地功能接納學生人數(shù)備注1熱加工實訓基地中國一拖集團有限公司鑄造、鍛造、焊接、熱處理等加工實習實訓1202生產實習基地西諾醫(yī)療器械集團有限公司普通機床及數(shù)控機床操作、鉗工及產品檢驗等生產實習503頂崗實習基地西安宇星石油機械新技術開發(fā)有限公司機床操作、產品裝配及產品檢驗等綜合性實習254認識實習基地陜西中環(huán)機械有限公司車、銑、刨、磨、焊等工種的認識實習505吉利汽車實習基地吉利汽車集團沖壓、焊接、裝配線等工種實習實訓806浙江雙環(huán)實習基地浙江雙環(huán)齒輪傳動有限公司機床操作、產品裝配、產品檢驗等綜合性實習507西安科技大學實訓基地西安科技大學工程訓練中心金工實習1203.教學方法與策略（1）教學方法：運用“教、學、做”為一體的教學模式，理論學習和實踐學習相結合，強化學生的應用能力；采用“理實一體化”教學，教學方法主要采用項目教學法、任務驅動法等。教學應在實訓室中進行，在教學過程中，要充分體現(xiàn)以學生為主體，“做中教、做中學”的現(xiàn)代職業(yè)教育理念，在培養(yǎng)學生職業(yè)能力的同時，傳授相關的基本知識，知識以“夠用、適用”為原則（2）教學策略：課程教學模式按照“情境教學、案例驅動、教、學、做一體化”的教學模式，推行“理實一體化”的案例課程教學，以典型任務為驅動采用理論與實踐相接合的方法，進行教學內容的組織。在教案設計、課件制作、教材及教輔材料的編寫以及課堂教學過程中努力貫徹啟發(fā)式教學原則，充分發(fā)揮學生在學習中的主體作用。并根據教學內容靈活應用下列教學策略：1)用“問題驅動法”展開教學內容在教學過程中，用問題驅動法逐步展開教學內容，問題一環(huán)扣一環(huán)，便于啟發(fā)式教學方式的實現(xiàn)，把學生吸引到教學內容中去，充分調動學生聽課的積極性，提高課堂教學效率。2）現(xiàn)場直觀教學法如在講授低壓電器部分，直接用按鈕、開關、繼電器、接觸器等電器在課堂上給學生講解，學生容易理解接受其工作原理，給少許時間讓學生拆開動手，同時對元器件的形狀和結構等掌握得更多更全面，便于識別和使用。3)用“討論法”展開習題課的教學在習題課的教學過程中，提出問題，并引導大家討論問題，不但可以達到釋難解疑的目的，而且還能培養(yǎng)學生的表達能力，激發(fā)學生的學習熱情。4)通過“專題作業(yè)”引導學生進行自主性學習結合情境教學內容的總結與綜合練習，布置有一定難度的“大作業(yè)”，通過“大作業(yè)”引導學生進行探究性學習與自主性學習。增加作業(yè)內容的復蓋面，布置涉及面廣，比較綜合的大作業(yè)或典型的小設計作業(yè)。5）通過現(xiàn)場、實驗加深學習的效果利用實習工廠、實驗室現(xiàn)有的實驗裝置和儀器設備，幫助提高教學效果。4.教材、數(shù)字化資源選用表7機床電氣控制與PLC課程教材選用表序號教材名稱ISBN教材類型編者出版社出版日期1機床電氣控制與PLC(第2版)ISBN:9