高职伺服控制技术课程项目化教学改革的探究

周宇侯

随着控制系统对性能要求的提高，伺服控制技术的优势日渐突出，特别是交流伺服技术的发展，在一些高精尖的设备中应用非常广泛。因而，伺服控制技术课程对机电一体化、电气自动化等专业学生来说，无论是从核心能力构建还是行业企业要求，都是一门必修内容。然而，目前高职院校对伺服控制技术课程鲜有独立开设，通常将其融入到《电机拖动》、《电力电子技术》等课程中，由于知识编排不够系统、课时安排较少及过度强调理论等原因，造成学校教学与企业对专业技能需求脱节较为严重。

本文依托我校机电一体化技术专业省校两级特色专业项目建设，对本专业的理论知识、实践能力和素质要求进行整合，打破传统的教学模式，避免了教材内容的重复，采用理实一体化的教学手段对本课程进行教学改革探索。

1 项目整体设计

按照知识和技能的相关性，将伺服控制系统的内容由易到难、由基础到顶端循序渐进进行教学项目整体设计。按照“先基础性知识项目，再动手实践项目，最后拓展综合项目”的思路来分层设计。教学项目整体设计如下表所示：

2 项目具体设计

2.1学习领域分析

a职业行动领域描述：通过本课程学习，学生应掌握机电一体化设备应用与维修人员在交流伺服控制系统应用与维修方面所需的理论知识;使得学生能够根据不同的控制要求，规划问题解决方案;能利用交流伺服的功能解决工程实际问题;能熟练操作使用交流伺服控制单元;并初步具备故障的分析和维修能力，通过使学生了解伺服系统在数控系统中的地位和作用。

b典型工作任务描述：《伺服控制》选取面广量大的通用型交流伺服基础知识与应用、维修技能的支撑知识环节，教学重点在于通用机械、纺织机械、自动线、工业机器人以及配套国产数控系统的经济型数控机床等机电一体化设备的交流伺服方面的讲授。

c工作对象与工具：十字工作台，步进电机，广州数控伺服系统，海得H2N系列伺服驱动器，电工工具，数据传输及通讯电缆，常用测试仪器仪表，电脑等。

d劳动组织：由教师下任务到各小组，各小组根据项目要求，团队合作，共同完成规定项目的实训任务，接受实训教师的实践考核。

e对学生的要求：能够与实训教师进行沟通;能熟练地使用各种工具;遵守操作规程与劳动纪律;能对伺服控制系统各部件进行安装、调试、检查、维护。

f教学组织形式与方法：采用现场教学、分组演练、角色扮演法、教学做一体等教学方法。

2.2 学习领域具体设计

共分为6个学习情景，每个情景分为若干学习单元，具体如下：

a伺服系统基础

1）伺服控制概念、发展历史、分类2）以数控机床为例学习伺服系统组成、功能及性能要求3）伺服电机概论、步进电机及驱动电路、交流伺服电机及编码器4）伺服驱动原理、驱动器结构及三种工作模式

b伺服系统安装接线

1）伺服系统各部分安装环境及注意事项2）伺服系统接线要求及注意事项

c伺服系统通讯接口及驱动器参数设置

1）伺服系统通讯接口2）伺服驱动器参数设置要求及技巧

d伺服系統通电试运行

1）伺服驱动器通电顺序及通电前检查 2）通电试运行常见问题及应对措施

e伺服系统故障诊断与维修

1）伺服系统故障原因、类型及常见故障2）伺服系统报警维修方法

f综合应用（知识拓展）——伺服控制典型应用举例

3 项目考核方案设计

理实一体化课程的考核方式通常采用过程考核来实现。这样的考核方式对任课教师的要求相对较高，既要能够保证实践环节顺利进行，又要对学生的表现给予公正的评价，同时保留考核资料。

本课程将结果考核转化为行为过程的考核，以“课业”为主要形式，以“证据”为依据，以“成果”为标准，量化考核整个学习过程，培养学生自我规范操作的职业素养、自我学习获取知识和技能的方法，关注学生综合素质的养成和可持续发展潜力的培养。将教学项目作为考核单元，学生总成绩=自我行为规范（考勤、课堂讨论与发言情况等）20%+项目任务考核（资讯任务单完成情况、学习过程考核、学习结果考核等）40%+综合实践考核（系统安装、参数设置、调试完成三种控制模式中的一种）40%。

本课程的教学设计让学生能够综合运用已学知识及技能，对就业岗位中要求较高的伺服控制技术有一定的理解。

（作者单位：湖北工程职业学院）