数控机床维修实训总结大全11篇

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篇（1）

【关键词】

数控机床；故障诊断与维修；教学改革；数控实训平台

数控机床维修工是我国劳动和社会保障部在2006年的新职业，主要从事数控机床的安装、调试、维护保养和检修工作。一名合格的数控机床维修工不仅要具有扎实的专业理论知识功底，还要具备检查、分析、确定故障原因和快速准确的维修好机床的能力。为满足社会需求，大多数职业院校在数控技术专业或数控设备维修等专业都开设了《数控机床故障诊断与维修》课程，并把它作为一门专业核心课程，为社会输送了大量数控机床维修人员。然而高职院校数控机床维修课程在教学中存在重理论轻实践，理论和实践教学脱离的现象，学生的职业素质与企业的用工要求还有一定的距离。这就导致了企业招聘的数控维修工不能达到用工要求，相关专业的毕业生就业难以对口的矛盾。因此，对于数控机床故障诊断与维修课程的教学迫切需要进行改革与创新，探索出学校、学生和企业都能共同参与、共同获益的教学方法。

1课程教学主要面临的问题

(1)课程教学中涉及的知识面广，包括了数控系统、数控机床机械结构、电气控制、液压与气动等相关知识，这些知识在前置课程中进行了独立设置。但是在前期教学中，学生基本只是孤立的接受知识，而本课程则是将这些知识融合到一起，并且要将理论知识应用于实践解决实际问题，再加上职业院校的学生文化基础相对比较薄弱，这就导致了大部分学生感到这门课程的学习难度很大，对知识进行综合应用时无从下手。(2)课程教学仍然以理论教学为主。在本门课程的实践教学过程中，数控设备通常会处于被保护状态，不能进行拆装，这就使得用于维修教学的设备不足，学生仅仅只是接收一些认知实验，或者老师设定一些简单的故障让学生进行排除，实习时间得不到足够保障，学生的综合实践能力难以提高。(3)数控系统的品牌、型号众多，更新也快，其结构、参数设置以及故障诊断方法等在不同的品牌和型号中均存在一定的差异。而本课程在课堂教学中往往只是以一种数控系统为载体来进行教学设计与安排，最多再把学校拥有的其它数控系统作为辅助介绍，缺乏了对机床故障诊断与维修方法能力的培养，因此，难以培养出走出校门就能满足企业基本要求的数控维修人员。(4)考核方式不合理，《数控机床故障诊断与维修》传统的考核方式为:平时成绩(50%)+期末考试(50%)=总评成绩，这种考核方式已不再适应“双证融通”人才培养模式，也不适合于本门课程的成绩评定，为此该课程的考核方式需要进行改革。考核方式不合理，《数控机床故障诊断与维修》传统的考核方式为:平时成绩(50%)+期末考试(50%)=总评成绩，这种考核方式已不再适应“双证融通”人才培养模式，也不适合于本门课程的成绩评定，为此该课程的考核方式需要进行改革。

2课程教学改革的研究内容

(1)研究以典型项目为载体的基于工作过程的课程教学内容，让学生在真实或接近真实的实践情境中获得知识和技能。(2)依托FANUC0imateTD数控实训平台研究数控机床维修的典型工作任务，并结合维修工的国家职业技能鉴定标准对教学内容进行整合，确定出课程学习的不同学习情境，精选企业现场典型的维修案例作为教学任务。(3)研究新的课程考核评价方式。

3解决教学问题采取的方法

(1)采用项目教学法，以工程为背景，把项目作为载体实施课堂教学，依托FANUC0imateTD数控实训平台，学生亲自完成各项目实施的整个过程。构建课程项目围绕项目构思→设计→实施→运作的主线来进行，实现课程理论知识和实践技能一体化教学。(2)课程项目要符合课程教学目标的要求，与企业实际相结合，还要考虑学生的综合能力。课程项目的开发最好由学校教师、企业维修技术人员以及行业专家共同研讨，精选出有代表性的项目案例;也可以让学生利用学校建立的FANUC数控实训台参与开发一些简单的课程项目，使学校资源得到更好的利用最大化。(3)课程教学实行双导师制，尤其在实践教学环节，安排企业工程师或学校的实训教师与学校理论教师一起共同担任该环节的指导老师。同时，学校也应多安排专业教师到企业兼职锻炼，不断提升教师的工程实践能力。(4)对于强调实践能力突出的课程，传统的考核方式不能合适体现课程的学习效果。新的评价方法应该是注重学生的综合职业能力，以过程性考核为主，采用多元化的评价方法。比如课程项目实施完成后做项目的展示;以小组为单位进行答辩;答辩完后学生撰写个人项目报告，总结项目学习的成果，分享心得和体会。

4教学改革的主要特色

(1)课程项目的实施过程依托FANUC数控实训台，体现了“做中学”的理念。(2)课程主要在实践教学环节实行双导师制，能够更好地达到对学生的指导效果。(3)评价方法的改革注重学生的综合职业能力的培养。

5课程教学改革的预期效果

(1)数控机床维修课程项目教学法的实施，将会激发出学生的学习潜力。遇到技术问题时，能够学会主动查找资料，探讨和寻找解决方法;能够正确进行故障的判断、检测和排除，使学生把抽象难懂的理论知识融到实践过程之中，既提高了学生的动手能力和语言表达能力，也培养了学生独立工作的能力和团队合作的精神，同时也增强了学生的自信心，为他们今后的学习和就业打下良好的基础。(2)制作丰富的教学资源。包括开发数控机床维修项目案例库;编写适合本课程教学内容的特色教材;搜集相关的技术资料和视频教学案例等。并在教学过程中不断积累更新，为本课程的后续教学顺利进行提供有利的保障。

作者：罗应娜 单位：重庆工业职业技术学院

参考文献:

篇（2）

课程体系

论文摘要:本文根据当前社会需隶的数控人才所需的知识结构，对机械制造及自动化专业“金属切削机床与数控机庆.课程的教学内容进行了重组和优化，构建了理论教学为引导，实验教学为补充，实训教学为提高的“教学一体化”的人才培养模式，通过采用专职教师与兼职教师相结合，来改变师资队伍的结构.

1前言

数控技术是制造业实现自动化，柔性化、集成化生产的基础.数控技术的应用是提高制造业的产品质里和劳动生产率必不可少的重要手段;加人世贸组织后，中国正在逐步变成“世界制造中心”，为了增强竞争能力.中国制造业开始广泛使用先进的数控技术。这迫切需要既能利用计算机进行机械产品的辅助设计，又能应用数控技术进行制造的人才，作为培养具备机械设计制造基础知识与应用能力，能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才的机械设计制造及其自动化专业如何适应发展的需要，根据社会对数控技术人才的需求进行余属切削机床与数控机床课程的教学改革，这是我们必须要深入研究的问题。

z数控人才的需求和知识结构

当前社会需求的数控人才主要有三种类型:,>0蓝领层”数控技术人才:承担数控机床的具体操作及日常简单维护工作的技术工人，z>0灰领层’数控技术人才:承担数控编程的工艺员和数控机床维护、维修人员;3)“金领层，数控技术人才:具备井精通数控操作、数控工艺编程和数控机床维护维修所需要的绘合知识，积累了大量实际经验，知识面广。133229.COm这三种类型的数控人才所要求的知识结构也各不相同，“蓝领型.:以传统的机械制造技术为墓础，掌握“数控机床原理及应用基础’和“数控加工编程技术’，掌握"cad/cam’软件.‘灰领型编程工艺员，:应具有良好的数学基础，熟悉产品的三维设计，产品的加工工艺:“灰领型维修人员，:以机、电、光和液(气)控制技术为基础，掌握数控机床维护与维修的技术和技能。“金领型”:有较扎实的专业基础，较全面地掌握数控设备的相关原理与技术，具备数控设备研制与开发能力，掌握网络技术，有较高的外语水平。

3构建与社会需求相适应的宽口径课程体系

根据“金属切削机床与数控机床.在系列课程中的地位和作用，从社会需求出发，对教学内容进行了重组和优化。课程采取理论教学为引导，实验教学为补充，实训教学为提高的“教学一体化”模式.

(1)通用机床突出重点，贯彻少而精的原则

通用机床部分，我们重点讲授车床、铣床和滚齿机的传动原理，传动系统的分析和主要结构.磨床和其它类型通用机床部分通过布置思考题，让学生自学然后通过课堂讨论，使学生弄清磨床和其它类型通用机床与车床、铁床和滚齿机在结构上的主要差别，进而熟悉通用机房的工艺范围，为制订零件的加工工艺和机床的维护，维修和产品的开发奠定一定的基础。

(z)数控机床突出实践性

在数控机床理论教学中不过于强调系统性和完整性，重在其应用。简要地讲述数控机床的基本组成及其工作原理，介绍数控机床主传动系统、进给传动系统典型结构及附件，着重讲述数控加工工艺设计，cnc车床及其车削中心、cnc铰铁床及其加工中心，cnc线切割机床的手工编程技术及其操作，采用多煤体或录像进行教学，最大限度的展示生产一线的环境，将数控机床图片、所使用的刀具图片，机床附件、加工过程等展示给学生，将抽象的枯燥的概念和技术要领用形象生动的过程模拟来表现，使课堂教学更加生动和形象，便于学生理解和掌握所学的知识。

为了培养学生对数控设备的检修、调试、故隆分析能力和数控加工现场解决问题的能力，将数控机床的安装、调试、保养与维修作为一个专题来学习，借助大盘现实案例教学来阐述常见故障产生的原因及排除方法，或采用现场教学等灵活的方式进行。

(3)课程设计，加强综合性

课程设计是理论教学中重要的一个实践性环节，其目的是对所学知识的一个概括和应用，是对学生各个方面能力的一个综合评价，为了真正使同学们具备编制数控机床加工工艺规程的能力;具备选择工艺参数、编制数控机床加工程序的能力，具备操纵、调试和维护数控机床的能力，我们要求学生利用一周时间先进行程序编制工作，然后上机操作，亲自进行程序的输入，调试、运行，把课堂学习的知识在模书墩作软件上加以验证，使实际操作能力得到锻炼和提高。课程设计完成后要求每人上交一份总结报告，包含工艺过程分析(路线安排+程序原点+工装十切削用量)、数控程序清单及设计心得等内容。

(4)依托职业学校资源，加强实训教学

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课程体系

论文摘要:本文根据当前社会需隶的数控人才所需的知识结构，对机械制造及自动化专业“金属切削机床与数控机庆.课程的教学内容进行了重组和优化，构建了理论教学为引导，实验教学为补充，实训教学为提高的“教学一体化”的人才培养模式，通过采用专职教师与兼职教师相结合，来改变师资队伍的结构.

1前言

数控技术是制造业实现自动化，柔性化、集成化生产的基础.数控技术的应用是提高制造业的产品质里和劳动生产率必不可少的重要手段;加人世贸组织后，中国正在逐步变成“世界制造中心”，为了增强竞争能力.中国制造业开始广泛使用先进的数控技术。这迫切需要既能利用计算机进行机械产品的辅助设计，又能应用数控技术进行制造的人才，作为培养具备机械设计制造基础知识与应用能力，能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才的机械设计制造及其自动化专业如何适应发展的需要，根据社会对数控技术人才的需求进行余属切削机床与数控机床课程的教学改革，这是我们必须要深入研究的问题。

z数控人才的需求和知识结构

当前社会需求的数控人才主要有三种类型:，>0蓝领层”数控技术人才:承担数控机床的具体操作及日常简单维护工作的技术工人，z>0灰领层’数控技术人才:承担数控编程的工艺员和数控机床维护、维修人员;3)“金领层，数控技术人才:具备井精通数控操作、数控工艺编程和数控机床维护维修所需要的绘合知识，积累了大量实际经验，知识面广。这三种类型的数控人才所要求的知识结构也各不相同，“蓝领型.:以传统的机械制造技术为墓础，掌握“数控机床原理及应用基础’和“数控加工编程技术’，掌握"CAD/CAM’软件.‘灰领型编程工艺员，:应具有良好的数学基础，熟悉产品的三维设计，产品的加工工艺:“灰领型维修人员，:以机、电、光和液(气)控制技术为基础，掌握数控机床维护与维修的技术和技能。“金领型”:有较扎实的专业基础，较全面地掌握数控设备的相关原理与技术，具备数控设备研制与开发能力，掌握网络技术，有较高的外语水平。

3构建与社会需求相适应的宽口径课程体系

根据“金属切削机床与数控机床.在系列课程中的地位和作用，从社会需求出发，对教学内容进行了重组和优化。课程采取理论教学为引导，实验教学为补充，实训教学为提高的“教学一体化”模式.

(1)

通用机床突出重点，贯彻少而精的原则

通用机床部分，我们重点讲授车床、铣床和滚齿机的传动原理，传动系统的分析和主要结构.磨床和其它类型通用机床部分通过布置思考题，让学生自学然后通过课堂讨论，使学生弄清磨床和其它类型通用机床与车床、铁床和滚齿机在结构上的主要差别，进而熟悉通用机房的工艺范围，为制订零件的加工工艺和机床的维护，维修和产品的开发奠定一定的基础。

(z)数控机床突出实践性

在数控机床理论教学中不过于强调系统性和完整性，重在其应用。简要地讲述数控机床的基本组成及其工作原理，介绍数控机床主传动系统、进给传动系统典型结构及附件，着重讲述数控加工工艺设计，CNC车床及其车削中心、CNC铰铁床及其加工中心，CNC线切割机床的手工编程技术及其操作，采用多煤体或录像进行教学，最大限度的展示生产一线的环境，将数控机床图片、所使用的刀具图片，机床附件、加工过程等展示给学生，将抽象的枯燥的概念和技术要领用形象生动的过程模拟来表现，使课堂教学更加生动和形象，便于学生理解和掌握所学的知识。 为了培养学生对数控设备的检修、调试、故隆分析能力和数控加工现场解决问题的能力，将数控机床的安装、调试、保养与维修作为一个专题来学习，借助大盘现实案例教学来阐述常见故障产生的原因及排除方法，或采用现场教学等灵活的方式进行。

(3)课程设计，加强综合性

课程设计是理论教学中重要的一个实践性环节，其目的是对所学知识的一个概括和应用，是对学生各个方面能力的一个综合评价，为了真正使同学们具备编制数控机床加工工艺规程的能力;具备选择工艺参数、编制数控机床加工程序的能力，具备操纵、调试和维护数控机床的能力，我们要求学生利用一周时间先进行程序编制工作，然后上机操作，亲自进行程序的输入，调试、运行，把课堂学习的知识在模书墩作软件上加以验证，使实际操作能力得到锻炼和提高。课程设计完成后要求每人上交一份总结报告，包含工艺过程分析(路线安排+程序原点+工装十切削用量)、数控程序清单及设计心得等内容。

(4)依托职业学校资源，加强实训教学

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中图分类号：G712 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2013）24-0081-03

工作过程为导向的职业教育理论核心是从职业需要的角度出发，以职业岗位典型工作任务为内容，开发出工作过程系统化的学习领域课程体系。课程体系以职业能力培养为主要目标，以典型工作任务为载体，将学习过程、工作过程与学习能力有机结合起来，在逼真的企业环境中边学边做，充分体现工学结合的高职教育特征，有效解决企业所需与学生所学之间的矛盾，提高学生“零距离”上岗的就业竞争力[1]。

数控机床电气控制系统安装与调试课程是数控设备应用与维护专业的核心课程。借着国家示范院校建设改革的精神，2009年，包头职业技术学院数控设备应用与维护教研室对该课程进行全方位的教学改革，取得良好的教学效果。现在该课程已建设为自治区级精品课程。

1 课程定位

确定了专业人才培养目标后建立课程体系。数控机床电气控制系统安装与调试是为电气装调与维修岗位开设的一门课程，该课程实践性强，与生产实际联系紧密，知识覆盖面广，是强电与弱电的结合，对于培养学生的工程实践能力、综合素质及创新能力具有重要的作用，要求通过该课程及前续课程的学习，学生能独立进行整台数控机床电气控制元件的布置、连接、调试及电气故障排除、维修。

数控机床电气控制系统安装与调试课程开设在第三学期，共88学时，在电气工程基础1与2、机械技术应用基础及相关实训课程完成的基础上，以数控机床装调维修工国家职业技能鉴定要求为依据，选择数控机床为载体，通过基于工作过程项目训练，使学生根据数控机床电气原理图计划、决策电器元件布置图及接线图，以决策结果实施元器件的布置、接线、电气调试、机电联调，掌握数控机床电气装调知识、技能，具有数控机床电气安装、调试、维修及设计的综合能力，为后续课程数控机床PMC控制与调试、数控机床故障诊断与维修、数控机床装调维修工中级工、毕业顶岗实习等奠定坚实的基础。

2 课程开发思路

根据高职数控设备应用与维护专业职业岗位（群）中的数控机床电气装调与维修的任职要求，参考数控机床装调维修工中级工考核模块之一——数控机床电气装调与维修的考核要求，并且结合包头职业技术学院该专业人才培养方案的培养目标，经过多次走访数控机床制造及应用企业，对其工作岗位的实际任职要求、典型工作任务及职业相关技能、知识、素质、能力需求进行分析、归纳、整合，进行数控机床电气控制系统安装与调试课程基于工作过程的完整工作任务的开发，设计教学过程，通过情境显现、模拟仿真等方式组织教学，建设典型工作任务为主体的理实一体化教材及相关教学资源。课程开发思路设计如图1所示。

3 工作过程系统化的课程教学内容设计

工作过程系统化的课程体系强调工作过程的整体性，强调方法能力、社会能力与专业能力的培养融为一体，在分析、整理典型职业活动工作过程的前提下，按照由简单到复杂的工作任务进行重构。

3.1 岗位职业行为能力分析

在深入理解工作过程系统化后，本专业教师经过对包头及周边地区数控机床制造及应用企业的电气装调工岗位的职业能力进行分析与总结，确定数控机床电气装调岗位的岗位职业行为能力如表1所示。

数控机床电气控制系统安装与调试课程在进行岗位职业行为能力分析的基础上进行教学内容的整合，原则是凡是与工作任务有关的知识都纳入教学中，无关的知识尽量不讲，针对其预设能力目标进行学习情境的设计。

3.2 学习情境设计

根据数控机床电气装调岗位职业行为能力拟定该课程教学目标，包括应知知识、应会技能和应具备素质三大项教学目标，其中归纳出如数控机床电气原理图识读与分析等15项应知知识，能够独立完成数控机床电气控制系统的安装与调试等9项应会技能，强化安全生产意识，具备发现、分析和解决问题等5项应具备素质。

以课程教学目标进行学习载体的选择，载体选择的原则是强调工作过程的完整性，以数控车床、数控铣床、加工中心等3种典型数控机床为载体，为了保证教学内容的循序渐进，划分5个学习情境，每个学习情境又分为3项任务，共计15项任务。

情境1 简易数控机床电气控制系统安装与调试，实现1开环进给轴、1主轴及刀架换刀控制功能运行，计划学时18学时；

情境2 简易数控车床电气控制系统安装与调试，实现2开环进给轴、1变频主轴及刀架换刀功能运行，计划学时14学时；

情境3 数控车床电气控制系统安装与调试，实现2半闭环进给轴、1变频主轴及刀架换刀控制功能运行，计划学时16学时；

情境4 数控铣床电气控制系统安装与调试，实现3半闭环进给轴、1伺服主轴功能运行，计划学时24学时；

情境5 加工中心电气控制系统安装与调试，实现4进给轴，其中3直线轴、有1直线轴是全闭环控制、1旋转轴、1主轴、1刀库换刀功能运行控制，计划学生16学时。

4 课程实施过程

教学内容的组织遵循六步法原则：教师下发任务并提出相关问题；引导学生分析电气原理图；学生咨询，提出问题、查阅资料，进行自主学习；学生分组讨论，进行计划与决策，主要是绘制电器元件布置图和接线图；教师给予指导、答疑、评价；根据下发的元器件清单和工具清单进行准备，依据计划和决策的内容进行任务实施，即将数控机床电气系统安装调试好，实现该任务的功能运行。在计划、决策、实施过程中贯穿小组及教师的检查与评价。

4.1 教学方法及手段改革

在教学方法与手段上改变传统的“一言堂、一张黑板”教学，坚持“教师为引导，学生为主体”的思想，采用行之有效的多样化教学方法及手段，使教、学、做融为一体，提高学生的学习兴趣，增强学生操作技能，达到理实合一、交互渗透、逐渐递进的教学效果。下面以情境1的任务1“刀架控制电路”为例，来说明使用的教学方法及手段。

教师用任务驱动法引出任务1“刀架电路连接与调试”，用引导文法引出任务1需掌握的知识点和能力，可为学生自主学习提供方便；在进行刀架控制相关知识点传授时用主讲教学法；用演示法向学生演示刀架动作过程，可直观形象地说明刀架动作过程；采用教师示范、学生实练法可以提高学生动手能力，消除学生心理害怕的顾虑。同时采用多种教学手段，在知识点传授时采用经典板书、PPT课件相结合；用数控机床调试维修教学软件进行模拟、仿真，可增强学生对元器件的布置和接线的感性认识；实物真做法可以提高学生实施的可操作性；学生可通过学院该课程精品课网站及其他相关资料进行自主学习。

从情境1至情境5的学习中，学生的主体性逐渐增多，教师的主导性逐渐减少。

4.2 考核方式改革

在课程教学中改变了传统的“一卷定成绩”的考核方式，考核方式分为过程考核和终结考核，并且过程考核占最终考核结果的70%。过程考核强调学生素质和能力，每一学习情境对学生每个工作过程进行评价，如表2所示。

5 教学质量保障

为了更好地达到改革后预想的教学效果，用学校现有的条件完成企业真实工作岗位的任职要求，需要有相应的教学保障，分别是师资队伍、实训中心及教学资源。

5.1 具有“双师”素质的师资队伍

首先，教师要具有强烈的敬业、团队和开拓创新精神，不断研究和运用先进的职业教育理念和方法服务于课程开发与实施；其次，把握角色的转变，强调学生学习的主体性，引导学生学会学习，成为学生困难的解决者、学生学习的协助者；最后，能运用各种教学方法与手段，了解学生的现状，因材施教，把握所授知识的重点和深度，引导学生运用电脑、网络等新型学习工具进行小组合作学习、自主学习。

5.2 具有企业真实环境的理实一体化实训中心

需要有与企业合作，共同设计建设的具有企业电气装调工真实工作环境和职业氛围的实训中心，为学生提高实践技能及资格证书考核建立一个良好的学习和实训平台，能够创造良好的工学结合、教学做一体的理论、实践教学环境和职业氛围。除此之外，还应该充分利用校外实训基地的有利资源，建设稳定的校外实训基地，充分保证该课程及电气装调工岗位实训、毕业综合技能训练和顶岗实习等。

5.3 丰富可利用的教学资源

为了保证该课程顺利进行，需配套相应教学资源以满足教师的教学和学生的自主学习。现在该课程已为省级精品课程，配套资源有自编讲义、项目任务书、引导文、考核评价标准、习题库、PPT课件、配套说明书、精品课程网站、多媒体教室、网络平台等。

6 改革前后比较

“数控机床电气控制系统安装与调试”课程基于工作过程系统化教学改革后，与改革前的情况比较，主要有3个方面的不同，如表3所示。

7 结论

基于工作过程系统化的数控机床电气控制系统安装与调试课程教学内容、教学方法与手段、考核方式等的改革，经过笔者教学实践证明，通过在教学内容上创设工作过程的完整性、应用性，教学方法与手段上强化工程能力的培养，考核方式中注重过程考核，是体现以能力为本位的学生的主体性逐渐增多、教师的主导性逐渐减少的诠释，在整个教学过程中激发了学生的学习兴趣，提高了学生的操作技能，达到了良好的教学效果。

参考文献

[1]夏燕栏.基于工作过程的《数控机床控制系统的装调》课程开发与实践[J].职教论坛，2010（6）.

篇（5）

中图分类号：G712 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2012）08-0187-02

1说课思路

教育观念直接影响课堂教学，从传统的教学观念转变到现代职教的先进理念，是新时期对职教发展提出新的要求。如何在课程设计和教学技能方面得到提升，新的教学形式、教学方法、教学模式如何真正转到以学生为主体，以教师为主导的轨道上来，是职业院校发展迫切需要解决的问题。把课程建设作为提高人才培养质量的核心，它既符合高等教育的规律，又是我国高职院校人才培养薄弱环节所在。通过说课，理解课程性质、内容和教学环节设计更加透彻，把专业核心课程的典型教学情境分解为现场教学、课堂教学、实训教学，让教师在课程教学内容设计上真正解决“教什么，谁来教，在哪教，怎么教、学什么、怎么学”的问题。从而使工学结合渗透到人才培养的每一个环节，使专业建设与课程体系改革有机结合起来。

按照课程设计的一般流程理顺说课思路，涵盖内容包括：课程定位、教学内容设计、教学方法、教学保障条件、考核方式、教学效果等。在说课设计过程始终关注一下热点：

1.1 调动学生的学习热情目前高等教育所面对的最大挑战之一是学生的消极学习态度。积极探索如何实现从封闭的教学过程向开放的教学过程转化。 让学生建立起自信心，真正让学生成为学习的主体，主动学习、快乐学习，研究性学习、创造性学习，培养终身学习的意识和基本能力，开发学生喜闻乐见的专业课程非常必要，打破传统的缩减本科课程和教材内容作高职课程设置的教学模式。参照真实生产环境、按照真实生产过程，开发生产实训课程和教材，设置实训教学内容，在真实的生产车间进行实训教学，以期达到最佳教学效果，真正实现学生零距离就业。

1.2 课程与教材匹配要又快又好的培养技能型专门人才，关键在于提高教学质量，开发适应高职教育的课程和教材，以激发高职学生学习热情，让学生尽快掌握具备适应职业岗位能力要求的职业技能，为进入职业领域作准备的技术与职业教育应为工作能力强、愉快的职业生涯奠定基础，使学习者获得某一领域内的若干职业所需要的广泛知识和核心技能，使个人在选择职业时不至于受限制，且能在日后的职业生涯中从一个职业转到另一个职业；同时为初次就业包括自谋职业，及就业后的培训提供充分的专业准备；在知识、技能和态度诸方面提供一个基础，以便在个人职业生涯中的任何时侯都能接受继续教育，提高就业质量和个人职业具有更好的发展空间。

1.3 课程设计“三接轨”专业核心课程设计与就业需求接轨、与行业(职业)标准接轨、与国际高等教育人才培养接轨。首先应考虑到社会和就业市场的需求，并按照就业岗位所需技能有针对性地进行课程设置。其次将劳动部门的职业标准融入我们的课程设计，为学生提供未来可能从事职业必备的知识与技能。另外，将课程的设计与国际人才的标准接轨，也是我们不断探索与追求的一个目标。

2说课内容

2.1 课程定位

2.1.1 人才培养模式与方案研究通过调研典型企业、行业专家和已毕业到企业就业的学生，了解相关业务规格、能力目标及满意度，不定期召开专业指导委员会会议等方式，充分听取意见，以此确定人才培养模式，制定人才培养方案，构建符合企业职业技能要求的专业课程体系。经过这种方式制订出的教学计划突出专业课程的职业定向性，培养出的学生真正满足职业岗位（群）的需求。

2.1.2 职业岗位通过分析得出数控设备应用与维护专业的职业岗位及能力要求：①数控机床装调：能胜任数控设备的生产、检测、装调等工作；②数控机床维护：能胜任数控设备的检修、维护及日常保养工作；③数控机床销售及售后服务：能胜任数控设备的销售及售后服务等工作。

2.1.3 人才培养模式数控设备应用与维护专业以校企共建专业为人才培养实施途径，创新完善“三标耦合、三级递进、五个共建”人才培养模式，如图1所示。

以提高数控机床使用企业和数控机床生产企业数控机床装调维修岗位所需的数控机床机械装调、电气装调、联机调试、维修维护能力为核心；将数控机床装调维修工的职业资格标准和企业岗位标准要求的典型工作任务进行分析、提炼、规整，再结合专业调研与本院实际情况、依据职业认知和职业成长规律，构建职业能力“三级递进”的人才培养方案；然后在人才培养体系中根据各学习领域组合课程，编写课程教学标准，完成职业资格标准、企业岗位标准、课程教学标准的“三标耦合”，实现教学内容的标准化、系列化。通过实施职业基础能力培养、职业专项能力培养、职业综合能力培养的“三级递进”能力培养，全面提高学生职业素养、职业能力、创新精神与创业能力、可持续发展能力。与典型企业深度校企合作共建人才培养方案、共建专业课程、共建实训教学基地、共建师资队伍、共建教学课堂。

2.1.4 课程体系数维专业的课程体系如图2所示，《数控机床装调生产实训》属于职业专项课程，先修课程包括《数控原理与系统》、《机械测试与装配技术》、《机床电气控制与PLC》、《机床拆装测绘实训》等课程，后续课程有《数控机床故障诊断与维护》《顶岗实习》等。本课程在整个课程体系中十分重要，起承前启后的连接作用。

2.2 教学内容与设计

2.2.1 教学设计理念行动导向，任务驱动：按照职业工作岗位，以“真设备、真项目、真要求”为基本要素，使课程教学内容与就业岗位的职业要求同步，在真实的生产车间进行实训教学，以期达到最佳教学效果，真正实现学生零距离就业。以学生为中心：发挥学生的主体作用，重点关注职业能力培养与职业素养养成；以校企共建为平台：上课教室为校企共建基地之车间；学校教师与企业专家共同育人，实现优势互补，体现其教学过程中的主导作用。

2.2.2 课程目标分析《数控机床装调生产实训》课程主要培养数维专业学生的专业能力、方法能力、社会能力，具体内容如下：

2.2.2.1 专业能力：①掌握整机装配、调试的工作内容和工作流程；②能够根据用户技术参数要求正确配置系统；③能按工艺标准装配数控机床机械及电气连接线路；④能正确设置数控系统、伺服系统参数；能进行数据备份和恢复操作；⑤规范的使用工具和检具，自觉地遵守安全操作规程及环境保护的工作要求；⑥能进行机床精度检验及补偿，正确使用精度检测仪器；⑦能进行机床的机电联调并排除机械故障、电气故障；⑧熟悉机床检查验收流程。

2.2.2.2 方法能力：①抽象与逻辑思维：能有逻辑地解决问题。②信息判断与选择：能在众多信息中，判断并选择有效、有用信息。③学习的思想：随时学习，随时准备学习，并愿意深造提高。④系统认识：能对复杂问题，进行准确的信息处理、计划，并执行。

2.2.2.3 社会能力①身心健康：积极的人生态度，强烈的事业心和浓厚的工作兴趣，对工作和生活有追求，有继续努力的恒心。对社会的适应性，行为的社会规范性。②团队协作：能与人合作，能考虑团队成员的想法，不会一意孤行。③交流沟通：能较快与陌生人交流沟通，较好的亲和力。④表达说明：能用书面和口头形式，有条理地表达较复杂事物。

2.2.3 教学内容选取根据数维专业的岗位要求充分考虑课程的针对性适用性，以配置FANUC 0i数控系统的三坐标数控铣床为教学设计载体，选取《数控机床装调生产实训》课程内容分为四大教学情境：企业安全与文明生产、数控机床机械装配钳工、数控机床电装工、数控机床调试工，以便完成本课程的教学目标（如2.2.2所述）。

2.2.4 教学内容规划教学内容规划如表1所示。

2.3 教学方法每一个学习情境都是一个完整的工作过程，学生都会经历“资讯（信息收集）计划（拟定方案）决策（制定方案）实施检查评估（总结分析提高）”六个阶段。在六步教学法实施过程中，充分体现教师的主导性和学生的主体性，指导教师起引导、答疑和示范指导作用，多种教学方法的交替使用，使得教学过程变得丰富多彩，充满乐趣。同时将素质教育贯穿在整个教学活动中。

①咨讯：采用引导文教学法，准备相关教学资料、技术资料和网络资源，让学生明确任务：学什么？做什么？②计划：采用讲授、演示教学法，通过对学习任务分析，分组讨论，制定学习方案将各种不同方案比较、选取优秀方案。③决策：通过方案分析，推敲方案实施细节，由指导教师与学生一起决定最终实施的方案。④实施：采用演示、互动、讨论、交流等教学方法，学生分组具体实施工作计划，完成工作任务，指导教师进行巡回指导、回答学生的疑难问题，引导学生团队协作、共同完成学习任务，互相帮助、共同提高。⑤检查：通过学生自我检查、同组学生相互检查、小组之间学生交换检查，指导教师教师最终检查验收，观察学生任务完成情况。⑥总结汇报：采用激励教学法，通过学生对学习任务完成情况的自我评价、小组成员相互评价及指导教师的总结讲评，肯定成绩，总结学习经念，改进学习中的不足，以期不断进步。通过对每个教学情境的精心组织、策划，按照六步教学法认真实施、总结，完全可以实现课程教学目标。

2.4 教学保障条件

2.4.1 师资队伍《数控机床装调生产实训》课程由具有双师资格的高职教师和具有丰富生产实践经念的企业技术人员共同实施，达到理论实践的紧密结合，理论支撑实践技能的提高，实践技能验证理论的指导性，在教学活动中，教师和学生相互学习，共同提高。

2.4.2 实训基地《数控机床装调生产实训》课程的教学实施地点是与学院有深度校企合作的数控设备生产企业的数控机床装调车间进行，让学生在真实生产环节学习，感受企业文化氛围，实现学习与就业的零距离。本课程在生产车间实施教学已经进行三届，教学效果良好。

2.4.3 教材及参考资料

2.4.3.1 实训企业为学生提供相关实训器材和工具量具和以下技术资料：①数控机床装配（图纸、工艺、装配说明等）资料；②数控系统硬件连接说明书；③数控机床参数说明书；④数控机床维修说明书。

2.4.3.2 专业教研室为学生提供相关教材、专业课程网站及图书资料和实训报告册。①学院与数控设备生产企业、数控系统生产企业、数控设备使用企业深度校企合作，开发适合本课程的专业教材《数控机床装调生产实习指导书》；②相关学习书籍：《数控机床构造》、《数控机床装配调试与故障诊断》、《数控机床结构原理与应用》等；③院级精品课程网站的《数控机床装调生产实训》课程及相关专业网站。

2.5 考核方式①过程考核。分小组对学习效果进行自评、互评和师评（学习态度、团队协作及安全操作等情况）；每组集体讨论，完成项目学习心得体会并汇报，对项目给出定量评价。②结果考核。以学生个体为单位对实训内容随机抽取项目进行实操和答辩。

3结论

《数控机床装调生产实训》课程是数维专业的专业核心课程，通过说课设计，实现以学生为中心，以能力为本位，真正实现高职教育的4个转变，即：由单纯的职业技能教育目的观转变为基础加有限职业技能教育目的观；由一次性教育观转变为可持续发展教育观；由做事教育观转变为做事教育与做人教育相结合的教育观。①进厂学习模式很受学生欢迎，学习效果很好。②学生的操作技能得以增强，综合素质有较大的提高。③教师的综合素质提高很快，对学生的指导能力得到加强。

参考文献：

[1]姜大源．当代德国职业教育主流教学思想研究[M]．北京：清华大学出版社，2007．

[2]欧盟Asia―Link项目“关于课程开发的课程设计”课题组编．学习领域课程开发手册[M].北京：高等教育出版社，2007.

[3]仲瑞敏.关于制约高职教育学生就业的因素思考[J].中国成人教育,2004,(1).

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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.课程特点必须实施虚拟仿真

《数控机床》课程涉及知识面较广，它的教学内容包含有识图能力、金属材料、力学、机械传动、公差、电气控制、液压控制、数控原理等专业知识，其专业性很强，离开了实践环境，课程的教学达不到教学目标和教学效果，更谈不上专业素养的培养。本课程完全实施实践是不能满足教学内容系统化和基础理论够用的需求，根据本课程的特殊性，课程的教学应在虚拟仿真的环境中实施，完成数控结构、调试及保养等核心教学内容的学习。

2.实践需求必须实施虚拟仿真

很多职业学校的数控机床课程教学缺少实习场所，目前添置的数控维修装置一般采用实验台，对本门课程的教学不能完全适用。

3.教学改革必须实施虚拟仿真

很多学校的数控机床实验室建设跟不上数控机床市场发展的步伐，仿真系统要做到数控机床硬件为较前沿状态，能展现数控前沿技术。

二、《数控机床》课程与虚拟仿真的对接策略

1.数控机床虚拟仿真的特点

数控机床虚拟仿真的优势有投资小、直观、安全、耐用无损耗，学生可以自由地操作演练，实现反复训练及多种层次的实训教学。直观的数控仿真运行过程，采用三维动画的方式能真实地反映数控机床各系统的工作原理，把抽象的、难以表达的原理内容变得生动、形象、逼真，教师可以控制原理的演示进程。

2.数控机床仿真制作的要求

（1）数控机床仿真必须实现三维结构设计

数控机床虚拟仿真软件及课件必须能提供数控机床中各个组成部分零部件的三维实体造型，虚拟仿真中实现零件的360度的回旋查看，实现移动及缩放，充分反映各个零部件的真实结构，通过零部件的透明、隐藏和剖面属性设置，使学生能深入清楚地观察数控机床的内部结构，最终实施交互式教学。

（2）数控机床仿真必须实施虚拟拆装

虚拟拆装是理实一体化的直接体现，通过数控机床的虚拟零部件的拆装，让学生了解数控机床装配的基本知识、工艺要求及拆装顺序，既可以实现Z向、Y向、X向伺服拆装，也可以实现整机的机械拆装。仿真拆卸中列出本实验所需要用的设备、仪器、仪表、工具等，所有设备等均制作三维模型，并可跟真机一样操作使用。根据仿真中提供设备、仪器、仪表、工具等的操作使用方法或使用说明书，学生可以方便地找到故障现象、故障设置点，总结出故障原因，设定故障排除过程。

（3）数控仿真中应包含保养与维护

按照数控机床保养的内容及规定，让学生进行了仿真保养及日常维护的操作，实现理论与实训一体化的教学目的。

（4）数控仿真应加强资源库建设

通过丰富的多媒体素材、三维模型，交互操作的课例不断充实，形成专业教学的资源库；编制大量的试题，运用练习程序实现交互式练习，实现自学与训练结合，实现自动评分与教学进度管理，最终实现学生的鉴定与考核。

仿真是一种教学手段，实施仿真后再实施真实的实践体验，既是对知识的体验和再认识，也是对学生安全保护的一种方法。目前，学生安全问题放到一个很重要的位置上，实施仿真教学在多个环节上具有较明显的优势特征，我们有理由相信：数控机床虚拟仿真教学是教学手段中不可缺少的一环。

参考文献：

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中图分类号：G712？摇 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）40-0046-02

“以学生为主体，以能力为本位”是职业学校教学改革的方向。基于工作过程的教学模式，让学生在“学中做，做中学”，达到对知识的理解和技能的提高。为了突出这一目标，在《数控机床故障诊断与维修》课程教学中，根据企业现场故障诊断与维修的实际过程，及学生的认知规律对教学内容进行整合并进行教学改革，使学生的学习过程与工作过程一致，学习任务与工作任务一致。

一、基于工作过程教学模式的内涵

基于工作过程教学模式的实质是课程内容和结构追求的不是学科架构的系统化，而是工作过程系统化，其强调的是教学过程与工作过程的深度融合，将理论知识、实践技能和自主学习能力并举进行。以基于工作过程教学模式为理念的教学改革，要求通过职业岗位分析，开发出一系列的典型工作任务，按照人的职业能力形成规律进行序列化，最后形成学习领域的课程，当然其符合教学规律和课程规律。基于工作过程教学模式以岗位（群）涵盖的典型工作任务为教学载体，教学内容指向工作的目标、内在规律、前后衔接以及活动所涉及的相关知识。基于工作过程教学模式，是以培养能力为主线，按工作过程的不同工作任务的相关性来实现知识和实践技能的整合的“串行”体系。这类课程具有明显的职业特点，符合或贴近本专业毕业生面对的岗位（群）的能力要求。

二、《数控机床故障诊断与维修》课程改革的必要性

（一）课程分析

随着数控机床和数控设备在现代制造行业的迅速普及，我国在2006年将数控机床维修工列入到劳动和社会保障部的新职业，因此，大多数职业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。该课程的主要任务是培养学生在数控机床诊断与维修方面具有分析问题与解决基本问题的能力，使学生确立《数控机床故障诊断与维修》的基本思路与原则。其前导课程有：《机械基础与技能》、《液压与气动技术》、《数控机床电气控制》、《数控机床机械装调》、《数控系统安装与调试》，其后续课程为顶岗实习。本门课程是一门理论与实践结合很强的课程，要求学生能够利用故障诊断理论和相关专业知识，确定故障点，并进行故障排除。

（二）课程教学面临的问题

本课程在教学中主要面临的问题有：（1）课程教学中涉及的知识面广，如数控系统、数控机床硬件组成、机械结构、电气控制、电工电子、液压与气动、检测技术等，虽然已经安排了相关的前置课程，但是由于在前期教学中，学生大都只是孤立的接受知识，而本课程是将这些知识集中到一门课程当中，加之职业学校学生的文化基础相对比较薄弱，大部分同学感到学习难度大，不能对知识进行综合应用。（2）数控系统的品牌多，更新快，不同品牌、不同型号的数控系统，其结构、故障诊断方法、参数设置存在一定的差异。而在本课程的课堂教学中一般只是以一种数控系统为载体进行教学设计与安排，缺乏对《数控机床故障诊断与维修》方法能力的培养，因此，很难培养走出校门就基本满足企业需要的数控维修调试人员。（3）大多数学校由于设备、仪器以及课时等的限制，教学中，并不对设备进行拆卸，而是以一些认知性的实验代替实训课，或者只是对老师设定的简单故障点进行排除，实习时间不能得到有效的保证，学生的实践能力、综合动手能力难以提高，在很大程度上使《数控机床故障诊断与维修》课程的理论教学和实践教学严重脱节，从而影响了教学效果，不能满足现场对数控机床维修工的需求。

三、基于工作过程的《数控机床故障诊断与维修》课程体系构建

通过深入企业调研，了解职业岗位对人才的要求，并对本校数控专业毕业生就业情况进行跟踪调查，结合职业学校学生的现状，参考“数控机床故障诊断维修工”职业标准，对《数控机床故障诊断与维修》课程的教学目标、教学内容、教学方法、课程评价体系按照基于工作过程的教学模式进行重新构建，力求体现职业教育的技能性、应用性、创新性特色，着重培养学生的实践应用技能和处理实际问题的能力，力求达到理论够用、技能过硬并具有可持续发展。

（一）制订教学目标

按照“以能力为本位、以就业为导向”的职业教育指导思想，制订出《数控机床故障诊断与维修》课程的教学目标为，培养学生的素质目标、知识目标和能力目标，完全符合专业人才培养方案对本门课程的要求。知识目标包括：认识数控机床的硬件、软件构成；掌握CNC数控装置的构成及电气连接与调试方法；掌握数控系统参数类型及调整方法；掌握伺服驱动系统的安装、调试与维修方法；掌握数控机床主传动系统的构成及机械结构的维护、维修方法；掌握数控机床进给传动系统的构成及机械结构的维护、维修方法；掌握数控机床的刀库及换刀装置的构成及维护、维修方法；掌握数控机床的验收、安装与调试及日常保养的注意事项与基本步骤。能力目标包括：能识读机械、电气系统图纸，看懂机床说明书及维修资料；具备一定的资料查阅与整理能力；能正确使用常用的机床维修工具、仪器、仪表等；具备典型故障分析与排除能力；能正确利用数控机床的自诊断功能进行故障排除；能进行机械部件的安装、调试与精度检验；能对故障原因、维修过程进行正确、全面的总结。素质目标包括：具备“6S”的基本素养，学生具有高度的安全意识；培养学生规范调试与维护数控机床的职业素养；培养学生沟通协调能力，具有团队合作意识；培养学生分析问题、解决问题的能力。

（二）确定教学内容

基于工作过程的课程教学内容要求以典型项目为载体，让学生在真实或接近真实的实践情境中获得知识和技能。通过开展企业调研、召开企业专家研讨会和企业员工座谈会等多种途径，获取典型工作任务，并结合数控机床维修工的国家职业技能鉴定标准对典型工作任务的教学内容进行整合，确定出《数控机床故障诊断与维修》八个不同的学习情境，并精选了企业现场典型的维修案例作为教学任务，这些典型维修案例具有较宽的覆盖范围。工作任务按照由易到难、由简单到复杂的顺序来安排教学，便于学生学习，具体内容见表1如下。

四、基于工作过程的《数控机床故障诊断与维修》课程教学实施

（一）教学准备

基于工作过程的课程教学模式主要体现的是学生的主体作用，让学生在完成项目任务的过程中获取知识和技能。因此，教师必须在课前做大量的准备工作，以保证课堂教学的顺利完成。针对《数控机床故障诊断与维修》的课程特点，在项目教学开展之前，教师主要做好以下工作。

1.提前设置好故障点，并对故障进行多种方法的分析与排除。

2.准备机床说明书、故障记录单、电气原理图、机械结构图、故障分析与排除所用的工具、仪器、仪表。

3.按照故障分析与排除过程设计学习页，让学生能参考学习页在小组讨论学习的基础上自主完成项目任务。

4.为了提升学生的技能，还应准备相应的工作页，以保证学生能真正掌握项目所涵盖的知识点。

5.依据学生特点和项目的实际要求，做好自评表、互评表，及时进行课堂评价，为过程性评价积累资料。

（二）课程教学实施过程

《数控机床故障诊断与维修》的基本过程是故障勘探—故障点确定—故障排除。依据这个过程并按照项目教学法的基本步骤组织教学，具体教学实施过程如下。

1.设置情境，明确任务。采用故障再现的方法，引导学生观察故障现象，并下达任务书，发放学习资料，同时进行安全教育。

2.搜集信息，制订计划。按照异质分组的原则，将5人分成一组，将学生分成讨论小组；组长带领组员到现场进行实地勘探，采用“望、闻、问、切”的方法，充分了解故障现象，查看故障记录单、搜集相关的资料。采用“头脑风暴法”，指导学生从数控机床的机械结构、数控系统、电气控制等方面进行全面深入的分析，并制定该故障诊断与维修的实施计划，完成工作页中“学习任务表”的填写，进行小组成员的任务分工。

3.确定诊断流程。按照实施计划表，指导学生参考学习页、教材和相关技术资料，从故障现象出发，根据故障机理，罗列出多种可能产生该故障的原因，然后通过交换、隔离等方法对这些原因逐点进行分析，并排定主次；对重点过程和知识点，教师进行指导和讲解；制订故障诊断维修流程方案，小组讨论可行性，老师对小组方案进行完善，最终形成合理的诊断流程。

4.故障分析与排除。学生按照制定好的诊断流程图，参考学习页的步骤，进行故障点的确定与排除；这个过程要求学生要注意分工协调，注意安全，采用边诊断、边维修、边调试的方法，直至数控机床恢复正常；教师巡回指导，及时纠正课堂出现的问题。

通过将《数控机床故障诊断与维修》的实际工作过程与项目教学法的课堂组织环节有效结合，让学生在完成《数控机床故障诊断与维修》的过程中，自主探究、相互讨论，获取知识，提升技能，取得了较好的效果。

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中图分类号：TG659 文献标识码：A

数控机床PLC总体上可分为两类：一类是综合设计PLC与CNC装置的产品，PLC含在CNC的装置内，装置间的信号传递通过CNC本身的接口来完成，因此称为内装型，或者集成型。另一类则是利用专业厂家生产的PLC产品来单独完成数控机床的控制功能，可独立完成CNC系统需求的任务，因此称为独立型，或者外装型。

PLC在数控机床上起着连接机床侧与数控装置的桥梁作用。一方面，PLC接受CNC处理经过译码、输出等处理后，送到机床侧，机床完成相应的操作，控制机床的运行；另一方面，PLC可接受机床侧的逻辑信号，对于数控系统进行信息的反馈。

数控机床已广泛应用在模具加工行业之中。在其使用的过程中，数控机床会出现较为常见的故障。数控机床的故障可分为机床侧故障和控制系统故障，由于科学的发展使控制系统的可靠性越来越高，系统故障率也越来越低，因此，常见的故障大部分是机床侧故障。数控机床侧故障，是指机床的非控制系统出现故障，包括机械、液压、检测开关、强电等一系列问题，可分为主机故障和辅助装置故障。利用PLC进行机床侧故障诊断的准确性和效率较高。

当数控机床出现PLC故障时，一般有三种形式：一是CNC故障报警；二是提示CNC故障显示但不反映故障的真正原因；三是没有任何提示。对于后面得两种情况，我们可以根据PLC的输入、输出信息来分析和判断故障的原因，这是解决数控机床故障的基本方法。本文通过实例，总结了一些有效的数控机床PLC故障诊断的方法。

1 数控机床PLC 故障的显示情况

1.1 故障报警并且直接找到故障原因

数控机床发生故障报警，并且能直接找到故障的发生原因，这种能够根据报警信息直接查找到故障的数控机床，要求CNC与PLC之间的信息传递功能非常强大，CNC有非常充分完善的检测功能。因此，软件和硬件系统需要非常复杂复杂，机床的造价要求较高。

随着科技的发展，机床的数控系统功能正在日益完善，尤其是自诊技术的发展进程加快。越来越多的数控机床已经具有这种故障诊断报警功能。对于数控维修人员来说，机床的故障诊断与维修变得简单起来。

1.2 产生故障显示但不反映故障的原因

一般而言，数控机床的自身故障诊断功能还不是很完善。出现故障时，CNC的报警信息只能大概地指出故障部位，甚至会发生CNC报警信息的显示的内容与报警部位毫无关系的情况。这种情况可能会误导维修人员的思路。因此，维修人员需要根据自己的经验和数控机床的具体情况来进行综合分析判断，才能快速找出故障的真正原因。

1.3 出现故障没有任何显示

由于数控系统没有故障方面的检测，CNC不会做出任何提示显示，维修人员只能根据数控机床的故障现象进行综合理论分析和判断。当涉及线路板维修时，由于没有技术图纸，有时需要自己绘制草图，维修难度较大。

2 数控机床PLC 故障的信号输入、输出情况

数控机床的部分故障可根据故障的现象、机床的电气原理图，以及查看PLC相关的输入、输出状态来诊断。现在较多数控系统都有PLC输入、输出状态显示功能。利用这些功能，可在线观察PLC输入和输出的瞬时状态，对于诊断数控机床的故障非常有用。

2.1　输入信号的故障

PLC主要完成顺序控制，在PLC状态中，观察所需的输入开关量是否正确。当没有信号输入，则逻辑条件不满足，PLC也就不能执行下一个动作。这时可根据PLC的梯形图来分析输入信号无效的具体原因，检查由输出开关量直接控制的接触器或继电器是否动作，进行故障的进一步分析，直到找到故障产生的原因。

2.2　输出信号的故障

输出信号主要是控制元件或执行元件故障，一般情况下，经常出现有机械动作的零件损坏的现象，例如接机械磨损导致阻力增加，触器触头机构的不灵活导致的触点接触不良，传动器件移动不到位，电磁阀体内有异物导致的阀芯堵塞等。若执行机构出现了故障，造成控制的下一个动作输入条件得不到满足，顺序控制就不能正常进行。

3　数控机床PLC 故障诊断方法

3.1　根据控制对象的工作原理进行故障诊断

数控机床的PLC程序，是按照控制对象的工作原理设计的。通过结合PLC的I/O状态对控制对象工作原理进行分析，是诊断故障很有效的方法。

3.2　根据报警号进行故障诊断

现代的数控系统具有丰富的自身诊断功能，一般都可以在显示器上显示出故障的报警信息，为维修人员提供充分的各种状态信息，帮助维修人员迅速排除故障。

3.3　根据动态跟踪梯形图进行故障诊断

当PLC发生故障时，查看输入、输出及标志状态均处于正常水平。此时必须通过PLC的动态跟踪，跟踪输入输出标志状态的瞬间变化，根据PLC动作原理作出诊断。

3.4　根据PLC 梯形图进行故障诊断

根据PLC的梯形图来分析和诊断故障，是解决数控机床故障的基本方法。采用这种方法来诊断机床故障，首先应该查清机床的工作原理、联锁关系和动作顺序，利用CNC系统的自诊断功能，根据PLC梯形图查看相关的输入、输出及标志位的状态，以确定故障原因。

3.5　根据PLC的I/O状态进行故障诊断

在数控机床中输入输出信号的传递通过PLC的I/O接口来实现。因此，一些故障可能会在PLC的I/O接口上反映出来。通过查询PLC的I/O接口状态即可找出故障原因。

3.6　根据动作顺序进行故障诊断

在数控机床上，刀具。器械及托盘等装置的自动交换动作都是按一定顺序来完成的。因此，细致地观察机械装置的运动过程，比较故障时的情况和正常时的情况，就能够发现疑点并且诊断出故障原因。

综上所述，在数控机床中，采用PLC完成机床侧的顺序控制。因此，利用PLC梯形图的动态显示功能或数控系统的PLC状态显示功能来进行故障诊断与排除是非常便利的。

参考文献

[1龚仲华.数控机床故障诊断与维修500例[M].机械工业出版社，2004.

[2]夏庆观.数控机床故障诊断与维修[M].高等教育出版社，2002.

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中图分类号：G712 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdkx.2017.02.012

Abstract Lathe numerical control transformation of the course， with the transformation of ordinary CNC lathe and CNC lathe used during upgrading of typical project tasks as the carrier， through the integration of theory and practice of teaching practice， explore the "NC transformation" course teaching design and practice research. After the curriculum reform， the classroom learning atmosphere and enthusiasm of the students have been greatly improved.

Keywords Numerical control transformation； integration and theory and practice； project task

床的数控化改造课程是机床再制造专业的核心专业课程，它综合了本专业机床电气控制与PLC、数控系统连接与调试、数控机床PLC控制与调试、数控机床机械部件装配与调整和数控机床液压与气压传动等课程内容，是前期这些课程知识和能力的综合应用，对于提高本专业学生从事机床数控化改造或机床再制造方面所需核心技能具有重要意义。

1 课程的基本信息

车床的数控化改造课程是“机床再制造专业”专业综合应用性课程，开设于二年级学生第四学期后半学期，实行理实一体化项目教学，集中上课，边做边学；整合课改前72学时理论授课，4周机床数控化改造实训（实训结束后进行数控机床装调与维修工技能鉴定），变成目前课改后的理实一体项目化授课120学时，数控机床装调与维修工技能鉴定前1周集中培训。

2 课程的目标与定位

（1）专业人才培养目标。培养从事机床数控化改造或再制造方面的改造前评估、设计、装配调试和测试检验等工作，具有职业岗位（群）所需的基础知识及专业技能、具有较强综合职业能力的高端技术技能型专门人才。

（2）专业典型工作岗位。本专业典型工作岗位包括：机床改造工程师、设计员、工艺员和一线操作工，本课程基于机床再制造专业人才培养目标，能够满足这些典型工作岗位所需专业知识和技能。

（3）课程定位。“车床的数控化改造”课程在专业课程体系中属于专业综合应用性课程。它具有较少的新知识和新能力要求，更多侧重于前期课程知识和能力的综合应用，是学生顶岗实习前夕重要的一门综合类课程。

（4）课程教学目标。

①能根据给定的废旧车床（包括废旧的数控车床），考虑多方面因素，如改造成本、废旧车床目前状况，综合评判是否适合车床的数控化改造-废旧车床性能检测与再制造性评估；

②按照国家标准（GJB 5481-2005机床数控化改造通用技术要求；GB/T 28615-2012绿色制造金属切削机床再制造技术导则），能够拟定或设计废旧车床整体改造方案（重点：系统选型），并进行详细设计，包括电气原理图绘制、机械结构改造设计等（20%）；

③按照给定车床数控化改造要求，如改造用电气原理图和接线图，装配图及装配工艺，整机改造工艺流程，相关系统用连接、调试说明书等，初步具有完成局部或整机改造的能力-拆洗修换装调（机电）；

④能够对改造后的车床，按照相关国家标准，借助相关工量具，完成精度检验和试切加工；

⑤综合运用先修课程学到的知识和掌握的技能，解决车床改造过程中出现的实际问题。

3 课程整体设计

3.1 项目设计

由于学院车床的数控化改造过程目前做不到重复性改造，故把改造过程涉及到的主干知识学习和核心技能训练，拆解成18个相关性项目进行训练，具体项目设计详见表1，这18个项目基本覆盖车床改造过程的典型工作过程和任务，同时侧重于车床安装、装配、系统连接与调试、精度检验和试切加工等，同时兼顾改造设计。

3.2 课程教学条件

校内实训基地：两台普车改造完成的数控车床，两台废旧数控车床经系统升级改造的数控车床，四台数控车床CAK6150Di（配置fanuc 0i mate TC系统），可用于本门课程的理实一体项目化教学。

校外实训基地：学院与山西智创科技有限公司、苏州勤美达精密机械有限公司进行深入校企合作，在数控机床装调维修、数控机床升级改造或普通机床数控化改造方面对顶岗实习的学生实施联合培养机制，巩固所学专业知识，强化机床改造方面的实践技能。

课程参考资料：本门授课所用资料是机床厂家和数控系统厂家提供的全套技术资料，如：机床电气原理图、数控车床使用说明书（机械与电气）、fanuc系统系列说明书，数控车床典型部件装配图纸和装配工艺等；四台改造完成的数控车床改造前及改造过程中整理完成的全套技术资料。

3.3 教学模式

课程设计理念：在整个教学过程始终贯彻边做边学教学理念，突出专业能力培养，将相关专业知识和实践技能融入到每一次课程当中，实现“理论知识与实践技能结合、教室与实训室结合、学习与工作结合”的三结合。

教学过程：每一次课都通过案例或示范任务直观引入，学生模仿并通过思考，逐步完成类似或难度等级渐增任务，在做任务、做项目过程不断提高理论水平和实践技能，同时在一些重要的项目中增加考核任务。

教学方法与教学手段：在教学实施过程中，以学生为主体，以学生是否掌握相关知识和技能来评价教学方法的科学性和合理性，善于采用引导法、分组讨论法、情境法等教学方法，充分利用教学课件、技术资料、实训设备、课程资源库等教学资源，激发学生的学习积极性和主动性。

3.4 课程评价

过程考核、期末考核和技能鉴定考核三者相结合。过程考核侧重学生平时学习态度、课堂上任务完成情况，考核项目或任务得分情况，过程考核占到总成绩的50%；期末考试侧重于理论考核，占到总成绩的25%；数控机床装调与（下转第68页）（上接第24页）维修工技能鉴定考核占到总成绩的25%。

4 课程单元设计

下面以fanuc系统选型为例，阐述教学实施过程：

（1）任务引入（15min）。学院有两台废旧数控车床，1987年左右购置，系统为DJK-BS03A，该机床自购置后主要用以数控车削实训，机械精度保持较好，现需对其数控系统升级改造。鉴于学院数控实训中心大部分系统为HNC-210系统和FANUC系统，①为了便于维护管理；②同时近几年在数控机床装调维修与升级改造比赛项目中，使用fanuc系统较多；③改造完成后也主要用于机床改造课程实训和技能竞赛培训用，所以经申请领导同意升级为fanuc系统，现需确定系统配置清单和价格。

（2）逆向任务实施（容易着手）（45min）。学院有四台数控车床，配置的系统为fanuc 0i mate TC系统，请根据课前提供的相关技术资料（选型手册、部件速查手册、维修说明书、连接功能说明书等）和设备，确定机床的系统配置清单。学生可以通过现场查看各部件铭牌、系统开机查看系统软硬件配置，翻阅相关说明书，以小组分工、讨论、协作方式最终完成配置清单的填写（表2）。必要的情况下，教师根据学生完成任务情况或遇到的典型问题进行讲解。最终每小组向老师汇报工作。

（3）教师点评总结（30min）。展示学生的成果并点评，之后集中讲解学生在做任务中遇到的难题或疑问。

（4）正向任务实施（上课时引入的问题）（45min）。在完成逆向任务的基础上，已知主轴电机的功率和调速范围要求，各进给轴电机的功率和扭矩，以及其他改造要求，确定fanuc系统配置清单。

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一、数控专业的发展前景

在新的形势下，机械制造业的竞争，其实质是数控加工技术方面人才的竞争。数控技术的应用是提高制造业的产品质量和劳动生产率必不可少的重要手段。为了提高生产效率，众多企业普遍引进数控技术，造成了劳动力市场数控技术应用型人才的短缺。目前各种层次、不同级别的职业学校都相应开设了数控技术应用专业，如何提高学生的技能水平，增强学生在就业市场的竞争力，是数控专业发展的最终目标。

二、数控技术人才的工作岗位分类

1.“蓝领层”数控技术人才。

“蓝领层”数控技术人才是指在生产岗位上承担数控机床的具体操作及日常简单维护工作的技术工人，在企业数控技术岗位中占70.2%，是目前需求量最大的数控技术人才。

2.“灰领层”数控技术人才。

“灰领层”是指在生产岗位上承担数控编程的工艺人员和数控机床维护、维修人员，这类人员在企业数控技术岗位中占25.0%，其中数控编程工艺员占12.6%，数控机床维护、维修人员占12.4%。

3.“金领层”数控技术人才。

“金领层”是指具备并精通数控操作、数控工艺编程和数控机床维护、维修所需要的综合知识，并在实际工作中积累了大量实际经验，知识面很广。精通数控机床的机械结构设计和数控系统的电气设计，掌握数控机床的机电联调。能自行完成数控系统的选型、数控机床的安装、调试、维修和精度优化。能独立完成机床的数控化改造。适合于担任企业的技术负责人或机床厂数控机床产品开发的机电设计主管。这类人才主要由高等教育来培养。

三、数控车技能教学的现状

数控车实训课程是一门理论与实践性较强的学科，目前大多数学校采用了理实一体的教学方法，取得了一定的成效。我校学生在省技能大赛中也取得了省第一名的好成绩，然而这毕竟是个案。在正常的数车实训中，一个班中也只有一半的学生能达到中级工水平，还有相当多的学生达不到中级工考核要求。很多学生在刚开始接触这门课时有很大的兴趣，然而一个星期后兴趣会随之消退。经过几轮的实训、反思，我觉得导致这样的结果是因为这样的课堂教学活动，过分强化了教师在教学活动中的主导地位，忽视了教师和学生在课堂教学过程中多向、多种形式的互动作用和效能。如果学生没有兴趣，肯定就不愿动手动脑，也就谈不上技能的提高了。

四、数控车技能教学方法的探讨

1.提高学生的积极性是保证实现技能训练目标的基础。

中专机械专业学生的素质不高，他们在以前的学习过程中，成绩一般处于中差之列，在应试教育的特定条件下使他们形成自卑感，对学习知识有畏难情绪。一部分基础好一些的学生，由于高中落选，感到目标失落，远大理想落空，又处于一种颓唐、低落的心理氛围中，学习动力不足。因此，他们的学习目的一般不够明确，加上目前学生中独生子占有一定的比例，家庭的迁就使他们自控能力较差，做事往往凭自己的兴趣。他们进入中专后，对于参加劳动强大、工作环境差的技能训练，极容易产生厌学情绪。因此，提高学生积极性在技能训练中尤为重要。

（1）安排实习课题时注意趣味性，激发学生的兴趣。在安排课题时，尽量使课题接近生产实际，使学生产生加工产品的意识。如阶梯轴、螺纹的加工，可以把加工过程分成一些小阶段，并定出相应的要求，使学生在工件质量上和加工时间上都有一个奋斗的目标。

（2）利用对比或现场检测评分激发学生的好胜心理以保持兴趣。在技能的开始阶段，每次训练结束时可以利用一点时间，把学生的工件有意分小组进行现场比较。学生很容易发现自己的工件怎么样，又在全班抽几件较好的集中进行比较。这样做，一方面克服一些学生的自我满足的心态，另一方面又说明了每一个人通过努力都能把产品做得更好，从而使后进生和优生都有良好心态。

2.使用仿真软件辅助教学，解决设备少难题。

数控车床实习不比钳工或车工的实习，它的设备投入是很大的，如果要使每一个学生有充足的实习时间的话，可能投入要上百万，这对于很多职校而言显然是难以承受的。把数控加工仿真软件引入教学之中，用于数控车床操作与编程培训，既可以避免因误操作造成价格贵重的数控车床的损坏，又可以使操作人员在对仿真数控车床操作过程中产生临场感和真实感；不仅能够让学生更快地熟悉和了解数控加工的工作过程，掌握每一种数控车床的基本操作，而且在达到了同样效果的情况下将加工出错及事故发生率降到了最低。简而言之，教学中引入数控仿真软件，安全可靠、费用低，能有效解决学校数控专业学生多工位紧张的问题。目前比较常见的数控仿真软件有南京宇航、天傲TNS－Ver 2.0、联高VNUC、浙大辰光等，我校选用的是南京宇航。

3.模拟公司生产环境，提高职业素质。

在数控车技能教学中，发现学生有以下几点难以改正的不良习惯：不愿穿工作服、戴工作帽；没有时间观念，经常迟到早退；没有现场“5S”管理意识，没有清理、清扫的习惯；没有质量、效率的概念。以上几个问题学生一直难以改正。如果在集中实训前，学校组织学生到企业，参观见习，在实训时模拟企业的生产管理方式、严格的考核制度，这样方式培养出来的学生更接近将来岗位的需要，也使学生能较早地接触新技术、新工艺、新设备、新材料。

五、结语

数控车专业课程是一门理论与实践性较强的学科，其主要任务是训练学生数控编程和数控加工的能力，目的是培养学生的综合职业能力。在职业学校教学中，教师应如何处理好理论教学与实践教学的关系；怎样才能更好地激发学生的学习兴趣；怎样使学生既能学到理论知识，又能培养动手能力，以达到提高分析问题和解决问题的能力，这些是摆在教师面前的必须探索的、不可回避的重要课题。在教学中要因势利导，扬长避短，精心设计教学内容，改进教学方法，加强学生实践技能的培养。

参考文献：