時間：2022-10-31 18:01:51
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我國在故障診斷技術方面起步較晚,1979年才初步接觸設備診斷技術，近年來得到迅速發展。目前國內對裝備的故障診斷技術,尤其是板級故障診斷技術的研究有了較大的進展。經過二十多年的研究與發展,我國的故障診斷技術己廣泛應用于軍工、化工、工業制造等領域,如數控機床、汽車行業及發電廠等。
一、數控機床故障診斷與維修行業人才結構
1.藍領層
數控操作工：精通機械加工和數控加工工藝知識，熟練掌握數控機床的操作和手工編程，了解自動編程和數控機床的簡單維護維修。其崗位適合中職學校組織培養。此類人員市場需求量大，適合作為車間的數控機床操作技工。但由于其知識較單一，其工資待遇不會太高。
2.灰領層
（1)數控編程員：掌握數控加工工藝知識和數控機床的操作，掌握復雜模具的設計和制造專業知識，熟練掌握三維CAD／CAM軟件，熟練掌握數控手工和自動編程技術。其崗位適合高職、本科學校組織培養，適合作為工廠設計處和工藝處的數控編程員。此類人員需求量大，尤其在模具行業非常受歡迎，待遇也較高。
（2)數控機床維護、維修人員：掌握數控機床的機械結構和機電聯調，掌握數控機床的操作與編程，熟悉各種數控系統的特點、軟硬件結構、PLC和參數設置，精通數控機床的機械和電氣的調試和維修。其崗位適合高職學校組織培養，適合作為工廠設備處工程技術人員。目前非常缺乏，其待遇也較高。
3.金領層
數控通才：具備并精通數控操作技工、數控編程員和數控維護、維修人員所需掌握的綜合知識，并積累了大量實踐經驗，知識面很廣。能自行完成數控系統的選型、數控機床電氣系統的設計、安裝、調試和維修，能獨立完成機床的數控化改造，是企業(特別是民營企業)的搶手人才，其待遇很高。其崗位適合本科、高職學校組織培養。
對于這三類人才主要有兩個來源：一是大學及職校機電一體化或數控技術應用等專業的畢業生，他們具有不同程度的理論知識和較強的動手能力，最大的缺陷就是學校難以提供的工藝經驗；另一個來源就是從企業現有員工中挑選人員參加不同層次的數控技術中、短期培訓。這些人員一般具有企業所需的工藝背景及比較豐富的實踐經驗，但是他們知識面較窄，特別是對計算機應用技術和計算機數控系統不太了解。[3]
因此，數控機床故障診斷與維修的教學應圍繞怎樣使學生具備豐富的實踐經驗進行。
二、當前數控機床故障診斷與維修的教學現狀
(一)學校師資力量嚴重不足
數控技術在近幾年的廣泛應用，引起了數控人才的大量需求，同時造成數控師資、特別是同時具備相當的理論知識和豐富的實踐經驗的數控師資隊伍嚴重不足。[2]
有些學校從社會上引進了一些具有豐富實踐經驗的工程技術人員，用來充實教師隊伍。但是，由于有關規定的限制，這些人被排除在外。因此一些學校只有聘用豐富實踐經驗的工程師作為學校的兼職老師，按勞付酬。[5]
(二)實訓設備種類多，且與教材不配套
由于數控機床有多種系列，如法那科系列、西門子系列、三菱、華中系列、廣州數控系列等，其控制系統及故障表現形式多種多樣。當前數控機床故障診斷與維修的相關高職、高專類教材中講解的數控機床故障診斷與維修的典型案例主要針對市場上的一些主流數控機床，使得理論教學與實訓教學并不是十分的配套，一定程度上影響了本專業的教學質量。
三、如何開展數控機床故障診斷與維修專業課程教學
(一)師資隊伍的建設
1.學校從機電一體化及數控技術相關的專業中錄用本科生或碩士生，他們具有扎實的基礎理論知識。可是他們缺乏實踐經驗，為此學校可將青年教師有計劃地送到企業去掛職鍛煉，將實戰培訓的重點放在工藝知識、故障診斷和故障排除等方面。
2.學校從數控設備多的企業招聘有豐富的現場經驗、組織能力強的故障診斷技術人員，這樣的人才在數控技術實訓中能很快把握實訓要點。
(二) 數控機床故障診斷與維修實訓中心的建設
數控機床故障診斷與維修實訓中心應從基礎理論教育到實驗、實踐環節建立一套完整的實驗、實習體制。為滿足教學需要一般應建立以下幾種實驗室。
1.數控原理實驗室
包括數控原理、數控機床電氣控制、主軸系統、伺服系統、機床檢測與調試技術等基礎實驗。
2.與教材配套的數控機床故障診斷與維修綜合實驗室
本實驗室應可以完成數控系統的功能、結構、安裝、參數設置以及調試等多項實驗，其應用范圍包括：
（1)教師講授數控原理、調試維修以及參數設置的平臺；
（2)學生驗證教學內容和基本原理的對象；
（3)學生調試、參數設置、故障診斷、維修等實訓實習項目的配套設備。
(三)改革教學方法
關鍵詞：數控機床；故障診斷；維修；教學方法
Exploration and Practice in NC machine diagnosis and maintenance
Guan Wei
Dalian vocational technology college， Dalian， 116033， China
Abstract： By analyzing NC manufacturing and maintenance course approaches， the author explores some new teaching methods in order to maximize teaching effects in NC manufacturing and maintenance class.
Key words： NC machine tool； fault diagnosis； maintenance； teaching method
近年來，隨著我國數控技術的普及和數控設備的大量應用，大多數高職院校在數控技術專業或機電專業都開設了數控機床故障診斷與維修課程，在本課程教學中主要面臨的困難有如下兩方面：（1）課程教學中涉及的知識較多，如機械結構、電氣控制、液壓與氣動、數控編程與工藝等，而高職學生底子薄，課程教學安排時間又有限，學習會有一定的難度。（2）數控機床維修要求學生有較強的故障判斷分析能力和實際動手能力，在傳統的教學模式下很難培養出來。因此如何保證數控機床故障診斷與維修課程內容的實用性、實效性？如何引導學生掌握該課程學習方法，提高技能？在有限的時間和空間內如何提高課堂教學效率？如何進行理論與實際相結合？如何加強現場管理，提高學生的綜合素質？筆者針對以上幾個問題在教學中進行了一些有效的探索。
1 教學內容選取
作為教師，只有了解現場維修人員的工作，才能知道我們教學中的重點是什么。20世紀七八十年代的數控維修人員要對模擬電路、數字電路有較深刻的理解，他們通過電烙鐵、萬用表、示波器修理損壞的電路板。但今天的數控技術緊隨IT技術發展，電路板已被專用的大規模集成電路所取代，數據傳送也由“并行傳送”為主改為“串行傳送”為主，目前示波器、萬用表僅作為一些并行信號或靜態信號的檢測工具，對于CNC本身和數字伺服部分維修幫助非常有限。可以這樣認為，今后現場維修人員能夠處理的硬件將越來越少，取而代之的是借助各類軟件及相關技術資料（廠家和數控系統提供），及時準確判斷故障類型，確定維修方法。為了達到上述要求，必須建立“理”“實”一體化教學體系，在教學內容設計上應注重數控機床結構和數控系統的多樣性，課堂上注重培養學生的自主學習能力，使學生能夠觸類旁通，由于新技術、新工藝、新產品的不斷應用，要有一定的學習能力，跟上現代數控機床的發展。為了體現這一思路，可以將數控機床故障診斷與維修課程的教學內容體系設計如下：
（1）注重3個層面訓練：即學生閱讀電氣圖紙的訓練；查閱相關維修資料的訓練；故障檢測與排除的訓練。（2）6個教學內容模塊：即數控機床低壓電器部分的故障分析；數控系統的硬件裝接；數控機床機械拆裝及故障；可編控制器的應用；數控機床機電聯調；數控機床常見故障排除。
通過上述教學內容的安排，使學生掌握數控機床維修的基本技能和方法。
2 做好相關知識拓展的教學
筆者總結自己多年數控機床調試維修的經驗，認為要想快速準確地判斷故障，適應數控技術的發展，必須拓展相關知識，加強理論基礎。如本課程所需的一些專業基礎知識包含在計算機原理、電子技術、電氣控制與PLC、數控原理、液壓原理、數控機床結構等課程中。學生如果在學習數控機床維修之前，對上述相關專業知識缺乏了解或者遺忘，在上課時會感到很吃力，聽不懂，更談不上有自己對故障現象的分析理解，在實踐中無從下手，逐漸喪失對課程的學習興趣，缺乏專業知識，也不利于學生今后的職業發展。對于這種情況，教師在典型故障分析過程中，對所涉及的有關專業知識，要進行適當的補充和拓展，使學生能夠理論聯系實際，掌握所學內容，拓寬維修思路。如在講解數控機床回參考點故障時，就必須增加數控原理中光電編碼器的知識點，這樣學生才能理解回參考點工作原理。而講解電動刀架常見故障分析時，需補充霍爾開關的相關知識，學生才能理解刀架轉不停的故障檢測方法。有理論做基礎，能收到事半功倍的效果，數控機床故障才能快速準確地定位，增加學生學習該課程的自信心和興趣。在數控故障中，往往是同一現象，原因卻很多，沒有理論作基礎，光靠經驗是不行的，這也是目前部分企業在崗電工，至今仍無法承擔數控維修的原因。
3 教學中合理安排實踐教學
由于數控機床采用的數控系統專業性非常強，不同品牌數控系統，其結構、診斷方法、參數設置差異非常大，作為職業技術教育，數控維修授課及實訓設備應該有針對性，由于各種原因，大部分學校實訓設備不能完全跟上數控系統的更新，因此很難培養走出校門就基本滿足企業需要的數控維修調試人員，在教學環節中必須注重加強學生實踐環節的培養，可以采用如下方式：數控維修仿真─數控系統連接調試─數控機床整機故障維修。
一、提高數控維修實訓教學的基本思路
1.數控維修實訓設計的指導思想
數控維修實訓教學應該以“必須夠用”為指導原則，采用一體化教學模式，將理論課與實訓課有機融合在一起，著重于提高數控維修實踐操作能力，體現技工院校實踐應用性人才培養特色。
2.數控維修實訓的總體方案設計
數控設備的型號繁多，數控機床結構和數控系統存在多樣性。技工院校學生由于學校起點比較低、基礎知識較為薄弱，學習數控維修技術存在不小的困難。想要有效提高數控維修實訓教學質量，就要結合技工教育特點，著重于培養提高學生自主學習能力，使學生觸類旁通，掌握數控維修基本原理與基本方法。為了達到這個目標，筆者認為數控維修實訓教學總體方案可以設計為“三個層面訓練”與“六個模塊結構”。其中，三個層面訓練指的是基本技能訓練、專業技能訓練和綜合技能訓練，六個模塊結構包括電工操作模塊、電氣故障診斷與維護模塊、鉗工操作模塊、電力拖動控制模塊、臥式床故障診斷與維修模塊和數控維修高級工考核鑒定模塊。
二、數控維修實訓系統平臺設計
筆者所在學院作為在江西省名列前茅的技工院校，數控專業是學院拳頭專業，現擁有兩個專業數控車間，基本能夠滿足學生實訓教學的需要。為了實現上述三個層面訓練以及六大模塊教學活動的教學目標，學院設計開發出數控維修實訓系統平臺，平臺采用模塊化結構設計，每個模塊之間留下端口，以便滿足不同模塊實訓操作的需要。這套數控維修實訓系統平臺具有生產型機床功能，學生通過操作本套數控維修實訓系統平臺，能夠完成數控機床的拆裝、數控機床結構與性能分析、數控機床基本技能與專業技能操作訓練、數控機床故障診斷與維修等功能。
三、提高數控維修實訓教學質量的對策
1.以就業為導向制定實訓教學課程標準
技工院校課程教學應該以就業為導向、社會需求為依據制定人才培養方案。理論教學和實訓教學都應該圍繞培養數控技術專業人員為教學目標，結合國家職業資格標準、行業標準和企業標準的要求制定數控維修實訓教學課程標準和實訓教學內容，以滿足技工院校培養企業生產管理人才的需要。以就業為導向制定的數控維修實訓課程標準應該貫徹實現“知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀”的課程功能，使以就業為導向的原則貫徹執行于實訓日常教學活動中。
2.建立以培養職業能力為主線的數控維修實訓教學課程體系
技工院校面向社會培養生產管理一線技術人才。因此，實訓課程教學目標與教學內容不僅要貼近生產管理一線，還要緊跟社會發展。在建立以培養職業能力為主線的教學課程體系中，必須根據技工教育規律對實訓課程進行改革，以就業為導向、按工作過程的實際需要進行設計，打破傳統將理論基礎知識、專業知識與專業實訓分隔式教學模式，建立以職業能力為主線的課程體系，將數控維修實訓教學分成六大模塊，即電工操作模塊、電氣故障診斷與維護模塊、鉗工操作模塊、電力拖動控制模塊、臥式銑床故障診斷與維修模塊和數控維修高級工考核鑒定模塊，將專業知識分解到各個模塊實訓教學中，著重于提高學生的職業能力，由簡到繁、由淺入深安排模塊教學活動。
3.建立校企合作實訓教學新模式
江蘇省宜興中等專業學校江蘇宜興214206
摘要:本文結合“愛他的”教學理論，探索“愛他的”教學法在數控維修實訓教學中的應用的必要性，以及實施“愛他的”教學法的原則與要求。論文大體分為“愛他的”教學法理論介紹、引導性行動的設計和“愛他的”教學法的實施等幾個部分。
關鍵詞 :“ 愛他的”教學法；數控維修實訓教學；引導性行動
1 概述
隨著我國工業化進程的不斷發展，數控機床在機械制造類企業中的使用已經非常普遍，企業對數控專業技術人才的需求也越來越來大，尤其缺乏數控維修調試類人才，因為維修力量的不足嚴重影響了設備利用率和完好率。這就需要各類院校培養大量的合格的數控維修類人才，而數控維修與調試所涉及的專業知識非常廣泛，尤其是數控維修實訓教學的實踐性、應用性、針對性非常強，而現有大部分職業院校的“理論為主+實驗為輔”“講解為主+學生為輔”的學科體系式的教學模式很難適應新的形勢，教學效果達不到預期目標，這就需要我們思考如何改變現有的教學模式。
早在20 世紀80 年代，職業教育領域就提出了行動導向教學。我國的許多職業院校對這種教學模式加以吸收發展，使教學改革獲得重大突破。特別是上海厚載智能科技有限公司的王吉連先生提出了一種新的行動導向教學法———AITUD（中文簡稱“愛他的”）教學法。該教學法倡導學生自主學習，強調在做中學、在學中做，恰恰突出了數控維修實訓教學的特征，能夠很好的調動學生學習的積極主動性，符合數控維修實訓教學的需要。
2 野愛他的冶教學法的基本含義
“愛他的”教學法主要有五個教學環節：引導性行動、知識點歸納、知識點講解、舉一反三、主題討論。首先通過精心設計把每個知識點都通過行動來導入，學生在操作過程中發現問題；接著學生在老師的引導下對問題進行思考分析歸納出知識點；然后由老師進行講解，或者由老師引導學生講解；講解完之后立即組織學生對所學知識進行應用訓練從而達到舉一反三；最后再進行分組討論，對完成的任務進行評價，以便下次更好的應用。
“愛他的”教學法是一種行動導向的教學做一體化的教學模式。它強調“做中學、學中做，做中教、教中做”的職業教學理念，在整個過程中都離不開學生的主動參與，真正體現了學生是活動的主體，教師是活動的主導的教學思想。這種教學方法非常適合數控維修實訓教學。
3 野愛他的冶教學法的應用
3.1 設計合理的引導性行動
要在數控維修實訓教學中成功地運用“愛他的”教學法，首先就要結合“愛他的”教學法設計出合理、科學的引導性行動，讓每一個學生都能進自主的探索和學習。
在設計數控維修實訓教學的引導性行動時應遵循以下幾點原則：（1）應充分考慮學生的個體差異，難度適中，以確保每個小組都能順利開展活動。（2）結合數控機床維修工作的實際情況，圍繞解決常見的數控機床故障設計引導性行動。（3）按照數控機床的實際工作過程設計引導性行動。從機床上電啟動到最后加工出零件，針對每一個環節可能出現的故障，選取一些有代表性的故障進行教學設計。（4）應遵循循序漸進的原則設計引導性行動。將數控機床常見的故障進行歸類，構建出若干個典型的項目任務，每個項目用多個小的故障作為引入，突出排故由簡單到復雜，由單一到綜合的循序漸進的過程。（5）兼顧數控機床的參數設置、PLC 調試和機械精度調試。雖然數控機床調試的難度較大但是我們也應該選取一些必備的簡單的內容進行訓練，讓學生能夠掌握的更全面一些。（6）每個大的項目任務應是一個完整的排故或調試過程。
按照以上原則可以把數控維修實訓教學分成以下9 個主要的項目實施教學：機床機械精度調試；強電故障維修；數控系統故障維修；機床軟硬限位的調試；回參考點故障維修；主軸故障維修；刀架故障維修；主軸故障維修；工作方式轉換故障維修。這9 個項目涵蓋了PLC 技術、變頻技術、伺服技術、數控系統技術、數控編程技術等多個專業學科的知識。
3.2“愛他的”教學法的實施
把制訂好的數控維修實訓教學項目再進行細化，根據故障維修的一般步驟設計出適合該實訓的“愛他的”教學程序。
（1）引導性行動（Act）。各小組學生根據老師和教材的引導，通過查看故障現象、組內討論，合理運用維修工具，廣泛收集故障信息。通過引導性行動提高學生的積極主動性、加強學生的感性認識、增強學生的學習興趣。（2）知識點歸納（Induce）。在這個環節中學生在老師的引導下分組討論找出問題的原因，自己分析歸納出產生故障的原因。這樣可以充分發揮學生的主觀能動性，提高分析問題解決問題的能力。（3）知識點講解（Teach）。知識點的講解也盡可能的由學生自己進行，在此過程中老師加以引導，小組成員共同制訂出故障排除計劃。這樣就改變了傳統的老師講、學生聽的單一模式，使得學習變得不再枯燥、死板，充分調動了學生的學習興趣，同時也有效得提高了教學效果。（4）舉一反三（Utilize）。這一環節主要是讓學生學會應用新知。每個小組成員合理運用維修工具，根據故障排除計劃解決相應的故障，教師在一邊巡回指導，確保維修正確、順利進行。（5）主題討論（Discuss）。在完成一個項目任務之后，學生進行分組討論，分析評價完成的效果，總結經驗取長補短，提高認識的同時培養學生的綜合能力。
如果一個項目包含的知識點較多，那么前4 個環節可以分多次循序漸進，這樣就把復雜的問題簡單化了，確保學生的學習變得輕松，很好的適應了職校學生的學習特點。
4 結論與分析
筆者在數控維修實訓教學過程中研究性的使用了“愛他的”教學法，教學效果良好。“愛他的”教學法始終把學生放在第一位，充分體現了學生本位思想，做到了讓“教”“學”“做”合理有機的結合。它具有許多傳統教學所不及的優點，比較適合數控維修實訓教學。
參考文獻
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[2]時振偉《. 數控機床故障診斷與維護》課程的“行動導向”教學法研究[J].網友世界，2013（12）.
【關鍵詞】高職院校 數控設備故障診斷與維修 教學方法
【中圖分類號】C42 【文獻標識碼】A 【文章編號】1009-9646(2008)09(a)-0134-01
《數控設備故障診斷與維修》是高等職業類院校數控技術專業的一門核心專業課程。其任務主要為培養學生具有數控機床管理與維護、數控機床的選購、安裝、調試及驗收的能力,同時掌握數控機床的結構原理,常用的故障診斷與維修方法等綜合能力。數控機床是典型的機電一體化產品,其功能由微處理技術、液壓與氣動技術、機械技術及電子技術、信息技術等多領域有機結合而成,這就決定了在學習數控設備維修時,具有涉及領域寬、技術面廣、難以掌握的特點。
為了使學生能夠更好的掌握這門課程,以便將來能夠順利走向工作崗位,同時拓寬就業面,筆者根據這門課程的特點,總結了以下幾點,供大家參考。
1 培養興趣,認清目標,提高學生學習的主動性和積極性
由于高職類院校學生的基礎知識相對薄弱,學習本課程相對吃力,學生普遍有畏難情緒,認為自己學不好。作為教師首要做的就是培養學生的學習興趣,幫助學生認清當前人才的需求形勢,從而提高學生學習的主動性和積極性,打消學生的畏難情緒和不自信的心理。教師要充分利用多媒體和網絡技術,通過視頻、錄音、動畫演示(如電動機工作原理動畫)等,使學生建立起學習興趣。帶領學生到維修現場參觀,使維修操作以直觀的形式展現在學生面前。
同時要向學生介紹當今數控領域的就業形勢,如我國企業急需一大批數控技術應用人才,廣東省勞動和社會保障廳的數據顯示[1],我省的數控高級技術人員缺口達50萬,而在全國范圍內缺200萬(2006年),根據我國現階段數控人才的培養規模和速度,在未來幾年十幾年內數控人才仍將嚴重缺乏。而對人才的要求則有較大變化,所需求的不僅僅是操作人員[2],更重要的是集數控編程、操作及維修一體化的高技能人才,即未來工廠數控機床要求操作、編程、保養及維修都由一個人來做。從廠家來講是寧缺務濫,即必須有真才實學,具備全面的能力,否則很難適應未來的需要。這是學好這門課程的現實背景和最大動力之一。
2 扎實基礎,模塊式講授,采用分類式的教學方法
針對學生基礎知識相對薄弱這一特點,在教學過程中要充分抓住新舊知識相互鞏固這一環節,在回顧基礎知識同時,適當加以擴展,形成現在所要講授的知識點。針對某一知識體系的相對獨立性采用模塊化教學法:如在講授主軸直流伺服系統的故障與維修時,在回顧電工學中直流電機的分類、結構、工作原理及控制原理的基礎之上,自然引出其常見故障點,從而導出故障診斷及維修方法。使學生沿工作原理―控制方式―常見故障點―診斷方法―維修方法這一線索進行學習。這樣就避免了學生由于對知識鏈的某一環節缺失而導致的學習困難。造成學習信心不足,興趣不夠,出現難學―學不會的惡性循環。并且在講解過程中要做到深入淺出,一些繁雜的公式推導可加以簡化甚至不講,讓學生作為已知來應用,新知識鞏固之后再對該公式進行講解和強化。對于基礎知識較牢固的同學可同時進行單獨推導講解,做到根據學生的特點進行分類教學。
3 理順教材,統籌知識,優化課程資源
授課之前一定要理順教材,要做到繁簡適當,重點突出。同時要根據自己的實際情況適當調節教學內容[3],如SIEMENS810系統數控機床的基本操作和SIEMENS810系統的故障診斷與維修這兩章,對于數控機床多是日本FANUC系統的院校,在講解SIEMENS810系統的知識時可以只做一些常規性的了解,而根據自己的實際狀況,通過查找相關資料,對FANUC系統機床的操作及故障診斷與維修進行詳細的模塊式講解,以便學生能夠充分利用現有資源進行實際操作,強化學習效果,即做到講授靈活。對于電器系統的故障與維修及可編程控制器模塊的故障診斷與維修部分,可在前修課程《電氣控制與PLC》的基礎上,直接進入其故障診斷與維修部分,對其結構及原理部分做簡要介紹即可,從而避免知識的重復性講授。
4 仿真模擬,實驗臺演練,加強理論與實踐的結合
實訓是本課程的重要組成部分,直接影響著學生綜合能力的提高和職業素質的形成,因此本課程必須強化實訓環節,同時注重與理論的結合。實訓課設為仿真訓練和綜合實驗臺訓練兩部分,首先要求學生使用仿真軟件對數控機床的機床模型、電氣、故障的設置與診斷進行模擬訓練,能夠在仿真軟件中熟練進行各種拆卸組裝、電氣回路的連接與接線及故障設置與診斷,然后在到綜合實驗臺上進行實際訓練,使學生通過實訓扎實而靈活的掌握數控機床電氣回路的原理與設計、數控機床電氣回路的整體接線與調試、數控機床電氣回路的故障檢測和排除技術、高速電主軸電氣回路的連接和維修、限位傳感器接線和維修、變頻調速綜合實驗和維修技術、步進系統的硬件設計(包括電機、驅動器和控制器)、步進電機系統選型和電纜連接等維修所必需的技術。在實訓后期教師設置一些故障,要求學生能夠進行正確的診斷與維修作,并以此為對學生考核的憑證,以增強對學生的量化考核和監督。
5 總結
本文以高職高專院校新人才培養模式及提升產學結合水平為理論指導,針對高職院校學生在學習《數控設備故障診斷與維修》課程中遇到的困難,在教學方法上提出了四點改進意見,通過對傳統教學方法的改進,改善了學生的學習興趣不高及有畏難情緒這一狀況,便于提高本門課程的教學質量。
參考文獻
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關鍵詞 數控機床；日常管理；日常保養
中圖分類號TG659 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）91-0115-02
近年來，數控技術應用已成為國家技能型緊缺專業之一，市場對數控技術人才的需求也越來越大，但是從事此行業的人數增幅不大。國家為了應對機械制造行業中數控技能人才匱乏的現狀，提出了一系列“培訓工程”和“助學措施”。我們學校也根據自身特點、結合市場需要，于2007年開設了數控技術專業，六年來為滿足實踐教學，我們學校配備了現代化的數控實訓車間，建立了數控仿真實訓室。但數控加工技術精密，且后期維修費用較高，因此對其管理和維修要求嚴格，如何管理和保養好這些數控機床，使之更好地滿足教學需求，最大限度地發揮其優勢，已經成為各中職學校普遍關注的問題。
1教學用數控機床的特點
1.1教學用數控機床的應用
教學用數控機床是一種以教學實習為主的小型數控機床，專門用于職業院校教學。與工業生產大機床相比較，具有占用面積小，功能齊全，價格便宜，學生使用方便，教學使用和維護費用低的特點。教師通過實習教學工作，將學生的理論知識轉變為實操技能，從而熟練掌握。
1.2教學用數控機床的操作
中職學校教學用數控機床的操作人員均為青少年學生，他們多數是第一次進行機床的實踐操作，沒有實際經驗，很容易觸發一些不可控的因素，比如對刀不準、切削用量不合適、手動操作不熟練等而產生各種故障。
1.3后期維護和使用管理方式
很多學校教學用數控機床沒有配備專業人員進行日常管理和預防性維護，通常會在故障發生后維修，教師與學生不能及時辨識和處理故障初期狀態，等到發生嚴重故障，再尋求社會專業維修人員參與，大大增加了維修成本。
2數控機床在實訓教學過程中存在的問題
1）教學過程中學生操作階段故障較多，例如切削用量過大導致的打刀、崩刀，由于編程錯誤而產生的撞刀、由于手動操作錯誤導致的超程等現象經常發生，導致機床精度下降；
2）日常管理規范和制度不夠完善，對機床的維護缺少計劃性、目的性、系統性和預防性的管理與維護；
3）數控機床閑置過長會使電子元器件受潮，加快其技術性能下降或損壞。學校在假期不使用期間很少進行日常維護保養，也加速了機床的老化和故障的產生；
4）部分教師操作能力有限，責任心不強。過度強調以學生為主體，放松對學生的監督和管理，由此引發機床故障，直接影響正常的教學工作；
5）機床過度使用，疲勞工作。故障機床沒有得到及時維修，學生上課時間不合理、甚至出現沖突時，學校為了縮減教學成本，減少工位，多名學生共同操作一臺機床，教學效果不好，同時也增加故障產生的頻率。
以上原因均會導致教學用機床頻繁產生故障，不能發揮其應有作用，教師不能按照教學計劃完成實際教學內容，造成了增加教學成本，同時降低了教學質量。
3 結合教學工作實際提出改進意見和措施
3.1建立數控實習設備的維護保養制度
學校設專人對設備進行管理和維護，各實訓車間針對性地制訂日常維護保養制度。結合本校的實際情況，根據機床自身的特點，制訂出合理、規范的數控機床管理和維護制度。做到定人管理、定時維護。日常維護工作可以分為每天檢查、每周檢查、每學期檢查，對一些頻繁運動的元、部件，都應該作為定期的檢查對象。
3.2加強“雙師型”教師隊伍的建設
數控技術應用專業的教學、實訓具有技術與知識密切聯系的特點，因此要求教師不僅要具備扎實的理論基礎，還應有豐富的實操經驗和較強的動手能力。因此配備的人員必須養成勤學、善思、多實踐的工作習慣。打造一支理論實踐能夠完全對接的師資隊伍是管理和維護好學校數控實習機床的前提。
3.3加強教師在實訓期間的巡回指導
學生訓練時期間加強巡回指導，既能有效輔導學生，又能及時發現學生的不規范操作，有效地避免故障的發生。如學生在仿真實訓室對程序進行測試，確定程序無誤，利用軟件將程序上傳，進行單段循環，可以有效避免因程序導致的故障。
3.4及時排除故障，協調教學與維護工作的矛盾
靈活安排教學和維修，例如機床定期維修和常規檢查可以安排到假期、周末等課外時間。實習期間，機床一旦出現故障提示，說明已經處于非正常工作狀態。此時，應該根據故障提示編碼查詢機床手冊，對故障發生的原因進行科學地分析，及時排除故障。同時，實訓車間管理人員應保存機床維修記錄，以便日后查詢。
3.5定期對學生進行安全教育
教師在每次實訓開始時，均要強調操作安全的重要性。實習課題要包含嚴格的操作規程，并且讓學生養成嚴格按照操作規程進行實習的習慣，對違反操作規程的行為要及時批評教育，嚴重的給予停止實習。其次學生必須要完成編程檢查、仿真模擬、圖形模擬的步驟后才能進行實際操作，以防止產生打刀、崩刀、撞刀、超程等事故的發生 。
3.6 加強實訓車間的衛生清理
每次實習結束，應安排學生和相關管理人員進行機床的衛生清理。機床周圍環境臟、亂、差，以及粉塵太多，均可以影響機床的正常運行；如果不及時清理電路板污垢和過濾網，也可能產生短路現象和散熱不良，從而造成故障，所以必須定期進行衛生清理。
數控機床集計算機、自動控制、精密測量為一體。數控機床的管理和維護工作，要求教師全面掌握電氣、機械、編程、機械英語等多個領域的知識，具備豐富的實訓教學經驗和高度的責任心。同時學校在設備管理、教師管理上提供制度保障。這樣才能有效避免數控機床的頻繁故障和維修，從而保證教學質量的提高和育人目標的實現。
參考文獻
[1]方新.數控機床編程與維護.北京：高等教育出版社，1版，2007，5.
《數控機床故障診斷與維修》是數控技術、數控設備維修等專業的一門專業核心課程，它的教學效果直接影響到數控機床維修人才的培養規格和質量。針對本課程自身特點，分析教學與實踐中存在的問題，結合相關專業的就業需求現狀，依托FANUC0imateTD數控實訓平臺進行課程教學改革。重點突出理論與實踐教學相結合，使學生熟練掌握數控機床常見故障現象、故障產生原因及故障診斷和排除的方法，達到培養學生分析問題和解決問題的綜合能力、增強實踐動手能力的目的。
【關鍵詞】
數控機床；故障診斷與維修；教學改革；數控實訓平臺
數控機床維修工是我國勞動和社會保障部在2006年的新職業，主要從事數控機床的安裝、調試、維護保養和檢修工作。一名合格的數控機床維修工不僅要具有扎實的專業理論知識功底，還要具備檢查、分析、確定故障原因和快速準確的維修好機床的能力。為滿足社會需求，大多數職業院校在數控技術專業或數控設備維修等專業都開設了《數控機床故障診斷與維修》課程，并把它作為一門專業核心課程，為社會輸送了大量數控機床維修人員。然而高職院校數控機床維修課程在教學中存在重理論輕實踐，理論和實踐教學脫離的現象，學生的職業素質與企業的用工要求還有一定的距離。這就導致了企業招聘的數控維修工不能達到用工要求，相關專業的畢業生就業難以對口的矛盾。因此，對于數控機床故障診斷與維修課程的教學迫切需要進行改革與創新，探索出學校、學生和企業都能共同參與、共同獲益的教學方法。
1課程教學主要面臨的問題
(1)課程教學中涉及的知識面廣，包括了數控系統、數控機床機械結構、電氣控制、液壓與氣動等相關知識，這些知識在前置課程中進行了獨立設置。但是在前期教學中，學生基本只是孤立的接受知識，而本課程則是將這些知識融合到一起，并且要將理論知識應用于實踐解決實際問題，再加上職業院校的學生文化基礎相對比較薄弱，這就導致了大部分學生感到這門課程的學習難度很大，對知識進行綜合應用時無從下手。(2)課程教學仍然以理論教學為主。在本門課程的實踐教學過程中，數控設備通常會處于被保護狀態，不能進行拆裝，這就使得用于維修教學的設備不足，學生僅僅只是接收一些認知實驗，或者老師設定一些簡單的故障讓學生進行排除，實習時間得不到足夠保障，學生的綜合實踐能力難以提高。(3)數控系統的品牌、型號眾多，更新也快，其結構、參數設置以及故障診斷方法等在不同的品牌和型號中均存在一定的差異。而本課程在課堂教學中往往只是以一種數控系統為載體來進行教學設計與安排，最多再把學校擁有的其它數控系統作為輔助介紹，缺乏了對機床故障診斷與維修方法能力的培養，因此，難以培養出走出校門就能滿足企業基本要求的數控維修人員。(4)考核方式不合理，《數控機床故障診斷與維修》傳統的考核方式為:平時成績(50%)+期末考試(50%)=總評成績，這種考核方式已不再適應“雙證融通”人才培養模式，也不適合于本門課程的成績評定，為此該課程的考核方式需要進行改革?？己朔绞讲缓侠恚稊悼貦C床故障診斷與維修》傳統的考核方式為:平時成績(50%)+期末考試(50%)=總評成績，這種考核方式已不再適應“雙證融通”人才培養模式，也不適合于本門課程的成績評定，為此該課程的考核方式需要進行改革。
2課程教學改革的研究內容
(1)研究以典型項目為載體的基于工作過程的課程教學內容，讓學生在真實或接近真實的實踐情境中獲得知識和技能。(2)依托FANUC0imateTD數控實訓平臺研究數控機床維修的典型工作任務，并結合維修工的國家職業技能鑒定標準對教學內容進行整合，確定出課程學習的不同學習情境，精選企業現場典型的維修案例作為教學任務。(3)研究新的課程考核評價方式。
3解決教學問題采取的方法
(1)采用項目教學法，以工程為背景，把項目作為載體實施課堂教學，依托FANUC0imateTD數控實訓平臺，學生親自完成各項目實施的整個過程。構建課程項目圍繞項目構思→設計→實施→運作的主線來進行，實現課程理論知識和實踐技能一體化教學。(2)課程項目要符合課程教學目標的要求，與企業實際相結合，還要考慮學生的綜合能力。課程項目的開發最好由學校教師、企業維修技術人員以及行業專家共同研討，精選出有代表性的項目案例;也可以讓學生利用學校建立的FANUC數控實訓臺參與開發一些簡單的課程項目，使學校資源得到更好的利用最大化。(3)課程教學實行雙導師制，尤其在實踐教學環節，安排企業工程師或學校的實訓教師與學校理論教師一起共同擔任該環節的指導老師。同時，學校也應多安排專業教師到企業兼職鍛煉，不斷提升教師的工程實踐能力。(4)對于強調實踐能力突出的課程，傳統的考核方式不能合適體現課程的學習效果。新的評價方法應該是注重學生的綜合職業能力，以過程性考核為主，采用多元化的評價方法。比如課程項目實施完成后做項目的展示;以小組為單位進行答辯;答辯完后學生撰寫個人項目報告，總結項目學習的成果，分享心得和體會。
4教學改革的主要特色
(1)課程項目的實施過程依托FANUC數控實訓臺，體現了“做中學”的理念。(2)課程主要在實踐教學環節實行雙導師制，能夠更好地達到對學生的指導效果。(3)評價方法的改革注重學生的綜合職業能力的培養。
5課程教學改革的預期效果
(1)數控機床維修課程項目教學法的實施，將會激發出學生的學習潛力。遇到技術問題時，能夠學會主動查找資料，探討和尋找解決方法;能夠正確進行故障的判斷、檢測和排除，使學生把抽象難懂的理論知識融到實踐過程之中，既提高了學生的動手能力和語言表達能力，也培養了學生獨立工作的能力和團隊合作的精神，同時也增強了學生的自信心，為他們今后的學習和就業打下良好的基礎。(2)制作豐富的教學資源。包括開發數控機床維修項目案例庫;編寫適合本課程教學內容的特色教材;搜集相關的技術資料和視頻教學案例等。并在教學過程中不斷積累更新，為本課程的后續教學順利進行提供有利的保障。
作者：羅應娜 單位：重慶工業職業技術學院
參考文獻:
［1］岑華．數控機床維修教學中CDIO項目教學法的應用［J］．廣西教育c:職業與高等教育版，2014(47):147～148．
