《伺服驅動系統(tǒng)的連接與調試》教學設計

1、項目一 數控系統(tǒng)的連接與調試之任務二 伺服驅動系統(tǒng)的線路連接與調試教學設計【授課科目】數控機床安裝與調試 【授課課時】3學時(180分鐘)【授課對象】高職，二年級 【所屬專業(yè)】數控設備應用與維護【學生人數】40人【實訓設備】THWMZT-1B型數控銑床裝調維修實訓系統(tǒng)10臺【實訓場地】數控裝調一體化教室【授課教師】 一、 教學目標設計（一） 學情分析學生為高職大二下學期的學生，學習基礎較好，且經過前幾學期的學習，學生已經具備了機床電氣控制的基本原理知識，能夠識讀普通機床電氣原理圖，對機床低壓電氣元件的安裝及接線、布線等技能有了一定的基礎。且經過本課程前一任務FANUC 0i mate MD數控

2、裝置的認識學習，已經對系統(tǒng)有了初步的認知。（二） 教學目標作為數控設備應用與維護專業(yè)目的是培養(yǎng)具有數控設備裝配、調試與維修高技能復合型人才，面向這個這個專業(yè)的職業(yè)崗位有數控裝調、數控維修等，要求從事這個崗位的技術人員具備對數控機床的硬件安裝調試能力。根據數控系統(tǒng)連接與調試教學大綱和數控機床裝調維修工國家職業(yè)標準考慮學生的現(xiàn)實發(fā)展水平，確定本任務的教學目標為：知識目標（1） 能說出FUNUC SVM20i伺服驅動器及FUNUCis4/4000伺服電機各接口的名稱及連接方法；（2）能說出光纖與電線傳輸的區(qū)別和特點，并正確區(qū)分；（3）能說出FANUC伺服驅動系統(tǒng)的上電順序；能力目標（1） 全部學生能

3、夠按照電氣原理圖獨立熟練地對由FANUC 0i mate MD, FUNUC SVM20i, FANUC is4/4000組成的數控伺服驅動系統(tǒng)進行線路硬件連接，并達到國家的接線布線工藝；（2）90%的學生在理解原理的基礎上能夠獨立按照FANUC伺服驅動系統(tǒng)的上電動作順序通電試運行；（3）能夠對通電之前的安全檢查并記錄及對通電時的應急處理；素質目標（1）感受學習數控裝調的樂趣，激發(fā)學習興趣；（2）通過實踐操作，養(yǎng)成認真記錄、規(guī)范操作和安全文明生產的職業(yè)習慣。（3）小組完成任務，分工合理，迅速有效溝通，有團隊意識感。二、 教學內容（一） 內容設計根據教學目標，本任務選取THWMZT-1B型數控銑

4、床裝調維修實訓系統(tǒng)的伺服驅動系統(tǒng)線路的連接與調試作為教學內容。學生通過完整的工作過程，即任務引入、獲取信息、任務實施、學習評價和任務拓展，可以掌握工作過程知識，包括FANUC SVM20i伺服驅動各接口的名稱及連接方法，F(xiàn)ANUC is4/4000伺服電機的特性及連接方法，以及由它們構成的數控銑床伺服驅動系統(tǒng)的連接與調試方法等技能，并培養(yǎng)學生學習數控裝調與維修的興趣，養(yǎng)成良好的規(guī)范操作、安全文明生產的職業(yè)習慣。（二） 教學重點、難點及處理教學重點：FANUC SVM20i伺服驅動各接口的名稱及連接方法；處理方法：對于FANUC SVM20i伺服驅動是FANUC數控伺服系統(tǒng)的核心組件，該組件接口

5、多，控制功能復雜。針對此教學重點，在對本任務的教學設計中除了在整體上采用了任務驅動法和引導文法，并落實“做中教，做中學”職業(yè)教育理念，同時倡導以學生為主體，讓學生學有所樂，教師要以激發(fā)學生學習興趣為切入口，尋找學生的入趣點，發(fā)揮學生的主體作用，讓學生愿意學習，并參與其中，使課堂成為有活力的課堂。教學難點：FANUC伺服驅動系統(tǒng)的上電順序處理方法：根據以往的經驗90%的學生可以在規(guī)定時間內按照原理圖及任務書把伺服驅動系統(tǒng)的線路連接起來，但其中30%的學生對其動作原理思路不是很清晰，為了解決這一教學難點，采用了“嘗試教學法”。讓學生按照自己想法順序打開相應的斷路器開關，觀察記錄現(xiàn)象，直到找到正確的

6、伺服上電順序。并用“提問法”引導學生思考，幫助分析FANUC伺服驅動系統(tǒng)的上電動作原理。為了讓已經理解的學生理清思路，鞏固知識并鍛煉表達能力，采用“互助法”，讓已經會的學生教不會的學生。此方法經驗證行之有效。（三） 教學資源1. 教學場地：數控裝調一體化教室衣帽存放區(qū)多媒體門任務實施區(qū)：配備THWMZT-1B型數控銑床裝調維修實訓系統(tǒng)10臺；工具放置臺10臺。資料查詢區(qū)：配備10臺可上網查詢的電腦，書柜：存放設備使用說明書，系統(tǒng)連接、參數、維修手冊，變頻器說明書，相關參考書等資料。集中教學區(qū)：配備多媒體1臺，40人桌椅。工具存放區(qū)：存放維修電工工具、萬用表，測電筆等機床維修工具。2. 教學材料

7、：任務二 伺服驅動系統(tǒng)線路連接與調試任務書; THWMZT-1B型數控銑床裝調維修實訓系統(tǒng)使用手冊；FANUC 0i-D/0iMate-D簡明聯(lián)機調試手冊；（四） 教學方法1. 教法：本節(jié)課采用教師引導下的合作學習模式，運用多媒體演示法、同質分組、異質分組、交流法、講授法、動手實踐等多種教學方法，并交叉使用貫穿于整個教學過程之中，以自主、合作、探究的學習方式，引導學生主動參與，勤于思考，樂于探究，旨在激發(fā)學生學習興趣，發(fā)揮學生的主體作用，把發(fā)現(xiàn)、探究等認識活動凸顯出來，使教學過程更多地成為學生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的過程，從而培養(yǎng)學生的綜合能力。2. 學法指導根據上述學情，本次課采用的學法指導策略

8、有：（1）情境引題：為激發(fā)學生的學習興趣，調動學生的學習積極性，從學生感興趣的企業(yè)第一線典型工作任務環(huán)境作為切入口，創(chuàng)設一個問題情境來作為課題引入，學生感到好奇，猜測本課的內容，從而引起認知沖突，喚起學習情緒，使教學內容“心理化”。（2）“填空式”任務引領法：由于這是學生第一次接觸伺服驅動器線路連接，多數同學可能對任務的完成會很困惑，不知所措。本任務的任務書設計，尤其是任務實施部分提供了大量填空式問題，學生在完成填空的同時啟發(fā)解決問題的思路，一步一步將任務完成。（3）“聯(lián)誼小組”合作學習模式：“聯(lián)誼小組”這名字來源于“聯(lián)誼宿舍”，兩個小組自由組成聯(lián)誼小組，希望同學們在小組內解決不了的問題，可以

9、向其聯(lián)誼小組請求幫助，運用合作學習模式，為學生營造一個師生互動、生生互動的合作情境，引導學生積極主動探究，從實踐中體會學習的樂趣，習得解決問題的方法，學會歸納總結的學習方法，為學生的可持續(xù)發(fā)展和終身發(fā)展奠定學法基礎。（4）引導探究：通過任務拓展，引導學生將視角拓寬，鼓勵其通過網絡及其他資料學習相關知識，從中培養(yǎng)自主學習意識，為學生的可持續(xù)發(fā)展和終身發(fā)展奠定學法基礎三、 教學過程教學準備：設備：課前將10臺THWMZT-1B型數控銑床裝調維修實訓系統(tǒng)拆下已連接好的伺服驅動系統(tǒng)線路。并將拆下的電線電纜等整齊地擺放在側面的工作臺上。工具：將本次任務所需工具放入工具箱內，并列好工具清單以備查用。資料：

10、每臺設備提供一套紙質資料，其中1本THWMZT-1B型數控銑床裝調維修實訓系統(tǒng)說明書（附設備電氣原理圖），4份任務書，1本FANUC簡明聯(lián)機調試手冊。教學環(huán)節(jié)教學內容教法運用教師活動學生活動時間分配設計意圖任務導入由企業(yè)典型工作任務，引出課題：任務二 伺服驅動系統(tǒng)的線路連接與調試運用多媒體演示：在數控機床廠電氣裝配車間的視頻。提問：視頻中操作工在完成那項工作任務？觀察傾聽提問思考5min學生感到好奇，猜測本課的內容，從而引起認知沖突，喚起學習情緒，使教學內容“心理化”獲取知識1. FANUC伺服驅動系統(tǒng)的組成；2. FANUC SVM20i 伺服驅動器各接口定義及連接方法；3. FANUC i

11、s4/4000伺服電機特性及連接方法；4. 伺服驅動系統(tǒng)電氣原理知識；5. 按任務書完成“鏈接知識和技能”部分教師用講授法，運用多媒體圖片，講解伺服驅動系統(tǒng)知識。實物展示法，將伺服驅動系統(tǒng)兩重要的組件驅動器及電機實物展示，配合多媒體講解。同質分組，4人一組。巡回指導。觀看傾聽思考筆記練習30min使用實物展示與多媒體圖片想結合，幫助快速消化理解各接口定義及連接方法；同質分組便于了解學生掌握情況，針對性指導。任務實施伺服驅動系統(tǒng)線路連接：1. FSSB連接；2. 動力線路連接；3. 編碼器反饋線路連接；4. MCC電路連接；5. CX29電路連接；6. DC24V電源供電；7. 接地；8. 通電

12、運行調試；異質分組，4人一組，相鄰兩工位組成聯(lián)誼小組?！疤羁帐健比蝿找I法，按照任務書中任務實施完成連接與調試分組思考動手交流學習記錄110min異質分組利于組內互助學習，聯(lián)誼小組利于組間學習與監(jiān)督，評價階段互評。本門課第二個任務教學，學生未形成學習方法，“填空式”任務引領法幫助學生掌握技能與方法。學習評價按照學習任務書中評價表完成評價，并確定技術等級自我評價、小組評價、老師評價評價反思10min檢查目標達成，確定需要改進的方面。成果展示評價總分（取小組平均分）最高兩組成果展示：1 小組代表任務實施介紹；2 線路連接展示；3 通電演示；4 心得體會交流教師點評組織秩序，細心聆聽，教師點評。聆聽

13、交流展示思考20min鍛煉學生表述能力，促進團隊榮譽感，進一步加深任務達成的過程性知識；促進組間學習。知識拓展此時學生應興趣正濃，將問題引入西門子伺服驅動系統(tǒng)。多媒體課件、仿真軟件展示拓展知識。提供相關資料、網站等拓寬學生獲取信息途徑。聆聽思考5min抓住時機，拓展知識面，引導學生自主學習，積極探究、解決問題，培養(yǎng)自學能力四、 學習評價伺服驅動系統(tǒng)的線路連接與調試 評價表姓名： 組別： 組員： 評價內容要求評 價配分自評組評師評平均值1. 電氣原理圖識讀（12分）電氣原理圖中電器元件圖形符號是否認識？（一處不明確請扣1分，扣完為止）6分項目、圖區(qū)索引等代號是否明確？（一處不明確請扣1分，扣完為

14、止）6分2. 線路連接（48分）FSSB連接是否正確？（接錯一處扣1分）8分伺服驅動系統(tǒng)動力電源連接是否正確？（接錯一處扣2分）8分編碼器反饋線路連接是否正確？（接錯一處扣2分）6分MCC電路連接是否正確？（接錯一處扣2分）8分CX29電路連接是否正確？（接錯一處扣2分）8分24V電源供電是否正確？（接錯、少接一處扣2分）6分接地線路是否正確？（少接一處扣2分）4分3. 規(guī)范操作、質量意識（30分）萬用表檔位，量程，表筆使用是否正確？1分通電操作順序是否正確？2分通電時是否做好應急準備？2分是否在規(guī)定時間內完成？（每多用2min扣1分）8分光纖是否被彎折？2分最后連接的伺服驅動器上COP10A

15、接口是否封堵？2分接線中是否有節(jié)省材料意識，遵循最近走線？（多浪費10cm扣1分，扣完為止）3分電器柜接線時是否強電弱電分開走線？2分通電之前是否檢測電源線路短路？3分接線前檢測電源電壓是否合適？3分工作過程中工具擺放是否整齊合理？2分4. 團隊意識（10分）工作前是否分工，分工明確嗎？3分是否能和組員迅速、有效溝通解決問題？2分在完成任務的過程中是否有團隊感？3分您對下面的拓展任務感興趣嗎？要不要試一試？2分技術等級：總計100分注：1. 計分方法：在任何一個評分項目按照配分打分（最高不超過每項配分），每個評分項目綜合評分取自評、組評和師評的平均值，整個學習任務滿分100分，個人得分取各評價

16、內容平均值之和。2. 得分等級：得分等級劃分倡導“60分的目標需要有70分的準備”的理念。高級工：得分在85分（含85分）以上者，可以做師傅，薪級課堂常規(guī)分加4分。中級工：得分在7085分（含70分）者，可以上崗，薪級課堂常規(guī)分加2分。初級工：得分在6070分（含60分）者，本次學習任務合格但還需努力，不可單獨上崗，薪級課堂常規(guī)分不加分。學徒：得分在60分以下者，本次學習任務不合格，需要請師傅重新幫教直到合格，薪級課堂常規(guī)分不加分。3. 填寫內容：在 自評欄 中打分數。五、 教學反思（一） 對學情診斷的反思低估了學生的自主學習能力：個別學生提出應該將Y軸Z軸伺服驅動器的CZ29也串聯(lián)起來，而實際情況只需要連接一個軸的伺服驅動單元即可，反映出學生愛思考的方面。（二） 對設計理念的反思本次課的教學按新課標理念進行，從教學過程和效果看，教學形式符合新課程改革的“三維目標”理念，能讓學生“動”起來。（三） 對教學環(huán)節(jié)的反思本節(jié)課的教學環(huán)節(jié)安排非常緊湊，通過學生的活動（觀看多媒