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1、. . 教学设计方案 课题名称 机械手的 PLC控制编程 科目 机电一体化 班级 11 电气 课时 4 课时 授课人： 32 【教材内容分析】 本次说课内容选至亚龙Y-235A 机电一体化组装与调试校本教材中项目三的内容 该教材具有紧跟现代社会技术的发展现状，在教学组织形式上打破传统教学模式，以项目为教学 单元，将教学内容融入到各个项目中，化繁为简，由易及难层层推进，适合中职学校学生的特点。而 机械手的调试与运行选自本书项目三的任务，是对前面内容的含括，也是对新思路的拓展。 【学习者特征分析】 授课对象为电气专业三年级学生，本班学生已经掌握了PLC的基本命令和气动控制技术的相关知识。 上次课进
2、行了机械手安装课题的学习，按照安装工艺的要求已将机械手散件安装成型，已能熟练 掌握气动回路调试的操作技能。基本掌握了手动电磁阀控制机械手的方法。 【教学目标】 知识目标： 掌握机械手的结构和工作原理 会使用步进指令编写控制程序 能力目标： 能够正确进行机械手的调试 情感目标： 培养团结协作能力，培养好学、愿学、乐学的习惯 【教学重难点】 重点： 控制程序的编写、机械手的调试与运行 难点： 分工合作完成整个项目、机械手运行程序部分产生故障的原因 【教学资源】 实验（演示）教具多媒体教室，投影仪、电脑、亚龙YL_235 实训设备 教学支持资源幻灯演示课件 网络资源在互联网上收集各类机械手视频，激发
3、学生学习兴趣 【教学过程】 步 骤 教师活动学生活动教学意图 . . 复 习 旧 课 1. 让某一小组手动控制电磁阀 演示机械手的动作。 教师总结并提出问题：以上的 方法只能手动控制实现相应 功能，若需自动控制，应怎样 实现？ 投影机械手图片 2. 机械手系统主要由哪些气动 元件组成？ （学生）回答： 旋转气缸、气爪气缸、悬臂气 缸、手臂气缸、电磁阀、 3. 机械手系统有哪些传感器， 各个传感器的作用？ （学生）回答： 学生操作 学生回答巩固旧知识 任 务 导 入 观看亚龙Y-235A 设备上机械 手的动作视频，让学生直观了 解机械手通过程序控制得到的 实际效果。 确定任务：机械手的PLC控制
4、 向学生提出控制要求： 初始位置（左、后、上、松） 启动悬臂伸出手臂下降 气爪夹紧手臂上升悬臂 缩回机械手向右旋转悬臂 伸出手臂下降气爪放松 手臂上升悬臂缩回机械手 向左旋转初始位置。 全体学生思考如何完成项目的要求，并和教师进 行讨论和交流。 激发学生学 习兴趣 , 提出 任务 , 吸引学 生上课积极 思考。 理 解 任 务 采用以下两个原则进行分组: 1、组间求同，组内存异 2、角色互换，优势互补 根据学习内容与班集体规模可 分 4 人为一组，考虑学生的性 别、家庭环境、能力高低、文 化基础、爱好特长、性格等各 方面因素，并设置教学情境。 分析问题 分析项目是具有顺控的特点，每一步的转移
5、条件均为气缸动作到位的信号。 培 养 学生 合 作 学 习能 力 及 制 定 计 划 做 出 决 定 根据任务书，师生进行专业交 流。 引导学生可在以下两个方 面作思考： 1、基本指令置位/ 复位指令 2、置位 /复位指令步进顺控 指令，并比较两者之间的不同 点。 1、确定解决方法 确定顺控的转移的条件，采用步进指令编制PLC 控制程序可实现线圈双重输出。 2、计划实施步骤 分配输入点和输出点 PLC外部接线图 程序设计 程序运行及调试 培 养 学生 计 划 制 定能 力 及 其 学生 发 散性思维 . . 3、制定计划 由小组成员制定计划，分配小组成员的分工，确 定完成时间 实 施 计 划
6、提问： 1、 本任务要求机械手各部分动 作过程由电磁阀控制。 2、 机械手动作转换由传感器控 制。 问题：那么本任务要求中那些 为输入、那些为输出? 教师引导学生做出本任务的 I/O 分配表（根据教学的要求， 教师最终选取一组学生的I/O 分配表作为标准） 交流讨论，回答，做出I/O 分配表如下 输入输出 启动按钮X0 夹紧电磁阀线圈YV1 Y1 复位按钮X1 上升电磁阀线圈YV5 Y2 手 臂 气缸上 限位传感器 X2 下降电磁阀线圈YV4 Y3 手 臂 气缸下 限位传感器 X3 伸出电磁阀线圈YV7 Y4 悬 臂 气缸前 限位传感器 X4 缩回电磁阀线圈YV6 Y5 悬 臂 气缸后 限位传
7、感器 X5 左移电磁阀线圈YV2 Y6 旋 转 气缸左 限位传感器 X6 右移电磁阀线圈YV3 Y7 旋 转 气缸右 限位传感器 X7 气爪夹紧X10 学 生 结合 现 有 的 知识 回 答问题。 参照已绘制的I/O 分配表，安 排学生绘制外部接线图 交流讨论，绘制接线图培养学生的 制图能力及 合作能力 教师根据任务控制要求引导学 生思考编程 程序设计： 1.初始位置（若机械手开始 时不在初始位置怎么处 理？） 教师引动：上次课我们可以通 过手动实现机械手的动作进而 时实现初始位置？ 学生交流讨论、回答设疑激趣，培 养学生分析 能力。 程序设计： 2启动 教师通过网络监控软件了解 学生的编写情
8、况 学生交流讨论、编写程序。培养学生自 主学习能力。 . . 程序设计： 2.悬臂伸出 教师讲解示范编写 调试运行 结果：机械手能实现悬臂伸出 利用对应传感器作为转换条件 学生交流讨论、编写程序。 程序设计： 教师根据悬臂伸长部分的程序 提出解决的方法和思路。引导 学生编写剩下部分的程序 教师巡查指导 学生交流讨论、编写程序。培 养 学生 合 作能力，自主 学习能力。 程序运行及调试： 1、教师要求学生运行程序，并 进行以下训练，接通(X0) ，观 察输出继是器的变化，是否实 现了控制要求? 2、 如发现程序运行与控制要求 不符，仔细分析，找出原因， 重新修改，直到程序运行与控 制要求相符为止
9、。 3、 要求学生记录运行调试过程 学生调试运行观察输出结果与控制要求是否相 符，若不符及时修改程序，最终完成系统的正常 运行。 老 师 对每 组 学 生 进行 巡 查， 在检查的 过 程 中鼓 励 学 生 提出 问 题 并 引导 学 生解决问题。 教师结合调试出现的问题，提 出解决的方法和思路。 教师引导，学生思考通 过 教师 引 导的思路，学 生上机操作 学生实操 检 查 评 价 反 馈 要求学生对自己的项目进行评 价、小组互评。 学生回答培 养 学生 自 我小结。 教师对每个小组进行点评和工 作行为评价 学生反思发 现 学生 的 亮 点 和有 待 提高的技能， 激 发 学生 在 . .
10、平 时 注意 自 身 各 方面 修 养的意识，培 养 良 好的 个 性与习惯。 教师点评 能 力 拓 展 拓展： 系统上电或按下停止按 钮， 气动机械手悬臂气缸缩回、 手臂气缸上升、 气爪气缸放松、 旋转气缸左转回到自动回到初 始位置。怎么实现？ 学生讨论、课后查阅资料开阔学生思 路， 拓宽学生 的思维 教 学 过 程 流 程 图 引入任务 收集信息，信 息整理、加工、 对比与筛选 了解项目内容 思考问题答案 明确目标 项目的确定 提出问题 合理组织 咨询、顾问、 补充 . . 【教学评价】 本科采用的学习评价有： 1、个别评价：经过练习后学习自己对作品制作过程的评价。 2、全体评价：学生自己
11、总结本课堂学会了哪些方面的知识。 【教学反思】 本课的教学有两个特点：一充分利用了学生的好奇心和求知欲，发挥了学生的主动性和积极性，引导 学生自主参与学习过程。采用理实一体化教学模式，学生边学边做，使学习变得丰富有趣不再枯燥乏 味。二是个别学生缺乏学习的主动性。不仅需要在课后对该部分学生进行帮助教育，同时也应进一步 改进和丰富教学方法，提高学生的参与度与学习兴趣，使学生能更好的投入到学习中。 计划准备 交流决定 实施阶段 评估阶段 收集信息 讨论做法、原 因及预测可能 的结果 分析问题 确定解决方法 材料的准备 计划实施步骤 计划确定 检验 评价 整理项目报告 讲述、讨论 按照计划作操 材料的
12、使用 记录操作过程 组成项目小组 提供信息源 纠正偏差 鼓励不同做法 顾问和导向 材料的准备 概括总结 提出建议 必要时参与整 理项目报告 评估 学 生 活 动 . . 【教学评价】 本科采用的学习评价有： 1、个别评价：经过练习后学习自己对作品制作过程的评价。 2、全体评价：学生自己总结本课堂学会了哪些方面的知识。 【教学反思】 本课的教学有两个特点：一充分利用了学生的好奇心和求知欲，发挥了学生的主动性和积极性，引导 学生自主参与学习过程。采用理实一体化教学模式，学生边学边做，使学习变得丰富有趣不再枯燥乏 味。二是个别学生缺乏学习的主动性。不仅需要在课后对该部分学生进行帮助教育，同时也应进一步 改进和丰富教学方法，提高学生的参与度与学习兴趣，使学生能更好的投入到学习中。 计划准备 交流决定 实施阶段 评估阶段 收集信息 讨论做法、原 因及预测可能 的结果 分析问题 确定解决方法 材料的准备 计划实施步骤 计划确定 检验 评价 整理项目报告 讲述、讨论 按照计划作操 材料的使用 记录操作过程 组成项目小组 提供信息源 纠正偏差 鼓励不同做法 顾问和导向 材料的准备 概括总结 提出建议 必要时参与整 理项目报告 评估 学 生 活 动