數控故障維修實訓總結范文

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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。

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[關鍵詞] 數控機床故障診斷與維修 教學心得 師生互動

隨著科學技術的發展，機械產品的結構越來越合理，其性能、精度和效率日趨提高，因此對加工機械產品的生產設備――機床也相應提出了高性能、高精度與高自動化的要求，數控機床正是基于這種要求而產生的。數控機床是采用了數控技術的機床，即是一種集微電子技術、計算機技術、自動控制技術及伺服驅動技術、精密機械技術于一體的典型機電產品。其工作原理就是將加工過程所需的各種操作（如主軸變速、松夾工件、進刀與退刀、開車與停車等）和步驟，以及刀具與工件之間的相對位移量都用數字化的代碼來表示，通過控制介質將數字信息送入計算機，計算機對輸入的信息進行處理與運算，發出各種指令來控制機床的伺服系統或其他執行元件，使機床自動加工出所需要的零件。

數控機床具有的這種高性能、高精度與高自動化的特點，使其在各個行業倍受歡迎，在使用方面，也是越來越受到重視。但由于其涉及了機械、信息處理、自動控制檢測、軟件技術等許多領域，尤其是采用了許多高、新、尖的先進技術，使得數控機床的整體結構復雜，一旦機床出現故障，維修起來較為困難，需專業的技術人員。數控機床故障診斷與維修教學正是培養學生成為在數控機床診斷與維修方面具有基本分析能力與解決問題能力的技術人才。因此，為了使學生畢業后，能夠盡快實現教學與企業生產需要之間的接軌，數控機床故障診斷與維修教學是一項非常重要的工作。下面談談本人在《數控機床故障診斷與維修》課程教學中的一些心得體會，與大家共享。

1合理安排課程教學順序

數控機床結構復雜，應用技術面廣，它一般由控制介質、人機交互設備、計算機數控裝置（CNC,computerized numerical control）、進給伺服驅動系統、主軸驅動系統、輔助控制裝置、可編程控制器（PLC，programmable logic controller）、反饋系統和自適應控制等部分組成。數控機床故障診斷與維修這門課程在介紹機床各組成部分的故障診斷與維修時，首先必須了解各組成部分的結構與工作原理，在此基礎上才能根據故障現象進行分析診斷與維修。然而各組成部分的結構與工作原理與其他相關課程知識點相聯系，例如：進給伺服驅動系統的組成與工作過程就涉及到交流伺服電動機的分類、驅動電路與控制方式，萬用表、邏輯測試筆等測量儀器、儀表的使用等。因此在教學上應合理安排課程教學順序，先安排上相關課程（如：《電工與電子技術基礎》、《數控機床》、《數控機床伺服系統》、《傳感器與測試技術》、《單片機原理及應用》、《可編程控制器及應用》等），作好充分的鋪墊后，再安排本課程學習。這樣可以使學生事先懂得一些基本的理論知識，掌握一些測量儀器、儀表的使用，為后期本課程學習奠定基礎。此外，教師在上課之前，自身應先認真學習和領會教材，做到對教材深入理解，全面掌握。在吃透、吃準教材的同時對已學相關課程的知識點創設問題情境，來激發學生學習興趣，將學生的注意、記憶、思維凝聚在一起，全身心地參與到對知識的探究中。同時教師要提醒學生預習下一節課內容以及涉及已學過的相關知識，做到溫故而知新。

2重視實踐，培養學生實踐操作能力

《數控機床故障診斷與維修》本身就是一門實踐性很強的課程，其教學任務就是培養學生成為在數控機床診斷與維修方面具有基本分析能力與解決問題能力的技術人才，該技術人才好比是數控機床的醫生，不但要有扎實的理論功底，而且還應具備較強的實踐操作能力。所以要培養出真正優秀的數控機床維修人才，實踐是至關重要的。但是在實踐教學過程中，往往由于設備數量有限，實習時間的限制，學生的實際操作機會不多，實訓效果不好。為滿足課程教學的需要，提高學生的實際動手能力，在教學安排上應有足夠的實驗、實訓課程，可安排一些實訓專周，最好讓每個學生都能到數控機床上實際操作一段時間；條件許可的話，可以打開機床現場給學生講解機床內部各組成部分，讓學生理解每一部分的工作原理，以及相互間的聯系，對數控機床的結構、組成及工作原理有更深入的了解，在此基礎上再去講解故障診斷，不僅能提高學生的學習興趣，也能使學生很容易地接收理解。

3提倡師生互動，調動學習積極性，活躍課堂氣氛

在教學中，大多數教師仍采取以自我為中心的課堂教學模式，容易讓學生感到枯燥無味，產生厭學、怕學的心態。教師在教學過程中可以改變這種傳統教學模式，提倡師生互動，采取提問、回憶、討論的方式，充分調動學生學習的主動性、積極性，活躍課堂氣氛。例如：本人在講授“數控銑床主軸停轉”故障時，先通過提問的方式請同學回憶機床故障的處理步驟，機床故障的處理步驟歸納為：觀察故障現象――分析工作過程――列出故障可能原因――找出可疑點――排除故障。然后通過教師引導、學生討論的方式對故障進行分析排除，具體做法如下：

3.1 觀察故障現象。通過下載的網絡視頻顯示一臺數控銑床在零件加工已完畢，Z軸后移還沒到位時出現故障，加工程序中斷，主軸停轉。通過反復播放，讓學生仔細觀察故障現象，并各自記錄看到的故障現象。

3.2 分析主軸轉動原理。該機床主軸轉動是靠電動機帶動變速齒輪來傳動。

3.3 列出故障可能原因。通過師生互動列出盡可能多的原因，只要言之有理皆可。就本案可能原因有：刀具松動致機床自我保護、齒輪嚙合跳位、電動機故障等。

3.4 找出可疑點。通過檢查，幾對齒輪工作正常，電動機可正常轉動，由此判斷主軸系統并無問題，應是由其他原因導致主軸停轉。間接影響主軸轉動原因有多個，知道可能的原因后，關鍵是找出真正的可能性疑點，通過引導幫助學生學會獨立分析，讓學生分組討論，交換思路，培養團隊合作。本案通過機外編程器監視PLC梯圖的運行狀態，

發現刀具液壓卡緊壓力檢測開關在故障發生時瞬間斷開，如此表示銑刀卡緊力不夠，為安全起見，PLC使主軸停轉。通過液壓計檢查銑刀卡緊液壓系統顯示壓力不穩。

3.5 排除故障。根據初步的故障定位，檢查液壓系統，發現液泵的裝置中缺乏油，導致液泵動作不到位。加注足夠的油后，液泵動作正常，系統壓力正常，故障排除。

4課后總結，綜合評價，及時反饋認知信息

課后總結與及時反饋可以使學生知道自己的判斷是否正確，使教師能根據反饋的信息來調節自己的教學方法，同時反饋具有激發學習動機的作用。學生受到教師的肯定后，會產生愉快的感覺，這種感覺反過來又會激發學習的進行。因此，總結與反饋不僅是幫助學生學懂學好的良好方法，同時也是師生間信息互動的良好平臺，且增進了師生間的感情與友誼。

5結束

自1952年第一臺數控機床問世后，數控系統己先后經歷了兩個階段和六代的發展，隨著數控系統的不斷更新，數控機床故障診斷與維修的教學思路和方式也在不斷改善，社會對數控專業畢業學生在理論和實踐方面的要求也在不斷提高，教師只有不斷加強學習、不斷總結，才能跟上現代的教學步伐。

參考文獻：

[1] 楊輝.數控機床故障診斷與維修技能實訓[M].北京:北京理工大學出版社,2007.

[2] 侯勇強.數控機床故障診斷與維修[M].北京:中國勞動社會保障出版社,2007.

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一、植于壽命周期的數控機床可用性技術方案論證

在確定數控機床整機及各部件的方案時，應綜合考慮各種因素的制約（如可靠、維修、經濟、性能、安全等），最大限度地保證其在在壽命周期內費效比最低，合理地驗證，選取成熟的方案和技術手段，與此同時有必要采用新技術。在進行方案論證時，要充分考慮數控機床各子系統或部件的常見故障現象，這樣將有利于完善子系統和零部件清單。同時，筆者總結實踐過程后，認為還要綜合地考慮環境的制約（如包裝、貯存、裝卸、運輸和維修等因素），從而在論證基礎上選取新技術、新工藝、新材料。

二、植于壽命周期的數控機床可用性技術設計

當前，在植于壽命周期的數控機床可用性增長技術設計過程中，要優先分析數控機床機械、電氣、液壓（氣動）之間的關系和功能作用，同時制定和完善必要的設計原則，以這些需求為基礎。針對這些部分制定相關的可靠性設計準則。另外，要做好預防策略，數控機床預防性的維修設計就是杜絕隱患的產生，及早要做好故障預測，及早檢查、發現、修復。因此，數控機床的可用性增長技術設計，也就有必要做好預警設計，在危險和故障還在苗頭時，就消除掉，預警設計是數控機床可用性的重要內容之一，在預警設計中，應把握好常見故障的特性與特點，有的放矢的進行完善。

三、植于壽命周期的數控機床可用性生產實踐

數控機床可用性的生產考察環節，同樣存在著一些實際問題，比如數控沖床工作臺碩大的現實問題，這直接導致輸送和裝配的問題，給裝配帶來了困難，使得底座零件受力情況繁雜，因此有必要有綜合考慮對導軌進行分段插接，縮短單根導軌零件的長度，降低制造難度。

同時，主管工藝師應該提議設立質量檢控環節，應對產品的關鍵部件和關鍵項目的質量要求，根據產品質量重要度進行分級設置，設計好分級監控表，把握好實踐過程，比如床身加工工序、旋轉模裝配工序、上下轉盤及定位板加工工序等。注重各個生產環節，把握好工藝過程的特殊要求，特別注意到每個部件的裝配質量都不同程度地反映到整機的質量上，因此要嚴格認識到只有經過檢驗和嚴格質量控制的部件才可以流轉到下一層次的工序。同時，要進行經驗的積累和反饋，善于利用過往的產品質量反饋信息，對不合格品較多部位的工序進行改善，主管和一線操作員應在應在工藝設計中，提出自己的寶貴經驗。

四、植于壽命周期的數控機床可用性的使用分析

眾所周知，數控機床屬于高投入產品，機器本身價格昂貴，如果單位或學校實訓購置后，而不加以良好地使用，必然會造成一定經濟和技術損失，也給國家的經濟和教育帶來損失。筆者經過其所在院校的實訓環節發現，一些數控機器在實際使用中確實存在著一定的問題，有的機器成了擺設，有的機器很難結合理論進行操作，有的機器也沒有進行好科學地管理和保護。這些都給數控機床等機器的故障維護帶來了亟待解決的問題，由此建立科學維修制度是非常必要的。同時，一些的培訓和管理人員要把握好相關機器的使用規律，這也是機器實際運用中必要掌握的技術，摸索好從磨合、調試、正常工作到大修或報廢故障率變化的規律，從而完善好管理與維護，延長使用周期。

因此，一線人員和實訓教師的操作技術水平至關重要，在使用過程中有必要加強編程人員的編程技巧等相關技術的培訓，綜合業務素質的提高。

五、植于壽命周期的數控機床可用性增長技術報廢

現階段，各個機械專業的高職院校，都相繼采購了大量數控機床，在使用中也面臨著最后一個問題，就是機器的報廢問題。由于機器采購價格普遍較高，在其壽命周期的最后環節，如何提高報廢產品的使用率，因此有必要從使用、環保等環節減少能源消耗，提高產品二次利用。

六、結束語

在本文中，筆者基于產品的周期性，進行分析數控機床可用性，在筆者的經驗和實踐的基礎上從可靠性設計準則、維修性設計準則，以及在故障預警等環節進行研究和實施等；針對許多故障是由外購、外協件的質量引起的這一情況和探索，提出改進建議，對關鍵工序建立監控表。

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關鍵詞：數控教學 任務驅動 項目教學法

一、引言

隨著我國經濟全面與國際接軌，并正在成為全球制造業中心，我國制造業進入了一個空前蓬勃發展的新時期。由于數控加工技術是制造業中的一項關鍵迅速發展的新技術之一，在機械制造行業中具有重要的地位和作用[1]。然而，多年的培養結果表明：高職畢業的數控專業學生遠遠不能滿足制造業對數控專業技術人員的要求。鑒于此，數控課程及其教學模式改革勢在必行。

近年來，德國基于任務驅動導向的高等職業教育理論以及在此基礎上提出的“學習領域”課程建設方案，對中國高等職業教育領域產生了非常深遠的影響，并迅速成為我國專業建設、課程開發、課程建設及其教學模式實施的理論指南[2]。

二、任務驅動項目構成

基于任務驅動的教學模式打破了原有學科體系的束縛，它以工作過程為線索設置課程，以典型產品為載體設計學習任務，以職業能力形成為依據選擇課程內容。該模式將相關內容的理論教學和實訓教學整合成工作過程的項目任務內容，打破理論課與實踐課的界線，將理論和實踐教學融人學習任務中，做到掌握理論知識就是為了實際應用。

教師在教學過程前應根據教學目標將知識點和教學內容組合成項目形式，按照由易到難、由淺入深的順序排列各個項目并以項目任務書的方式下達給學生。

三、項目教學法內容及實施

1.項目教學法的具體內容

項目教學法的基本特征是以任務為主線、教師為主導、學生為主體。與傳統的教學法相比，項目教學法實現了三個轉變，即以教師為中心轉變為以學生為中心，以課本為中心轉變為以任務為中心，以課堂為中心轉變為以實踐操作為中心。簡言之，更注重以學生需求為本位，強調學生的實踐能力和完成任務的能力。

每個學習項目以企業真實任務為載體，以職業能力為目標組織教學內容。教學過程按資訊、計劃、決策、實施、檢查、評價六步法進行教學實施。

2.項目教學法實施

（1）項目法教學內容的設計

數控課程教學內容的確定應確保包含該門課程學習領域的所有內容；應確保在難度上有個循序漸進的過程；應確保項目符合地方經濟特色，具有典型性；應確保項目在教學中具有可操作性。在教學中以任務驅動為主，科學性原則為輔；以實踐的行動內容為主，理論的學科內容為輔；并在實踐的基礎上將獲得的過程性和陳述性知識內化為實踐能力。

以數控維修課程為例，依據上述原則，預設了如表一所示的5個項目，每個項目下包含若干子模塊。

表1.數控維修課程教學內容

（2）教學實例說明

下面以上述項目二的具體實施過程為例，介紹任務驅動的項目教學法在數控教學中的應用。

①資訊：要求學生閱讀項目任務書；分析故障現象；閱讀引導文案；查閱相關學習資料；分組討論數控裝置故障信息。

②計劃：要求學生根據現場調查記錄，擬定故障排除方案。

③決策：要求學生制訂故障排除流程方案，根據故障現象確定排故方法。

④實施：要求學生利用維修工具及儀器對數控裝置故障進行排除。

⑤檢查：要求學生檢查數控裝置正常工作狀態，在故障檢測結果報告單上填寫學生自己檢測的結果；小組交叉檢查、點評。

⑥評估：要求學生總結整個工作過程；完成小組總結報告；小組成果展示。

教師在學生任務實施過程中主要起到組織、引導、演示、提供所需資料及工具等作用，同時對于學生提出的疑問能夠隨時解答。

四、結束語

通過上述教學實例，不難看出采用任務驅動的項目教學法可以培養學生綜合應用知識解決問題的能力，訓練學生小組協作和團隊精神，在應用中學習，在實踐需要時學習，將理論學習和實際應用緊密地結合起來，提高學生對所學知識的內化程度，從而提高了教學效果和教學效率。

參考文獻

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關鍵詞 數控機床；電氣控制系統；安裝與調試；教學改革

中圖分類號：G712 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2013）24-0081-03

工作過程為導向的職業教育理論核心是從職業需要的角度出發，以職業崗位典型工作任務為內容，開發出工作過程系統化的學習領域課程體系。課程體系以職業能力培養為主要目標，以典型工作任務為載體，將學習過程、工作過程與學習能力有機結合起來，在逼真的企業環境中邊學邊做，充分體現工學結合的高職教育特征，有效解決企業所需與學生所學之間的矛盾，提高學生“零距離”上崗的就業競爭力[1]。

數控機床電氣控制系統安裝與調試課程是數控設備應用與維護專業的核心課程。借著國家示范院校建設改革的精神，2009年，包頭職業技術學院數控設備應用與維護教研室對該課程進行全方位的教學改革，取得良好的教學效果。現在該課程已建設為自治區級精品課程。

1 課程定位

確定了專業人才培養目標后建立課程體系。數控機床電氣控制系統安裝與調試是為電氣裝調與維修崗位開設的一門課程，該課程實踐性強，與生產實際聯系緊密，知識覆蓋面廣，是強電與弱電的結合，對于培養學生的工程實踐能力、綜合素質及創新能力具有重要的作用，要求通過該課程及前續課程的學習，學生能獨立進行整臺數控機床電氣控制元件的布置、連接、調試及電氣故障排除、維修。

數控機床電氣控制系統安裝與調試課程開設在第三學期，共88學時，在電氣工程基礎1與2、機械技術應用基礎及相關實訓課程完成的基礎上，以數控機床裝調維修工國家職業技能鑒定要求為依據，選擇數控機床為載體，通過基于工作過程項目訓練，使學生根據數控機床電氣原理圖計劃、決策電器元件布置圖及接線圖，以決策結果實施元器件的布置、接線、電氣調試、機電聯調，掌握數控機床電氣裝調知識、技能，具有數控機床電氣安裝、調試、維修及設計的綜合能力，為后續課程數控機床PMC控制與調試、數控機床故障診斷與維修、數控機床裝調維修工中級工、畢業頂崗實習等奠定堅實的基礎。

2 課程開發思路

根據高職數控設備應用與維護專業職業崗位（群）中的數控機床電氣裝調與維修的任職要求，參考數控機床裝調維修工中級工考核模塊之一——數控機床電氣裝調與維修的考核要求，并且結合包頭職業技術學院該專業人才培養方案的培養目標，經過多次走訪數控機床制造及應用企業，對其工作崗位的實際任職要求、典型工作任務及職業相關技能、知識、素質、能力需求進行分析、歸納、整合，進行數控機床電氣控制系統安裝與調試課程基于工作過程的完整工作任務的開發，設計教學過程，通過情境顯現、模擬仿真等方式組織教學，建設典型工作任務為主體的理實一體化教材及相關教學資源。課程開發思路設計如圖1所示。

3 工作過程系統化的課程教學內容設計

工作過程系統化的課程體系強調工作過程的整體性，強調方法能力、社會能力與專業能力的培養融為一體，在分析、整理典型職業活動工作過程的前提下，按照由簡單到復雜的工作任務進行重構。

3.1 崗位職業行為能力分析

在深入理解工作過程系統化后，本專業教師經過對包頭及周邊地區數控機床制造及應用企業的電氣裝調工崗位的職業能力進行分析與總結，確定數控機床電氣裝調崗位的崗位職業行為能力如表1所示。

數控機床電氣控制系統安裝與調試課程在進行崗位職業行為能力分析的基礎上進行教學內容的整合，原則是凡是與工作任務有關的知識都納入教學中，無關的知識盡量不講，針對其預設能力目標進行學習情境的設計。

3.2 學習情境設計

根據數控機床電氣裝調崗位職業行為能力擬定該課程教學目標，包括應知知識、應會技能和應具備素質三大項教學目標，其中歸納出如數控機床電氣原理圖識讀與分析等15項應知知識，能夠獨立完成數控機床電氣控制系統的安裝與調試等9項應會技能，強化安全生產意識，具備發現、分析和解決問題等5項應具備素質。

以課程教學目標進行學習載體的選擇，載體選擇的原則是強調工作過程的完整性，以數控車床、數控銑床、加工中心等3種典型數控機床為載體，為了保證教學內容的循序漸進，劃分5個學習情境，每個學習情境又分為3項任務，共計15項任務。

情境1 簡易數控機床電氣控制系統安裝與調試，實現1開環進給軸、1主軸及刀架換刀控制功能運行，計劃學時18學時；

情境2 簡易數控車床電氣控制系統安裝與調試，實現2開環進給軸、1變頻主軸及刀架換刀功能運行，計劃學時14學時；

情境3 數控車床電氣控制系統安裝與調試，實現2半閉環進給軸、1變頻主軸及刀架換刀控制功能運行，計劃學時16學時；

情境4 數控銑床電氣控制系統安裝與調試，實現3半閉環進給軸、1伺服主軸功能運行，計劃學時24學時；

情境5 加工中心電氣控制系統安裝與調試，實現4進給軸，其中3直線軸、有1直線軸是全閉環控制、1旋轉軸、1主軸、1刀庫換刀功能運行控制，計劃學生16學時。

4 課程實施過程

教學內容的組織遵循六步法原則：教師下發任務并提出相關問題；引導學生分析電氣原理圖；學生咨詢，提出問題、查閱資料，進行自主學習；學生分組討論，進行計劃與決策，主要是繪制電器元件布置圖和接線圖；教師給予指導、答疑、評價；根據下發的元器件清單和工具清單進行準備，依據計劃和決策的內容進行任務實施，即將數控機床電氣系統安裝調試好，實現該任務的功能運行。在計劃、決策、實施過程中貫穿小組及教師的檢查與評價。

4.1 教學方法及手段改革

在教學方法與手段上改變傳統的“一言堂、一張黑板”教學，堅持“教師為引導，學生為主體”的思想，采用行之有效的多樣化教學方法及手段，使教、學、做融為一體，提高學生的學習興趣，增強學生操作技能，達到理實合一、交互滲透、逐漸遞進的教學效果。下面以情境1的任務1“刀架控制電路”為例，來說明使用的教學方法及手段。

教師用任務驅動法引出任務1“刀架電路連接與調試”，用引導文法引出任務1需掌握的知識點和能力，可為學生自主學習提供方便；在進行刀架控制相關知識點傳授時用主講教學法；用演示法向學生演示刀架動作過程，可直觀形象地說明刀架動作過程；采用教師示范、學生實練法可以提高學生動手能力，消除學生心理害怕的顧慮。同時采用多種教學手段，在知識點傳授時采用經典板書、PPT課件相結合；用數控機床調試維修教學軟件進行模擬、仿真，可增強學生對元器件的布置和接線的感性認識；實物真做法可以提高學生實施的可操作性；學生可通過學院該課程精品課網站及其他相關資料進行自主學習。

從情境1至情境5的學習中，學生的主體性逐漸增多，教師的主導性逐漸減少。

4.2 考核方式改革

在課程教學中改變了傳統的“一卷定成績”的考核方式，考核方式分為過程考核和終結考核，并且過程考核占最終考核結果的70%。過程考核強調學生素質和能力，每一學習情境對學生每個工作過程進行評價，如表2所示。

5 教學質量保障

為了更好地達到改革后預想的教學效果，用學校現有的條件完成企業真實工作崗位的任職要求，需要有相應的教學保障，分別是師資隊伍、實訓中心及教學資源。

5.1 具有“雙師”素質的師資隊伍

首先，教師要具有強烈的敬業、團隊和開拓創新精神，不斷研究和運用先進的職業教育理念和方法服務于課程開發與實施；其次，把握角色的轉變，強調學生學習的主體性，引導學生學會學習，成為學生困難的解決者、學生學習的協助者；最后，能運用各種教學方法與手段，了解學生的現狀，因材施教，把握所授知識的重點和深度，引導學生運用電腦、網絡等新型學習工具進行小組合作學習、自主學習。

5.2 具有企業真實環境的理實一體化實訓中心

需要有與企業合作，共同設計建設的具有企業電氣裝調工真實工作環境和職業氛圍的實訓中心，為學生提高實踐技能及資格證書考核建立一個良好的學習和實訓平臺，能夠創造良好的工學結合、教學做一體的理論、實踐教學環境和職業氛圍。除此之外，還應該充分利用校外實訓基地的有利資源，建設穩定的校外實訓基地，充分保證該課程及電氣裝調工崗位實訓、畢業綜合技能訓練和頂崗實習等。

5.3 豐富可利用的教學資源

為了保證該課程順利進行，需配套相應教學資源以滿足教師的教學和學生的自主學習。現在該課程已為省級精品課程，配套資源有自編講義、項目任務書、引導文、考核評價標準、習題庫、PPT課件、配套說明書、精品課程網站、多媒體教室、網絡平臺等。

6 改革前后比較

“數控機床電氣控制系統安裝與調試”課程基于工作過程系統化教學改革后，與改革前的情況比較，主要有3個方面的不同，如表3所示。

7 結論

基于工作過程系統化的數控機床電氣控制系統安裝與調試課程教學內容、教學方法與手段、考核方式等的改革，經過筆者教學實踐證明，通過在教學內容上創設工作過程的完整性、應用性，教學方法與手段上強化工程能力的培養，考核方式中注重過程考核，是體現以能力為本位的學生的主體性逐漸增多、教師的主導性逐漸減少的詮釋，在整個教學過程中激發了學生的學習興趣，提高了學生的操作技能，達到了良好的教學效果。

參考文獻

[1]夏燕欄.基于工作過程的《數控機床控制系統的裝調》課程開發與實踐[J].職教論壇，2010（6）.

[2]陳志平，尹存濤.基于工作過程的數控設備應用與維護專業核心課程開發[J].當代職業教育，2011（1）.

篇6

【關鍵詞】數控機床；教學；改進

引言

數控機床是機電一體化的高科技產品，綜合了機械技術、計算機技術、電氣技術、液壓技術、氣動技術、信息處理和光電技術，它以其高精度、高效率、加工對象適應性強和自動化等特點，使得工業制造飛速發展。然而目前勞動力市場數控應用型人才短缺，這就需要職業技術學院等技工學校，探討教學方法，快速培養人才，以適應社會需要。

根據對40多所技工類學校調查，目前數控機床教學中普遍存在以下主要問題：教師隊伍的水平較低、教學方法不當，學生厭學情緒、接受能力差，教學用設備陳舊、故障率高等，制約著數控機床的教學提高。

1.教學中存在的問題

（1）教師隊伍方面存在問題

教師隊伍的知識水平（個別老師專業不對口）和教學方法已經跟不上數控機床的發展。有些學校較長時間沒有更新教師隊伍，一部分老師知識沒有及時更新，制約著數控機床教學提高，這就需要老師不斷學習，學校及時補充教師隊伍，不斷探討教學方法。

（2）學員方面存在問題

一部分學員厭學情緒較重，究其原因有：一是老師講課缺少藝術性，不生動、不形象，有的甚至照本宣科；二是學校不重視，寄希望于到企業實習完成主要課程；三是因為老師自身原因不能深入講解，使學生聽的稀里糊涂。

（3）教學用設備方面存在問題

教學用數控機床設備陳舊、老化：出于經費緊張或對設備了解不夠等種種原因，學校不投入，沒有及時更新設備，致使設備老化、陳舊，故障率高，也影響教學。

2.解決對策

2.1創新教學模式

（1）講練結合。將“教、學、做”融一體。教師在講清基本概念、基本理論與方法之后就布置學生進行實踐訓練。例如在數控編程課中老師在講清了幾種基本程序設計方法之后，就由學生應用編程模擬器編制加工程序，然后仿真模擬檢驗編制得是否正確。

（2）問題探究。教師提出幾個綜合性的問題，然后逐個加以分析，按設定條件提出解決辦法，使學生從中領會思路，學會解決問題的辦法。

（3）討論式教學。這種模式是教師在課堂上提出幾個討論題，學生分組準備并派出代表在班上發言，不同觀點之間可以展開爭論，最后教師進行歸納總結，如果統一不了，不同的觀點可以允許存在，以后繼續討論，甚至保留。例如對零件加工工藝方案設計的討論。

（4）案例教學。生產一線的情況是千變萬化的，案例教學為學生提供了一種模仿、借鑒和引伸的范例。這種教學模式的最大特點是師生互動性強，體現了以學生為主的教育思想。如對某種典型零件的加工工藝方案的分析等。

（5）虛擬環境。數控設備價錢昂貴，資源畢竟是有限，虛擬環境教學模式是解決這一矛盾的有效方法。我們用CAD/CAM軟件進行刀具路徑仿真加工，用華中數控仿真軟件進行數控機床的操作仿真，即可解決實訓設備不足的問題，有可保證數控機床設備的安全性，培養學生的安全文明生產的良好習慣。

2.2教學方法創新

（1）通過教學實踐，總結出“懸念法”和“倒敘教學法”教學，收到良好效果。“懸念法”即是：老師要把每一節課作為一種藝術，精心設計，一節課不但有精彩的開始，而且結束時還要有扣人心弦的懸念。我們常聽到說書人一句口頭禪：欲知后事，且聽下回分解。總讓學員有一個懸念，引導下一次學習積極性。“倒敘教學法”：文學作品中，常是先出來一個故事情節，然后才介紹其中人物。先出來結果，再介紹原因。常規教學是采用理論教學而后實踐教學，教學中不妨可以先上實驗課，學生會感到有很多問題要問，然后再上理論課，這樣就會和學員的求知欲合拍，達到事半功倍效果。同時，在理論課中要多用圖片，盡可能把實驗課中的圖片搬到課堂，互相印證。

數控機床維修課程可以少安排或不安排，把這些盡可能放到去廠礦企業實習中，讓企業員工做老師為學員講解，一方面這些員工可以用自己的語言簡潔傳授，再者學員在這樣的環境下可以激發濃厚興趣，甚至還會深層次追問。

另外，也可以打破教材的順序，老師在備課時可以針對學員接受能力和興趣，優先選取最易接受的課程講授。

（2）讓學生帶著問題聽課，注重實效，把課堂搬到工廠車間，就會打破學生認為“數控機床課程枯燥”的僵局。講課時還要穿插講出國內外數控機床發展現狀和未來前景，激發學生學習、創造性；旁征博引，開闊視野，激發興趣：在講機床電氣與PLC時，可以講PLC在工礦機電設備和紡織行業、冶金行業應用很廣。而紡織行業對小型PLC尤其是微型PLC應用遠遠超過其他行業。

同時講出加工某個工件的用途，激發學習興趣；從安全人機工程學角度，在機床外觀顏色等選擇考慮，以滿足學生審美需要而激發學習興趣；少講理論多實踐，如公差配合可以簡單講一下基本定義，最多的要在實際公差測量操作過程中理解概念。

實踐課可以采取“競賽法”，即分為幾個小組，每個小組加工同一部件，看誰加工所用時間短，加工精度高。這樣既培養了小組團隊意識，又增強了取勝的喜悅。實際教學中發現，兩個“互動”調節課堂氣氛，教學效果良好，即是：教師與學員的互動（學員教學員，老師監督），學員與學員的互動。

2.3設備選擇的適用

應該看到先進設備具有的經濟性，教學的有效性，對日益競爭激烈的教育業，這些是提高學校知名度和提高教學質量必須的。

針對數控機床涉及知識面廣、學時少的特點，給學生提供了并聯運動機床、高速機床、數控機床故障維修、數控編程、數控機床操作等方面大量的參考資料和相關學習網站，鼓勵學生根據自己的興趣進行選擇性自學，從而有效的拓展了學生的知識面，提高了數控技術教學的完整性和系統性。

3.結語

要想提高數控機床教學質量，必須從教師隊伍、學員學習動態、數控機床設備的更新等方面入手，不斷更新教師隊伍和知識，探討科學的教學方法，才能確保教學質量。

篇7

關鍵詞：中高職；數控技術；專業核心課程；銜接；設計

中高職銜接教育是構建現代職業教育體系的主要形式，數控技術專業在中職學校、高職院校中開設率很高，中職數控技術畢業生可以通過技能高考、高職單招、“3＋2”多種形式進入高職院校升造學習，提升專業技能。在崗位調查及其典型工作任務分析的基礎上，對數控技術專業中高職課程、課程體系、核心課程內容等方面做一體化設計，以期達到中高職人才培養的協調發展。

1中高職數控技術專業課程體系

1．1總體設計

中、高職銜接關鍵是課程體系的銜接，它是實現中高職職業教育協調發展的核心。中高職課程設置面向工作崗位，來源于典型崗位工作任務分析。中等職業、高等職業教育目標相同，都是為社會各行各業培養需要的技能型人才。中等職業偏重于操作技能崗位人才培養，高等職業教育偏重于技術技能型人才培養，兩者在人才能力培養呈遞進式。因此制定中高等職業人才培養方案，關鍵是設置與行業企業對人才能力需求層次相適應、體現能力遞進的銜接課程。中高職課程體系的銜接主要是基礎知識學習領域課程銜接、專業學習領域的課程銜接、專業核心課程銜接、專業拓展領域的課程銜接、職業素養課程銜接、實訓體系、教學方法及教學考核銜接等方面。本著知識能力螺旋上升的學習規律，中高職各課程模塊應面向工作崗位構建銜接課程體系，其核心課程的銜接必然是課程體系銜接的核心。

1．2核心課程設置

中高職數控技術專業課程體系是基于專業調研，典型工作任務分析，行業企業核心崗位工作能力及企業任職資格要求構建，中高職分別確定核心能力與核心課程。數控機床已在機械加工制造企業廣泛使用，設備數控率達37％，制造企業數控機床通常有不同類型、檔次的數控機床，其中中低檔數控車床、數控銑床、加工中心機床使用數量大，高檔數控機床較少。數控機床加工是產品質量的重要保證，在產品加工制造中是關鍵工序。數控設備的正常生產需要具有相應的專業技術技能的人才，企業中有不同能力層次需求，需要面向數控機床的現場操作員、數控加工技術的工藝技術員、數控機床的維護維修技術員。操作工崗位能操作數控機床及機床日常維護，具備圖紙工藝識讀能力，簡單幾何形狀加工程序編制及零件加工質量控制能力，具備數控機床結構知識；數控工藝技術員崗位除具備操作崗位能力之外，還要有產品零件加工工藝編制能力，三維空間曲面編程與加工能力；數控設備維護維修崗位需要懂得數控機床操作，更需要熟知數控機床的機械及電氣控制結構，會運用數控技術知識，維護數控機床及數控機床故障診斷修復。這三類崗位就是機械制造企業的核心崗位。數控機床的操作崗位典型工作任務有零件圖圖紙、工藝文件識讀、加工前準備、加工操作數控機床、調整加工工藝參數、控制產品加工質量；數控工藝技術員、數控設備維修技術員在工作中分別有零件圖紙分析、工藝方案設計及工藝擬定、工裝夾具設計、3D零件造型設計及工藝規劃、自動編程、操作數控機床調試程序、產品質量分析與控制方案，數控機床故障診斷與維修，機床機械、電器裝調、精度檢驗與恢復等。核心崗位工作任務轉化成學習領域的情境學習課程，中職將數控機床操作加工能力的培養確定為核心能力，高職將數控工藝技術員、數控設備維修技術員所需能力確定為高職教育培養的核心能力。中職核心能力與高職確定的核心能力緊密相連，中高職分別設置《數控加工操作與編程》、《CAD／CAM軟件應用》與《數控加工及夾具設計》、《3D造型與多軸加工》、《數控機床裝調》、《數控機床故障診斷與維修》為核心課程。

2核心課程銜接設計

2．1核心課程教學標準

課程標準是體現學生在知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀等方面的基本要求，是教材編寫、教學、評估和考試命題的依據，是教學管理和評價課程的基礎。標準提出課程的性質、目標、內容框架，提出教學建議和評價建議，并提出了指導性的教學原則和評價建議、教學重點、難點、時間分配等具體內容，合理科學規劃課程及教學內容，實現中高職教學無縫銜接。《數控加工操作與編程》、《CAD／CAM軟件應用》為中職核心課程；《數控加工及夾具設計》、《3D造型與多軸加工》、《數控機床裝調》、《數控機床故障診斷與維修》為高職核心課程，按照企業崗位目標和職業能力要求，逐步提高要求，中職階段注重基礎素質教育，高職階段注重學生知識、技能和職業素養全面培養，提高學生可持續發展能力。中高職核心課程教學以國家職業標準（中、高級）規定的知識和技能要求為基本目標，將數控編程與加工的相關理論知識與加工操作融為一體。以學生為主體，以操作為重點，注重學生自主學習和關鍵能力（方法能力和社會）的培養。中職階段更注重基礎訓練，高職階段，注重知識面的擴展與提升，教學重點上，中職以熟練操作數控機床，手動編程加工2D幾何形狀零件，知道數控機床的基本原理與維護。高職階段，確立復雜手工編程及3D曲面零件，熟練掌握數控機床結構與維護，能診斷數控機床故障并修復，以過渡鞏固與提升銜接。核心課程教學評價注重考查學生能力，中高職考核方式相同，實際操作考核與理論考核相結合，中職考核，實操比重70％，理論30％，高職考核均占50％；兼顧平時學習過程與學習態度考核。

2．2核心課程內容銜接設計

按照企業崗位目標和職業能力要求，中高職核心課程內容都是面向專業崗位，避免中、高職課程內容的簡單重復，逐步拓寬和加深課程內容，螺旋上升，實現課程內容的銜接。中高職兩階段在知識技能教學的重點、難點要合理安排，以適應學生漸進性學習和終身學習的需要。中高職數控技術專業在技能人才培養上有共性，但培養能力層次不同，掌握專業技能與知識深度、廣度不同。數控加工與編程能力的培養，中職階段能實現手工編程，操作數控機床實現零件加工，設置數控機床基本操作、零件圖紙工藝識讀、簡單軸內外車削加工、螺紋加工、槽類加工、2D內外輪廓銑削加工、對稱、旋轉幾何形狀編程與加工、數控機床基本原理與維護等學習情境；高職階段數控加工與編程，手工編程加工為基礎，能運用CAM軟件實現復雜零件的自動編程，操作復雜數控機床加工零件，設置加工工藝及夾具、復雜軸內外輪廓車削加工、特殊螺紋車削加工、端面槽加工、非圓弧2D輪廓加工、3D曲面加工、車銑復合加工、數控機床結構裝調維修維護等學習情境。在教學上，中職注重數控加工與編程的基本指令應用與經濟型機床的操作，高職注重提升，學習高級數控加工與編程，中高職在學習內容上實現課程內容銜接的連續性、邏輯性和整合性。核心課程教學情境在內容選取時需一體化設計。（1）知識由簡單到復雜，技能從低到高遞進培養充分做好崗位典型工作任務調研，行業企業崗位任職資格中高職技能分界點，構建中職和高職學習情境內容。企業行業一線現場數控機床操作崗位需具備中職職業能力及數控類中級職業資格證書，數控工藝技術員，班組工段施工員要求編制數控加工工藝及現場程序調試，熟知數控機床結構與性能及數控類高級資格證書。中職階段偏重基礎知識、基礎技能的學習，高職注重技術應用，面向行業企業高端崗位能力需求。知識與能力按簡單2軸數控到3軸的數控機床操作學習，簡單基本加工指令到復合加工編程指令學習，2D軟件自動編程到3D自動編程，識讀零件圖紙工藝到零件圖分析到工藝方案制定的螺旋上升培養。中高職在相同課程中，重構知識體系，由淺入深，先易后難，全面安排課程內容。（2）優化學材結構，提高教學效率學材就是實施教學的載體，學材的選取是依據人的認知規律由簡單到復雜、由單一到綜合、由淺入深原則而定。學材結構是將學習材料符合學習者心理，科學呈現給學習者的序化，是具體教學的進程組織形式。中高職課程基于工作過程將知識技能訓練以情景模式形成專業知識技能學習材料，依據知識技能從低到高的提升順序優化數控技術專業核心課程內容結構。中職階段以專業基礎知識與能力，選取數控機床操作、數控加工基本指令、簡單零件加工、特征零件等情境，達到國家四級職業資格證書能力要求；高職教育進一步深化學習，學習任務情景依據崗位要求及行業企業需求，選取多軸加工中心機床操作、宏程序編程加工、復合循環指令加工、3D曲面造型與加工編程等情境，達到國家三級職業資格證書能力要求。一體化設計選取教學內容，優化中高職教材結構，避免教學內容的重復，可以提高教學效率。（3）突出核心能力培養，共編核心課程教材針對企業行業核心工作崗位所需核心工作能力，精心組織企業專家與相關教師共同編寫教材。中高職數控技術專業面向數控機床操作、數控工藝技術員、數控設備維修維護技術員等核心崗位，要針對中高職兩階段的特點，優化學材結構，共同編寫《數控機床操作加工與編程》、《數控加工工藝及夾具》、《數控機床裝調與維修》教材的中高職版，固化中高職教學內容，協調數控技術專業的發展，真正起到促進中高職課程銜接和提高教學質量的作用。

3核心課程教學設計

中高職專業技術技能教學有著共同的特點，就是教授數控技術知識與技能，是職業教學，不是單純的理論教學，也不是單純的實踐教學，需要新的教學模式，教學是一種師生共同的有目的、有組織的活動，教學活動的目的是使學生掌握知識技能，具備自我學習的能力，符合職業教育的，形成相對穩定的教學結構就是職業教學模式，如基于工作過程的理實一體化、行動導向、項目任務等。中高職核心課程是培養核心能力的重要學習材料，精心做好教學組織設計是達成教學目標的保障。中高職以就業為導向，本著理論知識夠用為原則，重點培養學生實際操作動手及技術應用能力，理實一體化教學模式能較好融理論與實踐操作訓練于一體，是一種效率高的教學模式。理實一體化教學的核心是以學生的學習活動為中心，教師與學生角色化，教師即師傅，學生即徒弟；學習環境情境化，數控機床搬進教室，教室即車間；學習內容項目任務化，以數控技術專業課程知識點、技能點為中心，設計成產品加工項目，完成項目分解成子任務，如零件圖分析擬定工藝方案、編寫工藝、刀具、夾具、量具、機床等加工前準備、程序編寫調試、操作機床零件加工、零件測量等子任務，加工工藝理論、工件裝夾定位理論、金屬切削理論、測量理論等知識依據任務完成需要，確定知識內容，在實踐中運用學習，在實踐中歸納知識點，理論實踐相互印證；能力培養工作過程化，即實踐理論再實踐過程，各項目任務按程序完成，符合教育教學過程的模擬生產實際，教師在過程中指導、分配、檢查、督促實施、解答疑惑、總結任務知識技能學習；學習效果評價個體化，學生自我評價、相互評價、教師評價等多種評價結合，學習效果現場評價，教師與學生面對面評價，及時總結；學時安排集中化，任務的完成是一個連續過程，通常按4或8學時為單位設計學習任務，較好保證教學效果。中高職在教學模式上有著共同的結構，不同在于學習知識技能層次，因此，學習內容的設計應區別對待。中職面向初中畢業學生，專業起始能力低，任務設計簡單難度低，以基礎知識能力為主；高職面向的是有著專業能力較高的中職畢業生，任務設計復雜些且難度要高些，以提升專業知識能力為主。為作好中高職課程的銜接設計，必須加強中高職學校之間的教學交流，進行科學的統籌規劃。

4核心課程考核與評價

中高職數控技術專業教育重點在數控技術知識及技能的掌握，既要評價數控技術必需夠用的理論知識掌握程度，又要評價數控機床操作技能及技術應用能力。中高職在學業評價上具有相同的評價目標，構建共同的評價體系，有助于中高職銜接的協調發展，共建構建學習過程評價體系、專業理論知識評價體系，職業技術技能評價體系，技能測試結合必要知識測試，還需要參考學習過程的綜合評價，才能更好更全面評價學業狀況，以利于銜接。

參考文獻：

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［4］楊哲，等．理實一體化教學模式探討［J］．河南科技，2014（22）．

篇8

合作學習法（cooperative learning）是一種結構化、系統化的教學策略，由2～6名能力各異的學生組成一個小組，經合作和互助的方式從事學習活動，共同完成小組的學習目標，在促進每個人的學習水平的前提下，提高整體成績，并獲取小組獎勵。合作學習的目的不僅是培養學生主動求知的能力，而且還能提高學生合作過程中的人際交流能力。這種思想來源于杜威集體活動和集體項目(group projects)的觀點，以及他在“民主和教育”中提出的理論，即學生應當在一起學習公民和社會責任。通過新的教學方法的實施，激發了學生在主動中學習，在合作中學習，在競爭中學習的意識，收到了良好的教學效果。現將該教學模式總結如下。

一、對象與方法

1.對象

在2009級機電一體化五年制高級班隨機抽取1個班作為實驗對象。該班共有學生46名，全部為男生，年齡在17～19歲。

2.方法

選用中國勞動社會保障出版社出版的《電力拖動控制線路與技能訓練》教材第三單元的課題五“X62W萬能銑床電氣控制線路檢修”進行本教學實驗。經過教材內容分析，強調理論與實踐并重，將學時重新分配：教師講授部分所占學時適當刪減，增補實訓實踐學時。通過設置典型故障，由學生分組合作展現本組學習成果，以合作學習法教學，并及時以現場測驗和問卷調查了解教學效果。

（1）課前準備。①分組。將學生進行異質分組，每組6人，每組都由6位能力各異的學生組成，并指定綜合能力最強的同學為小組長，負責組織小組成員討論學習計劃、分解學習任務等。②布置任務。教師在授課前要求各組完成兩個任務：一是充分收集銑床資料，了解銑床的主要結構和運動形式，觀察操作的銑床，記錄操作規程。可利用網絡、學校圖書館、學校機加工中心、學校數控協會等資源獲取以上信息。二是根據工作任務，繪制銑床各主令電器元件的安裝位置圖和銑床配電盤電器元件的布置圖，觀察操作手柄處于不同位置時，行程開關的工作狀態及運動部件的工作情況。

（2）實施。①課前檢查。正式上課前，檢查各組課前任務的完成情況，并給予評分。②組間共享與學習目標呈現。將各組收集的材料展示、篩選、點評，對材料收集不全的部分老師給予補充，引導全體同學進一步熟悉機床的結構及運動控制。教師播放事先準備好的有關銑床內部結構及銑床操作的視頻，深入學習機床的機械傳動機構、液壓控制回路，分析機械、電氣、液壓聯合控制部分工作原理。在此基礎上，呈現本課題的學習目標：檢修X62W萬能銑床電氣控制線路。③集中授課。以教師講授為主，重點講解工業機械電氣設備維修的一般要求及一般方法，并在實訓柜上人為設置故障點，由教師示范檢修，邊分析邊檢查，直至故障排除。④合作學習。由組長在本組實訓柜上設置故障點。故障點公開，由易到難，故障點個數不斷增加。在各組長組織下，全組成員共同合作，學習如何從故障現象著手進行分析，如何采用正確的檢查步驟和檢修方法進行檢修。⑤學習效果檢驗。由教師在各組實訓柜上一次設置2～3個故障點，要求采用正確的檢查排除方法，在規定時間內查出并排除故障。⑥學習成果匯報及評價。組長代表本組向教師及其他組同學展示檢修記錄，匯報本組故障排除過程及方法。各組員談收獲，講體會，說心得，臺下的同學可提出建議，提出優秀建議的同學所在組可獲加分獎勵。匯報完畢后，由老師及其他組組長組成的“評委團”對該組的學習成果進行評價打分。表現優秀的小組，組員平時成績給予加分。⑦歸納總結。最后，由教師針對各組學習情況、存在的問題做總結，歸納機床電氣設備檢修的一般要求和常用方法。

二、效果調查

教學評議以問卷調查方式在課后進行。給實驗班學生每人發放一份教學評議表，了解學生對該教學方法的評價。發放46份，回收46份，有效問卷回收率100%。統計結果見下表。

三、總結與分析

1.教學效果

篇9

最近幾年以來,隨著數控技術的迅速發展,社會與工業領域對于數控技能型人才的需求也變得越來越大。針對這種外部的需要或者刺激,有的中職學校開始對數控技術業的教學投入很大的關注力度,尤其是對于實訓的教學探討也被提到了一個很高的位置。

中職學校培養出來的數控專業的學生能否滿足社會對于技能型人才的需要,關鍵要看他們的知識和能力結構是不是在一個合理的狀態上,而這些結構的培養需要把市場對職業技能的需求作為引導,進而明確使得學生具有什么樣的知識技能,并結合有效的實踐訓練,融合進對于數控專業學生的教學過程之中去。基于上述分析可知,在數控技術領域算得上是技能型人才的,既要有著機械設計、流程工藝、夾(刀、量)具、電子和電工等多層面的理論基礎知識,又要有著較強的、數控應用方面的實際動手能力。

進行數控實訓的目的主要是,使得學生能夠對數控機床的結構和工作原理等由一個深刻形象的了解,掌握一些常見的數控編程方法,培養他們分析零件加工工藝的能力和編制數控程序的技能,尤其是對于一些典型數控機床的操作能力。良好的數控實訓教學,要求一方面要在硬件上加大力度,另一方面也要加強軟件的建設,包括對于教學團隊的建設,教學方法和手段上,等等,以期能夠有效地提高數控實訓教學的質量,培養出優秀的數控技術人才。

二、在實訓中存在的問題及對策

在實際的數控實訓中存在著很多問題,我們有必要把實訓中出現的一些操作錯誤現象進行歸納和分析,并期望能夠總結出一些規律來,并找出這些問題的根源,還有接下來需要采取哪些對策,等等,進而能夠對學生進行正確的指導,以保證他們操作的規范性,尤其是去除掉一些錯誤的操作習慣。在數控實訓中,比較常見的對于數控機床的不良操作如下。

(一)開/關機的錯誤操作。

就目前大多數學校和企業使用的數控機床來說,進行開/關機的程序是大致相同的,因此需要熟悉具體的操作流程,以期能夠保證按鍵順序不會出錯。

1.開機操作時比較容易失誤,表現在:剛開機的時候,此時系統并不是處于完全啟動的狀態,但有的學生會進行頻繁按鍵的操作,類似上述的操作,或太過用力按鍵都會使得按鍵發生損壞,甚至導致系統出現故障,從而阻礙了實訓教學的正常進行。

2.關機操作時比較容易失誤。表現在:在沒有把工作臺移動到合理的位置的情況下就關機了,因為一些學生在下課和加工結束的同時,放松了警惕,并沒有仔細對工作臺移動的操作進行排查就關機了。

比如,以立式銑床為例,正確的關機是在程序結束后,并且操作面板也已經停止工作后,此時,手動方式對工作臺進行移動操作,移動其至X、Y軸導軌的中間處,Z軸向上移動,直到移動至比較合適的位置,若是立式的加工中心,還應先取下刀具,然后關機。

(二)對機床進行錯誤的回零操作。

開機后首先要返回機床的參考點,即“機床回零”操作,這在實訓中是要對初學者進行重點強調的。開機后機床回零的操作出現錯誤的情況很少,但還有開機后回零之外的其他情況下的回零操作,也是不可忽視的,下面的幾種情況就需要進行回零操作:1)當數控機床停電時候,再次接通電源之后,需要進行機床回零操作;2)數控機床使用急停開關后,要進行機床回零操作;3)當出現坐標軸運動超程時,在接觸報警后,要進行機床回零操作;4)當數控機床功能鎖定后,要進行機床回零操作。如果忘記上述這些回零操作,就會造成加工錯誤和后序程序運行等狀況。

(三)對刀的錯誤操作。

首先要先進行正確的對刀,然后才能建立工件坐標系,因此,對刀操作是數控加工中的一個十分重要的環節,對刀準確,會很大程度上影響到對于零件的加工精度。

目前使用的對刀方法有很多,主要是根據加工條件和精度要求來選擇的,數控實訓中通常采用的是試切法。因為試切法的思路是讓操作者使用刀具對工件進行側面或者表面的切削,所以精度將取決于操作者的技能和經驗,初期操作者要慢慢提高對刀精度。

(四)建立工件坐標系的錯誤操作。

在對刀之后,就能夠建立工件坐標系了。工件坐標系的建立方式,對于不同的系統來說,基本上沒有什么大的差別。比如對于FANUC和SIEMENS等常用系統來說,一般均具有進行自動計算的功能,也就是說,在對刀之后,通過自動計算可以直接確定工件坐標系。而對于另外的一些系統來說,比如,凱恩帝(KND)100-M,因為它并沒有進行自動計算的功能,所以此時就要求操作者進行手動操作,即手動輸入“機床坐標值”,進而建立起準確的工件坐標系,初期操作數控機床的學生經常會忘記這一點,甚至會把進行對刀操作之后顯示的“相對坐標”值錯誤地輸入數控系統,導致建立的工件坐標系并不是十分正確的,進而影響到工件的正確加工。

(五)對于工作臺的不良手動移動,致使出現超程現象。

在操作者進行工作臺移動時,通常會使用手動方式,或者是脈沖增量方式,但是此時若超出了坐標軸的極限,就會導致超程,因此,對于操作者來講,時刻注意著工作臺移動的范圍是非常有必要的,當距離極限位置比較近的時候,就需要注意移動的幅度了,從而避免出現超程。若出現了超程,此時可以沿著相反方向進行移動操作,再按機床面板的【復位】按健就可以了。

(六)對工件進行裝夾時的錯誤操作。

在數控實訓中經常會用到機用虎鉗這類的夾具,工件裝夾出現的問題時,往往是因為夾持工件的位置不太合適,即把工件裝夾在了虎鉗的偏左或偏右的位置,而不是中間位置,這樣會導致出現加工的不穩定狀況。

三、提高數控實訓教學的軟、硬件建設討論

教師要想真正地把數控實訓的教學質量提高上來,就必須從兩個方面一起做起,不是一只手軟,一只手硬,而是兩手都要硬,也就是對于軟、硬件的建設問題。下面就這兩個方面的建設問題提出一些比較有建設性意義的建議。軟件方面主要包括數控實訓教材的編寫和雙師型教師隊伍的建設,而硬件的建設主要是針對數控實訓基地建設和數控仿真軟件的研發這兩方面而言的。

(一)合理的數控實訓教材。

提高動手操作能力,一方面需要不斷的實際練習和操作,另一方面需要有一本合適的實訓教材,這二者都是不可或缺的。其中,數控實訓教材是教師進行實訓教學和學生進行技能訓練的依據,這屬于軟件建設層面。

現在一般的中職學校在數控專業課方面,采用的教材有著一些不足,主要表現在:內容過多,涉及的知識面太廣,內容以理論知識為主,實際操作的講述相對很少,對于基礎較差的中職學生來說就顯得知識點太多,內容太深了,還有教材中有關數控機床編程的實例很少,用在實訓教學中很不適合,進而在一定程度上對中職學生數控專業技能的發展造成了限制,更與中職教育的基本思想不符,即“理論教學以夠用為度,強化操作技能訓練”。

基于上述討論,應該根據按照國家規定的對數控機床初/中級操作工的具體要求標準,并結合中職學校的數控實訓的實際情況,編寫以實際加工為主的教材是十分有必要的,使其在內容安排上按照實際的操作細節和順序來進行,并能夠結合大量的圖例來說明實際問題。

(二)雙師型的教師隊伍建設。

中職學校的數控專業每年都要進行數控實訓,而學生也在逐年的增加,目前來講,老師都有著比較高的理論水平,但是實踐動手能力方面卻有著明顯的不足。因此,雙師型教師隊伍的建設是有著它的必要性的,這屬于軟件建設層面。

數控實踐指導老師,既要有扎實的理論基礎,又要有良好的操作技能和豐富的實踐經驗,可以采取以下措施:

1.完善校內教師到企業參加實踐培訓的制度,比如,對于新教師來說,上崗前需要進行至少六個月的專業實踐培訓,在取得技能等級證書之后才能參與實訓教學。

2.選派優秀教師到相關企業參與進行產品的設計等。比如,在機床公司參與CK6140數控車床和XK5025數控銑床等的研發,在生產實踐中提高數控實訓教學師資的工程實踐技術。

3.選派優秀教師進行數控機床編程和維修的培訓,并鼓勵參加考取數控工藝考評員的資格。

4.聘請校外企業的相關技術專家來學校,作為兼職教師指導學生的數控實訓,學校也會對兼職教師進行定期的培訓,而且讓其參與學校實訓教材的編寫,等等。

(三)加強數控實訓基地建設。

1.擴建多媒體實訓室,即虛擬的數控設備。由于數控機床的成本很高,設備較少,在進行數控實訓時,經常是多人對一臺數控機床進行操作,以致效率十分低。若對多媒體實訓室進行擴建,使得學生能夠每人一臺“數控機床”,這樣,學生的動手機會會大大增加,有利于達到實訓的最終實踐目的,這一點重點在下面的數控仿真軟件中進行介紹。

2.實際數控設備的合理配置。數控實訓基地中數控設備的配置,一方面要有應用性,另一方面要有“潮流性”,即要緊跟企業主流。比如,數控機床可以配置SIEMENS和FANUC等較常應用的系統,它們可以用于直接的生產,與企業機床設備是沒有分別的。

3.通過校企合作,建立校外實訓基地。通過與多家企業建立校外實訓基地,學生在這些地方進行企業化的生產實訓,直接參與真實的生產過程,鍛煉分析和解決數控實際操作中的問題的能力。

(四)應用數控仿真軟件。

數控加工仿真軟件指的是,把虛擬現實技術應用于數控加工技能培訓中的仿真軟件,是把實際加工經驗和教學實訓知識結合在一起開發的軟件,有著與實際機床相同的操作界面。數控技術的實踐性是非常強的,學生在計算機上操作此軟件的話,能夠在很短時間里達到對數控車床和數控銑床,以及臥式加工中心等的各種操作都比較熟悉的程度。

運用此仿真軟件來模擬的話,只需要在原有的教學過程中添加兩個環節,即“仿真軟件介紹”和“虛擬機床模擬”,教學時間大大縮短,且確保學生能夠有足夠的時間進行模擬操作,效率會得到大大的提高。

把數控加工仿真系統引入到中職學校的數控實訓教學中,降低了成本,也比較好地解決了中職學校數控設備缺乏的難題,學生在使用數控仿真軟件時,可以通過實例,分析典型零件的編制程序,還可以進行圖形仿真,最終能夠熟練掌握數控機床的實際操作方法,也為理論教學和實訓教學之間架起一座實用的橋梁。

四、結語

數控實訓是數控技術及相關專業非常重要的一門實踐課程,對本專業的學生培養動手操作能力并盡快適應畢業后的崗位需求起著舉足輕重的作用。數控技術專業實踐教學,就成為培養數控技術技能人才關鍵的環節,也成為衡量各高校培養數控應用技術技能型人才水平高低的重要標志。本文就在中職學校如何進行有效的數控實訓教學展開了探討,對于目前的實訓中存在的具體問題與對策進行了詳細的闡述。另外,對如何提高數控實訓教學質量給出了幾點建議,主要包括在數控實訓教材、數控實訓基地建設、雙師型素質教師隊伍建設和數控仿真軟件的應用等幾方面進行的革新。

參考文獻:

[1]宋海潮.高職院數控實訓中存在的問題分析及對策[J].模具制造,2007,(2).

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關鍵字：7S管理； 提高； 數控實訓

中圖分類號：G712.4 文獻標識碼：A 文章編號：1006-3315（2016）01-125-001

隨著我們城市工業的跨躍式發展，企業一方面需要大批量的技術工人，另一方面企業對職業學校培養的學生得不到認可。近年來，我們學校通過走訪、問卷、校企懇談會等形式調研了多家企業，發現現代社會和企業對用人的標準提出新的要求，除了專業能力以外更提出了――情感、態度和價值觀的要求，我們職業學校要適應經濟社會發展需要，通過在數控類實訓場所“7S”管理模式學習效果的實踐研究，探索適合學校自身的“7S”管理形式，提高學生職業素養，增強學生就業優勢，為學校不斷提高教育教學效果發揮作用。

一、“7S管理”的含義

現行的7S是指SEIRI（整理）、SEITON（整頓）、SEISO（清掃）、SEIKETSU（清潔）、SHITSUKE（修養）、節約（save）、安全（safety），具體來說：

整理就是區分必需和非必需品，對要的物品進行井井有條的分類管理，對不要的物品要區分有用的和無用的。有用的物品轉移到現場之外，進行有關處理，無用的物品堅決清除。

整頓就是物放有序，定置合理，物品標識明顯。需要的物品能很快拿到，不需要尋找，而且用后要還原。

清掃就是對環境、設備等進行清掃、擦拭、點檢、保養，使環境凈化，工作面干凈整齊，造成明亮賞心悅目的現場環境。

清潔就是整理、整頓、清掃之后要認真維護，使現場保持完美和最佳狀態。清潔，是對前三項活動的堅持與深入，從而消除發生安全事故的根源。創造一個良好的工作環境，使職工能愉快地工作。

素養就是要養成嚴格遵守規章制度的習慣和作風，這是“7S”活動的核心。沒有人員素質的提高，各項活動就不能順利開展，開展了也堅持不了。所以，抓“7S”活動，要始終著眼于提高人的素質。

安全就是清除隱患，排除險情，預防事故的發生。其目的是保障員工（學生）的人身安全，保證生產的連續安全正常的進行，同時減少因安全事故而帶來的經濟損失。

節約就是能用的東西盡可能利用；以自己就是主人的心態對待學校的資源，切勿隨意丟棄，丟棄前要思考其剩余之使用價值。

二、數控實訓車間實施“7S管理”的措施

1.實行“7S”從培訓“7S”開始

要讓全體師生真正理解“7S”，并不是簡單地宣布一些制度，規定。“7S”的實行不能讓師生懷有“因為是規定的事項，只好遵守”這種心態，那是做不好的。必須通過培訓讓全體師生，讓他們真正理解“7S”并自覺地執行“7S”，使它成為一種車間文化。

2.建立實訓課前、課后例會制度

課前例會是每次實訓課前學生集會，進行點名，布置分析實訓任務，提出具體要求，強調注意問題（7S管理要求、安全注意事項等）；課后例會是每次實訓結束，完成每日清掃任務后學生集會，進行點名，對本次實訓學生任務完成情況進行點評，對實訓中出現的問題進行總結。

3.完善和補充實訓車間管理制度

對實訓車間原有制度進行整理，根據7S管理要求對原有制度進行完善和補充。重點完善了實訓車間的安全管理制度和各種設備使用的安全操作規程，分鉗工車間、數控車間、普通車床加工車間、焊工車間、電工車間分別制訂了車間7S管理規范以及機械實訓車間7S管理實施方案。

4.整理、整頓著手，優化車間內部布局

在學校實訓過程中要實施“7S”管理模式，首先從整理、整頓開始，實行定置管理，對實訓現場所有物進行合理定置，并通過調整物品位置來改善實訓現場中人與物、人與場所、物與場所相互間的有效關系，形成固定位置。其主要過程為：一是清除與實訓無關之物，對長期堆放在實訓車間里無法修復的設備、廢品、無用的工具進行全面清理，對有故障的設備及時進行維修。二是將實訓車間設備、工量具等物品進行分類，實行定置管理，并做到擺放整齊、規范。按簡單就好，適用就好的原則化繁為簡，增強現場秩序的穩定性，使物品容易方便的使用，努力消除和減少尋找的時間。

5.通過清掃、清潔，保證整理、整頓的成果

整理、整頓的成果必須通過清掃、清潔來保持，沒有很好的清掃、清潔，一段時間后車間又會恢復原樣，清掃是在傳統的打掃基礎上，重點是對設備的維護保養，要做到日常化、隨時化，是在保持整理整頓成果的基礎上改善現有工作，包括每日的常規清掃、每月重點清掃、每學期的徹底清掃，來保證實訓車間設備的完好、環境的整潔。清潔是一種標準化活動，它是把整理、整頓、清掃等活動中使用的方法、手段等，以制度形式固定下來，并要求全體師生加以遵守，我們制訂了各實訓車間的7S管理制度和實施方案，并通過檢查加以保證。

6.規范學生行為，嚴格遵守實訓紀律，養成良好習慣

這里實施7S管理最從關鍵的部分，也是實施7S管理的最終目的。要求學生做到以下幾點：第一進車間前必須按要求規范地穿好工作服；第二進入車間領取任務后到指定的崗位（一人或兩人一崗位），不得串崗；第三進入車間禁止吃零食，禁止做與實習無關的事情；第四任務完成及時清理設備，清掃地面，整理工量具，使其恢復到實訓前的狀態，第五實習過程嚴格按照車間實習安全要求，設備安全操作規范操作，確保實習安全。

通過“7S管理”制度來實現“養成良好習慣、提高實訓效率、增強管理意識、營造和諧氛圍、減少資源浪費、提升職業素質、打造學校品質”的預期目標。讓標準成為習慣，讓習慣成為標準，讓學生盡早的體驗企業的管理模式，以便就業后能更快適應企業的發展。

參考文獻：

[1]肖永勤，王東，徐新躍.生產現場7SEA管理活動的實踐[DB/OL]

[2]邱祿瑞，徐曉.7S活動簡單，實用的現場管理方法[J]企業管理，2007（3）：12-12