PLC教程順序功能圖教案（2025—2026學(xué)年）一、教學(xué)分析1.教材分析本課程面向的是職業(yè)教育階段的電氣自動化專業(yè)學(xué)生，教材內(nèi)容以PLC（可編程邏輯控制器）為核心，通過順序功能圖教案的形式，旨在培養(yǎng)學(xué)生的PLC編程能力和自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計能力。根據(jù)教學(xué)大綱和課程標(biāo)準(zhǔn)，本單元內(nèi)容在課程體系中扮演著承上啟下的角色，既是對前序基礎(chǔ)知識的鞏固，也是對后續(xù)高級應(yīng)用技能的鋪墊。核心概念包括順序功能圖的構(gòu)成要素、編程規(guī)則以及實(shí)際應(yīng)用中的常見問題。技能方面，學(xué)生需要掌握順序功能圖的繪制、PLC編程以及故障排除等。2.學(xué)情分析針對職業(yè)教育階段的學(xué)生，他們通常具備一定的電氣基礎(chǔ)知識，但PLC編程和自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計經(jīng)驗(yàn)相對匱乏。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中可能存在的困難包括對順序功能圖的理解不夠深入、編程邏輯思維不足以及實(shí)際操作能力有待提高。此外，由于理論知識與實(shí)踐操作之間的脫節(jié)，部分學(xué)生可能會在將理論知識應(yīng)用于實(shí)際項(xiàng)目時遇到困難。因此，教學(xué)設(shè)計應(yīng)注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，以學(xué)生為中心，關(guān)注學(xué)生的個性化需求。3.教學(xué)目標(biāo)與策略本課程的教學(xué)目標(biāo)包括：使學(xué)生掌握順序功能圖的基本概念和繪制方法；提高學(xué)生的PLC編程能力；培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。為實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，教學(xué)策略應(yīng)多樣化，包括課堂講解、案例分析、實(shí)驗(yàn)操作和項(xiàng)目實(shí)踐等。同時，注重培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和團(tuán)隊(duì)合作精神，為學(xué)生的未來發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。二、教學(xué)目標(biāo)1.知識的目標(biāo)說出順序功能圖的基本構(gòu)成要素，如狀態(tài)、轉(zhuǎn)換、動作等。列舉PLC編程中常見的順序功能圖編程方法。解釋順序功能圖在實(shí)際自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用場景。2.能力的目標(biāo)設(shè)計一個簡單的順序功能圖，應(yīng)用于實(shí)際自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計。操作使用PLC編程軟件編寫程序，實(shí)現(xiàn)順序功能圖的設(shè)計要求。評價分析并優(yōu)化順序功能圖，提高自動化控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率。3.情感態(tài)度與價值觀的目標(biāo)認(rèn)同自動化技術(shù)在現(xiàn)代社會中的重要性和發(fā)展趨勢。尊重團(tuán)隊(duì)合作精神，在項(xiàng)目實(shí)踐中與同學(xué)協(xié)作完成學(xué)習(xí)任務(wù)。積極面對學(xué)習(xí)中的困難和挑戰(zhàn)，保持積極的學(xué)習(xí)態(tài)度和解決問題的能力。4.科學(xué)思維的目標(biāo)分析能夠?qū)ψ詣踊刂葡到y(tǒng)中的問題進(jìn)行系統(tǒng)分析，找到解決方案。創(chuàng)新在設(shè)計順序功能圖時，能夠提出創(chuàng)新性的解決方案。批判對現(xiàn)有自動化控制系統(tǒng)進(jìn)行分析和評價，提出改進(jìn)意見。5.科學(xué)評價的目標(biāo)運(yùn)用使用適當(dāng)?shù)脑u價工具和方法，對順序功能圖進(jìn)行評價。反饋根據(jù)評價結(jié)果，對順序功能圖進(jìn)行改進(jìn)和完善。反思在評價過程中，反思自己的學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)成果。三、教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：順序功能圖的繪制方法和PLC編程規(guī)則，需學(xué)生掌握基本概念和編程技巧。難點(diǎn)：將順序功能圖應(yīng)用于實(shí)際自動化控制系統(tǒng)設(shè)計，學(xué)生需具備較強(qiáng)的邏輯思維和問題解決能力，難點(diǎn)在于理解系統(tǒng)復(fù)雜性并設(shè)計出高效的控制程序。四、教學(xué)準(zhǔn)備為了確保教學(xué)活動的順利進(jìn)行，教師需準(zhǔn)備包括但不限于以下內(nèi)容：制作包含順序功能圖繪制步驟和PLC編程實(shí)例的多媒體課件，準(zhǔn)備圖表和模型等教具，以及實(shí)驗(yàn)器材和音頻視頻資料。同時，學(xué)生需預(yù)習(xí)教材內(nèi)容，收集相關(guān)資料，并準(zhǔn)備好畫筆、計算器等學(xué)習(xí)用具。此外，教學(xué)環(huán)境的設(shè)計也不可忽視，如合理排列小組座位，設(shè)計清晰的黑板板書框架，以確保教學(xué)流程的順暢和高效。五、教學(xué)過程1.導(dǎo)入時間預(yù)估：5分鐘環(huán)節(jié)描述：教師通過提問的方式引入話題：“同學(xué)們，你們知道什么是PLC嗎？它在我們的生活中有哪些應(yīng)用？”學(xué)生回答后，教師簡要介紹PLC的基本概念和作用，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生活動：學(xué)生積極思考并回答問題。學(xué)生對PLC產(chǎn)生初步的認(rèn)識。2.新授時間預(yù)估：30分鐘環(huán)節(jié)描述：2.1順序功能圖的基本概念教師講解順序功能圖的定義、構(gòu)成要素（狀態(tài)、轉(zhuǎn)換、動作等）。學(xué)生通過觀察圖表，理解順序功能圖的結(jié)構(gòu)。2.2順序功能圖的繪制方法教師演示順序功能圖的繪制步驟，包括狀態(tài)轉(zhuǎn)換條件和動作的設(shè)置。學(xué)生跟隨教師繪制簡單的順序功能圖。2.3PLC編程規(guī)則教師講解PLC編程的基本規(guī)則，如編程語言、指令格式等。學(xué)生練習(xí)編寫簡單的PLC程序。學(xué)生活動：學(xué)生認(rèn)真聽講，積極思考。學(xué)生跟隨教師繪制順序功能圖。學(xué)生練習(xí)編寫PLC程序。3.鞏固時間預(yù)估：15分鐘環(huán)節(jié)描述：3.1順序功能圖的案例分析教師展示實(shí)際案例，分析順序功能圖在自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。學(xué)生討論案例，總結(jié)順序功能圖的特點(diǎn)和優(yōu)勢。3.2PLC編程練習(xí)教師布置編程練習(xí)，要求學(xué)生根據(jù)順序功能圖編寫PLC程序。學(xué)生獨(dú)立完成練習(xí)，教師巡視指導(dǎo)。學(xué)生活動：學(xué)生積極參與案例分析，分享自己的觀點(diǎn)。學(xué)生獨(dú)立完成編程練習(xí)，遇到問題及時向教師請教。4.小結(jié)時間預(yù)估：5分鐘環(huán)節(jié)描述：教師總結(jié)本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)順序功能圖和PLC編程的重要性。學(xué)生回顧所學(xué)知識，鞏固記憶。學(xué)生活動：學(xué)生認(rèn)真聽講，回顧所學(xué)知識。5.作業(yè)時間預(yù)估：5分鐘環(huán)節(jié)描述：教師布置課后作業(yè)，要求學(xué)生完成以下任務(wù)：繪制一個簡單的順序功能圖。根據(jù)順序功能圖編寫PLC程序。學(xué)生活動：學(xué)生認(rèn)真閱讀作業(yè)要求，開始完成作業(yè)。6.教學(xué)反思時間預(yù)估：5分鐘環(huán)節(jié)描述：教師對本節(jié)課的教學(xué)過程進(jìn)行反思，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。學(xué)生分享自己的學(xué)習(xí)心得，提出改進(jìn)建議。學(xué)生活動：學(xué)生積極參與反思，提出自己的看法。7.教學(xué)評價時間預(yù)估：5分鐘環(huán)節(jié)描述：教師通過課堂觀察、作業(yè)批改等方式，評價學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。學(xué)生進(jìn)行自我評價，反思自己的學(xué)習(xí)過程。學(xué)生活動：學(xué)生認(rèn)真完成評價任務(wù)，反思自己的學(xué)習(xí)情況。8.教學(xué)延伸時間預(yù)估：5分鐘環(huán)節(jié)描述：教師引導(dǎo)學(xué)生思考如何將所學(xué)知識應(yīng)用于實(shí)際項(xiàng)目中。學(xué)生提出自己的想法，分享自己的創(chuàng)意。學(xué)生活動：學(xué)生積極參與討論，提出自己的見解。9.教學(xué)總結(jié)時間預(yù)估：5分鐘環(huán)節(jié)描述：教師對本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)和難點(diǎn)。學(xué)生回顧所學(xué)知識，鞏固記憶。學(xué)生活動：學(xué)生認(rèn)真聽講，回顧所學(xué)知識。10.教學(xué)反饋時間預(yù)估：5分鐘環(huán)節(jié)描述：教師收集學(xué)生對本節(jié)課的教學(xué)反饋，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和改進(jìn)方向。學(xué)生提出自己的意見和建議。學(xué)生活動：學(xué)生積極參與反饋，提出自己的看法。六、作業(yè)設(shè)計1.基礎(chǔ)性作業(yè)內(nèi)容：學(xué)生根據(jù)課堂所學(xué)，繪制一個簡單的順序功能圖，并標(biāo)注各狀態(tài)、轉(zhuǎn)換和動作。完成形式：手繪或使用電腦繪圖軟件。提交時限：下節(jié)課前。預(yù)期目標(biāo)：幫助學(xué)生鞏固順序功能圖的基本概念和繪制方法，提高動手能力。2.拓展性作業(yè)內(nèi)容：分析一個實(shí)際自動化控制系統(tǒng)的案例，設(shè)計其順序功能圖，并編寫相應(yīng)的PLC程序。完成形式：書面報告，包括順序功能圖、PLC程序和設(shè)計說明。提交時限：兩周內(nèi)。預(yù)期目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生將理論知識應(yīng)用于實(shí)際問題的能力，提高分析和解決問題的能力。3.探究性/創(chuàng)造性作業(yè)內(nèi)容：選擇一個感興趣的自動化控制系統(tǒng)主題，進(jìn)行深入研究，設(shè)計一個創(chuàng)新性的順序功能圖，并編寫PLC程序。完成形式：研究報告，包括、實(shí)現(xiàn)步驟和預(yù)期效果。提交時限：一個月內(nèi)。預(yù)期目標(biāo)：激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)高階思維能力，并鼓勵學(xué)生將所學(xué)知識與社會實(shí)踐相結(jié)合。七、教學(xué)反思1.教學(xué)目標(biāo)達(dá)成情況本次教學(xué)目標(biāo)基本達(dá)成，學(xué)生在順序功能圖的繪制和PLC編程方面有了明顯的進(jìn)步。然而，部分學(xué)生在將理論知識應(yīng)用于實(shí)際案例時仍顯不足，說明教學(xué)過程中需要更加注重理論與實(shí)踐的結(jié)合。2.教學(xué)環(huán)節(jié)與學(xué)情分析在學(xué)情分析方面，對學(xué)生的知識儲備和技能水平有了更深入的了解。在教學(xué)環(huán)節(jié)上，發(fā)現(xiàn)課堂討論環(huán)節(jié)效果較好，能夠激發(fā)學(xué)生的思考和參與度。但個別學(xué)生參與度不高，需要進(jìn)一步關(guān)注和引導(dǎo)。3.教學(xué)資源與改進(jìn)措施教學(xué)資源運(yùn)用合理，多媒體課件和教具輔助教學(xué)，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。然而，在課堂時間分配上存在不足，導(dǎo)致部分內(nèi)容講解不夠深入。未來教學(xué)中，將更加注重時間管理，確保每個環(huán)節(jié)都能得到充分講解和練習(xí)。同時，針對不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，設(shè)計更具針對性的教學(xué)策略，以提升整體教學(xué)效果。八、本節(jié)知識清單及拓展1.PLC基本概念：PLC（可編程邏輯控制器）是一種用于工業(yè)自動化的數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)，具有編程、存儲、執(zhí)行等功能，廣泛應(yīng)用于各種自動化控制系統(tǒng)中。2.順序功能圖構(gòu)成要素：順序功能圖由狀態(tài)、轉(zhuǎn)換、動作三個基本要素構(gòu)成，用于描述自動化控制系統(tǒng)的運(yùn)行流程和邏輯關(guān)系。3.狀態(tài)：順序功能圖中的狀態(tài)表示系統(tǒng)運(yùn)行過程中所處的特定階段，通常用矩形框表示。4.轉(zhuǎn)換：狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換表示系統(tǒng)從一個狀態(tài)過渡到另一個狀態(tài)的條件，通常用有向箭頭表示。5.動作：動作表示在狀態(tài)或轉(zhuǎn)換過程中執(zhí)行的操作，如啟動電機(jī)、關(guān)閉閥門等，通常用菱形框表示。6.順序功能圖繪制方法：繪制順序功能圖時，需遵循一定的規(guī)則，如狀態(tài)編號、轉(zhuǎn)換條件清晰、動作描述準(zhǔn)確等。7.PLC編程規(guī)則：PLC編程遵循一定的語言規(guī)范和指令格式，如梯形圖、指令列表等，學(xué)生需掌握基本的編程技巧。8.順序功能圖在自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用：順序功能圖是自動化控制系統(tǒng)設(shè)計的重要工具，用于描述和控制系統(tǒng)的運(yùn)行過程。9.PLC編程實(shí)例：通過實(shí)際案例，分析順序功能圖和PLC程序的設(shè)計過程，幫助學(xué)生理解理論知識。10.自動化控制系統(tǒng)案例分析：分析實(shí)際自動化控制系統(tǒng)的案例，探討順序功能圖和PLC編程在其中的應(yīng)用。11.學(xué)生能力培養(yǎng)：通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握順序功能圖的繪制和PLC編程技能，提高分析和解決問題的能力。12.教學(xué)資源利用：合理運(yùn)用多媒體課件、教具、實(shí)驗(yàn)器材等教學(xué)資源，提高教學(xué)效果。13.分層教學(xué)策略：針對不同學(xué)生的學(xué)習(xí)水平，設(shè)計分層作業(yè)和教學(xué)活動，確保每個學(xué)生都能有所收獲。14.教學(xué)評價方法：采用多種評價方法，如課堂觀察、作業(yè)批改、學(xué)生自評等，全面評估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。15.教學(xué)反思與改進(jìn)：課后進(jìn)行教學(xué)反思，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，為后續(xù)教學(xué)提