课程中文名称 |
机电传动与控制 |
课程英文名称 |
Mechanical & Electric Driving and Control |
课程类别 |
专业教育课程 |
课程性质 |
核心课 |
开课学期 |
第七学期 |
课程总学时 |
24 |
学分 |
1.5 |
课内实验学时 |
4 |
课内理论学时 |
20 |
适用专业 |
机械设计制造及其自动化（卓越班） |
开课单位 |
机械工程学院 |
先修课程 |
高等数学、大学物理、电工技术、电工技术、电子技术基础（模拟）Ⅱ、自动控制原理 |
一、课程实验性质和目的
本课程实验是机电传动与控制课程的专业性教学实验项目，共开设2个实验，分别为常用电气控制线路的类型及分析实验、PLC可编程控制器的编程与应用实验。主要了解常用电气控制元件的工作原理及用途，电气控制系统的常用控制线路及控制过程，可编程控制器的控制原理、控制过程及控制程序的编制等。通过机电控制实验系统所给定的电气控制元件及所要求的控制内容，完成机电传动路线的设计、控制元件及控制方法的选择，设计可编程控制器的动作控制梯形图及编制相应的控制程序，完成控制对象的动作执行并分析出现问题的原因。通过本项综合性实验，可以使学生掌握常用电气元件的用途及控制线路的联接方法，了解可编程控制器在自动化控制系统中的作用及使用方法，提高学生的学习兴趣，培养学生分析问题及独立完成实验项目的能力。
二、课程实验对毕业要求的支撑及课程实验教学目标
该课程实验支撑了毕业要求3，具体指标点和对应的课程教学目标见表1。
表1 课程实验对毕业要求的支撑及课程实验教学目标
序号 |
毕业要求指标序号 |
毕业要求 |
课程实验教学目标 |
1 |
3 |
设计/开发解决方案：能够设计针对复杂机电工程问题的解决方案，设计满足特定需求的机电系统、机械电子及控制部件，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑到社会、健康、安全、法律、文化及环境因素。 |
目标1：掌握继电器-接触器控制系统及继电器-接触器控制系统图的设计方法；掌握PLC控制系统及其控制程序的编制，能够根据机电系统对控制系统的要求，开发出适当的继电器-接触器控制系统或PLC控制系统应用程序，并考虑到社会、健康、安全、法律以及文化因素，使其设计出的装置满足社会需求。 |
三、课程实验教学内容、要求、学时分配与教学方法
课程实验教学内容、要求、学时分配、课程目标与教学方法见表2.
表2 课程实验教学内容与要求
教学内容 |
要 求 |
学时 |
课程目标 |
教学方法 |
常用的电气控制元件的工作原理及用途，电气控制实验台常用控制线路的连接。 |
要求学生通过观察常用的电气控制元件，了解其工作原理及用途，能够利用电气控制实验台完成几种常用控制线路的连接。 |
2 |
目标1：掌握继电器-接触器控制系统及继电器-接触器控制系统图的设计方法；掌握PLC控制系统及其控制程序的编制，能够根据机电系统对控制系统的要求，开发出适当的继电器-接触器控制系统或PLC控制系统应用程序，并考虑到社会、健康、安全、法律以及文化因素，使其设计出的装置满足社会需求。 |
讨论与实验 |
应用电气控制实验台，设计相应的控制流程和动作的控制顺序，编制控制梯形图及控制程序，完成控制元件的选取以及控制线路的连接，检验控制动作的执行。 |
要求学生能够利用电气控制实验台，根据所要求的控制动作，设计控制方式及设计可编程控制器的控制梯形图，利用计算机系统完成控制程序的设计及编制，完成控制对象的动作执行及问题分析。 |
2 |
目标1：掌握继电器-接触器控制系统及继电器-接触器控制系统图的设计方法；掌握PLC控制系统及其控制程序的编制，能够根据机电系统对控制系统的要求，开发出适当的继电器-接触器控制系统或PLC控制系统应用程序，并考虑到社会、健康、安全、法律以及文化因素，使其设计出的装置满足社会需求。 |
讨论与实验 |
四、考核及成绩评定方式
1.考核方式
通过实验中现场动手能力、实验报告两种方式考核学生的学习效果，见表3。
现场动手能力：40%。主要考核学生是否按时在教室进行课程实验，评价标准见表4。
实验报告：60%。主要考核学生对所做实验的掌握程度，评价标准见表5。
2.成绩评定
表3 学生成绩评定基础数据表
序号 |
毕业要求 |
课程教学目标 |
考核评价方式的成绩占（%） |
指标点占总成绩的比例（%） |
现场动手能力 |
实验报告 |
1 |
设计/开发解决方案：能够设计针对复杂机电工程问题的解决方案，设计满足特定需求的机电系统、机械电子及控制部件，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑到社会、健康、安全、法律、文化及环境因素。 |
目标1：掌握继电器-接触器控制系统及继电器-接触器控制系统图的设计方法；掌握PLC控制系统及其控制程序的编制，能够根据机电系统对控制系统的要求，开发出适当的继电器-接触器控制系统或PLC控制系统应用程序，并考虑到社会、健康、安全、法律以及文化因素，使其设计出的装置满足社会需求。 |
40 |
60 |
100 |
合计 |
40 |
60 |
100 |
表4现场动手能力评价标准
评分标准 |
90–100分 |
80–89分 |
70–79分 |
60–69分 |
0–59分 |
按时到教室进行课程实验，积极主动参与讨论；动手能力强；在实验时能表现较强的创新意识和团队合作精神。 |
按时到教室进行课程实验，积极主动参与讨论；能正确操作实验设备；在课设时具有团队合作精神。 |
按时到教室进行课程实验，能参与讨论；基本能正确操作实验设备；在课程实验时讨论发言较少。 |
基本按时到教室进行课程实验，迟到3次以内；能参与讨论；操作实验设备较少；在课程实验时讨论发言少。 |
点名时被发现旷课或讨论中注意力不集中；进行与课程实验内容无关的活动；检查其课程实验时，回答思路混乱，答非所问，实验设备操作错误。 |
表5实验报告评价标准
要求 |
评分标准 |
权重（%） |
90–100分 |
80–89分 |
70–79分 |
60–69分 |
0–59分 |
|
内容完整，计算正确，分析及回答问题。 |
实验报告结构合理，内容完整，计算完全正确，文字工整，曲线及图形绘图正确、清晰，回答问题正确。 |
实验报告结构合理，内容完整，计算正确，文字工整，曲线及图形绘图正确、清晰，回答问题基本正确。 |
实验报告结构基本合理，内容基本完整，计算有个别错误，文字不太工整，曲线及图形绘图有个别错误、不太清晰，回答问题有个别错误。 |
实验报告结构基本合理，内容基本完整，计算有个别错误，文字不太工整，曲线及图形绘图有个别错误、不太清晰，回答问题有个别错误。 |
实验报告结构存在缺陷，字迹潦草，内容存在遗漏之处，存在较多概念性错误。存在抄袭现象。 |
60 |
五、课程实验教学目标达成度评价
依据表6对课程目标达成度进行评价，表7为课程目标达成度专业评价审核表。
表6 毕业要求达成度评价表
毕业要求 |
课程实验教学目标 |
预设的考核方式 |
实际学习成果 |
达成度值 |
设计/开发解决方案：能够设计针对复杂机电工程问题的解决方案，设计满足特定需求的机电系统、机械电子及控制部件，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑到社会、健康、安全、法律、文化及环境因素。 |
目标1：掌握继电器-接触器控制系统及继电器-接触器控制系统图的设计方法；掌握PLC控制系统及其控制程序的编制，能够根据机电系统对控制系统的要求，开发出适当的继电器-接触器控制系统或PLC控制系统应用程序，并考虑到社会、健康、安全、法律以及文化因素，使其设计出的装置满足社会需求。 |
现场动手能力 实验报告 |
该项指标对应分数求平均值 |
该项平均值 100 |
表7 课程实验目标达成度专业评价审核表
一、课程实验基本信息 |
课程实验名称 |
常用电气控制线路、PLC可编程控制器的编程 |
授课学时/学分 |
4/1.5 |
开课学期 |
第七学期 |
授课班级 |
卓越 |
任课老师 |
张钊源 |
选课人数 |
30 |
二、课程目标达成度评价 |
专业评价组审核 |
评价审核内容 |
评价依据 |
评价结果 |
教学日历或实习教学计划 |
教学计划、教学大纲 |
与大纲相符（ ）/不相符（ ） |
教案、课件、或实习指导书 |
教案或电子课件 |
与大纲相符（ ）/不相符（ ） |
课程归档材料 |
课程组提供归档材料、教学大纲 |
资料完整（ ）/不完整（ ） |
教学过程记录 |
出勤、回答提出问题、作业 |
记录完整（ ）/不完整（ ） |
课程实验对毕业要求指标点达成度情况评价 |
设计/开发解决方案：能够设计针对复杂机电工程问题的解决方案，设计满足特定需求的机电系统、机械电子及控制部件，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑到社会、健康、安全、法律、文化及环境因素。 |
（源自于表6中的计算结果） |
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（源自于表6中的计算结果） |
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（源自于表6中的计算结果） |
专业评价组队课程持续改进意见 |
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专业负责人签字 |
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年 月 日 |
注：此表为课程实验实施结束后提交给专业评价组按照教学大纲要求对课程达成度评价进行审核。
六、教材与参考资料
1．《机电传动与控制》（第四版），冯清秀等，华中理工大学出版社，2012年；
2.《机电专业实验指导书》，彭海，西安石油大学机械工程学院，2012年。
