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1机械手分拣装置组装与调试项目教学设计课程名称PLC项目实训教学项目名称机械手分拣装置组装与调试专业电气运行与控制专业（以下简称电气专业）教学对象11级电气运行与控制1班28名学生课时10课时设计者肖文军一、工作任务设计（一）学情分析1．学生性格及特点：缺乏自信心，但又比较喜欢通过成功地完成一些工作、任务表现自己，得到别人的关注、肯定；缺乏主动性，能在老师的督促、协助下完成一定工作任务，在老师适当的引导和督促下学习、工作，能取得更好的效果；语言表达、交流、制作技术文件等能力需要提高；良好的学习、工作习惯需要培养。2．知识技能基础：教学对象为中职二年级学生，该班已经完成《电力拖动》、《传感器技术及应用》、《气动与液压》、《电气识图与绘图》等专业课的学习，《PLC项目》实训课程已经进行了电动机正反转、送料小车自动往返、交通灯控制等项目的教学，已经具备简单电气控制系统安装调试、电气原理图识图与绘图、按图施工等完成综合项目的实训、工作的知识、技能基础。3．学习氛围：该班28人中，大部分学生文化知识、理论知识基础较差，对枯燥、单一、死板的说教式理论教学兴趣较低，但是喜欢动手操作、对实用技术、技能的学习比较感兴趣，尤其是在参观过工厂之后，对自动化生产设备、机器的控制很感兴趣；团队合作意识较强，学习氛围较好，并且有6人参加过市级的技能竞赛，知识、技能基础好，可以起到较好的带头作用，更好地分组开展项目实训教学。4．学习能力：学生能够通过图书资料和网络查找自己所需信息；能够读懂机械组装图、电路图、气路连接图；能够看懂技术引导、安装说明文件；能够通过小组讨论、查找资料寻找解决问题的方法。（二）工业生产实际情况分析在现代制造业中，自动化生产技术得到了广泛应用，特别是工业机器人、机械手大量应用于各行业焊接、搬运、分拣、组装等工序，能够完成气动机械手分拣装2置的组装、接线、编写控制程序、调试实现控制要求，是电气专业中职学生必须掌握的典型工作岗位的典型职业技能，也是电气专业中职学生以后拓展掌握伺服机械手、工业机器人应用技术的基础，有利于提高电气专业中职学生的综合技能水平和就业竞争力。（三）维修电工考证要求分析作为中职学生，通过中级维修电工考证，获得中级维修电工职业资格证书，是准予毕业的条件之一，也有助于学生以后的就业和工作，中职专业课需要将考证要求融入日常的教学内容之中，在本次项目教学设计中，将以下部分中级维修电工考证内容融入到项目教学内容：①电工电子仪器仪表的使用：能够使用万用表等安装、检测电路。②PLC控制电路的安装与调试。③变频器控制电路的设计、安装、调试。④电气图的读图、分析。⑤机械安装图的读图、分析，机械部件安装与调试。⑥对低等级维修电工的培训与指导：通过小组合作，相互监督指导、相互评价、自我评价，可以适当培养学生培训与指导能力。⑦职业与安全意识，做到安全操作与文明施工。（四）课程教学目标分析我校《PLC项目实训》课程拟通过15个典型PLC技术应用实训项目综合实训，让学生在做中学，老师督促、协助、指导，培养学生的PLC技术综合应用技能和职业意识，实现学生毕业后与企业维修电工、机修、设备技术员、调机员等岗位无缝接轨。《PLC项目实训》课程前面一些较简单项目的项目教学，已经使学生的相关基本知识、技能得到了储备，拟通过本次工作任务使学生的自动化设备组装与调试综合职业技能水平得到进一步提高。（五）教学资源及教学环境分析我校机电一体化技术实训室设为实训区、教学区两个区，实训区有亚龙YL-235A光机电一体化实训考核装置8套，配套用于编程和上网查询资料的电脑8台，用于组装部件和临时摆放耗材、零配件长书桌8张，工具存放架1个、耗材配件存放架31个，机电一体化技术专业书籍书柜1个，书柜内存储有《PLC技术及应用》、《传感器技术及应用》、《电气识图与绘图》、《气动液压技术应用》等电气专业资料书；教学区有用于教师示范教学的电脑1台，投影一套，黑板一块，学生桌凳30套。（六）确定工作任务1．确定教学项目及主要实训内容根据上述分析确定教学项目为：机械手分拣装置组装与调试2.拟定工作任务书根据以上分析拟定工作任务书：机械手分拣装置组装与调试工作任务书见附件一。机械手分拣装置组装与调试工作任务评价表见附件二。3.确定主要工作任务内容为：①阅读并分析工作任务书。②制定并展示工作任务实施计划。③阅读并分析机械组装图、查找相关资料，学习学材，复述机械组装步骤。④重点：完成机械手组装和机械部件整体组装。⑤重点：连接机械手分拣装置电路、调节好传感器。⑥重点：连接机械手分拣装置气路、调节好节流阀。⑦难点：阅读并分析I/O分配表、电气控制原理图，查找相关资料，讨论、复述控制要求、展示编程思路。⑧难点：编写机械手分拣装置控制程序、完成整体调试，实现任务书上的工作要求。⑨做到安全文明施工。二、教学策略选择与设计1.通过教师拟定任务书创设类似工业实际生产的情境，工学结合，提高学习的兴趣、积极性、主动性，引导学生从“被动学习”向“主动学习”转变。同时，使学生对任务、项目的实施流程、方法建立具体认识，通过具体的典型工作任务培养学生典型工作岗位的典型职业技能、职业意识，技能培养具有系统性和整体性。2.利用任务书的任务驱动、行动导向，使学生对自己要“做什么”有个清楚的认识；以学生为主体，使用“学材”引导、老师引导、指导、协助、评估、评价等，4“教学做一体”，让学生利用“头脑风暴法”小组讨论、团队协作、查找资料、相互督促、检查、评价等方式，解决“怎么做”、“做的怎么样”的问题，让学生“学中做”、“做中学”，同时提高自主学习能力。3.“形成性评价”和“总结性评价”相结合，适时反馈工作情况。4.将全班28位同学分成7个小组，通过小组讨论、团队合作、团队带动等团队协作方式学习、工作、解决具体问题，提高学生整体解决具体问题的能力。同时，小组成员之间相互讨论、协作、督促、指导、评价，基础好的学生带动、促进基础差的学生学习，解决了个别学生学习能力、基础知识技能薄弱、学习积极性不高的问题，培养团队合作意识，同时培养学生对低等次技工的培养、指导能力。同时培养学生语言表达、交流、制作技术文件等能力。三、教学目标设计（专业能力、方法能力、社会能力）根据工作任务设计中的学情分析、工业生产设计情况分析、中级维修电工考证分析、教学资源与教学环境分级以及确定的工作任务，确定以下教学目标：1.能够自主阅读相关技术文件、图纸、查找资料、自主学习相关知识、技能。2.能够概述机械手分拣装置工作任务的工作任务要求。2.能够通过小组讨论、查找资料，在老师的指导下制定合理的工作任务实施计划并展示。3.能够复述机械手的组装过程。4.能够按照技术要求完成机械手分拣装置的组装，电路、气路连接。6.能够绘制程序流程图、展示编程思路。7.能够按照工作任务书要求编写机械手分拣装置控制程序，完成整体调试，实现控制要求。8.能小组对照机械手分拣装置组装与调试工作任务小组自评表，完成小组自查、更正、提高、完善，填写工作任务评价表自评表。四、学材设计51.工作任务书：附件一：机械手分拣装置组装与调试工作任务书。包含机械组装图、气动系统图、PLCI/O分配表、电气控制原理图等。2.工作任务评价表：附件二：机械手分拣装置组装与调试工作任务评价表。3.机械手组装步骤示意图及组装步骤视频。4.气缸、电磁阀实物，气缸工作原理动画。5.气动系统元件识别、工作原理，气动系统读图等复习资料文件、参考书。6.编程思路流程图。7.机械组装、安装，气管敷设、绑扎，电路敷设、绑扎等工艺示范图片。五、教学过程设计教学环节及教学内容、资源使用教学策略及设计意图教师活动学生活动一、6S检查1.清点人数，学生按分组进入工位。2.检查学生仪容仪表，工位、场室6S标准检查。3.进入工作状态。（3分钟）使用资源：1.学生名册。2.6S管理手册6S管理、校园文化、企业文化影响学生，使学生有一个好的工作状态。1.清点人数3.检查，督促整理，使学生仪容仪表、工位、场室达6S标准。3.引导学生进入学习状态1.整理仪容仪表。2.检查、整理工位、场室6S。3.聆听，收拾心情，进入工作状态。二、工作任务描述（5分钟）工业生产中，常需要机械手完成分拣、搬运、组装、焊接等工序，下面我们来看看机械手在实际工业生产中有哪些具体应用。展示图片、视频并讲解，引入工作任务。使用资源：多媒体投影、工业机械手照片、视频。创设工作情境：创设与工业实际生产一致的工作情境，变“要学生学”为“学生要学”，让学生能主动学习、工作，提高学生学习兴趣、动力。展示工业生产中实际应用的机械手图片、视频，引入工作任务，提高学生学习兴趣。看图片、视频，思考，提起一定的兴趣和工作动力。6三、布置工作任务1.分发工作任务书。2.整体大致说明工作任务。（5分钟）使用资源：工作任务书YL-235A实训装置任务驱动行动导向明确任务1.分发工作任务书。2.整体大致说明工作任务。1.协助老师分发工作任务书、领取工作任务书。2.聆听，大致工作任务。四、明确任务，获取信息1.阅读、分析工作任务书，明确工作任务。2.教师视具体情况协助分析、引导。3.概述工作任务书的工作任务要求，教师点评。①主要工作任务②控制要求A.两种工作方式选择B.指示灯的亮灭控制C.如何调试D.元件识别E.机械手分拣（40分钟）使用资源：工作任务书、YL-235A实训装置多媒体投影。1.明确任务，获取信息，任务驱动。2.学生为主，教师适当引导，培养学生语言表达、交流能力3.形成性评价，适时反馈。1.巡回指导、个别指导，协助分析、引导。2.点评学生概述情况1.阅读、分析工作任务书，提问。2.聆听、思考老师的分析引导。3.概述工作任务要求。4.聆听老师的点评。7五、制定工作任务实施计划1.老师协助分析、引导，学生查阅资料、学材，提问，分析思考，制定工作任务实施计划。①计划书的格式②计划书内容人员、时间、工作流程安排等2.展示工作任务实施计划。老师点评。3.完善、确定任务实施计划。（30分钟）使用资源：工作任务书YL-235A实训装置多媒体投影网络、资料1.制定计划完善计划确定计划制定、确定工作任务实施计划。学生为主，教师适当引导，培养学生制做技术文件、计划、语言表达、交流能力。2.形成性评价，适时反馈1.巡回指导、个别指导，协助分析、引导。2.点评工作任务实施计划。3.巡回指导、个别指导，协助分析、引导完善确定最后实施计划，并签字确认。1.查找资料、学材，提问、思考，制定工作任务实施计划。2.展示工作任务实施计划。3.聆听点评，思考。4.完善、确定工作任务实施计划。六、实施工作计划1.组装机械手，完成机械部件整体组装。①学习学材，查找资料，学习机械手组装步骤。机械手组装步骤：思考是否把传感器同时装上去。②复述机械手组装步骤，教师点评。③完成机械手组装及整体组装（40分）使用资源：工作任务书机械手组装学材：图片、视频YL-235A实训装置自主学习1.知识、技能重组2.形成性评价，适时反馈。情境教学学习即工作，工作中学习巡回指导、个别指导，协助分析、引导。点评学习学材，查找资料复述机械手组装步骤，聆听点评组装机械手、整体机械部件82.连接气路、电路①自主学习，查找资料，学习气动系统相关知识。②叙述相关气动元件、电磁阀名称、工作原理、控制方式，教师点评A.双作用单出杆气缸B.双作用双出杆气缸C.旋转气缸D.手指气缸E.二位五通电磁阀突出重点、强化重点③.完成气路、电路连接（60分）使用资源：工作任务书资料、视频、动画、网络YL-235A实训装置自主学习，关联性学习为工作任务做准备知识、技能再现、重组情境教学学习即工作，工作中学习巡回指导、个别指导巡回指导、个别指导，协助分析、引导点评展示气缸、电磁阀实物，提问名称、工作原理、控制方法查找资料观察实物，思考，回答问题。叙述相关气动元件、电磁阀名称、工作原理、控制方式，聆听点评连接气路、电路3.绘制展示程序流程图①教师引导分析，适当讲授②绘制程序流程图③展示程序流程图，教师点评。攻破难点（30分）以学生为主体，教师引导、协助形成性评价，适时反馈。