机电一体化设备组装与调试课程标准

一、机电一体化设备组装与调试课程性质与任务
本课程是机电技术应用专业机电设备安装专门化方向的一门专业核心技能课程。课程内容包括机械组装、液压气动、传感器、电动机控制、变频器、PLC控制和触摸屏等知识。本课程是学生在学习了PLC应用技术、低压电器控制、变频器应用技术、触摸屏应用、机电设备安装工艺学等相关课程后，开设的一门必修专业课程。
本课程的任务是：使学生具备从事机电设备安装与调试工作所必需的基本理论知识和基本技能，具有机电设备安装与调试能力；具有对电气控制线路的安装维修的能力；具有对机电设备控制的初步设计和调试能力。为学生学习专业知识和职业技能，提高全面素质，增强适应职业变化的能力和继续学习的能力打下一定的基础。

二、机电一体化设备组装与调试课程教学目标
使学生掌握从事机电技术应用专业必需的电气的基本知识和电气设计、调试和维护维修的基本技能，具有机电设备机械安装的基本技能。初步具有解决实际问题的能力，为学生走向企业从事生产劳动打下基础，并注意渗透思想教育，逐步培养学生的辩证思维能力，增强学生的职业道德观念。
（一）知识目标
１．掌握从事机电技术应用专业的基本概念和基本分析方法。
２．掌握典型机型PLC（如西门子、三菱等）的编程方法。
３．掌握气动电路的工作过程和工作原理。
４．掌握典型变频器的基本控制功能的实现方式。
５．掌握机电设备机械安装的工艺、方法及步骤。
（二）能力目标
１．能正确使用各种安装、调试用工具和仪表。
２．具有借助手册等工具书和设备铭牌、产品说明书、产品目录等资料，查阅电气设备及相关产品的有关数据、功能和使用方法的能力。
３．具有典型机电设备组装与调试能力。
４．能处理机电设备控制部分常见的简单故障。
（三）职业情感目标
１．培养学生的辩证思维能力。
２．增强学生的职业道德观念。
3．培养学生团结协作、沟通交流、自主解决问题的能力。
三、机电一体化设备组装与调试教学内容和要求

序号	教学项目	课程内容与教学要求	活动设计建议	参考课时
项目一	供料单元器件认识	1．供料单元（1）掌握供料单元料仓组成（2）掌握料台装置（3）掌握驱动装置特点 2．供料单元的动作（1）掌握供料单元动作顺序（2）掌握物料供给过程 3．光电传感器（1）了解光电传感器的工作原理（2）了解光电传感器的结构特点（3）了解光电传感器的接线 4．项目实施（1）熟悉供料单元的结构（2）明确供料单元的工作特性	1．在实训室模拟工作情境 2．通过实物和多媒体课件展示该单元设备运行控制效果 3．通过观察实训设备的具体组成，并通电观察设备的运行情况，使学生熟悉该单元的功能和组成部件	2
项目二	供料单元安装	1．项目实施（1）能进行光电开关调整、调节操作（2）能组装供料支架（3）能组装出料台及料盘（4）会组装驱动机构（5）熟悉安装过程中的注意事项（6）能正确连接供料单元传感器（7）能正确连接直流电机	1．在实训室模拟工作情境 2．通过设计分组，让学生以组为单位进行设备的拆卸与组装，实训学生的动手操作技能。	10
项目三	供料单元编程与设备调试	1．绘制图（1）分配好输入输出接口（2）绘制该项目电气接线图（3）绘制该项目气路连接图 2．程序设计（1）分析控制要求（2）根据工作要求画出该项目程序的顺序功能图（3）编写梯形图 3．设备调试（1）能编写正常启动程序（2）能编写供料不足报警程序（3）会检测传感器信号是否正常（4）会调试供料启动和供料停止（5）会调试设备动作符合工作要求	1．在实训室模拟工作情境 2．通过设计分组，让学生以组为单位进行设备的编程与调试，实训学生的动手操作技能	8
项目四	机械手单元认识	1．机械手单元整体认识（1）掌握机械手单元结构组成（2）掌握机械手单元动作顺序（3）掌握机械手顺序动作过程 2．单元器件认识（1）熟悉标准气缸动作原理（2）熟悉电磁阀工作原理（3）了解汇流板工作原理（4）熟悉旋转气缸工作原理（5）熟悉气动手抓动作原理 3．传感器认识（1）熟悉磁感应接近开关工作原理及接线原理（2）熟悉光电传感器工作原理及接线原理（３）熟悉金属传感器工作原理及接线原理	1．在实训室模拟工作情境 2．通过实物和多媒体课件展示该单元设备运行控制效果 3．通过观察实训设备的具体组成，并通电观察设备的运行情况，使学生熟悉该单元的功能和组成部件。	4
项目五	机械手单元安装	1．机械手组装（1）能正确组装机械手支架（2）能正确组装机械手悬臂（3）能正确组装旋转气缸（4）能正确安装机械手臂（5）能正确安装机械手抓 2．气路的组装（1）能正确安装旋转气缸（2）能正确连接电磁阀气路（3）能正确安装其他气缸（4）掌握气路连接注意的事项 3．电路的安装（1）能正确连接各种传感器（2）能正确连接电磁阀电气回路（3）能正确进行PLC接线（4）能正确连接二线制传感器和三线制传感器（5）掌握电气接线注意事项	1．在实训室模拟工作情境 2．通过设计分组，让学生以组为单位进行设备的拆卸与组装，实训学生的动手操作技能	8
项目六	机械手单元编程与设备调试	1．绘制图（1）分配好输入输出接口（2）绘制该项目电气接线图（3）绘制该项目气路连接图 2．程序设计（1）掌握设备工作过程中动作顺序（2）根据工作要求画出该项目程序的顺序功能图（3）编写梯形图 3．设备调试（1）能编写程序控制指示灯在不同情况下进行不同方式闪烁（2）能编写报警程序（3）能编写故障处理程序（4）能检测传感器信号是否正常（5）能调试设备动作是否符合工作要求（6）掌握步进指令在优化编程的应用	1．在实训室模拟工作情境 2．通过设计分组，让学生以组为单位进行设备的编程与调试	10
项目七	认识输送单元	1．输送单元整体认识（1）掌握机械手单元结构组成（2）掌握机械手单元动作顺序（3）掌握机械手顺序动作过程 2．单元器件认识（1）掌握皮带运送机组成（2）掌握联轴器的结构（3）掌握安装支架的结构（4）掌握下料孔的结构 3．传感器认识及应用（1）掌握磁感应接近开关工作原理、接线方法（2）掌握光电传感器工作原理、接线方法（3）掌握光电传感器调整、调节的方法	1．在实训室模拟工作情境 2．通过实物和多媒体课件展示该单元设备运行控制效果 3．通过观察实训设备的具体组成，并通电观察设备的运行情况，使学生熟悉该单元的功能和组成部件	4
项目八	输送单元安装	1．输送装置的安装（1）能正确安装机架与输送皮带（2）能正确安装下料孔装置（3）能正确安装电机 2．电路的连接（1）能正确连接变频器与电动机（2）能正确设置变频器参数（3）能正确连接PLC与变频器通讯（4）掌握安装过程中的注意事项（5）能正确连接各种传感器（6）能正确对PLC进行接线（7）能正确连接报警灯（8）掌握电气接线注意事项	1．在实训室模拟工作情境 2通过设计分组，让学生以组为单位进行设备的拆卸与组装	10
项目九	输送单元编程与设备调试	1．绘制图（1）分配好输入输出接口（2）绘制该项目电气接线图（3）绘制该项目气路连接图 2．程序设计（1）分析控制要求（2）根据工作要求画出该项目程序的顺序功能图（3）编写梯形图 3．设备调试（1）掌握初始位置的功能要求（2）掌握指示灯闪亮变化条件（3）掌握多转速的设定（4）能根据指示灯在不同情况下进行不同方式闪烁编程（5）能进行入料检测编程（6）能进行输送过程编程（7）能进行多种停止状态编程（8）能进行多段速度运行编程（9）能进行不同报警形式编程（10）能进行故障处理编程（11）能进行急停控制要求编程（12）会检查变频器运行是否正常（13）会检测传感器信号是否正常（14）会检测传感器检测参数调整是否合理（15）调试设备，使其动作符合工作要求	1．在实训室模拟工作情境 2通过设计分组，让学生以组为单位进行设备的编程与调试	12
项目十	认识分拣单元	１．掌握推料气缸组成２．掌握出料滑槽组成３．掌握分拣单元动作顺序４．掌握物料分拣动作过程	1．在实训室模拟工作情境 2．通过实物和多媒体课件展示该单元设备运行控制效果 3通过观察实训设备的具体组成，并通电观察设备的运行情况，使学生熟悉该单元的功能和组成部件	4
项目十一	分拣单元安装	1．分拣机械装置安装（1）能正确组装推料气缸（2）能正确组装检测传感器支架（3）能正确组装出料滑槽（4）掌握安装过程中的注意事项 2．气路安装（1）能正确安装电磁阀气路（2）能正确安装分拣气缸（3）掌握气路连接注意的事项 3．电路连接（1）能正确连接各种传感器（2）能正确连接电磁阀（3）能进行PLC接线（4）掌握电气接线应该注意的事项	1．在实训室模拟工作情境 2．通过设计分组，让学生以组为单位进行设备的拆卸与组装	10
项目十二	分拣单元编程与设备调试	1．绘制图（1）分配好输入输出接口（2）绘制该项目电气接线图（3）绘制该项目气路连接图 2．编写程序（1）分析控制要求（2）根据工作要求画出该项目程序的顺序功能图（3）编写梯形图 3．设备调试（1）掌握分拣控制的功能要求（2）能进行分拣过程编程（3）能进行初始状态编程（4）能进行物料分辨编程（5）能进行故障处理编程（6）会检测变频器变速是否正常（7）会检测传感器信号是否正常（8）会检测传感器检测参数调整是否合理（9）会调试设备动作符合工作要求	1．在实训室模拟工作情境 2通过设计分组，让学生以组为单位进行设备的编程与调试	10
项目十三	人机界面认识与硬件连接	1．人机界面认识（1）了解人机界面概念（2）掌握人机界面串口通讯方法（3）会进行人机界面通讯参数设置（4）人机界面通讯线的认识 2．人机界面编辑软件认识（1）熟悉软件的安装与设置（2）熟悉型号的选择与设置（3）了解软件的文件、编辑、视图、选项、绘图、元件等菜单的内容	1．在实训室模拟工作情境 2．通过设计分组，让学生以组为单位进行设备的编程与调试。	6
项目十四	人机界面应用画面设计	1．会建立人机界面主控窗口 2．会建立人机界面用户窗口 3．能设定人机界面运行策略 4．能设定人机界面设备窗口 5．能设定人机界面实时数据库 6．会应用人机界面软件中各种工具	1．在实训室模拟工作情境 2．通过设计分组，让学生分组对项目中用到的触摸屏知识进行综合运行，设计出合理的控制界面	10
项目十五	人机界面和PLC通讯	1．能进行人机界面中控制信号编程 2．会设定人机界面中显示状态信号 3．会设定人机界面输入数据 4．会设定人机界面显示数据 5．会设定人机界面切换控制信号 6．会设定人机界面报警信号 7．会设定人机界面中安全策略 8．会设定人机界面和PLC的通讯参数	1．在实训室模拟工作情境 2．通过设计分组，让学生分组对项目中用到的触摸屏知识进行综合运行，设计出合理的控制界面	14
项目十六	机电设备综合控制	1．绘制图（1）分配好输入输出接口（2）绘制该项目电气接线图（3）绘制该项目气路连接图 2．编写程序（1）掌握设备工作过程中动作顺序（2）根据工作要求画出该项目程序的顺序功能图（3）编写梯形图 3．设备调试（1）能正确进行工作过程动作编程（2）能进行触摸屏画面制作（3）能正确进行触摸屏与PLC通讯设置（4）能进行PLC与变频器编程	1．在实训室模拟工作情境 2通过设计分组，给学生具体的实训项目，让学生综合的各种操作单元的知识进行设计，完成一整套的系统的安装编程与调试	22
合计学时				144

四、机电一体化设备组装与调试教学建议
（一）教学方法
1.在教学过程中，应立足于加强学生实际操作能力的培养，采用项目教学，以工作任务引领，提高学生学习兴趣，激发学生的成就动机。
2.本课程教学采用理实一体化的教学方法，在完成相关训练项目的过程中学习有关的理论技术知识，重点在于实践动手能力的强化训练。
3.在教学过程中，立足于加强学生实际操作能力的培养，通过项目训练提高学生学习兴趣，激发学生的成就感，每个项目的实施可采用小组合作学习的方法，强化学生的团队协作精神。
（二）评价方法
1.采用过程性评价、目标评价、项目评价、随堂测试、答辩等多种方式相结合的评价方式。
2.实施评价主体的多元化，采用教师点价、学生自评与互评、社会评价相结合的评价方法。
3.具体的评价手段可以采用观查、现场操作、系统设计报告、闭卷或开卷测试等。
4.评价重点为学生动手能力和实践中分析问题、解决问题能力及创新能力，对在学习和应用上有创新的学生应予特别鼓励。
（三）教学条件
1.在教学过程中，要尽量应用多媒体、投影等教学资源辅助教学，帮助学生理解相关操作的工作过程。
2.在教学过程中，要具有一定数量的学生可以实训操作的机电综合实训设备，如光机电一体化实训装置等。
（四）教材编写
应认真研究教学内容，认真选材，切实做到教学内容必需、够用、实用。鉴于自动生产线技术的发展，考虑到现在工业自动生产线中应用的电气自动化器件越来越多，故建议编写教材是以一种PLC的型号为主，重点介绍，同时也可以引入其他品牌的简单介绍，教材中应以强化技能训练，培养学生实际解决问题能力为主。教材编写建议如下：
1.教材应充分体现项目引领、任务驱动、能力导向的课程设计思想，力求“做中学、学中做”。
2.教材应根据本专业职业活动要求，分解成若干典型的工作项目，按完成工作项目的需要和实践操作规程，结合企业实践组织教材内容。要通过对项目的技能操作，引入必须的理论知识，通过实践实操，体现理论在实践过程中的应用。
3.教材编排应符合中职生的心理特点和认知规律，多用图表的形式表达，提高学生的学习兴趣。文字表述必须条理清晰、准确、科学。
4.教材内容应本着先进性、通用性、实用性的原则，要将本专业新技术、新知识、新工艺及时纳入教材，使教材更贴近本专业的发展和实际需要。
（五）数字化教学资源开发
根据教学需要，课程要具有适应性强的PPT课件、电子教案、PLC参考程序、设备安装与调试的视频资料等。所有项目连接电路图和各种所用器件的电子稿手册都应上网，学生可以随时查阅，保证学生在课堂之外可以利用网络资源进行学习。