机床维修实训总结大全11篇

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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

近年来，随着我国数控技术的普及和数控设备的大量应用，大多数高职院校在数控技术专业或机电专业都开设了数控机床故障诊断与维修课程，在本课程教学中主要面临的困难有如下两方面：（1）课程教学中涉及的知识较多，如机械结构、电气控制、液压与气动、数控编程与工艺等，而高职学生底子薄，课程教学安排时间又有限，学习会有一定的难度。（2）数控机床维修要求学生有较强的故障判断分析能力和实际动手能力，在传统的教学模式下很难培养出来。因此如何保证数控机床故障诊断与维修课程内容的实用性、实效性？如何引导学生掌握该课程学习方法，提高技能？在有限的时间和空间内如何提高课堂教学效率？如何进行理论与实际相结合？如何加强现场管理，提高学生的综合素质？笔者针对以上几个问题在教学中进行了一些有效的探索。

1 教学内容选取

作为教师，只有了解现场维修人员的工作，才能知道我们教学中的重点是什么。20世纪七八十年代的数控维修人员要对模拟电路、数字电路有较深刻的理解，他们通过电烙铁、万用表、示波器修理损坏的电路板。但今天的数控技术紧随IT技术发展，电路板已被专用的大规模集成电路所取代，数据传送也由“并行传送”为主改为“串行传送”为主，目前示波器、万用表仅作为一些并行信号或静态信号的检测工具，对于CNC本身和数字伺服部分维修帮助非常有限。可以这样认为，今后现场维修人员能够处理的硬件将越来越少，取而代之的是借助各类软件及相关技术资料（厂家和数控系统提供），及时准确判断故障类型，确定维修方法。为了达到上述要求，必须建立“理”“实”一体化教学体系，在教学内容设计上应注重数控机床结构和数控系统的多样性，课堂上注重培养学生的自主学习能力，使学生能够触类旁通，由于新技术、新工艺、新产品的不断应用，要有一定的学习能力，跟上现代数控机床的发展。为了体现这一思路，可以将数控机床故障诊断与维修课程的教学内容体系设计如下：

（1）注重3个层面训练：即学生阅读电气图纸的训练；查阅相关维修资料的训练；故障检测与排除的训练。（2）6个教学内容模块：即数控机床低压电器部分的故障分析；数控系统的硬件装接；数控机床机械拆装及故障；可编控制器的应用；数控机床机电联调；数控机床常见故障排除。

通过上述教学内容的安排，使学生掌握数控机床维修的基本技能和方法。

2 做好相关知识拓展的教学

笔者总结自己多年数控机床调试维修的经验，认为要想快速准确地判断故障，适应数控技术的发展，必须拓展相关知识，加强理论基础。如本课程所需的一些专业基础知识包含在计算机原理、电子技术、电气控制与PLC、数控原理、液压原理、数控机床结构等课程中。学生如果在学习数控机床维修之前，对上述相关专业知识缺乏了解或者遗忘，在上课时会感到很吃力，听不懂，更谈不上有自己对故障现象的分析理解，在实践中无从下手，逐渐丧失对课程的学习兴趣，缺乏专业知识，也不利于学生今后的职业发展。对于这种情况，教师在典型故障分析过程中，对所涉及的有关专业知识，要进行适当的补充和拓展，使学生能够理论联系实际，掌握所学内容，拓宽维修思路。如在讲解数控机床回参考点故障时，就必须增加数控原理中光电编码器的知识点，这样学生才能理解回参考点工作原理。而讲解电动刀架常见故障分析时，需补充霍尔开关的相关知识，学生才能理解刀架转不停的故障检测方法。有理论做基础，能收到事半功倍的效果，数控机床故障才能快速准确地定位，增加学生学习该课程的自信心和兴趣。在数控故障中，往往是同一现象，原因却很多，没有理论作基础，光靠经验是不行的，这也是目前部分企业在岗电工，至今仍无法承担数控维修的原因。

3 教学中合理安排实践教学

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作者简介：张欣波（1970-），男，辽宁辽阳人，厦门理工学院机械与汽车工程学院机电实验中心主任，高级工程师；常雪峰（1975-），男，湖北荆州人，厦门理工学院机械与汽车工程学院，副教授。（福建 厦门 351024）

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）05-0156-02

数控技术专业人才是我国目前“十”紧缺专业技术人才之一，然而通过对相关企业和对数控专业毕业生的调查发现，企业对毕业生的满意度不高，认为技术、技能优势不明显，实际工作能力不足，不太适应企业的要求。目前，针对数控技术人才的培养主要集中在职业技术学院，受训人员学历普遍较低，经过短期培训后即上岗，这样只重操作，难以对数控技术的发展起到显著的推动作用；其次对CAD/CAM软件、自主产权的数控系统等数控技术核心进行研发的部门很少，目前国内只有少数公司在从事此领域的研究。这都导致数控技术和数控装备成为制约我国制造业发展的瓶颈。因此，要培养出集机械、电子、电气控制、计算机技术等于一身的复合性数控技术人才，还需要从高校做起。

厦门理工学院（以下简称“我校”）秉持“明理精工，与时偕行”的校训，紧密结合时代要求和地方发展，在大陆第一个鲜明提出了“创建特色、精致、具有较强竞争力的开放式、应用型、地方性、国际化的海西一流亲产业大学”的宏伟目标。因此，整合数控技术课程教学与实训内容，对于学生深入了解数控技术，响应学校培养“应用型人才”和“卓越工程师计划”都具有重要的意义。以下是我校在“数控技术”课程改革的一些做法。

一、数控理论课程整合

学校原课程设置存在着一些问题，主要表现在：以学科为中心，“数控技术”课程与社会对数控人才的需要脱节；原有体系中，过分强调数控机床的加工与工艺编程。而对数控控制原理的涉及内容不多，尤其体现在实践环节中。

我校根据学生原有的知识基础结合学校的实际情况，针对“数控技术”课程的实用性特点，以理论知识的应用和实践能力的培养为重点，对相关课程进行整合、更新、删减了部分教学内容，构建新的课程体系和教学内容。新的课程体系中既注重了传统制造工种的学习，又增加了数控控制原理的应用、数控机床安装调试及维修维护的内容，形成从“传统工艺工装传统制造（车、铣、钻等）数控设备编程数控加工数控设备维修维护数控设备改造（再制造）”一条龙培养体系，课程体系见图1。

二、建设数控技术试验室

本次教学改革的主要内容之一就是在传统的数控技术课程体系中增加数控机床调试与维修维护的相关内容。目前我校机械工程系也建有数控实验室，主要装备只有VMC-2002B数控加工中心、TH-DNC-Ⅲ型多功能数控教学机床和模拟编程器等设备，可供学生进行数控编程及上机操作时训。而在现代工程训练中心的数控机床主要针对学生进行“金工实习”也做一些“数控技术”实训而用，学生通过这些机床完成“加工程序”的编制，并在机床上进行实训，主要培养目的集中在机械制造方面。而对数控机床本身的控制在理论课、实践课上几乎没有相关的教学内容，这和市场上对“数控技术”人才的需求有较大差距。

利用我校目前现有的数控机床进行数控技术的实验教育课程存在以下一些问题：以加工中心为代表的成型的数控设备其数控系统的硬件及软件相对固定，不能进行随机的系统参数的改变，从而影响学生对于深入了解数控系统、伺服系统、伺服电机及测量反馈等模型的理解；另外由于数控实验室配备的数控教学机配置的数控系统在实际大中型企业中所占份额极少，不是市场主流，也影响到学生在今后的实际工作中对数控技术的掌握。现有的设备已经逐渐难以满足机制、机电等相关专业学生在数控方面课程的实验及培训需求。因此，建立一个以当前市场占有率高的数控系统为基础的数控技术实验室，对于学生深入了解数控技术，全面掌握所需的技能，以及响应学校培养“应用型人才”和“卓越工程师计划”都具有重要的意义。

在进行充分的市场调研后，我校建设了FANUC 0I数控系统实验台、SINUMERIK 802d sl数控系统实验台、SINUMERIK 840d数控系统实验台、华中世纪星21M数控系统实验台。这些数控系统多为当今市场流行数控品牌，每个实验台均采用开放式、工业级配置。见图2。

三、改革实训内容体系，开发校本教材

根据企业对“数控技术”人才的需要，认真处理教材，做到深入浅出，教为所用，学以致用。在课程内容方面，一方面强化数控实训中的机械加工工艺与编程，另一方面增加数控维修维护内容。在数控技术实训体系中十分注重教材的开发，努力加强教材建设。

1.在实验机房中增加了数控机床维修仿真的实际内容

根据最前沿的专业原理，采用先进的计算机仿真技术，对数控机床的装配、调试、排故等过程进行模拟，是一种经济、可靠、有效的工具。利用仿真软件对各类故障现象进行设置，使学生可以针对出现的故障现象利用仿真软件模块查找故障原因，通过反复练习，熟练掌握各种常见故障的维修方法，尽快地掌握和提高数控机床的维修技术，巩固所学的专业知识，锻炼逻辑思维的能力。

2.编写《数控机床常见故障诊断与维修技术》教材

由于厦门理工学院非常注重具有企业实践背景人才的引进，所以在“数控技术”人才方面既有重点大学的博士也有从一线企业招聘来的具有多年实践背景的人才。编著者在企业常年从事数控机床的维修工作，并多次负责或参与数控机床的改造工作，所以对数控机床经常出现的故障以及排除办法比较了解，总结了大量的维修实例并加以归类。

3.编写辅助教材

根据专业的培养目标结合数控技术实验室的建设，编写了适合学校的的实际教材，例如编写了《FANUC 0i数控系统连接调试》、《SINUMERIK 802d sl数控系统连接调试》、《华中世纪星21M数控系统连接调试》等多项实训教材。

四、充分利用校内外资源，进行数控项目实训

实践性教学是培养数控技术应用型人才的重要途径和保障，在专业培养方案中占重要地位。数控机床的再制造和维修维护需要大量的实践来保证教学质量的提高。厦门理工学院一方面广泛和企业进行深入交流，为企业数控设备进行维修维护，带动兴趣小组参与维修实际活动；另一方面在校内针对过去的老式机床进行数控化再制造，将所学为所用。例如，我校XK713型数控铣床采用华中Ⅰ型数控系统。该数控系统是由华中理工大学、华中数控有限公司研制开发的，其结构是在个人PC计算机（286以上）安装控制软件，通过并口与数控控制板相连接，并由控制板向步进电机的脉冲电源方向及脉冲指令来驱动步进电机带动机械传动链完成机床的进给运动。主轴采用普通交流异步电动机控制，机械换挡，满足不同加工需要。但由于此机床本身的机械传动链符合数控机床的基本要求，具有机床改造的先决条件，故可对机床进行数控化升级改造。根据机床的具体情况和性价比选择了采用武汉华中世纪星HNC-21MD数控单元进行升级改造，更换原来的华中Ⅰ型数控系统。由于该系统具有步进电机控制接口，可直接与原有机床的步进电机驱动电源相连接，即不更换驱动系统及步进电机。图3分别为改造前后的数控机床对比。

通过对教学镗铣床XK713型镗铣床的数控化升级改造，带领学生完全做到了从硬件连接到软件调试过程，使学生掌握数控机床构成的几大部分的关系。在此基础上分析传动链的数学模型，巩固必要的基础知识，例如电机拖动原理、工厂电气控制、自动控制原理、直流控制系统和交流控制系统、PLC的编程技术及技巧、测量反馈的原理等，彻底达到高等学校“数控技术”人才培养的目的。

五、总结与反思

数控技术应用专业工学结合课程的实践研究，课题组进行了积极的探索。在专业核心课程中构建了学习领域的课程模式，重点是针对高等学校的“数控技术”课程加入了大量的数控机床安装调试和维修维护内容，力争在实践体系内，加强学生的学习兴趣，并以此为突破口，强化机电一体化人才的课程培养体系。通过改革可以看出，学生的学习积极性和主动性明显加强，学生的学习潜能被充分发挥出来，学习成绩明显提高。由于强化了技能训练，增加实训项目和时间，学生的动手能力、职业技能得到了很大提高，特别是机电类数控技术方向的本科类学生以“数控机床”为核心，全面理清了课程体系。

但是，也应该清晰地看到，在我国尽管“工学结合”在高等教育体系中取得了一定的进展，可是在全局范围内，由于制度、法律对企业的优惠政策不明显，影响了企业参与高等教育的积极性。如果只靠学校单方面加强实践能力培养，终究会因为能力有限而难以展开。为此，如何开展“校企合作”，实现“工学结合”从制度上得到保障是以后人才培养模式的研究方向。

参考文献：

[1]孙新国，刘宏伟.仿真软件在数控机床维修中的应用[J].机床与液压，2013，（13）.

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【中图分类号】C42 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)09(a)-0134-01

《数控设备故障诊断与维修》是高等职业类院校数控技术专业的一门核心专业课程。其任务主要为培养学生具有数控机床管理与维护、数控机床的选购、安装、调试及验收的能力,同时掌握数控机床的结构原理,常用的故障诊断与维修方法等综合能力。数控机床是典型的机电一体化产品,其功能由微处理技术、液压与气动技术、机械技术及电子技术、信息技术等多领域有机结合而成,这就决定了在学习数控设备维修时,具有涉及领域宽、技术面广、难以掌握的特点。

为了使学生能够更好的掌握这门课程,以便将来能够顺利走向工作岗位,同时拓宽就业面,笔者根据这门课程的特点,总结了以下几点,供大家参考。

1 培养兴趣,认清目标,提高学生学习的主动性和积极性

由于高职类院校学生的基础知识相对薄弱,学习本课程相对吃力,学生普遍有畏难情绪,认为自己学不好。作为教师首要做的就是培养学生的学习兴趣,帮助学生认清当前人才的需求形势,从而提高学生学习的主动性和积极性,打消学生的畏难情绪和不自信的心理。教师要充分利用多媒体和网络技术,通过视频、录音、动画演示(如电动机工作原理动画)等,使学生建立起学习兴趣。带领学生到维修现场参观,使维修操作以直观的形式展现在学生面前。

同时要向学生介绍当今数控领域的就业形势,如我国企业急需一大批数控技术应用人才,广东省劳动和社会保障厅的数据显示[1],我省的数控高级技术人员缺口达50万,而在全国范围内缺200万(2006年),根据我国现阶段数控人才的培养规模和速度,在未来几年十几年内数控人才仍将严重缺乏。而对人才的要求则有较大变化,所需求的不仅仅是操作人员[2],更重要的是集数控编程、操作及维修一体化的高技能人才,即未来工厂数控机床要求操作、编程、保养及维修都由一个人来做。从厂家来讲是宁缺务滥,即必须有真才实学,具备全面的能力,否则很难适应未来的需要。这是学好这门课程的现实背景和最大动力之一。

2 扎实基础,模块式讲授,采用分类式的教学方法

针对学生基础知识相对薄弱这一特点,在教学过程中要充分抓住新旧知识相互巩固这一环节,在回顾基础知识同时,适当加以扩展,形成现在所要讲授的知识点。针对某一知识体系的相对独立性采用模块化教学法:如在讲授主轴直流伺服系统的故障与维修时,在回顾电工学中直流电机的分类、结构、工作原理及控制原理的基础之上,自然引出其常见故障点,从而导出故障诊断及维修方法。使学生沿工作原理―控制方式―常见故障点―诊断方法―维修方法这一线索进行学习。这样就避免了学生由于对知识链的某一环节缺失而导致的学习困难。造成学习信心不足,兴趣不够,出现难学―学不会的恶性循环。并且在讲解过程中要做到深入浅出,一些繁杂的公式推导可加以简化甚至不讲,让学生作为已知来应用,新知识巩固之后再对该公式进行讲解和强化。对于基础知识较牢固的同学可同时进行单独推导讲解,做到根据学生的特点进行分类教学。

3 理顺教材,统筹知识,优化课程资源

授课之前一定要理顺教材,要做到繁简适当,重点突出。同时要根据自己的实际情况适当调节教学内容[3],如SIEMENS810系统数控机床的基本操作和SIEMENS810系统的故障诊断与维修这两章,对于数控机床多是日本FANUC系统的院校,在讲解SIEMENS810系统的知识时可以只做一些常规性的了解,而根据自己的实际状况,通过查找相关资料,对FANUC系统机床的操作及故障诊断与维修进行详细的模块式讲解,以便学生能够充分利用现有资源进行实际操作,强化学习效果,即做到讲授灵活。对于电器系统的故障与维修及可编程控制器模块的故障诊断与维修部分,可在前修课程《电气控制与PLC》的基础上,直接进入其故障诊断与维修部分,对其结构及原理部分做简要介绍即可,从而避免知识的重复性讲授。

4 仿真模拟,实验台演练,加强理论与实践的结合

实训是本课程的重要组成部分,直接影响着学生综合能力的提高和职业素质的形成,因此本课程必须强化实训环节,同时注重与理论的结合。实训课设为仿真训练和综合实验台训练两部分,首先要求学生使用仿真软件对数控机床的机床模型、电气、故障的设置与诊断进行模拟训练,能够在仿真软件中熟练进行各种拆卸组装、电气回路的连接与接线及故障设置与诊断,然后在到综合实验台上进行实际训练,使学生通过实训扎实而灵活的掌握数控机床电气回路的原理与设计、数控机床电气回路的整体接线与调试、数控机床电气回路的故障检测和排除技术、高速电主轴电气回路的连接和维修、限位传感器接线和维修、变频调速综合实验和维修技术、步进系统的硬件设计(包括电机、驱动器和控制器)、步进电机系统选型和电缆连接等维修所必需的技术。在实训后期教师设置一些故障,要求学生能够进行正确的诊断与维修作,并以此为对学生考核的凭证,以增强对学生的量化考核和监督。

5 总结

本文以高职高专院校新人才培养模式及提升产学结合水平为理论指导,针对高职院校学生在学习《数控设备故障诊断与维修》课程中遇到的困难,在教学方法上提出了四点改进意见,通过对传统教学方法的改进,改善了学生的学习兴趣不高及有畏难情绪这一状况,便于提高本门课程的教学质量。

参考文献

[1] 王美娇.高级数控人才培养新探[J].高级技术人才培养技术与创新管理.2007(2).

[2] 刘永久.数控机床故障诊断与维修技术[M].北京:机械工业出版社.2007.9.

[3] 蒋洪平.数控设备故障诊断与维修[M]. 北京:理工大学出版社.2007.7.

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摘要:本文结合“爱他的”教学理论，探索“爱他的”教学法在数控维修实训教学中的应用的必要性，以及实施“爱他的”教学法的原则与要求。论文大体分为“爱他的”教学法理论介绍、引导性行动的设计和“爱他的”教学法的实施等几个部分。

关键词 :“ 爱他的”教学法；数控维修实训教学；引导性行动

1 概述

随着我国工业化进程的不断发展，数控机床在机械制造类企业中的使用已经非常普遍，企业对数控专业技术人才的需求也越来越来大，尤其缺乏数控维修调试类人才，因为维修力量的不足严重影响了设备利用率和完好率。这就需要各类院校培养大量的合格的数控维修类人才，而数控维修与调试所涉及的专业知识非常广泛，尤其是数控维修实训教学的实践性、应用性、针对性非常强，而现有大部分职业院校的“理论为主+实验为辅”“讲解为主+学生为辅”的学科体系式的教学模式很难适应新的形势，教学效果达不到预期目标，这就需要我们思考如何改变现有的教学模式。

早在20 世纪80 年代，职业教育领域就提出了行动导向教学。我国的许多职业院校对这种教学模式加以吸收发展，使教学改革获得重大突破。特别是上海厚载智能科技有限公司的王吉连先生提出了一种新的行动导向教学法———AITUD（中文简称“爱他的”）教学法。该教学法倡导学生自主学习，强调在做中学、在学中做，恰恰突出了数控维修实训教学的特征，能够很好的调动学生学习的积极主动性，符合数控维修实训教学的需要。

2 野爱他的冶教学法的基本含义

“爱他的”教学法主要有五个教学环节：引导性行动、知识点归纳、知识点讲解、举一反三、主题讨论。首先通过精心设计把每个知识点都通过行动来导入，学生在操作过程中发现问题；接着学生在老师的引导下对问题进行思考分析归纳出知识点；然后由老师进行讲解，或者由老师引导学生讲解；讲解完之后立即组织学生对所学知识进行应用训练从而达到举一反三；最后再进行分组讨论，对完成的任务进行评价，以便下次更好的应用。

“爱他的”教学法是一种行动导向的教学做一体化的教学模式。它强调“做中学、学中做，做中教、教中做”的职业教学理念，在整个过程中都离不开学生的主动参与，真正体现了学生是活动的主体，教师是活动的主导的教学思想。这种教学方法非常适合数控维修实训教学。

3 野爱他的冶教学法的应用

3.1 设计合理的引导性行动

要在数控维修实训教学中成功地运用“爱他的”教学法，首先就要结合“爱他的”教学法设计出合理、科学的引导性行动，让每一个学生都能进自主的探索和学习。

在设计数控维修实训教学的引导性行动时应遵循以下几点原则：（1）应充分考虑学生的个体差异，难度适中，以确保每个小组都能顺利开展活动。（2）结合数控机床维修工作的实际情况，围绕解决常见的数控机床故障设计引导性行动。（3）按照数控机床的实际工作过程设计引导性行动。从机床上电启动到最后加工出零件，针对每一个环节可能出现的故障，选取一些有代表性的故障进行教学设计。（4）应遵循循序渐进的原则设计引导性行动。将数控机床常见的故障进行归类，构建出若干个典型的项目任务，每个项目用多个小的故障作为引入，突出排故由简单到复杂，由单一到综合的循序渐进的过程。（5）兼顾数控机床的参数设置、PLC 调试和机械精度调试。虽然数控机床调试的难度较大但是我们也应该选取一些必备的简单的内容进行训练，让学生能够掌握的更全面一些。（6）每个大的项目任务应是一个完整的排故或调试过程。

按照以上原则可以把数控维修实训教学分成以下9 个主要的项目实施教学：机床机械精度调试；强电故障维修；数控系统故障维修；机床软硬限位的调试；回参考点故障维修；主轴故障维修；刀架故障维修；主轴故障维修；工作方式转换故障维修。这9 个项目涵盖了PLC 技术、变频技术、伺服技术、数控系统技术、数控编程技术等多个专业学科的知识。

3.2“爱他的”教学法的实施

把制订好的数控维修实训教学项目再进行细化，根据故障维修的一般步骤设计出适合该实训的“爱他的”教学程序。

（1）引导性行动（Act）。各小组学生根据老师和教材的引导，通过查看故障现象、组内讨论，合理运用维修工具，广泛收集故障信息。通过引导性行动提高学生的积极主动性、加强学生的感性认识、增强学生的学习兴趣。（2）知识点归纳（Induce）。在这个环节中学生在老师的引导下分组讨论找出问题的原因，自己分析归纳出产生故障的原因。这样可以充分发挥学生的主观能动性，提高分析问题解决问题的能力。（3）知识点讲解（Teach）。知识点的讲解也尽可能的由学生自己进行，在此过程中老师加以引导，小组成员共同制订出故障排除计划。这样就改变了传统的老师讲、学生听的单一模式，使得学习变得不再枯燥、死板，充分调动了学生的学习兴趣，同时也有效得提高了教学效果。（4）举一反三（Utilize）。这一环节主要是让学生学会应用新知。每个小组成员合理运用维修工具，根据故障排除计划解决相应的故障，教师在一边巡回指导，确保维修正确、顺利进行。（5）主题讨论（Discuss）。在完成一个项目任务之后，学生进行分组讨论，分析评价完成的效果，总结经验取长补短，提高认识的同时培养学生的综合能力。

如果一个项目包含的知识点较多，那么前4 个环节可以分多次循序渐进，这样就把复杂的问题简单化了，确保学生的学习变得轻松，很好的适应了职校学生的学习特点。

4 结论与分析

笔者在数控维修实训教学过程中研究性的使用了“爱他的”教学法，教学效果良好。“爱他的”教学法始终把学生放在第一位，充分体现了学生本位思想，做到了让“教”“学”“做”合理有机的结合。它具有许多传统教学所不及的优点，比较适合数控维修实训教学。

参考文献

[1]王春生.动导向教学法在《数控机床故障维修》课程中的应用[J].职业教育研究，2012（9）.

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1.人才需求状况

学院所在的黄石市位于湖北省东部，处在武汉、九江、鄂州等大城市形成的金三角中心地带。近年来，正在大力发展汽车零配件、新能源装备制造、起重运输、矿山机械等产业群，构筑标志性工业板块。据调查，黄石及周边制造行业的绝大多数企业缺少大量机床维修人员。据劳动部门调查统计，机械行业企业对机床维修人员各学历层次人才的需求情况中高职学历约占89%，机械技术人才需求旺盛。本专业的发展和建设具有良好的行业背景和人才需求优势，加大本专业高技能人才的培养力度是当前刻不容缓的任务。

2.课程定位

根据区域经济发展对机械维修高技能应用型人才的要求，秉承我院“工学结合，厚能强能，根植一线，服务社会”的高职教育办学特色，本课程面向黄石及周边各类制造企业，培养适应现代制造业需要，德、智、体、美全面发展，具有机床维修的基础理论、专业知识、基本技能和专业技术应用能力，在工业生产第一线，能从事机械设备的拆卸与装配、典型机床的故障诊断及维修高技能应用型人才。

3.培养方案

在总结机械制造专业多年来办学经验的基础上，经过广泛的调研和认真的讨论，我们明确了课程改革的基本思路，即：以提高人才培养质量为目的，根据职业岗位群的要求确定人才培养目标和培养规格；以能力为中心构建理论教学体系和实践教学体系，拓宽基础，注重实践，加强能力培养，提高综合素质；加强校内外实训基地建设和师资队伍建设，为社会培养合格的机床维修实用人才。

知识方面：要求较系统地掌握本专业领域的基本理论知识，主要包括机床维修的计划、易损件的修复、维修工具的使用、机床的拆卸与装配、机床故障诊断与维修等的基础理论和应用知识。

能力方面：旨在使学生应用所学的基础理论和基本知识解决修理中的实际问题，提高动手能力，掌握典型机床的修理方法和步骤，只要掌握好两三种机床，便可收到一直百晓，融会贯通之效。

素质方面：要求具有良好的思想政治素质、品质素质、身体心理素质、科学文化素质和职业素质，具有较扎实的自然科学基础和较好的人文社会科学基础，具有一定的英汉互译专业技术资料能力和技术交流能力；有较好的协作能力、公关能力、适应能力、创新创业能力等非技术性的相关能力。

4.培养模式

将人才培养模式划分为三个阶段：

第一阶段：掌握机床维修的基本知识。

第二阶段：掌握机床设备的拆卸和装配，掌握机床故障诊断与维修。

第三阶段：顶岗实习阶段，学院负责组织管理，社会企业作为主导者。在企业主导培养阶段，学生作为准员工进入企业，通过准就业顶岗实习，在生产过程中，了解企业文化，学习生产现场维修，积累工作经验。学生实习期间，依据学院顶岗实习管理办法，聘请企业工程技术人员担任学生的企业指导教师，指派学院教师负责与学生和企业的沟通联系，学院教师与企业导师共同负责学生顶岗实习期间的考核，并指导学生完成毕业设计。

二、实践教学体系

教学体系可分为理论教学和实践教学两个方面，并要求突出基础理论知识的应用和实践能力培养。以“必需、够用”的原则构建理论教学体系。实践中，强调理论指导实践、理论服务实践。在对理论教学体系、课程内容改革的充分认识、调研基础上，对一些环节进行必要的整合和优化，从而节约课时数。利用多媒体教学手段，提高理论教学单位学时的信息量。为了突出实践能力的培养，我们建立了相对独立的实践教学体系。具体从如下几个方面进行了探索和实践。

1.合理设计实践内容

针对实践教学，按照课程实践的操作步骤和实际工作程序，根据实训室条件与环境，结合学生的知识结构和接受能力，合理设计各个环节实践内容，采用虚拟与真实相结合的实训方法，实现“教、学、做”的统一。

2.构建课堂实训基地一体化的课程体系

以工作过程为载体对原的课程体系进行解构，并按照职业行动能力的要求进行重构，设计专业课程体系。

3.加大实践教学在教学计划中的比重

实践教学形式灵活多样，除课内教学实践总学时和理论总学时的比例达到1：1外，业余时间免费开放实训室。对所有班级进行分组，要求必须在每学期完成规定的业余实践课时。课余实践行双导师制，除安排老师指导外，还采用指定高年级优秀学生担任低年级学生班组长兼导师的方法，既解决了指导教师工作繁重的困难，又巩固和锻炼了高年纪学生的操作技能与组织管理能力。这种教学模式大大加强了实践教学的比重。

4.建立科学的成绩考核制度

教学中，教师使用教学信息记录册，实时记录学生的出勤状况、课堂表现、作业完成情况、阶段测试成绩、期末成绩等，确定各项权重，最终给出总评成绩。为加强学生综合能力的考评，考核采用灵活多样的形式，如笔试、口试、操作、撰写论文、答辩等。实践教学每次实训都要求完成实训报告或产品，由专业指导教师和校外指导教师分别评定成绩，集中实训成绩按优秀、良好、及格、不及格等次单独记入成绩。

三、实训基地建设

实训基地建设是课程改革的重点，设施完备、先进的实训基地为学生综合职业能力的培养与形成提供了有力的保障。在进行实训基地建设时应采用校内、外实训基地建设相结合的方式。

1.校内实训基地建设

我院机床维修实训中心，近年来，围绕该专业不断加大实训条件的建设。现有普通车床20台，普通铣床10台，数控机床30台是一个集教学、实训、生产为一体的综合性实训基地。

2.校外实习基地建设

目前，机床维修已经建立了关系稳定的校外实习基地15家，并签订了校外实训实习基地协议书，在人才培养、资源共享、师资培训、课程开发及技术交流等方面发挥了积极作用，基本满足了顶岗实习及实训要求。

四、结束语

本着教学内容综合化、职业化、技能化的原则，结合工厂生产实际和实训条件，先后编写讲义四部。当然，在机床课教学改革中还存在许多问题有待进一步探讨和解决，如教学计划中还存在某些实践环节和课程衔接不好，课程体系还需要不断完善和优化，教学软件设施建设和教材建设还需要不断加强，与相关企业的产学合作还需不断深入创新等。我们要在现阶段教学改革的基础上，进一步理清思路，明确方向，深化教学改革，提高人才培养质量满足社会发展需求。

篇（6）

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2015）07-0067-04

近年来，随着我国数控设备的不断普及，数控机床安装与维修人员的短缺成为企业发展的瓶颈，严重制约我国数控机床产业的发展。“数控机床安装与调试”这门课程旨在培养学生对数控机床的安装调试能力，是机床操作、机电设备维修等技术人员必须掌握的岗位核心能力。因此，该课程在数控设备应用与维护专业的专业课程体系中处于核心地位。

一、以专业岗位能力为培养要求，明确教学目标

数控设备应用与维护专业学生主要从事数控机床操作、数控加工工艺与编程、数控机床安装与调试、数控机床故障诊断与维修等工作。要胜任上述工作，必须具备机床操作和工装装调、工艺编制、程序编程、机床机械结构安装调整、机床电气安装调试、数控系统安装调试、机床故障排除和维修等能力。为满足数控设备应用与维护专业岗位及岗位群的能力培养需要，将该专业原有课程进行了重新构建。“数控机床安装与调试”课程开设在第三学期，共计64学时，4学分。

根据岗位能力要求，该课程以典型数控机床为对象，以培养学生专业、方法、社会这三个方面的能力为目标，如表1所示。

二、构建“以工作过程为导向、职业岗位能力为核心”的课程体系

（一）校企合作，基于工作过程的项目式教学

我院数控设备应用与维护专业是江苏省特色专业，我院也是无锡市开放共享的数控设备维护维修实训基地。定位上强调“高起点、高目标”，建设上必须“多渠道、特色鲜明”。校企合作是高职院校培养高素质技能型人才的重要模式。我院主动了解本地区和区域内各大企事业单位的用人需求，积极主动地与企事业单位沟通协商，先后与南通科技投资有限公司、无锡市海鸿精工机械制造有限公司等多家单位深入合作。根据企业急需的职业岗位知识和技能，制定切合培养目标的教学计划和开课计划，并与企业共同组织实施教学，对学生进行定向培养。本课程基于“工作过程为导向”，以“数控机床安装调试工艺”为主线构建课程内容，内容由南通科技集团技术人员、专家及全体教师共同参与制定，完全按照数控机床生产企业的生产工艺流程来组织安排，课程的授课顺序就是数控机床的生产工艺过程。

（二）以“岗位能力”为本，以“必需、够用”为度

数控机床是典型的机电一体化产品，设备种类多、安装与调试涉及的知识面广、技能要求高，具有综合性、复杂性的特点。依据数控机床装调维修工国家职业标准及数控设备应用与维护专业培养目标，通过对企业调研，参照专家描述，听取同行意见，结合支撑岗位能力的知识点，来确定本课程的教学内容。同时，摒弃传统的、过多的理论讲授，以符合实际应用为目的，以“必需、够用”为度。教学内容设计是循序渐进的过程，尊重学生的认知规律，增强教学内容的针对性与实用性。

根据以上两个原则，将课程的教学内容划分为三个模块，如表2所示。

作为我国职业教育的成功经验，模块化教学能够在最短的时间、以最有效的方法使学生掌握某项技能。课程三大教学模块按如下方式进行组织与安排。

模块一：数控机床机械安装调试。此部分教学将以加工中心机械安装方法为主要讲授重点。按照数控机床厂的装配工艺流程，依次分解为导轨的安装调试，轴承座的安装调试，滚珠丝杠安装与检验，床鞍与床身，工作台与床鞍的装配与检验，立柱与铣头装配，立柱与床身精度校正，加工中心精度检验等项目。目的是使学生掌握数控机床的装配工艺及调试方法。

此模块是本课程的一个重、难点。重点在于机械安装调试，对机床的精度起着重要、直接的影响，而且机械安装调试是学生毕业后主要从事的工作之一。难点在于难以真实复原生产企业完整的装配工艺流程，部分项目实施起来难度较大。比如，项目4由于床鞍、工作台等部件相对比较重，需要专用起吊装置。同时，按照南通科技集团加工中心的实际组装情况，2至3位熟练装配工通常需要10天左右的时间完成一台加工中心的装配。在24个课时内完成整台加工中心机械部分安装调试的教学内容是非常困难的。因此，在这个模块中，需选取部分具备操作性和可行性的项目作为考核重点。其他内容主要以传授安装、调试方法为主，并配以仿真教学软件，动态演示装配过程，模拟仿真安装流程，帮助学生理解。

模块二：数控机床电气电路分析与检测。此部分教学主要以数控维修实验台为基础，现场进行数控机床电气分析与检测。该模块划分为3个项目，项目1为主电路分析，项目2为控制电路分析，项目3为电路连接检测。目的是使学生能够正确识读数控机床电气线路原理图，并进行通电前的检测。

模块三：SIEMENS 840D数控系统调试。利用数控维修实验室数控维修实验台和西门子实验室的实验台进行数控系统调试。分为3个项目，项目1为数控系统硬件连接，项目2为基础功能安装调试，项目3为数控机床功能优化。目的是使学生掌握SIEMENS 840D数控系统硬件连接关系及软、硬件和调试过程。

三、改革教学方法和手段，发挥学生主体作用，提高教学质量和效率

（一）理实一体化，发挥学生的主体作用

将多媒体教学设备和数控机床同置一室，将专业理论课与实训教学环节在教学内容上重新分解、整合，教学被安排在实训室中进行。师生双方共同完成某一个项目、任务，在这一过程中充分发挥学生的主体作用。

1.仿真教学

课程采用Onesoft虚拟数控机床培训系统，使学生能够从任意角度观察数控机床的安装及拆卸过程，这样既给初学者提供了逼真的模拟操作环境，又可避免因误操作造成数控机床的损坏。该软件同时可以让学生全面了解数控机床电路的原理及故障维护。

2.校内实训

数控维修实训室现有学院自主研制的SIEMENS 802S数控车床实验台和FANUC 0i Mate C数控铣床实验台等数控设备，主要进行数控机床电气控制系统认识、电气硬件连接、PLC调试、机床和系统参数设置等操作和训练。

西门子数控实训室是学院与西门子（中国）公司合作共建的实训室，也是西门子公司在无锡的数控培训基地。实训室配有SINUMERIK 801、SINUMERIK 802S、SINUMERIK 802C、SINUMERIK 802D、SINUM-

ERIK 810D、SINUMERIK 840D系列数控系统的实验实训教学平台，主要可进行数控系统各部件的电气连接、数控系统各部分参数设定、PLC初始化、安装、调试等操作与训练。

（二）采用五步教学法，充分体现学生为学习主体

以模块一中的项目2（轴承座的安装调试）为例说明五步教学法的实施过程。

1.明确任务

教师引入案例：某台加工中心Y轴在运动过程中出现声音异常，初步判断是Y轴前端轴承座安装存在问题，分析出现该问题的原因和可能对机床造成的损坏。通过案例引导学生思考如何正确安装轴承座。学生通过教师的讲解，学习有关轴承座安装调试的专业知识，并以小组为单位，采用分组讨论、查阅相关资料等形式，研究方案、制定实施计划。这一环节应鼓励所有学生参与其中，并让学生单独完成。

2.示范讲解

在任务实施之前，教师应对每组学生制定的计划进行检查，发现严重错误应及时指导学生修改。同时，教师应在每组实施之前，对轴承座安装过程及调试方法可能出现的问题或危险性较大的环节，应重点提醒学生。如有必要，还应进行示范演示。

3.学生实施

学生分组按照制定的计划实施任务，教师在巡回检查过程中，若发现问题，应先让学生自己解决，使其在解决问题的过程中得到锻炼和提高，同时增强他们的自信心与成就感。

4.学生自检

学生以小组为单位进行演练，学生根据“学生自检表”在小组内部进行完善，修改操作中的不足之处，完成自我检查。同时，每组应该派出一名学生代表进行自评。通过自我梳理，及时发现本组的不足，学习其他组好的思路和做法。这个过程是自我总结和相互学习的过程。

5.教师总结

最后，教师对本次任务进行综合、全面的总结，并对每名学生在本次任务中的表现进行考核评分。

通过五步教学法，可以极大调动学生的学习兴趣，充分体现“以任务为主线、以学生为主体、以教师为主导”的教学模式。

（三）校企合作，为学生提供实践场所

南通科技投资集团股份有限公司前身为成立于1956年的南通机床厂，2006年12月由南通市政府实施重组成为国资控股的上市公司。南通科技是国内生产铣床、立式加工中心的重点骨干企业，设计年产数控机床20亿元的生产能力。该公司与我院已有多年合作，主要为学生提供机械、电气装配，系统调试，精度检测等项目的实习。学生在企业师傅的指导下实现轮岗实操培训，熟悉一线相应岗位的实际操作流程与要求，同时熟悉企业环境，感受企业文化。在这过程中，学生的知识得到了运用，能力得到了锻炼，部分优秀学生在实习期间与实习单位达成了就业意向，实现了学校、企业的“双赢”。

（四）在合作中提升学生的职业素养

针对学生具有较强的沟通、交流能力和表现欲望等特点，该课程同时采用团队学习法。学生完成任务是以小组讨论、协作操作和小组自查形式进行，每个小组5至6人。在协助完成任务的过程中，学生能够发挥各自的认知能力，相互帮助、相互提示和分工合作。学生是学习者也是指导者，角色互换，以最优结果完成任务，全面提升学生的职业素养。

四、打破传统考核方式，以项目考核为基础，体现过程性考核

考核方式在一定程度上对学生的学习起到督促作用，合理的考核方式可以使学生变被动学习为主动学习。全课程共安排6个项目进行分别考核。下页表3为项目考核1评分标准，考核包括基本操作、现场考核、装配图的绘制、方案制定、项目总结和思考与练习六个部分。这六个部分涵盖了项目完成的全部过程，充分体现了过程性考核。其中，基本操作涉及轴承座安装调试的每个步骤，并配以相应的考核要求及分值。现场考核主要反映学生在操作过程中的安全文明、设备使用、工量具使用等情况。

五、改革成果及努力方向

（一）改革成果

在教学方法手段上，采用理论实践一体化、五步教学法、校企合作、团队学习法等多种形式。改变过去传统教学模式，学生在做中学、学中做，充分发挥学生的主体地位，极大提高他们学习的主动性和积极性。

以工作过程为导向的课程开发使学生在学校学习的内容与企业工作过程中所需的知识和技能一致，毕业后学生完全能够胜任企业的具体工作，实现了学校与企业的“零距离”接触。毕业生走向工作岗位后，能在较短时间内适应工作岗位的需求。

（二）努力方向

由于设备数量、课时的限制，不能较好地发挥学生的动手能力，今后应重视设备资金的投入。与此同时，以小组为单位共同完成任务，容易出现“两极分化”的现象，少数学生存在依赖心理。如何进一步完善、优化考核方式也需要在教学实践中不断探索。

参考文献：

[1]姜大源.当代世界职业教育发展趋势研究[M].北京：电子工业出版社，2012.

[2]姜大源.当代德国职业教育主流教学思想研究―理论、实践与创新[M].北京：清华大学出版社，2007.

[3]柳燕君.以工作过程为导向的课程模式研究与课程开发实践[J].中国职业技术教育，2009（9）：75-79.

[4]张梦欣.数控机床装调维修工（试行）―国家职业标准[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2007.

篇（7）

一、国内《数控机床故障诊断与维修》课程建设的概况

（一）对该课程的重视程度不够

目前，有为数不多的职业院校把数控维修作为一门专业来建设。将《数控机床故障诊断与维修》这门课作为一门专业选修课，是相当多职业院校的做法，他们并没有把这门课放到足够重要的位置上，这使众多数控专业的学生仅仅懂得机床操作，而对维修仍然一无所知，这已经不能满足市场对数控专业学生综合素质的需要。

（二）有关该课程的研究很少

不少学校在安排《数控机床故障诊断与维修》这门课时主要还是理论教学，实践环节安排的课时很少，也没有非常优秀实用的教材，更缺乏对该课程教学模式的探索，非常不利于学生掌握数控维修技能。

（三）理论与实践环节脱离

《数控机床故障诊断与维修》是理论知识难度大、实践性强的课程，教学中理论和实践都应该重视。长期以来，《数控机床故障与维修》课程教学理论和实践分开，教学内容不能紧跟市场需求，教学方法和手段单一，背离职业教育强调应用性、实践性、创新性的教学特点，不能适应当前制造业对数控人才所需技能的要求。理论与实践课程脱节，学校环境和工厂环境反差大，所培养学生的维修技能无法适应企业的需要。

二、转变观念，积极开展《数控机床故障诊断与维修》课程建设

（一）转变观念，适应市场需要

课程建设应以适应市场需要为宗旨，以服务就业岗位为目标。课程建设应该与时俱进，不断在深化教育教学体制改革中，适应市场变化的需要。学校教育的目的就是：“一切为了学生，为了学生一切，为了一切学生。”教育的目的就是为了培养适应社会需要的人才，为了这个目的，学校一切工作都应该服务于这个目的。我所在的学院以示范性建设为契机，全面实施教学质量工程，转变观念，以市场为导向，强化学生专业知识、人文素质、创新精神、实践能力和健全人格的培养，建立产业、学校、行业一体的产教融合的合作办学机制，创新人才培养模式。

（二）加强《数控机床故障诊断与维修》课程建设

随着《中国制造2015》计划的推进，我国由制造大国向制造强国迈进，企业生产中使用数控设备越来越普遍，数控设备的维护维修人员需求将呈现强劲增长的态势。根据市场调研，企业所需数控专业人才岗位(群)分为以下几个部分：数控设备的操作人员、数控设备的装调人员、数控设备的维护维修人员以及其他工作岗位。数控专业主要岗位对应的职业能力有：数控机床的操作、维护；数控机床的安装、检测、验收；数控机床的常见故障诊断与排除；普通设备的数控化改造。推进《数控机床故障诊断与维修》课程建设对培养高素质高技能的数控机床装调与维修人员是非常有意义的。

三、推进《数控机床故障诊断与维修》课程改革与建设的有效措施

1.加强师资队伍建设，特别是提高数控维修专业教师的理论和实践水平，形成一支年龄结构合理、教学水平较高的高等数学课程教学和研究队伍，从教学人员上保证课程建设的不断深入发展。2.继续完善教学大纲与授课计划的修订，使之更能适应高等教育从精英教育到大众化教育的需要，使教学计划和课程设置符合就业导向。3.教材建设（1）推进项目化教学和案例教学内容。以具体的案例或任务为载体编写教学内容，充分发挥学生的主观能动性。（2）建设立体化教材，把实践性强的内容视频化，知识点微课化。（3）不断更新教学内容，紧跟市场需求。（4）适应学生需求，力求教材知识与趣味性一体。4.现代教育技术的使用（1）不断改进教学方法和教学手段。教学手段应从过去传统的黑板加粉笔的单一方法过渡到传统方法与多媒体现代化教学手段相结合的综合性方法，力争开展多媒体授课。（2）建设课程资源库，开发微课资源。（3）建设信息化资源课，使教学资源上网，充分发挥学生自学的主观能动性。

四、以数控维修实验台的研究应用为契机，推进《数控机床故障诊断与维修》课程建设

笔者所在学校配合数控专业的示范性建设，投资60余万元用于数控维修实训中心建设。在数控维修实训中心建设过程中，由学校教师根据本校学生特点，结合企业对数控专业学生的要求自主设计，自主建设实训中心，不但使学校的数控维修实训教学条件大大改观，也锻炼了教师的能力。数控机床安装、调试与故障维修能力是数控技术专业核心的能力之一，在课程的设计上遵循以下理念：以工程应用为背景，以岗位职业能力培养为目标，以典型的工作任务为载体，构建完成岗位工作所需要的专业能力、方法能力、社会能力三位一体的教学内容体系；教学组织与实施是以学生为主、老师为辅的师生互动的过程，理实一体化的教学模式，课程标准以职业标准为依据，学生通过学习获得与工作岗位一致的能力，把工学结合的思想贯穿在整个课程教学过程中。本课程嵌入数控机床装调与维修工职业资格标准，理论联系实际，以任务为学习载体，采用理实一体化的教学模式。以数控机床安装调试与维修的过程为主线，设计学习情境，在学习情境内学生完成安装调试与维修任务。根据教学内容的组织，设计相应的教学计划。上述教学内容，学生在完成过程中，全部采用任务驱动的方式，在任务二和任务三实施过程中，学生在完成任务的过程中对遇到的问题可以查阅故障诊断手册，可以通过手机APP上网查看知识点微课，学生完成任务书要由小组一起进行PPT汇报，对完成任务的情况进行汇报总结。以其中任务三中的一个子任务为例，教学过程如下表所示。在每次的教学过程中注意体现学生的主导地位，教师加以引导，报告完成后仔细进行讨论、分析，目的是学生掌握技能。

五、结论

通过教学改革，教师因材施教，学生既能在轻松的环境中学习和获取理论知识，也能锻炼学生的操作技能，是对培养适应市场需求人才的教育教学模式的一种有益探索。

参考文献：

［1］王道林，朱秀琳．机械制造基础．工学结合特色课程建设研究［J］．南京工业职业技术学院学报，2007（12）：78-79．

篇（8）

一、项目教学法介绍

1.理论基础

众所周知，德国的职业教育在全世界处于领头羊的地位。2003年7月德国联邦职教所制定了“以行动为导向”的项目教学法，随即在全世界范围内迅速推广蔓延，引起一场职业教育的“革命”。它的核心追求是：不再把教师掌握的现成知识技能传递给学生作为追求的目标，或者说不是简单的让学生按照教师的安排和讲授去得到一个结果，而是在教师的指导下，学生去寻找得到这个结果的途径，最终得到这个结果，并进行展示和自我评价，学习的重点在学习过程而非学习结果，强调学生在这个过程中各种能力的锻炼。教师已经不是教学中的主导者，而是起着引导、指导和监督的作用，学生则占据了主体地位。

2.基本含义

所谓项目教学法，是指将传统的学科体系中的知识内容转化为若干个教学项目，围绕着项目组织和展开教学，使学生直接参与项目完成全过程的一种教学方法。具体一点说，就是将某门专业课程按类别分为若干技术或技能单元，每个技术或技能单元作为一个教学项目，实行理论、实践一体化的单元式教学，每个单元教学都以应用该项技术或技能完成一个作业来结束，并进行下一个项目的教学。简言之，项目教学就是师生为完成某一具体的工作任务而展开的教学行动，强化“怎么干”“怎么才能干得更好”，淡化“是什么”和“为什么”。

3.实施步骤

项目教学法一般可按照下面五个步骤进行：

（1）确定项目名称：首先由教师布置项目，并且解释项目含义；然后学生在教师的帮助下理解项目，知道自己要做什么，要学习的是哪方面的知识，练习的是哪方面的技能；最后要达到什么样的目标。

（2）学生制订计划：学生成立项目小组，制订工作计划，进行合理分工，确定工作步骤和程序；教师评估计划的可实施性，做适当提示，以便改进。

（3）实施阶段：学生根据计划完成自己的任务，并及时向教师汇报完成的进度；教师则观察、记录、答疑、指导。

（4）检查阶段：学生自行检查项目结果是否达到预期的要求。

（5）总结评价阶段：小组成员先自我评价，各组再实现互评，交流心得；教师对学生在整个过程中的表现予以评价，对于学生在制作过程中出现的问题要给予及时纠正，目的是使学生通过项目的完成，提高自己的理论知识水平和操作技能水平。

二、项目教学法在学校维修电工实训教学中的实施过程

1.实施背景

学校在调研和吸取兄弟学校的经验之后，研究决定在机电应用设计专业中率先实行“项目教学法”教学。并且学校成立课题小组，校长亲自任课题组长，电工教研组负责具体落实，选定一个有40名学生的机电一体化专业班，选择5名双师型教师担任指导老师，分三个阶段来实行。

2.时间安排

（1）2010.9―2012.9（第一阶段）：项目课题的调研工作，确定项目名称和设计方案。

（2）2012.9―2013.9（第二阶段）：普通车床、摇臂钻床、平面磨床、卧式镗床、万能铣床、桥式起重机床六个维修电工模拟排故实训台项目的研发制作。

3.实施步骤

（1）第一阶段：课题组成员先在浙江、江苏等地部分中职学校的维修电工实训教学中进行调研，学习和借鉴他们的项目教学法实施的成功经验，然后针对本校的实际情况，确定项目名称和具体实施方案。

（2）第二阶段：

①教师布置项目任务：模拟普通车床、摇臂钻床、平面磨床、卧式镗床、万能铣床、桥式起重机床维修电工排故实训台的制作。

②成立项目小组：由3名教学经验丰富的“双师型”教师、30名学生组成：分成6个项目小组，5名学生为一组、每2组配备1名指导教师，分别完成6种模拟排故机床的制作。

③实施阶段：教师给出各机床电气原理图；各组组员进行具体分工：1名学生负责模拟机床外框设计，2名学生负责机床原理图、安装图的绘制、排版、打印，2名学生负责机床电路所需电器元件及材料的购买，5名学生都参与电路的安装和调试。

④学生分组展开制作，教师做指导、记录。

⑤评价总结：6个小组先自评，再实行小组互评，然后由指导教师分别做总结，填写评价表，给出成绩。

⑥评价总结：2个小组自评，再实行小组互评，指导教师分别做总结，填写评价表，给出成绩。

4.评价总结

我们制定了一张项目教学法评价表，作为学生在完成一个项目后评分的依据。

三、项目教学法的实施

项目名称：X62万能铣床模拟排故实训台

小组成员：杨鑫、王晓平、赵海杰、于洋、李恺强

指导教师：胡建华

1.项目设计目标

（1）参考相关资料，对万能铣床模拟排故实训台进行外框架和安装图的设计。

（2）在教师的指导下读懂电气原理图，然后进行安装接线。

（3）根据指导教师要求，设置线路故障。

（4）完成万能铣床的通电试车调试和故障模拟调试。

（5）填写项目评估表。

2.项目设计

（1）电源设计。采用三相四线制电源：电压380V±10%，频率50Hz±5%，实训台上装有电压型漏电保护装置，强电输出若有漏电现象，即报警并切断电源，确保实验进程的安全。控制面板上装有电流漏电保护器，控制面板若有漏电现象，漏电流超过一定值，即切断电源。

（2）外框架设计。外框采用尺寸分别为195cm×100cm×30cm的不锈钢材料和绝缘板，划分为三块区域：上端区域放置万能铣床实物照片和本电路的原理图；中间区域安装电路，将电器元件安装在4mm厚的绝缘板正面，接线和故障设置在绝缘板背面，从而保证故障的隐蔽性，设置了一块用于放置电工仪表、电工工具的搁板；底部搁板用于放置三相异步交流电动机，底座采用4个定活两便的滚轮。

（3）电气安装图设计。安装图左侧放置万能铣床的实物照片，指示出铣床各结构的名称，右侧放置万能铣床的电气原理图，用红色数字标明走线顺序，并对原理图做了一些改进，添置交流接触器分断动作的信号指示灯。在安装区，我们先测量断路器、熔断器、控制变压器、交流接触器、热继电器、圆形工作台工作转换开关、行程开关、按钮等元器件的实际尺寸，再进行电脑排版，将动作指示灯设置在面板正中下侧，圆形工作台工作转换开关设置在面板正中位置，行程开关设置在面板左侧，按钮设置在面板的右下侧，电源和电动机的接线用接线端子引出，最后打印并贴在绝缘板正面。

3.项目实施

（1）万能铣床维修电工模拟排故实训台成品。

（2）检查。根据万能铣床电气原理图，分别检查电路的接线是否正确，接地通道是否具有连续性，检查热继电器的整定值和熔断器中熔体的规格是否符合要求，用兆欧表检查电动机及线路的绝缘电阻是否良好。

（3）试车、调试。试车在指导教师监督下进行。接通电源后，我们先点动控制主轴电动机、进给电动机、冷却泵电动机的启动，检查各电动机的转向是否符合要求，再通电空转试车，观察KM1、KM2、KM3、KM4、KM5、KM6、KS、YA、FR1、FR2、FR3等电器元件的吸合和M1、M2、M3电动机运转是否正常。试车成功后，再逐个把故障开关打在断开位置，通过观察各电器元件和电动机的状态来判断设置的故障是否达到指导老师提出的要求。

四、经验总结

学校项目教学法的实施，打破了传统的教学理念、教学模式和教学方法，在教学内容的确定、教学过程的组织、教学环节的掌握、学习效果的评价等方面都精心策划、研究，收获了许多经验。

1.学生能力提高

在项目各环节中，以“学生占据主体地位”这样一个主旋律贯穿项目始终，充分调动了学生的主动参与性：在项目设计环节，通过收集信息、分析信息、处理和利用信息这一系列过程起到培养学习方式转变的作用，即从原来的接受性学习变成自主研究性学习；项目小组模式培养了学生的团队合作精神、创新精神和人际交往能力，让学生体验到了分享与合作的乐趣。

2.订单式教学

开展项目教学法以来，我们发现这个班学生的专业课鉴定成绩有了显著提高。在2010年维修电工职业资格鉴定考试中，合格率只有70%左右，而2011年、2012年、2013年这三年的合格率却逐年上升，2013年已经达到95%。

学校的机电应用设计专业2010年被评为杭州市中等职业学校示范专业，实训场地被评为杭州市市级示范实训基地。实训基地拥有各种普通机床和数控机床，便于组织学生开展机床维修实战演练，将项目教学法的理论成果付诸实践，相当于提前实习上岗，这样毕业生一进入用人单位后就能立刻上岗操作，受到了多家用人单位的青睐。

本学期学校与杭州某电炉有限公司签订了合作办学协议，招收了一个以企业名称命名的机电一体化专业班级，运用项目教学法来实施教学，实现订单式教学。

3.存在的不足

项目教学法的开展其实还需要编写一系列配套的项目教学法教材，我们在这方面还存在一些不足，需要进一步加强，争取把项目教学法实施得更加完善，为学校其他专业以后的实施提供参照。

参考文献：

篇（9）

一、数控机床维护保养工作的基本条件

（一）人员条件 。数控机床维护维修工作的快速性、优质性关键取决于维修人员的素质条件。因为数控机床是机械、电、液压高度结合的产品，因此要求数控机床的维护维修人员要掌握有关数控机床的各学科知识，如计算机技术、模拟与数字电路技术、自动控制与拖动理论、控制技术、加工工艺以及机械传动技术，当然还包括基本数控知识灯。 要做好老带新的传帮带工作，让新员工向有经验的操作、维修人员学习，在不断的实践中提高分析能力和动手能力，掌握科学的方法，学习并掌握各种常用的仪器、仪表和工具。

（二）物质条件。首先是准备好必要的维护维修工具。包括基本拆装工具、起重工具、运输工具、测量工具、仪表和专用的维修软件，要有完整的数控机床技术图样和资料；数控机床使用、维修技术资料档案。此外，还要准备好易损的数控机床备件以及维护保养用的油液与工具。

（三）关于预防性维护。预防性维护的目的是为了降低故障率，其工作内容主要包括下列几方面的工作：要分配专门的操作人员、工艺人员和维修人员，所有人员都要不断地努力提高自己的业务技术水平；建档针对每台车床的具体性能和加工对象制定操作规章，建立工作与维修档案，要经常检查、总结、改进；建立日常维护保养计划，保养内容包括坐标轴传动系统的、磨损情况，主轴等，油、水、气路，各项温度控制，平衡系统，冷却系统，传动带的松紧，继电器、接触器触头清洁，各插头、接线端是否松动，电气柜通风状况等等，及各功能部件和元件的保养周期。

二、数控机床维护保养工作内容

数控机床具有集机、电、液为一体的自动化机床，经各部分的执行功能最后共同完成机械执行机构的移动、转动、夹紧、松开、变速和换刀等各种动作，可见做好数控机床的日常维护保养将直接影响机床性能。数控机床日常维护主要包括机床本体、主轴部件、滚珠丝杠螺母副、导轨副、电气控制系统、数控系统等维护。

（一）外观保养。（1）保持工作范围的清洁，使机床周围保持干燥，关保持工作区域照明良好。（2）保持机床清洁，每天开机前在实训教师指导下对各运动副加油，并使机床空运转三分钟后，按说明调整机床。并检查机床各部件手柄是否正常位置。（3）导筒上的齿条，务必经常保持干净。

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中图分类号：G420 文献标识码：A

随着数控机床的推广应用，数控系统功能不断地增强，机械制造行业对数控机床维修及应用人才的需求越来越突出。能否学好“数控机床故障诊断与维修”这一门课程对学生的就业有着非常大的影响。如何让学生通过学习掌握必要的数控机床维修理论和实用的维修技术是中职学校专业教师的责任与使命。因此，理论与实践相结合、突出应用能力的培养、促进学生可持续发展是该门课程教学改革的主要方向。

1　改革教学方法和课程内容，注重学生能力的培养

由于“数控机床故障诊断与维修”这门课程理论性强，涉及的基础理论和知识面广，所以在课程内容安排上注重与先修课程（如典型数控系统、机电设备的控制技术等）与本课程的整合，根据中职学生的实际能力水平以及培养目标，对教材中较繁琐和难懂的内容结合实际进行调整或删减，与实际维修应用技术相结合。笔者采用专题教学，将课程划分为回参考点故障、拉刀故障、主轴传动故障、主轴驱动故障、进给传动故障、回转刀架故障、刀库换刀故障八个课题，每个课题下设与课题相关的任务，如回参考点故障课题设任务一加工中心返回时未找到参考点和任务二数控车床X轴返回参考点时发生漂移，结合案例教学法、任务驱动教学法进行教学。学期初，将专题学习任务计划表发放给学生，让学生了解主要教学内容及所需完成的学习任务，这样可以做到教与学目标明确、思路清晰。课题开始时，教师对整个课题所涉及的理论基础知识进行梳理、穿插典型故障维修案例进行讲解。相应的任务由学生运用所学理论知识至实训车间完成。课题结束后，学生提交任务完成报告书。

2　加强实践环节，培养学生解决问题和分析问题的能力

实践环节，是检验课程理论学习成果的重要环节。因数控机床设备有限，实践教学过程要能达到理想的教学效果，也需要科学合理的组织、管理。

2.1　科学分组，有序组织教学

教师根据学生的理论水平、实践操作水平综合性格等因素，将全班同学分成四小组，每组一台数控电气控制与故障维修实训台。预先根据课题设置不同的任务，人为设置不同的故障现象。组内再分批次，承担不同的角色：故障分析员、故障排除员、任务报告员协同工作：从故障现象入手，分析故障产生的原因，查找资料，确定故障，排除故障，整理完成任务报告书。第一轮结束，由上一批次的故障排除员设置还原初始故障状态，由下一批组员至故障台实践。数控车床故障维修室设有准备室。准备室中由班委成员轮流管理，负责播放相应专题的常见故障现象及排除的案例，为实践操作做好理论准备。

2.2　统筹管理，关注实践过程

在整个实践过程，教师是教学有序进行的组织者，更是引导者。为培养学生的分析、解决问题的能力，激发其学习兴趣，教师应及时关注每组学生实践操作的动态，及时对学生进行启发、引导。任务的成功完成会增强学生的自信心，反之则会让他们对课程心生畏惧从而影响学习效果。所以，教师除了自身巡视辅导外，还可任用一些理论及实践能力较强的学生作为小老师，帮助各小组顺利排除故障，完成学习任务。教师同时对各组故障排除的结果进行评定，对承担各个角色的组员的工作进行确认，并在任务报告书上给定成绩。

3　运用项目教学，提高学生综合应用能力

借助数控电气控制与故障维修实训台，学生只是在模拟环境下排除故障，而且因任务相对独立，专题性强，学生的综合应用能力得不到很好提高。所以，引用项目教学法作为补充也是本课程教学改革的重要环节。笔者的项目教学，一般是与一些中小型数控培训机构进行合作。项目教学以平常实践活动课的大组为单位，对实际数控车床所存在的真实故障进行维修。三人合作组为行动小组，以竞赛的形式完成故障排除。首先各小组通过故障勘探，综合故障现象、报警信息、硬件模块的指示灯状态等各方面信息，罗列出各种可能引起故障的因素，然后确定故障出现在电气、机械、液压等系统的可能性，进一步缩小故障范围，确定故障点，形成小组故障排除方案。然后通过集体讨论确定最优故障排除方案，并按方案对数控机床进行维修。因为是真实的情境并且维修有着现实的意义，学生在项目完成过程中综合应用了所学过的知识，有竞争有合作，取得很好的教学效果。

4　改革教学效果的评价方式

教师的评价标准及评价结果与学生的学习紧密相关，直接影响着人才培养的质量。科学、全面、细致的评价方式可以调动学生学习积极性，能够引导纠正学生学习方向上的偏差，增强学生的自信心。传统的教学评价主要是“一张试卷定成绩”，不能全面评价学生的能力，所以容易产生消极情绪。笔者以“任务完成报告书”为日常学习考核的主要依据，结合学校组织的期中期末成绩综合评定学生本学科的成绩。共8个专题，每个专题10分按70%计入期末总评，每个专题凡承担过三种角色能独立完成报告书者可拿10分。项目任务完成情况占4%，期中成绩占10%，期末成绩占30%。这种评价方式更注重平时实践学习的过程及结果，同时兼顾考查学生的理论基础知识。这就要求学生积极参加每一个专题实践活动，能够通过承担不同角色的任务与他人合作完成学习任务，整个过程中需要动脑、要动手，而且还要会总结，学生各方面的能力都得到锻炼。而且理论考试占总成绩的40%，也避免了学生陷入“重实践而轻理论”的误区。

5　提高教师个人素质，做“双师型”教师

“要给学生一杯水，　老师要有一桶水”。教师自身的教育教学水平及实践操作能力，对整个学科教学有着很大的影响。“数控机床故障诊断与维修”的课程特点，决定了教师提高教育教学水平的关键是多到数控机床厂家、权威机构进行实践、培训，扩展知识层面，增加实践阅历。阅历丰富了，才能更好地把握教材，整合相关学科的知识点，培养学生举一反三的能力、帮助他们养成主动思考、学动学习的习惯。

数控机床故障诊断与维修是一门理论性和实践性都很强的课程，而且随着数控车床及系统的发展，新的故障现象及故障排除方法层出不穷。只有在日常教学中理论联系实践，不断提高学生的动手能力和应用能力，帮助他们学会学习，才能培养出符合行业要求的学生。

参考文献

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1.1合理安排数控机床实训的时间

由于机械工程实训总学时的限制，青岛农业大学机械专业学生共实习4周。数控机床实训的内容较多，在训练时间的安排上，数控车床2天、数控铣床和加工中心2天、其他数控机床1天，这样既重点突出又全面。数控机床应用了先进的数控技术，和普通机床的实训相比，讲解的时间会多一些。一般操作讲解、黑板上指令讲解的时间约占1/2，让学生能较深刻地理解数控机床是如何加工零件的;学生操作机床加工零件的时间约占1/2，使学生有较充足的时间增强对数控机床加工零件的感性认识。总之，实训的重点虽为实践，数控机床训练的特点又决定了讲解占了约一半的时间。

1.2合理安排数控机床实训的内容和方法

在数控机床实训中，操作、编程和加工零件是主要内容。首先对照机床讲解基本的操作;然后学习数控的编程知识;最后加工出零件。编程方法的讲解，只能在黑板上讲解组成程序的指令字、程序的格式等，然后编写一个简单的程序。数控机床的坐标系是主要内容之一，机械坐标系、工件坐标系(编程坐标系)的概念，它们的作用是什么，必须结合编程才能讲清楚。数控机床是按程序自动加工零件的，刀具沿程序指令的刀路运动切削工件，刀路的位置必须使用坐标系描述。所以，首先讲清各种坐标系的概念，进而才能讲清对刀等关键的概念，才能理解为什么在编程坐标系下编写的程序可以在机床上加工出零件等问题。数控机床的实训内容应与数控机床理论课的内容相辅相成，各有侧重，通过数控机床的实训为下一步学习数控机床理论课打下良好的基础。数控机床实训应以机床操作、编程、日常保养和安全使用为基本内容，重点应放在编程和操作上。通过基本编程知识和操作的学习，学生可具备基本的编程和操作能力，为了提高学生的实训兴趣和创新意识，可以让学生自己设计一个简单的零件，自己编程，经指导教师检查无误后上机加工;或者编程加工一些有趣的零件。如:数控车床上可以加工仿真子弹、仿真酒瓶等;数控铣床上可以加工一些汉字，如“欢迎实习”等。

1.3手工编程和自动编程

数控编程分手工编程和自动编程，形状复杂的零件加工程序只能由计算机自动编程来完成。在实训内容上，应手工编程和计算机自动编程并重。手工编程是数控车床实习的基本内容，通过手工编程加工简单的小零件，是普遍采用的训练方法。但随着计算机技术的发展，CAD/CAM在机械加工中的广泛应用，计算机自动编程也应是数控机床特别是数控铣床实习必讲内容之一。由于实训时间的限制，这部分的内容较多。所以，可以精简为由实习指导教师通过一个例子演示给学生看，边演示边讲解，讲明形状复杂及包含曲面的零件或模具的加工必须用计算机自动编程的方法编程，然后加工成所需的零件或模具。自动编程是通过计算机软件完成的，常用的具有计算机编程功能的软件有:CAXA、UG、Cimatron、Pro/E等。1.4数控机床仿真软件的应用机械工程实训场地往往有限，数控机床价格较贵，配备的数控机床的种类和数量有限，平均到每一名学生的上机操作时间较少。为了解决这个矛盾，可以安排一定的时间，让学生在机房使用数控机床仿真软件练习数控机床的操作、编程和加工仿真。也可以不做统一安排，让学生课后根据自己的情况自由上机练习。数控机床实训的内容多，时间相对较少，一定要制订详细可行的实训计划，明确每天的训练任务、训练目的、训练方法和训练设备。这样学生面对从未见过的设备就不会感到茫然，教师指导学生也会有条不紊，顺利完成实训任务［5］。

2演示教学法的应用

2.1什么是演示教学法

由于机械工程实训总学时的限制，学生不可能自己动手操作每一种机床，特别是一些比较危险、贵重和精密的设备，比如高压水切割机床、三坐标测量机以及电火花线切割、电火花成型等机床。为了解决这个矛盾，基于学校的实际情况，采用了演示教学的实训方法。所谓演示教学法即指导教师讲解机床的加工原理、操作方法、编程方法，然后自己操作机床加工一个零件演示给学生看。通过演示教学的实训方法，解决了实训内容多时间少、机床有限及教师有限的矛盾，还可以给学生打下进一步学习研究的基础。

2.2以电火花线切割为例

电火花线切割属于特种加工，特种加工是利用电能、化学能、光能或声能等能量对工程材料进行加工的工艺方法。在特种加工中，加工工具(广义的刀具)、加工工件与传统的机加工不同，一般不是采用机械力加工，在实习时学生首先会想到加工工具是怎样加工工件的。所以实习指导教师在实习的开始，应首先讲明电火花线切割的加工原理。实习步骤如下:(1)指导教师启动机床，用薄钢板切割一个小五角星演示给学生看。学生发现一根很长的光滑的金属钼丝可以切割钢板时，一定会感到吃惊，想知道它的加工原理是什么。(2)在切割小五角星的过程中指导教师讲解加工的原理，举一个日常生活中简单的电火花放电的例子:我们平时开关电器或插拔插头时，会发现有时有电火花放电，严重时开关或插头的导电部位有被烧的痕迹，甚至掉渣。电火花线切割的加工原理就是利用电火花放电产生的热量使金属被烧腐蚀而起到切割的作用。讲完这个常见的现象后，再讲电火花线切割的加工原理，学生就感到易于理解了。(3)指导教师再讲解机床的操作方法。(4)简单讲解编程的方法，整个过程大约45min。

3多媒体技术在机械工程实训中的应用

随着计算机技术的飞速发展，计算机的多媒体技术和仿真技术已经应用于各行各业。机械工程实训是一种实践教学活动，但是计算机的多媒体技术和仿真技术在机械工程实训中也能发挥重要的作用。由于实训的内容不可能面面俱到，在学生实习完基本的内容后，可利用多媒体技术补充和总结，会起到良好的教学效果。