高職伺服控制技術(shù)課程項目化教學(xué)改革的探究

周宇侯

隨著控制系統(tǒng)對性能要求的提高，伺服控制技術(shù)的優(yōu)勢日漸突出，特別是交流伺服技術(shù)的發(fā)展，在一些高精尖的設(shè)備中應(yīng)用非常廣泛。因而，伺服控制技術(shù)課程對機(jī)電一體化、電氣自動化等專業(yè)學(xué)生來說，無論是從核心能力構(gòu)建還是行業(yè)企業(yè)要求，都是一門必修內(nèi)容。然而，目前高職院校對伺服控制技術(shù)課程鮮有獨(dú)立開設(shè)，通常將其融入到《電機(jī)拖動》、《電力電子技術(shù)》等課程中，由于知識編排不夠系統(tǒng)、課時安排較少及過度強(qiáng)調(diào)理論等原因，造成學(xué)校教學(xué)與企業(yè)對專業(yè)技能需求脫節(jié)較為嚴(yán)重。

本文依托我校機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)省校兩級特色專業(yè)項目建設(shè)，對本專業(yè)的理論知識、實(shí)踐能力和素質(zhì)要求進(jìn)行整合，打破傳統(tǒng)的教學(xué)模式，避免了教材內(nèi)容的重復(fù)，采用理實(shí)一體化的教學(xué)手段對本課程進(jìn)行教學(xué)改革探索。

1 項目整體設(shè)計

按照知識和技能的相關(guān)性，將伺服控制系統(tǒng)的內(nèi)容由易到難、由基礎(chǔ)到頂端循序漸進(jìn)進(jìn)行教學(xué)項目整體設(shè)計。按照“先基礎(chǔ)性知識項目，再動手實(shí)踐項目，最后拓展綜合項目”的思路來分層設(shè)計。教學(xué)項目整體設(shè)計如下表所示：

2 項目具體設(shè)計

2.1學(xué)習(xí)領(lǐng)域分析

a職業(yè)行動領(lǐng)域描述：通過本課程學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握機(jī)電一體化設(shè)備應(yīng)用與維修人員在交流伺服控制系統(tǒng)應(yīng)用與維修方面所需的理論知識;使得學(xué)生能夠根據(jù)不同的控制要求，規(guī)劃問題解決方案;能利用交流伺服的功能解決工程實(shí)際問題;能熟練操作使用交流伺服控制單元;并初步具備故障的分析和維修能力，通過使學(xué)生了解伺服系統(tǒng)在數(shù)控系統(tǒng)中的地位和作用。

b典型工作任務(wù)描述：《伺服控制》選取面廣量大的通用型交流伺服基礎(chǔ)知識與應(yīng)用、維修技能的支撐知識環(huán)節(jié)，教學(xué)重點(diǎn)在于通用機(jī)械、紡織機(jī)械、自動線、工業(yè)機(jī)器人以及配套國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床等機(jī)電一體化設(shè)備的交流伺服方面的講授。

c工作對象與工具：十字工作臺，步進(jìn)電機(jī)，廣州數(shù)控伺服系統(tǒng)，海得H2N系列伺服驅(qū)動器，電工工具，數(shù)據(jù)傳輸及通訊電纜，常用測試儀器儀表，電腦等。

d勞動組織：由教師下任務(wù)到各小組，各小組根據(jù)項目要求，團(tuán)隊合作，共同完成規(guī)定項目的實(shí)訓(xùn)任務(wù)，接受實(shí)訓(xùn)教師的實(shí)踐考核。

e對學(xué)生的要求：能夠與實(shí)訓(xùn)教師進(jìn)行溝通;能熟練地使用各種工具;遵守操作規(guī)程與勞動紀(jì)律;能對伺服控制系統(tǒng)各部件進(jìn)行安裝、調(diào)試、檢查、維護(hù)。

f教學(xué)組織形式與方法：采用現(xiàn)場教學(xué)、分組演練、角色扮演法、教學(xué)做一體等教學(xué)方法。

2.2 學(xué)習(xí)領(lǐng)域具體設(shè)計

共分為6個學(xué)習(xí)情景，每個情景分為若干學(xué)習(xí)單元，具體如下：

a伺服系統(tǒng)基礎(chǔ)

1）伺服控制概念、發(fā)展歷史、分類2）以數(shù)控機(jī)床為例學(xué)習(xí)伺服系統(tǒng)組成、功能及性能要求3）伺服電機(jī)概論、步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動電路、交流伺服電機(jī)及編碼器4）伺服驅(qū)動原理、驅(qū)動器結(jié)構(gòu)及三種工作模式

b伺服系統(tǒng)安裝接線

1）伺服系統(tǒng)各部分安裝環(huán)境及注意事項2）伺服系統(tǒng)接線要求及注意事項

c伺服系統(tǒng)通訊接口及驅(qū)動器參數(shù)設(shè)置

1）伺服系統(tǒng)通訊接口2）伺服驅(qū)動器參數(shù)設(shè)置要求及技巧

d伺服系統(tǒng)通電試運(yùn)行

1）伺服驅(qū)動器通電順序及通電前檢查 2）通電試運(yùn)行常見問題及應(yīng)對措施

e伺服系統(tǒng)故障診斷與維修

1）伺服系統(tǒng)故障原因、類型及常見故障2）伺服系統(tǒng)報警維修方法

f綜合應(yīng)用（知識拓展）——伺服控制典型應(yīng)用舉例

3 項目考核方案設(shè)計

理實(shí)一體化課程的考核方式通常采用過程考核來實(shí)現(xiàn)。這樣的考核方式對任課教師的要求相對較高，既要能夠保證實(shí)踐環(huán)節(jié)順利進(jìn)行，又要對學(xué)生的表現(xiàn)給予公正的評價，同時保留考核資料。

本課程將結(jié)果考核轉(zhuǎn)化為行為過程的考核，以“課業(yè)”為主要形式，以“證據(jù)”為依據(jù)，以“成果”為標(biāo)準(zhǔn)，量化考核整個學(xué)習(xí)過程，培養(yǎng)學(xué)生自我規(guī)范操作的職業(yè)素養(yǎng)、自我學(xué)習(xí)獲取知識和技能的方法，關(guān)注學(xué)生綜合素質(zhì)的養(yǎng)成和可持續(xù)發(fā)展?jié)摿Φ呐囵B(yǎng)。將教學(xué)項目作為考核單元，學(xué)生總成績=自我行為規(guī)范（考勤、課堂討論與發(fā)言情況等）20%+項目任務(wù)考核（資訊任務(wù)單完成情況、學(xué)習(xí)過程考核、學(xué)習(xí)結(jié)果考核等）40%+綜合實(shí)踐考核（系統(tǒng)安裝、參數(shù)設(shè)置、調(diào)試完成三種控制模式中的一種）40%。

本課程的教學(xué)設(shè)計讓學(xué)生能夠綜合運(yùn)用已學(xué)知識及技能，對就業(yè)崗位中要求較高的伺服控制技術(shù)有一定的理解。

（作者單位：湖北工程職業(yè)學(xué)院）