高職伺服控制技術課程項目化教學改革的探究

周宇侯

隨著控制系統對性能要求的提高，伺服控制技術的優勢日漸突出，特別是交流伺服技術的發展，在一些高精尖的設備中應用非常廣泛。因而，伺服控制技術課程對機電一體化、電氣自動化等專業學生來說，無論是從核心能力構建還是行業企業要求，都是一門必修內容。然而，目前高職院校對伺服控制技術課程鮮有獨立開設，通常將其融入到《電機拖動》、《電力電子技術》等課程中，由于知識編排不夠系統、課時安排較少及過度強調理論等原因，造成學校教學與企業對專業技能需求脫節較為嚴重。

本文依托我校機電一體化技術專業省校兩級特色專業項目建設，對本專業的理論知識、實踐能力和素質要求進行整合，打破傳統的教學模式，避免了教材內容的重復，采用理實一體化的教學手段對本課程進行教學改革探索。

1 項目整體設計

按照知識和技能的相關性，將伺服控制系統的內容由易到難、由基礎到頂端循序漸進進行教學項目整體設計。按照“先基礎性知識項目，再動手實踐項目，最后拓展綜合項目”的思路來分層設計。教學項目整體設計如下表所示：

2 項目具體設計

2.1學習領域分析

a職業行動領域描述：通過本課程學習，學生應掌握機電一體化設備應用與維修人員在交流伺服控制系統應用與維修方面所需的理論知識;使得學生能夠根據不同的控制要求，規劃問題解決方案;能利用交流伺服的功能解決工程實際問題;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，通過使學生了解伺服系統在數控系統中的地位和作用。

b典型工作任務描述：《伺服控制》選取面廣量大的通用型交流伺服基礎知識與應用、維修技能的支撐知識環節，教學重點在于通用機械、紡織機械、自動線、工業機器人以及配套國產數控系統的經濟型數控機床等機電一體化設備的交流伺服方面的講授。

c工作對象與工具：十字工作臺，步進電機，廣州數控伺服系統，海得H2N系列伺服驅動器，電工工具，數據傳輸及通訊電纜，常用測試儀器儀表，電腦等。

d勞動組織：由教師下任務到各小組，各小組根據項目要求，團隊合作，共同完成規定項目的實訓任務，接受實訓教師的實踐考核。

e對學生的要求：能夠與實訓教師進行溝通;能熟練地使用各種工具;遵守操作規程與勞動紀律;能對伺服控制系統各部件進行安裝、調試、檢查、維護。

f教學組織形式與方法：采用現場教學、分組演練、角色扮演法、教學做一體等教學方法。

2.2 學習領域具體設計

共分為6個學習情景，每個情景分為若干學習單元，具體如下：

a伺服系統基礎

1）伺服控制概念、發展歷史、分類2）以數控機床為例學習伺服系統組成、功能及性能要求3）伺服電機概論、步進電機及驅動電路、交流伺服電機及編碼器4）伺服驅動原理、驅動器結構及三種工作模式

b伺服系統安裝接線

1）伺服系統各部分安裝環境及注意事項2）伺服系統接線要求及注意事項

c伺服系統通訊接口及驅動器參數設置

1）伺服系統通訊接口2）伺服驅動器參數設置要求及技巧

d伺服系統通電試運行

1）伺服驅動器通電順序及通電前檢查 2）通電試運行常見問題及應對措施

e伺服系統故障診斷與維修

1）伺服系統故障原因、類型及常見故障2）伺服系統報警維修方法

f綜合應用（知識拓展）——伺服控制典型應用舉例

3 項目考核方案設計

理實一體化課程的考核方式通常采用過程考核來實現。這樣的考核方式對任課教師的要求相對較高，既要能夠保證實踐環節順利進行，又要對學生的表現給予公正的評價，同時保留考核資料。

本課程將結果考核轉化為行為過程的考核，以“課業”為主要形式，以“證據”為依據，以“成果”為標準，量化考核整個學習過程，培養學生自我規范操作的職業素養、自我學習獲取知識和技能的方法，關注學生綜合素質的養成和可持續發展潛力的培養。將教學項目作為考核單元，學生總成績=自我行為規范（考勤、課堂討論與發言情況等）20%+項目任務考核（資訊任務單完成情況、學習過程考核、學習結果考核等）40%+綜合實踐考核（系統安裝、參數設置、調試完成三種控制模式中的一種）40%。

本課程的教學設計讓學生能夠綜合運用已學知識及技能，對就業崗位中要求較高的伺服控制技術有一定的理解。

（作者單位：湖北工程職業學院）