《伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的連接與調(diào)試》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、項(xiàng)目一 數(shù)控系統(tǒng)的連接與調(diào)試之任務(wù)二 伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的線路連接與調(diào)試教學(xué)設(shè)計(jì)【授課科目】數(shù)控機(jī)床安裝與調(diào)試 【授課課時(shí)】3學(xué)時(shí)(180分鐘)【授課對象】高職，二年級 【所屬專業(yè)】數(shù)控設(shè)備應(yīng)用與維護(hù)【學(xué)生人數(shù)】40人【實(shí)訓(xùn)設(shè)備】THWMZT-1B型數(shù)控銑床裝調(diào)維修實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)10臺【實(shí)訓(xùn)場地】數(shù)控裝調(diào)一體化教室【授課教師】 一、 教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)（一） 學(xué)情分析學(xué)生為高職大二下學(xué)期的學(xué)生，學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較好，且經(jīng)過前幾學(xué)期的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)具備了機(jī)床電氣控制的基本原理知識，能夠識讀普通機(jī)床電氣原理圖，對機(jī)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(chǔ)。且經(jīng)過本課程前一任務(wù)FANUC 0i mate MD數(shù)控

2、裝置的認(rèn)識學(xué)習(xí)，已經(jīng)對系統(tǒng)有了初步的認(rèn)知。（二） 教學(xué)目標(biāo)作為數(shù)控設(shè)備應(yīng)用與維護(hù)專業(yè)目的是培養(yǎng)具有數(shù)控設(shè)備裝配、調(diào)試與維修高技能復(fù)合型人才，面向這個(gè)這個(gè)專業(yè)的職業(yè)崗位有數(shù)控裝調(diào)、數(shù)控維修等，要求從事這個(gè)崗位的技術(shù)人員具備對數(shù)控機(jī)床的硬件安裝調(diào)試能力。根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)連接與調(diào)試教學(xué)大綱和數(shù)控機(jī)床裝調(diào)維修工國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)考慮學(xué)生的現(xiàn)實(shí)發(fā)展水平，確定本任務(wù)的教學(xué)目標(biāo)為：知識目標(biāo)（1） 能說出FUNUC SVM20i伺服驅(qū)動(dòng)器及FUNUCis4/4000伺服電機(jī)各接口的名稱及連接方法；（2）能說出光纖與電線傳輸?shù)膮^(qū)別和特點(diǎn)，并正確區(qū)分；（3）能說出FANUC伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的上電順序；能力目標(biāo)（1） 全部學(xué)生能

3、夠按照電氣原理圖獨(dú)立熟練地對由FANUC 0i mate MD, FUNUC SVM20i, FANUC is4/4000組成的數(shù)控伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行線路硬件連接，并達(dá)到國家的接線布線工藝；（2）90%的學(xué)生在理解原理的基礎(chǔ)上能夠獨(dú)立按照FANUC伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的上電動(dòng)作順序通電試運(yùn)行；（3）能夠?qū)ν娭暗陌踩珯z查并記錄及對通電時(shí)的應(yīng)急處理；素質(zhì)目標(biāo)（1）感受學(xué)習(xí)數(shù)控裝調(diào)的樂趣，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣；（2）通過實(shí)踐操作，養(yǎng)成認(rèn)真記錄、規(guī)范操作和安全文明生產(chǎn)的職業(yè)習(xí)慣。（3）小組完成任務(wù)，分工合理，迅速有效溝通，有團(tuán)隊(duì)意識感。二、 教學(xué)內(nèi)容（一） 內(nèi)容設(shè)計(jì)根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，本任務(wù)選取THWMZT-1B型數(shù)控銑

4、床裝調(diào)維修實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)線路的連接與調(diào)試作為教學(xué)內(nèi)容。學(xué)生通過完整的工作過程，即任務(wù)引入、獲取信息、任務(wù)實(shí)施、學(xué)習(xí)評價(jià)和任務(wù)拓展，可以掌握工作過程知識，包括FANUC SVM20i伺服驅(qū)動(dòng)各接口的名稱及連接方法，F(xiàn)ANUC is4/4000伺服電機(jī)的特性及連接方法，以及由它們構(gòu)成的數(shù)控銑床伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的連接與調(diào)試方法等技能，并培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)控裝調(diào)與維修的興趣，養(yǎng)成良好的規(guī)范操作、安全文明生產(chǎn)的職業(yè)習(xí)慣。（二） 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)及處理教學(xué)重點(diǎn)：FANUC SVM20i伺服驅(qū)動(dòng)各接口的名稱及連接方法；處理方法：對于FANUC SVM20i伺服驅(qū)動(dòng)是FANUC數(shù)控伺服系統(tǒng)的核心組件，該組件接口

5、多，控制功能復(fù)雜。針對此教學(xué)重點(diǎn)，在對本任務(wù)的教學(xué)設(shè)計(jì)中除了在整體上采用了任務(wù)驅(qū)動(dòng)法和引導(dǎo)文法，并落實(shí)“做中教，做中學(xué)”職業(yè)教育理念，同時(shí)倡導(dǎo)以學(xué)生為主體，讓學(xué)生學(xué)有所樂，教師要以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣為切入口，尋找學(xué)生的入趣點(diǎn)，發(fā)揮學(xué)生的主體作用，讓學(xué)生愿意學(xué)習(xí)，并參與其中，使課堂成為有活力的課堂。教學(xué)難點(diǎn)：FANUC伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的上電順序處理方法：根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)90%的學(xué)生可以在規(guī)定時(shí)間內(nèi)按照原理圖及任務(wù)書把伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的線路連接起來，但其中30%的學(xué)生對其動(dòng)作原理思路不是很清晰，為了解決這一教學(xué)難點(diǎn)，采用了“嘗試教學(xué)法”。讓學(xué)生按照自己想法順序打開相應(yīng)的斷路器開關(guān)，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(dǎo)學(xué)生思考，幫助分析FANUC伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的上電動(dòng)作原理。為了讓已經(jīng)理解的學(xué)生理清思路，鞏固知識并鍛煉表達(dá)能力，采用“互助法”，讓已經(jīng)會(huì)的學(xué)生教不會(huì)的學(xué)生。此方法經(jīng)驗(yàn)證行之有效。（三） 教學(xué)資源1. 教學(xué)場地：數(shù)控裝調(diào)一體化教室衣帽存放區(qū)多媒體門任務(wù)實(shí)施區(qū)：配備THWMZT-1B型數(shù)控銑床裝調(diào)維修實(shí)訓(xùn)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(wǎng)查詢的電腦，書柜：存放設(shè)備使用說明書，系統(tǒng)連接、參數(shù)、維修手冊，變頻器說明書，相關(guān)參考書等資料。集中教學(xué)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(jī)床維修工具。2. 教學(xué)材料

7、：任務(wù)二 伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)線路連接與調(diào)試任務(wù)書; THWMZT-1B型數(shù)控銑床裝調(diào)維修實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)使用手冊；FANUC 0i-D/0iMate-D簡明聯(lián)機(jī)調(diào)試手冊；（四） 教學(xué)方法1. 教法：本節(jié)課采用教師引導(dǎo)下的合作學(xué)習(xí)模式，運(yùn)用多媒體演示法、同質(zhì)分組、異質(zhì)分組、交流法、講授法、動(dòng)手實(shí)踐等多種教學(xué)方法，并交叉使用貫穿于整個(gè)教學(xué)過程之中，以自主、合作、探究的學(xué)習(xí)方式，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與，勤于思考，樂于探究，旨在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，發(fā)揮學(xué)生的主體作用，把發(fā)現(xiàn)、探究等認(rèn)識活動(dòng)凸顯出來，使教學(xué)過程更多地成為學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的過程，從而培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。2. 學(xué)法指導(dǎo)根據(jù)上述學(xué)情，本次課采用的學(xué)法指導(dǎo)策略

8、有：（1）情境引題：為激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，從學(xué)生感興趣的企業(yè)第一線典型工作任務(wù)環(huán)境作為切入口，創(chuàng)設(shè)一個(gè)問題情境來作為課題引入，學(xué)生感到好奇，猜測本課的內(nèi)容，從而引起認(rèn)知沖突，喚起學(xué)習(xí)情緒，使教學(xué)內(nèi)容“心理化”。（2）“填空式”任務(wù)引領(lǐng)法：由于這是學(xué)生第一次接觸伺服驅(qū)動(dòng)器線路連接，多數(shù)同學(xué)可能對任務(wù)的完成會(huì)很困惑，不知所措。本任務(wù)的任務(wù)書設(shè)計(jì)，尤其是任務(wù)實(shí)施部分提供了大量填空式問題，學(xué)生在完成填空的同時(shí)啟發(fā)解決問題的思路，一步一步將任務(wù)完成。（3）“聯(lián)誼小組”合作學(xué)習(xí)模式：“聯(lián)誼小組”這名字來源于“聯(lián)誼宿舍”，兩個(gè)小組自由組成聯(lián)誼小組，希望同學(xué)們在小組內(nèi)解決不了的問題，可以

9、向其聯(lián)誼小組請求幫助，運(yùn)用合作學(xué)習(xí)模式，為學(xué)生營造一個(gè)師生互動(dòng)、生生互動(dòng)的合作情境，引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)探究，從實(shí)踐中體會(huì)學(xué)習(xí)的樂趣，習(xí)得解決問題的方法，學(xué)會(huì)歸納總結(jié)的學(xué)習(xí)方法，為學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展和終身發(fā)展奠定學(xué)法基礎(chǔ)。（4）引導(dǎo)探究：通過任務(wù)拓展，引導(dǎo)學(xué)生將視角拓寬，鼓勵(lì)其通過網(wǎng)絡(luò)及其他資料學(xué)習(xí)相關(guān)知識，從中培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)意識，為學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展和終身發(fā)展奠定學(xué)法基礎(chǔ)三、 教學(xué)過程教學(xué)準(zhǔn)備：設(shè)備：課前將10臺THWMZT-1B型數(shù)控銑床裝調(diào)維修實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)拆下已連接好的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)線路。并將拆下的電線電纜等整齊地?cái)[放在側(cè)面的工作臺上。工具：將本次任務(wù)所需工具放入工具箱內(nèi)，并列好工具清單以備查用。資料：

10、每臺設(shè)備提供一套紙質(zhì)資料，其中1本THWMZT-1B型數(shù)控銑床裝調(diào)維修實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)說明書（附設(shè)備電氣原理圖），4份任務(wù)書，1本FANUC簡明聯(lián)機(jī)調(diào)試手冊。教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容教法運(yùn)用教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)時(shí)間分配設(shè)計(jì)意圖任務(wù)導(dǎo)入由企業(yè)典型工作任務(wù)，引出課題：任務(wù)二 伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的線路連接與調(diào)試運(yùn)用多媒體演示：在數(shù)控機(jī)床廠電氣裝配車間的視頻。提問：視頻中操作工在完成那項(xiàng)工作任務(wù)？觀察傾聽提問思考5min學(xué)生感到好奇，猜測本課的內(nèi)容，從而引起認(rèn)知沖突，喚起學(xué)習(xí)情緒，使教學(xué)內(nèi)容“心理化”獲取知識1. FANUC伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組成；2. FANUC SVM20i 伺服驅(qū)動(dòng)器各接口定義及連接方法；3. FANUC i

11、s4/4000伺服電機(jī)特性及連接方法；4. 伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電氣原理知識；5. 按任務(wù)書完成“鏈接知識和技能”部分教師用講授法，運(yùn)用多媒體圖片，講解伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)知識。實(shí)物展示法，將伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)兩重要的組件驅(qū)動(dòng)器及電機(jī)實(shí)物展示，配合多媒體講解。同質(zhì)分組，4人一組。巡回指導(dǎo)。觀看傾聽思考筆記練習(xí)30min使用實(shí)物展示與多媒體圖片想結(jié)合，幫助快速消化理解各接口定義及連接方法；同質(zhì)分組便于了解學(xué)生掌握情況，針對性指導(dǎo)。任務(wù)實(shí)施伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)線路連接：1. FSSB連接；2. 動(dòng)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(yùn)行調(diào)試；異質(zhì)分組，4人一組，相鄰兩工位組成聯(lián)誼小組?！疤羁帐健比蝿?wù)引領(lǐng)法，按照任務(wù)書中任務(wù)實(shí)施完成連接與調(diào)試分組思考動(dòng)手交流學(xué)習(xí)記錄110min異質(zhì)分組利于組內(nèi)互助學(xué)習(xí)，聯(lián)誼小組利于組間學(xué)習(xí)與監(jiān)督，評價(jià)階段互評。本門課第二個(gè)任務(wù)教學(xué)，學(xué)生未形成學(xué)習(xí)方法，“填空式”任務(wù)引領(lǐng)法幫助學(xué)生掌握技能與方法。學(xué)習(xí)評價(jià)按照學(xué)習(xí)任務(wù)書中評價(jià)表完成評價(jià)，并確定技術(shù)等級自我評價(jià)、小組評價(jià)、老師評價(jià)評價(jià)反思10min檢查目標(biāo)達(dá)成，確定需要改進(jìn)的方面。成果展示評價(jià)總分（取小組平均分）最高兩組成果展示：1 小組代表任務(wù)實(shí)施介紹；2 線路連接展示；3 通電演示；4 心得體會(huì)交流教師點(diǎn)評組織秩序，細(xì)心聆聽，教師點(diǎn)評。聆聽

13、交流展示思考20min鍛煉學(xué)生表述能力，促進(jìn)團(tuán)隊(duì)榮譽(yù)感，進(jìn)一步加深任務(wù)達(dá)成的過程性知識；促進(jìn)組間學(xué)習(xí)。知識拓展此時(shí)學(xué)生應(yīng)興趣正濃，將問題引入西門子伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。多媒體課件、仿真軟件展示拓展知識。提供相關(guān)資料、網(wǎng)站等拓寬學(xué)生獲取信息途徑。聆聽思考5min抓住時(shí)機(jī)，拓展知識面，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，積極探究、解決問題，培養(yǎng)自學(xué)能力四、 學(xué)習(xí)評價(jià)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的線路連接與調(diào)試 評價(jià)表姓名： 組別： 組員： 評價(jià)內(nèi)容要求評 價(jià)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(rèn)識？（一處不明確請扣1分，扣完為止）6分項(xiàng)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(cuò)一處扣1分）8分伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力電源連接是否正確？（接錯(cuò)一處扣2分）8分編碼器反饋線路連接是否正確？（接錯(cuò)一處扣2分）6分MCC電路連接是否正確？（接錯(cuò)一處扣2分）8分CX29電路連接是否正確？（接錯(cuò)一處扣2分）8分24V電源供電是否正確？（接錯(cuò)、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(zhì)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(shí)是否做好應(yīng)急準(zhǔn)備？2分是否在規(guī)定時(shí)間內(nèi)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(qū)動(dòng)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(fèi)10cm扣1分，扣完為止）3分電器柜接線時(shí)是否強(qiáng)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(tuán)隊(duì)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(wù)的過程中是否有團(tuán)隊(duì)感？3分您對下面的拓展任務(wù)感興趣嗎？要不要試一試？2分技術(shù)等級：總計(jì)100分注：1. 計(jì)分方法：在任何一個(gè)評分項(xiàng)目按照配分打分（最高不超過每項(xiàng)配分），每個(gè)評分項(xiàng)目綜合評分取自評、組評和師評的平均值，整個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)滿分100分，個(gè)人得分取各評價(jià)

16、內(nèi)容平均值之和。2. 得分等級：得分等級劃分倡導(dǎo)“60分的目標(biāo)需要有70分的準(zhǔn)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(xué)習(xí)任務(wù)合格但還需努力，不可單獨(dú)上崗，薪級課堂常規(guī)分不加分。學(xué)徒：得分在60分以下者，本次學(xué)習(xí)任務(wù)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(nèi)容：在 自評欄 中打分?jǐn)?shù)。五、 教學(xué)反思（一） 對學(xué)情診斷的反思低估了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力：個(gè)別學(xué)生提出應(yīng)該將Y軸Z軸伺服驅(qū)動(dòng)器的CZ29也串聯(lián)起來，而實(shí)際情況只需要連接一個(gè)軸的伺服驅(qū)動(dòng)單元即可，反映出學(xué)生愛思考的方面。（二） 對設(shè)計(jì)理念的反思本次課的教學(xué)按新課標(biāo)理念進(jìn)行，從教學(xué)過程和效果看，教學(xué)形式符合新課程改革的“三維目標(biāo)”理念，能讓學(xué)生“動(dòng)”起來。（三） 對教學(xué)環(huán)節(jié)的反思本節(jié)課的教學(xué)環(huán)節(jié)安排非常緊湊，通過學(xué)生的活動(dòng)（觀看多媒