教學(xué)設(shè)計(jì)方案課題名稱機(jī)械手的PLC控制編程科目機(jī)電一體化班級(jí)11電氣課時(shí)4課時(shí)授課人：32【教材內(nèi)容分析】本次說(shuō)課內(nèi)容選至《亞龍Y-235A機(jī)電一體化組裝與調(diào)試》校本教材中項(xiàng)目三的內(nèi)容該教材具有緊跟現(xiàn)代社會(huì)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，在教學(xué)組織形式上打破傳統(tǒng)教學(xué)模式，以項(xiàng)目為教學(xué)單元，將教學(xué)內(nèi)容融入到各個(gè)項(xiàng)目中，化繁為簡(jiǎn)，由易及難層層推進(jìn)，適合中職學(xué)校學(xué)生的特點(diǎn)。而《機(jī)械手的調(diào)試與運(yùn)行》選自本書(shū)項(xiàng)目三的任務(wù)，是對(duì)前面內(nèi)容的含括，也是對(duì)新思路的拓展。【學(xué)習(xí)者特征分析】授課對(duì)象為電氣專業(yè)三年級(jí)學(xué)生，本班學(xué)生已經(jīng)掌握了PLC的基本命令和氣動(dòng)控制技術(shù)的相關(guān)知識(shí)。上次課進(jìn)行了《機(jī)械手安裝》課題的學(xué)習(xí)，按照安裝工藝的要求已將機(jī)械手散件安裝成型，已能熟練掌握氣動(dòng)回路調(diào)試的操作技能。基本掌握了手動(dòng)電磁閥控制機(jī)械手的方法。【教學(xué)目標(biāo)】知識(shí)目標(biāo)：掌握機(jī)械手的結(jié)構(gòu)和工作原理會(huì)使用步進(jìn)指令編寫控制程序能力目標(biāo)：能夠正確進(jìn)行機(jī)械手的調(diào)試情感目標(biāo)：培養(yǎng)團(tuán)結(jié)協(xié)作能力，培養(yǎng)好學(xué)、愿學(xué)、樂(lè)學(xué)的習(xí)慣【教學(xué)重難點(diǎn)】重點(diǎn)：控制程序的編寫、機(jī)械手的調(diào)試與運(yùn)行難點(diǎn)：分工合作完成整個(gè)項(xiàng)目、機(jī)械手運(yùn)行程序部分產(chǎn)生故障的原因【教學(xué)資源】實(shí)驗(yàn)（演示）教具多媒體教室，投影儀、電腦、亞龍YL_235實(shí)訓(xùn)設(shè)備教學(xué)支持資源幻燈演示課件網(wǎng)絡(luò)資源在互聯(lián)網(wǎng)上收集各類機(jī)械手視頻，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣【教學(xué)過(guò)程】步驟教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)意圖復(fù)習(xí)舊課1.讓某一小組手動(dòng)控制電磁閥演示機(jī)械手的動(dòng)作。教師總結(jié)并提出問(wèn)題：以上的方法只能手動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能，若需自動(dòng)控制，應(yīng)怎樣實(shí)現(xiàn)？投影機(jī)械手圖片2.機(jī)械手系統(tǒng)主要由哪些氣動(dòng)元件組成？（學(xué)生）回答：旋轉(zhuǎn)氣缸、氣爪氣缸、懸臂氣缸、手臂氣缸、電磁閥、3.機(jī)械手系統(tǒng)有哪些傳感器，各個(gè)傳感器的作用？（學(xué)生）回答：……學(xué)生操作學(xué)生回答鞏固舊知識(shí)任務(wù)導(dǎo)入觀看亞龍Y-235A設(shè)備上機(jī)械手的動(dòng)作視頻，讓學(xué)生直觀了解機(jī)械手通過(guò)程序控制得到的實(shí)際效果。確定任務(wù)：機(jī)械手的PLC控制向?qū)W生提出控制要求：初始位置（左、后、上、松）→啟動(dòng)→懸臂伸出→手臂下降→氣爪夾緊→手臂上升→懸臂縮回→機(jī)械手向右旋轉(zhuǎn)→懸臂伸出→手臂下降→氣爪放松→手臂上升→懸臂縮回→機(jī)械手向左旋轉(zhuǎn)→初始位置。全體學(xué)生思考如何完成項(xiàng)目的要求，并和教師進(jìn)行討論和交流。激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提出任務(wù),吸引學(xué)生上課積極思考。理解任務(wù)采用以下兩個(gè)原則進(jìn)行分組:1、組間求同，組內(nèi)存異2、角色互換，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容與班集體規(guī)模可分4人為一組，考慮學(xué)生的性別、家庭環(huán)境、能力高低、文化基礎(chǔ)、愛(ài)好特長(zhǎng)、性格等各方面因素，并設(shè)置教學(xué)情境。分析問(wèn)題分析項(xiàng)目是具有順控的特點(diǎn)，每一步的轉(zhuǎn)移條件均為氣缸動(dòng)作到位的信號(hào)。培養(yǎng)學(xué)生合作學(xué)習(xí)能力及制定計(jì)劃做出決定根據(jù)任務(wù)書(shū)，師生進(jìn)行專業(yè)交流。引導(dǎo)學(xué)生可在以下兩個(gè)方面作思考：1、基本指令＋置位/復(fù)位指令2、置位/復(fù)位指令＋步進(jìn)順控指令，并比較兩者之間的不同點(diǎn)。1、確定解決方法確定順控的轉(zhuǎn)移的條件，采用步進(jìn)指令編制PLC控制程序可實(shí)現(xiàn)線圈雙重輸出。2、計(jì)劃實(shí)施步驟分配輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)PLC外部接線圖程序設(shè)計(jì)程序運(yùn)行及調(diào)試3、制定計(jì)劃由小組成員制定計(jì)劃，分配小組成員的分工，確定完成時(shí)間培養(yǎng)學(xué)生計(jì)劃制定能力及其學(xué)生發(fā)散性思維實(shí)施計(jì)劃提問(wèn)：1、本任務(wù)要求機(jī)械手各部分動(dòng)作過(guò)程由電磁閥控制。2、機(jī)械手動(dòng)作轉(zhuǎn)換由傳感器控制。問(wèn)題：那么本任務(wù)要求中那些為輸入、那些為輸出?教師引導(dǎo)學(xué)生做出本任務(wù)的I/O分配表（根據(jù)教學(xué)的要求，教師最終選取一組學(xué)生的I/O分配表作為標(biāo)準(zhǔn)）交流討論，回答，做出I/O分配表如下輸入輸出啟動(dòng)按鈕X0夾緊電磁閥線圈YV1Y1復(fù)位按鈕X1上升電磁閥線圈YV5Y2手臂氣缸上限位傳感器X2下降電磁閥線圈YV4Y3手臂氣缸下限位傳感器X3伸出電磁閥線圈YV7Y4懸臂氣缸前限位傳感器X4縮回電磁閥線圈YV6Y5懸臂氣缸后限位傳感器X5左移電磁閥線圈YV2Y6旋轉(zhuǎn)氣缸左限位傳感器X6右移電磁閥線圈YV3Y7旋轉(zhuǎn)氣缸右限位傳感器X7氣爪夾緊X10學(xué)生結(jié)合現(xiàn)有的知識(shí)回答問(wèn)題。參照已繪制的I/O分配表，安排學(xué)生繪制外部接線圖交流討論，繪制接線圖培養(yǎng)學(xué)生的制圖能力及合作能力教師根據(jù)任務(wù)控制要求引導(dǎo)學(xué)生思考編程程序設(shè)計(jì)：初始位置（若機(jī)械手開(kāi)始時(shí)不在初始位置怎么處理？）教師引動(dòng)：上次課我們可以通過(guò)手動(dòng)實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的動(dòng)作進(jìn)而時(shí)實(shí)現(xiàn)初始位置？學(xué)生交流討論、回答設(shè)疑激趣，培養(yǎng)學(xué)生分析能力。程序設(shè)計(jì)：2．啟動(dòng)教師通過(guò)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控軟件了解學(xué)生的編寫情況學(xué)生交流討論、編寫程序。培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。程序設(shè)計(jì)：懸臂伸出教師講解示范編寫調(diào)試運(yùn)行結(jié)果：機(jī)械手能實(shí)現(xiàn)懸臂伸出利用對(duì)應(yīng)傳感器作為轉(zhuǎn)換條件學(xué)生交流討論、編寫程序。程序設(shè)計(jì)：教師根據(jù)懸臂伸長(zhǎng)部分的程序提出解決的方法和思路。引導(dǎo)學(xué)生編寫剩下部分的程序教師巡查指導(dǎo)學(xué)生交流討論、編寫程序。培養(yǎng)學(xué)生合作能力，自主學(xué)習(xí)能力。程序運(yùn)行及調(diào)試：1、教師要求學(xué)生運(yùn)行程序，并進(jìn)行以下訓(xùn)練，接通(X0)，觀察輸出繼是器的變化，是否實(shí)現(xiàn)了控制要求?2、如發(fā)現(xiàn)程序運(yùn)行與控制要求不符，仔細(xì)分析，找出原因，重新修改，直到程序運(yùn)行與控制要求相符為止。3、要求學(xué)生記錄運(yùn)行調(diào)試過(guò)程學(xué)生調(diào)試運(yùn)行觀察輸出結(jié)果與控制要求是否相符，若不符及時(shí)修改程序，最終完成系統(tǒng)的正常運(yùn)行。老師對(duì)每組學(xué)生進(jìn)行巡查，在檢查的過(guò)程中鼓勵(lì)學(xué)生提出問(wèn)題并引導(dǎo)學(xué)生解決問(wèn)題。教師結(jié)合調(diào)試出現(xiàn)的問(wèn)題，提出解決的方法和思路。教師引導(dǎo)，學(xué)生思考通過(guò)教師引導(dǎo)的思路，學(xué)生上機(jī)操作學(xué)生實(shí)操檢查評(píng)價(jià)反饋要求學(xué)生對(duì)自己的項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)價(jià)、小組互評(píng)。學(xué)生回答培養(yǎng)學(xué)生自我小結(jié)。教師對(duì)每個(gè)小組進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和工作行為評(píng)價(jià)學(xué)生反思發(fā)現(xiàn)學(xué)生的亮點(diǎn)和有待提高的技能，激發(fā)學(xué)生在平時(shí)注意自身各方面修養(yǎng)的意識(shí)，培養(yǎng)良好的個(gè)性與習(xí)慣。教師點(diǎn)評(píng)能力拓展拓展：系統(tǒng)上電或按下停止按鈕，氣動(dòng)機(jī)械手懸臂氣缸縮回、手臂氣缸上升、氣爪氣缸放松、旋轉(zhuǎn)氣缸左轉(zhuǎn)回到自動(dòng)回到初始位置。怎么實(shí)現(xiàn)？學(xué)生討論、課后查閱資料開(kāi)闊學(xué)生思路，拓寬學(xué)生的思維教學(xué)過(guò)程流程圖了解項(xiàng)目?jī)?nèi)容思考問(wèn)題答案明確目標(biāo)了解項(xiàng)目?jī)?nèi)容思考問(wèn)題答案明確目標(biāo)項(xiàng)目的確定提出問(wèn)題引入項(xiàng)目的確定提出問(wèn)題引入任務(wù)收集信息，收集信息，信息整理、加工、對(duì)比與篩選合理組織咨詢、顧問(wèn)、補(bǔ)充協(xié)助收集信息收集信息分析問(wèn)題分析問(wèn)題確定解決方法材料的準(zhǔn)備計(jì)劃實(shí)施步驟計(jì)劃確定組成項(xiàng)目小組組成項(xiàng)目小組提供信息源計(jì)劃準(zhǔn)備計(jì)劃準(zhǔn)備學(xué)生活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)教師活動(dòng)教師活動(dòng)討論討論做法、原因及預(yù)測(cè)可能的結(jié)果糾正偏差鼓勵(lì)不同糾正偏差鼓勵(lì)不同做法交流決定按照計(jì)劃按照計(jì)劃作操材料的使用記錄操作過(guò)程顧問(wèn)和導(dǎo)向材料的準(zhǔn)備顧問(wèn)和導(dǎo)向材料的準(zhǔn)備實(shí)施階段檢驗(yàn)評(píng)價(jià)檢驗(yàn)評(píng)價(jià)整理項(xiàng)目報(bào)告講述、討論修正計(jì)劃概括總結(jié)提出建議必要時(shí)參與整理項(xiàng)目報(bào)告評(píng)估評(píng)估階段評(píng)估階段【教學(xué)評(píng)價(jià)】本科采用的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)有：1、個(gè)別評(píng)價(jià)：經(jīng)過(guò)練習(xí)后學(xué)習(xí)自己對(duì)作品制作過(guò)程的評(píng)價(jià)。2、全體評(píng)價(jià)：學(xué)生自己總結(jié)本課堂學(xué)會(huì)了哪些方面的知識(shí)?！窘虒W(xué)反思】本課的教學(xué)有兩個(gè)特點(diǎn)：一充分利用了學(xué)生