伺服驱动系统的连接与调试教学设计

1、项目一数控系统的连接与调试之任务二伺服驱动系统的线路连接与调试教学设计【授课科目】数控机床安装与调试【授课课时】3学时(180分钟)【授课对象】高职，二年级【所属专业】数控设备应用与维护【学生人数】40人【实训设备】THWMZT-1B型数控铳床装调维修实训系统10台【实训场地】数控装调一体化教室【授课教师】一、教学目标设计(一)学情分析学生为高职大二下学期的学生，学习基础较好，且经过前几学期的学习，学生已经具备了机床电气控制的基本原理知识，能够识读普通机床电气原理图，对机床低压电气元件的安装及接线、布线等技能有了一定的基础。且经过本课程前一任务FANUC0imateMD数控装置的认识学习，已经

2、对系统有了初步的认知。(二)教学目标作为数控设备应用与维护专业目的是培养具有数控设备装配、调试与维修高技能复合型人才，面向这个这个专业的职业岗位有数控装调、数控维修等，要求从事这个岗位的技术人员具备对数控机床的硬件安装调试能力。根据数控系统连接与调试教学大纲和数控机床装调维修工国家职业标准考虑学生的现实发展水平，确定本任务的教学目标为：知识目标(1)能说出FUNUCSVM20i伺服驱动器及FUNUC3is4/4000伺服电机各接口的名称及连接方法；(2)能说出光纤与电线传输的区别和特点，并正确区分；(3)能说出FANUC伺服驱动系统的上电顺序；能力目标(1) 全部学生能够按照电气原理图独立熟练

3、地对由FANUC0imateMD,FUNUCSVM20i,FANUC3is4/4000组成的数控伺服驱动系统进行线路硬件连接，并达到国家的接线布线工艺；(2) 90%的学生在理解原理的基础上能够独立按照FANUC伺服驱动系统的上电动作顺序通电试运行；(3) 能够对通电之前的安全检查并记录及对通电时的应急处理；素质目标(1)感受学习数控装调的乐趣，激发学习兴趣；(2)通过实践操作，养成认真记录、规范操作和安全文明生产的职业习惯。(3)小组完成任务，分工合理，迅速有效沟通，有团队意识感。二、教学内容(一)内容设计根据教学目标，本任务选取THWMZT-1B型数控铳床装调维修实训系统的伺服驱动系统线路

4、的连接与调试作为教学内容。学生通过完整的工作过程，即任务引入、获取信息、任务实施、学习评价和任务拓展，可以掌握工作过程知识，包括FANUCSVM20i伺服驱动各接口的名称及连接方法，FANUC3is4/4000伺服电机的特性及连接方法，以及由它们构成的数控铳床伺服驱动系统的连接与调试方法等技能，并培养学生学习数控装调与维修的兴趣，养成良好的规范操作、安全文明生产的职业习惯。(二)教学重点、难点及处理教学重点：FANUCSVM20i伺服驱动各接口的名称及连接方法；处理方法：对于FANUCSVM20i伺服驱动是FANUC数控伺服系统的核心组件，该组件接口多，控制功能复杂。针对此教学重点，在对本任务

5、的教学设计中除了在整体上采用了任务驱动法和引导文法，并落实“做中教，做中学”职业教育理念，同时倡导以学生为主体，让学生学有所乐，教师要以激发学生学习兴趣为切入口，寻找学生的入趣点，发挥学生的主体作用，让学生愿意学习，并参与其中，使课堂成为有活力的课堂。教学难点：FANUC伺服驱动系统的上电顺序处理方法：根据以往的经验90%的学生可以在规定时间内按照原理图及任务书把伺服驱动系统的线路连接起来，但其中30%的学生对其动作原理思路不是很清晰，为了解决这一教学难点，采用了“尝试教学法”。让学生按照自己想法顺序打开相应的断路器开关，观察记录现象，直到找到正确的伺服上电顺序。并用“提问法”引导学生思考，帮

6、助分析FANUC伺服驱动系统的上电动作原理。为了让已经理解的学生理清思路，巩固知识并锻炼表达能力，采用“互助法”，让已经会的学生教不会的学生。此方法经验证行之有效。（三）教学资源1 .教学场地：数控装调一体化教室口口口口口口口口口任务实施区：配备THWMZT-1B型数控铳床装调维修实训系统10台；工具放置台10资料查询区：配备10台可上网查询的电脑，书柜：存放设备使用说明书，系统连接、参数、维修手册，变频器说明书，相关参考书等资料。集中教学区：配备多媒体1台，40人桌椅。工具存放区：存放维修电工工具、万用表，测电笔等机床维修工具。2 .教学材料：任务二伺服驱动系统线路连接与调试任务书；THWM

7、ZT-1B型数控铳床装调维修实训系统使用手册；FANUC0i-D/0iMate-D简明联机调试手册；（四）教学方法1 .教法：本节课采用教师引导下的合作学习模式，运用多媒体演示法、同质分组、异质分组、交流法、讲授法、动手实践等多种教学方法，并交叉使用贯穿于整个教学过程之中，以自主、合作、探究的学习方式，引导学生主动参与，勤于思考，乐于探究，旨在激发学生学习兴趣，发挥学生的主体作用，把发现、探究等认识活动凸显出来，使教学过程更多地成为学生发现问题和解决问题的过程，从而培养学生的综合能力。2 .学法指导根据上述学情，本次课采用的学法指导策略有：(1)情境引题：为激发学生的学习兴趣，调动学生的学习积

8、极性，从学生感兴趣的企业第一线典型工作任务环境作为切入口，创设一个问题情境来作为课题引入，学生感到好奇，猜测本课的内容，从而引起认知冲突，唤起学习情绪，使教学内容“心理化”。(2) “填空式”任务引领法：由于这是学生第一次接触伺服驱动器线路连接，多数同学可能对任务的完成会很困惑，不知所措。本任务的任务书设计，尤其是任务实施部分提供了大量填空式问题，学生在完成填空的同时启发解决问题的思路，一步一步将任务完成。(3) “联谊小组”合作学习模式：“联谊小组”这名字来源于“联谊宿舍”，两个小组自由组成联谊小组，希望同学们在小组内解决不了的问题，可以向其联谊小组请求帮助，运用合作学习模式，为学生营造一个

9、师生互动、生生互动的合作情境，引导学生积极主动探究，从实践中体会学习的乐趣，习得解决问题的方法，学会归纳总结的学习方法，为学生的可持续发展和终身发展奠定学法基础。(4)引导探究：通过任务拓展，引导学生将视角拓宽，鼓励其通过网络及其他资料学习相关知识，从中培养自主学习意识，为学生的可持续发展和终身发展奠定学法基础三、教学过程教学准备：设备：课前将10台THWMZT-1B型数控铳床装调维修实训系统拆下已连接好的伺服驱动系统线路。并将拆下的电线电缆等整齐地摆放在侧面的工作台上。工具：将本次任务所需工具放入工具箱内，并列好工具清单以备查用。资料：每台设备提供一套纸质资料，其中1本THWMZT-1B型数

10、控铳床装调维修实训系统说明书(附设备电气原理图)，4份任务书，1本FANUC简明联机调试手册。教学环节教学内容教法运用教师活动学生活动时间分配设计意图任务导入由企业典型工作任务，引出课题：任务二伺服驱动系统的线路连接与调试运用多媒体演示：在数控机床厂电气装配车间的视频。提问：视频中操作工在完成那项工作任务？观察倾听提问思考5min学生感到好奇，猜测本课的内容，从而引起认知冲突，唤起学习情绪，使教学内容“心理化”获取知识1. FANUC伺服驱动系统的组成；2. FANUCSVM20i伺服驱动器各接口定义及连接方法；3. FANUC3is4/4000伺服电机特性及连接方法；4. 伺服驱动系统电气原

11、理知识；5. 按任务书完成“链接知识和技能”部分教师用讲授法，运用多媒体图片，讲解伺服驱动系统知识。实物展示法，将伺服驱动系统两重要的组件驱动器及电机实物展示，配合多媒体讲解。同质分组，4人一组。巡回指导。观看倾听思考笔记练习30min使用实物展示与多媒体图片想结合，帮助快速消化理解各接口定义及连接方法；同质分组便于了解学生掌握情况，针对性指导。任务实施伺服驱动系统线路连接：1 .FSSB连接；2 .动力线路连接；3 .编码器反馈线路连异质分组，4人一组，相邻两工位组成联谊小组。“填空式”任务引领法，按照任务书分组思考动手交流学习110min异质分组利于组内互助学习，联谊小组利于组间学习与监督

12、，评价阶段互评。本门课第二个任务接；4. MCC电路连接；5. CX29电路连接；6. DC24V电源供电；7. 接地；8. 通电运行调试；中任务实施完成连接与调试t已录教学，学生未形成学习方法，“填空式”任务引领法帮助学生掌握技能与方法。学习评价按照学习任务书中评价表完成评价，并确定技术等级自我评价、小组评价、老师评价评价反思10min检查目标达成，确定需要改进的方面。成果展示评价总分（取小组平均分）最高两组成果展示：1 .小组代表任务实施介绍；2 .线路连接展示；3 .通电演示；4 .心得体会交流教师点评组织秩序，细心聆听，教师点评。聆听交流展示思考20min锻炼学生表述能力，促进团队荣誉

13、感，进一步加深任务达成的过程性知识；促进组间学习。知识拓展此时学生应兴趣正浓，将问题引入西门子伺服驱动系统。多媒体课件、仿真软件展示拓展知识。提供相关资料、网站等拓宽学生获取信息途径。聆听思考5min抓住时机，拓展知识面，引导学生自主学习，积极探究、解决问题，培养自学能力四、学习评价伺服驱动系统的线路连接与调试评价表姓名：组别：组员：评价内容要求评价配分自评组评师评平均值1.电气原理图识读（12分）电气原理图中电器元件图形符号是否认识？（一处不明确请扣1分，扣完为止）6分项目、图区索引等代号是否明确？（一处不明确请扣1分，扣完为止）6分2.线路连接（48分）FSSB连接是否正确？（接错一处扣1

14、分）8分伺服驱动系统动力电源连接是否正确？（接错一处扣2分）8分编码器反馈线路连接是否正确？（接错一处扣2分）6分MCC电路连接是否正确？（接错一处扣2分）8分CX29电路连接是否正确？（接错一处扣2分）8分24V电源供电是否正确？（接错、少接一处扣2分）6分接地线路是否正确？（少接一处扣2分）4分3.规范操作、质量意识（30分）万用表档位，量程，表笔使用是否正确？1分通电操作顺序是否正确？2分通电时是否做好应急准备？2分是否在规定时间内完成？（每多用2min扣1分）8分光纤是否被弯折？2分最后连接的伺服驱动器上COP10A接口是否封堵？2分接线中是否有节省材料意识，遵循最近走线？（多浪费10

15、cm扣1分，扣完为止）3分电器柜接线时是否强电弱电分开走线？2分通电之前是否检测电源线路短路？3分接线前检测电源电压是否合适？3分工作过程中工具摆放是否整齐合理？2分4.团队意识（10分）工作前是否分工，分工明确吗？3分是否能和组员迅速、有效沟通解决问题？2分在完成任务的过程中是否有团队感？3分您对下面的拓展任务感兴趣吗？要不要试一试？2分技术等级：总计100分注：1.计分方法：在任何一个评分项目按照配分打分（最高不超过每项配分），每个评分项目综合评分取自评、组评和师评的平均值，整个学习任务满分100分，个人得分取各评价内容平均值之和。2 .得分等级：得分等级划分倡导“60分的目标需要有70分

16、的准备”的理念高级工：得分在85分（含85分）以上者，可以做师傅，薪级课堂常规分加4分中级工：得分在7085分（含70分）者，可以上岗，薪级课堂常规分加2分。初级工：得分在6070分（含60分）者，本次学习任务合格但还需努力，不可单独上岗，薪级课堂常规分不加分。学徒：得分在60分以下者，本次学习任务不合格，需要请师傅重新帮教直到合格，薪级课堂常规分不加分。3 .填写内容：在自评栏中打分数。五、教学反思（一）对学情诊断的反思低估了学生的自主学习能力：个别学生提出应该将Y轴Z轴伺服驱动器的CZ29也串联起来，而实际情况只需要连接一个轴的伺服驱动单元即可，反映出学生爱思考的方面。（二）对设计理念的反思本次课的教学按新课标理念进行，从教学过程和效果看，教学形式符合新课程改革的“三维目标”理念，能让学生“动”起来。（三）对教学环节的反思本节课的教学环节安排非常紧凑，通过学生的活动（观看多媒体