《机床电气控制技术》课程标准
课程编码：B010106Z课程类别：主干课程
适用专业：机械制造与自动化授课单位：
学时：76学时编写执笔人及编写日期：
学分：5 审定负责人及审定日期：
1、课程定位和课程设计
1.1课程性质与作用
本课程是高职高专机械制造与自动化专业的一门主干课程，对学生职业能力培养和职业素质养成起到重要作用。
机床设备的可靠运行和安全生产，直接关系到企业的经济效益，尤其在机床设备自动化程度越来越高的今天，对具有现代机床电气控制知识的高素质的劳动者，需求量很大。学习常见机床设备的电气控制技术，以便更好地为企业和社会服务。
本课程是在学习完前导课程《电工与电子技术》的基础上开设的。后续课程有《机电一体化系统开发》等专业课程。教学目的在于结合常用机床工艺分析，掌握电气控制线路基本原理和分析方法，并从理论电路逐步过渡到实际电路，在兼顾理论知识的基础上，加强技能训练，培养学生解决实际问题的能力和相关操作技能。
本课程融理论知识与技能培养为一体，使学生形成良好的重实践、重技能、重工程应用的理念和脚踏实地、一丝不苟、科学分析的职业素养。
1.2课程设计理念
课程设计、建设和实施过程中，贯彻以下教育理念：
终身学习的教育观：须把教育的对象变成自己教育自己的主体，使学生掌握终身学习的能力；教师从传授者变为引导者，重视学生的学习权，使“教学”向“学习”转换。
能力本位的质量观：课程目标是职业能力开发，通过工作过程系统化课程学习，学生在个人实践经验的基础上，完成从初学者到机床电气维护岗位人才的职业能力发展。
过程导向的课程观：专业核心课程回归社会职业，课程方案是理论和实践一体化的工作过程导向的学习领域课程模式，课程教学内容的取舍和内容排序遵循职业性原则。
行动导向的教学观：为了行动而学习、通过行动来学习，行动过程与学习过程相统一。学生是学习的行动主体，通过师生及生生之间互动合作，建构属于自己的经验和知识体系。
1.3课程设计思路
课程开发基于面向高职高专机械制造与自动化专业开设的《机床电气控制技术》课程。根据专业职业岗位能力的要求，按照“以职业能力为主线，进行课程内容设计、教学模式设计及考核评价体系设计。在课程内容的选取和各知识模块学时分配上既考虑专业人才培养目标的要求，又使学生具有一定的可持续发展性。采用行之有效的教学方法，注重发展学生专业思维、应用能力。把创新素质的培养贯穿于教学中。
《机床电气控制技术》课程分为理论教学内容和实验教学内容。理论教学和实验教学穿插进行，理论教学内容分为常用低压电器、电气控制线路的基本控制环节、典型机床电气控制电路、继电－接触控制线路设计及电器元件的选择、PLC概述及构成原理、S7-200系列PLC的基本指令、S7-200 PLC编程软件及应用、S7-200系列PLC功能指令、PLC在机床控制系统的应用等教学单元。通过实践教学进一步加强学生的实践能力、创新能力和综合素质培养，使学生在技能训练过程中加深对专业知识、技能的理解和应用，培养学生的综合职业能力，满足学生职业生涯发展的需要。
2、课程目标
通过本课程的学习，使学生掌握机床电气控制系统运行与维护的技能和相关理论知识，能完成本专业相关岗位的工作任务。掌握各种电器元件的结构、基本工作原理、技术参数，能够根据需要正确选择；熟练掌握低压电器元件的文字和图形符号，具备识读电路图能力；掌握电路的基本环节、典型机床电路的基本原理、常见故障分析方法；掌握可编程控制器的工作原理与系统构成、指令系统、可编程控制器控制系统的设计及编程方法、可编程控制器在机床控制电路中的应用。能根据生产工艺过程和控制要求正确选用ＰＬＣ、编制用户程序、调试并应用于生产过程的控制。
社会能力培养：培养学生与他人的沟通能力及团队协作精神、分析问题、解决问题的能力、质量意识和安全意识、严谨求实的职业道德，爱岗敬业的工作作风，责任意识等。此项能力的培养通过学生的学习行动贯穿于整个学习情境的教学过程中。
方法能力培养：通过本课程的学习，使学生获得较强的实践动手能力，使学生具备必要的基本知识，具有一定的资料收集整理能力,制定、实施工作计划和自我学习的能力；通过该课程各项实践技能的训练，使学生形成尊重科学、实事求是、与时俱进、服务未来的科学态度；通过对机床电气控制技术的认识和深刻领会，培养学生提出问题、独立分析问题、解决问题和技术创新的能力；使学生养成良好的思维习惯，掌握基本的思考与设计的方法，在未来的工作中敢于创新、善于创新。
3、课程内容与教学要求
3.1 课程教学基本要求及重点难点分析
单元一常用低压电器
（1）掌握各种常用低压电器的工作原理，图形和文字符号及使用方法。
（2）理解各种常用低压电器的组成和结构特点。
（3）了解各种常用低压电器的一般技术指标。
重点：各种常用低压电器的图形和文字符符号、选择应用、故障判断。
难点：各种常用低压电器的工作原理。
单元二机床电气控制线路的基本控制环节
（1）掌握电气制图一般规则。
（2）掌握三相异步电动机点动、自锁、互锁、多地、联锁、自动循环控制，起动、制动、调速控制原理及方法。
（3）理解变频器及调速控制电路。
（4）了解直流电动机的启动、反转、调速和制动的控制方法。
重点：电动机的起动控制、正反转及制动控制、控制电路的其它操作控制(多地、点动、联锁自动循环)、电动机的保护。
难点：异步电机的制动控制电路的工作原理。
单元三典型机床控制电路分析
（1）掌握阅读和分析电气控制原理图的方法和步骤，掌握卧式车床（ＣＷ６１６３Ｂ、Ｃ６５０）的电气控制系统工作原理。
（2）理解Z3040摇臂钻床的电气控制系统、X62W铣床电气控制系统、卧式镗床(Ｔ６８)的电气控制系统。
（3）了解常用机床电气控制系统故障分析。
重点：Ｃ６５０的电气控制系统工作原理。
难点：机床的电气控制电路分析方法。
单元四继电－接触控制线路设计及电器元件的选择
（1）掌握电动机的选择方法、常用电器的选择方法。控制电路设计方法。掌握继电-接触控制线路设计的原理。
（2）理解继电—接触控制电路设计的一般内容和要求。设计步骤。
（3）了解控制电路的逻辑法设计。
重点：电动机的选择方法、常用电器的选择方法。控制电路设计方法。
难点：电气控制电路设计。
单元五PLC概述及构成原理
（1）掌握S7-200 系列PLC的结构及系统构成、I/O通道分配及系统配置、继电器和继电器编号。掌握可编控制器的基本工作原理、特点及分类、程序表达方式。
（2）理解编控制器的特点、结构组成。
（3）了解控制器的产生背景、国内外现状和发展概况。了解可编程控制器的一般技术指标。
重点：S7-200 系列PLC的结构及系统构成、I/O通道分配及系统配置、继电器和继电器编号，程序表达方式
难点：PLC的工作原理，系统结构，寻址方式。
单元六S7-200系列PLC的基本指令
（1）掌握掌握基本逻辑指令（位操作指令、置位复位指令、边沿脉冲指令、立即指令、触发器指令、取反和空操作指令、比较指令、定时器、计数器指令）的功能、名称、符号、操作元件范围及使用要求，计数器/定时器设定值的设定方法。
（2）理解I/O接线图的设计，程序控制指令的应用，梯形图的编程规则和技巧。
（3）了解各种指令的执行过程。
重点：基本逻辑指令的应用。
难点：跳转指令、循环指令、子程序指令。
单元七S7-200 PLC编程软件及应用（实验）
（1）掌握S7-200 PLC编程系统硬件的连接，STEP 7-Micro/WIN V4.0软件的安装，通讯参数的设定。程序编辑及运行，程序调试运行监控与调试。
（2）理解STEP 7-Micro/WIN V4.0的功能，STEP 7-Micro/WIN V4.0的窗口组件及其功能。
（3）了解S7-200 PLC编程系统的组成，系统模块的设置及系统块配置（CPU组态）。
重点：STEP 7-Micro/WIN V4.0软件的安装，参数的设定，程序编辑及运行，程序调试运行监控与调试。
难点：通讯参数的设定，S7-200 PLC编程系统的组成，系统模块的设置及系统块配置（CPU组态）。
单元八S7-200系列PLC功能指令
（1）掌握S7-200系列PLC的数据处理指令、运算指令。
（2）理解S7-200系列PLC的数据类型转换指令、数据的编码和译码指令。
（3）了解S7-200系列PLC的中断指令。
重点：S7-200系列PLC的功能指令的应用。
难点：S7-200系列PLC的中断指令。
单元九PLC在机床控制系统的应用
（1）掌握可编程控制器控制系统设计的内容、步骤和设计方法。（2）理解减少PLC输入和输出点数的方法。
（3）了解提高PLC控制系统可靠性的措施。
（4）掌握PLC梯形图程序的设计方法。
（5）掌握PLC在机床控制系统的应用。
重点：PLC控制系统的总体设计，PLC在机床控制系统的应用。难点：PLC控制系统的总体设计。
3.2课时分配
课程学时分配表
实践教学课时分配
4、教学模式、教学方法与手段
4.1教学模式
教学活动从以“教”为中心转向以“学”为中心，学生成为教学活动的主体，学习活动成为教学活动的中心。教师针对不同的学习单元，采用多种灵活多样的教学方法。
4.2教学方法与手段
（1）本课程的教学要不断摸索适合高职教育特点的教学方式。采取灵活的教学方法，启发、诱导、因材施教，注意给学生更多的思维活动空间，发挥教与学两方面的积极性，提高教学质量和教学水平。
（2）教学过程中，要从高职教育的目标出发，了解学生的基础和情况，结合其实际水平和能力，认真指导。
（3）教学中要结合教学内容的特点，培养学生独立学习习惯，努力提高学生的自学能力和创新精神。
（4）重视学生之间的团结和协作，培养共同解决问题的团队精神。
（5）注重多媒体教学手段的运用。
（6）在教学过程中，要重视本专业领域新技术、新工艺、新设备发展趋势，贴近生产现场。为学生提供职业生涯发展的空间，努力培养学生参与社会实践的创新精神和职业能力。
4.3教学评价、考核的多元性要求
在考核评价中，依据评价范围的全面性、评价指标的系统性、评价主体的多样性、评价方法的综合性的原则，采用过程考核与综合评价相结合的评价方式，对学生的考核贯穿在整个教学过程中。
成绩考核分两部分：平时成绩占40%（其中包括平时的出勤情况、学习态度、实验、作业成绩等），期末考试成绩占60%，总成绩为满分100分。
5、课程实施条件
5.1师资条件要求
对专任教师要求具有本科及以上学历，具有机床电气维修、维护的丰富工作经验和教学经验。
5.2教学条件要求
本课程要求在多媒体教室授课，利用多媒体教学课件提高教学效率。本课程是一门实践性较强的课程，实验室应满足本课程标准要求的实验条件和基本设施，1~2名学生为一组进行实践训练。主要仪器设备见下表：
主要仪器设备附表
5.3课程资源的开发和利用
5.3.1教材的选用
5.3.2课程网站和信息化教学资源建设
学校应有校园网、多媒体教学资源等，学校的网络教学资源和硬件环境，应为开展网络教学、远程教学提供良好的条件。
注重多媒体课件等常用课程资源和现代化教学资源的开发和利用，这些资源有利于创设形象生动的工作情景，激发学生的学习兴趣，促进学生对知识的理解和掌握。同时，加强常用课程资源的开发，建立多媒体课程资源的数据库，努力实现跨学校多媒体资源的共享，以提高课程资源利用效率。
5.3.3其他教学资源的开发和利用
主要参考教材：
6、其他说明
加注*的内容为选学内容，课时超过76学时可讲授。