数控机床故障诊断与维修课程教学改革初探
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摘要 数控机床故障诊断与维修课程是数控技术应用专业一门理论性和实践性很强的专业课程。针对本课程自身特点，针对教学与实践中存在的问题，笔者以理论与实践相结合、突出应用能力的培养、促进学生可持续发展为人才培养的主要方向，尝试对该门学科进行教学改革。
关键词 数控机床故障诊断与维修 教学改革 任务驱动法 项目教学法
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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[2] 肖军民，魏加争.高职数控专业技能模块化教学改革探讨[J].辽宁高职学报，2008（7）.
[3] 张洪强.高职“数控机床故障维修”实践教学改革与研究[J].中国教育技术装备，2007（10）.