引論：我們?yōu)槟砹?3篇數控故障維修實訓總結范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。
篇1
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(yǎng)。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(yè)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(yǎng)，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(yè)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(tǒng)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(yǎng)，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(tǒng)的選型、數控機床電氣系統(tǒng)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(yè)(特別是民營企業(yè))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(yǎng)。
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(yè)的畢業(yè)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(yè)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(yè)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(tǒng)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(guī)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(tǒng)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(yè)的教學質量。
三、如何開展數控機床故障診斷與維修專業(yè)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(yè)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(yè)去掛職鍛煉，將實戰(zhàn)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(yè)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(huán)節(jié)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(tǒng)、伺服系統(tǒng)、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(tǒng)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。
篇2
《數控設備故障診斷與維修》是高等職業(yè)類院校數控技術專業(yè)的一門核心專業(yè)課程。其任務主要為培養(yǎng)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(yè)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(yǎng)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(yǎng)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(yè)形勢,如我國企業(yè)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(yǎng)規(guī)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(yǎng)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(huán)節(jié),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(tǒng)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(huán)節(jié)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(huán)。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(tǒng)籌知識,優(yōu)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(jié)教學內容[3],如SIEMENS810系統(tǒng)數控機床的基本操作和SIEMENS810系統(tǒng)的故障診斷與維修這兩章,對于數控機床多是日本FANUC系統(tǒng)的院校,在講解SIEMENS810系統(tǒng)的知識時可以只做一些常規(guī)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(tǒng)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(tǒng)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(yè)素質的形成,因此本課程必須強化實訓環(huán)節(jié),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(tǒng)的硬件設計(包括電機、驅動器和控制器)、步進電機系統(tǒng)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(jiān)督。
5 總結
本文以高職高專院校新人才培養(yǎng)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(tǒng)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
[1] 王美嬌.高級數控人才培養(yǎng)新探[J].高級技術人才培養(yǎng)技術與創(chuàng)新管理.2007(2).
[2] 劉永久.數控機床故障診斷與維修技術[M].北京:機械工業(yè)出版社.2007.9.
[3] 蔣洪平.數控設備故障診斷與維修[M]. 北京:理工大學出版社.2007.7.
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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(tǒng)、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(yè)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(tài)，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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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(yǎng)，因此，難以培養(yǎng)出走出校門就能滿足企業(yè)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(tǒng)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(yǎng)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。考核方式不合理，《數控機床故障診斷與維修》傳統(tǒng)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(yǎng)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(yè)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(yè)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(yè)實際相結合，還要考慮學生的綜合能力。課程項目的開發(fā)最好由學校教師、企業(yè)維修技術人員以及行業(yè)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(fā)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(huán)節(jié)，安排企業(yè)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(huán)節(jié)的指導老師。同時，學校也應多安排專業(yè)教師到企業(yè)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(tǒng)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(yè)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(huán)節(jié)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(yè)能力的培養(yǎng)。
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(fā)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(yǎng)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(yè)打下良好的基礎。
(2)制作豐富的教學資源。包括開發(fā)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(xù)教學順利進行提供有利的保障。
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(yè)與高等教育版，2014(47):147～148．
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（一）對該課程的重視程度不夠
目前，有為數不多的職業(yè)院校把數控維修作為一門專業(yè)來建設。將《數控機床故障診斷與維修》這門課作為一門專業(yè)選修課，是相當多職業(yè)院校的做法，他們并沒有把這門課放到足夠重要的位置上，這使眾多數控專業(yè)的學生僅僅懂得機床操作，而對維修仍然一無所知，這已經不能滿足市場對數控專業(yè)學生綜合素質的需要。
（二）有關該課程的研究很少
不少學校在安排《數控機床故障診斷與維修》這門課時主要還是理論教學，實踐環(huán)節(jié)安排的課時很少，也沒有非常優(yōu)秀實用的教材，更缺乏對該課程教學模式的探索，非常不利于學生掌握數控維修技能。
（三）理論與實踐環(huán)節(jié)脫離
《數控機床故障診斷與維修》是理論知識難度大、實踐性強的課程，教學中理論和實踐都應該重視。長期以來，《數控機床故障與維修》課程教學理論和實踐分開，教學內容不能緊跟市場需求，教學方法和手段單一，背離職業(yè)教育強調應用性、實踐性、創(chuàng)新性的教學特點，不能適應當前制造業(yè)對數控人才所需技能的要求。理論與實踐課程脫節(jié)，學校環(huán)境和工廠環(huán)境反差大，所培養(yǎng)學生的維修技能無法適應企業(yè)的需要。
二、轉變觀念，積極開展《數控機床故障診斷與維修》課程建設
（一）轉變觀念，適應市場需要
課程建設應以適應市場需要為宗旨，以服務就業(yè)崗位為目標。課程建設應該與時俱進，不斷在深化教育教學體制改革中，適應市場變化的需要。學校教育的目的就是：“一切為了學生，為了學生一切，為了一切學生。”教育的目的就是為了培養(yǎng)適應社會需要的人才，為了這個目的，學校一切工作都應該服務于這個目的。我所在的學院以示范性建設為契機，全面實施教學質量工程，轉變觀念，以市場為導向，強化學生專業(yè)知識、人文素質、創(chuàng)新精神、實踐能力和健全人格的培養(yǎng)，建立產業(yè)、學校、行業(yè)一體的產教融合的合作辦學機制，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。
（二）加強《數控機床故障診斷與維修》課程建設
隨著《中國制造2015》計劃的推進，我國由制造大國向制造強國邁進，企業(yè)生產中使用數控設備越來越普遍，數控設備的維護維修人員需求將呈現強勁增長的態(tài)勢。根據市場調研，企業(yè)所需數控專業(yè)人才崗位(群)分為以下幾個部分：數控設備的操作人員、數控設備的裝調人員、數控設備的維護維修人員以及其他工作崗位。數控專業(yè)主要崗位對應的職業(yè)能力有：數控機床的操作、維護；數控機床的安裝、檢測、驗收；數控機床的常見故障診斷與排除；普通設備的數控化改造。推進《數控機床故障診斷與維修》課程建設對培養(yǎng)高素質高技能的數控機床裝調與維修人員是非常有意義的。
三、推進《數控機床故障診斷與維修》課程改革與建設的有效措施
1.加強師資隊伍建設，特別是提高數控維修專業(yè)教師的理論和實踐水平，形成一支年齡結構合理、教學水平較高的高等數學課程教學和研究隊伍，從教學人員上保證課程建設的不斷深入發(fā)展。2.繼續(xù)完善教學大綱與授課計劃的修訂，使之更能適應高等教育從精英教育到大眾化教育的需要，使教學計劃和課程設置符合就業(yè)導向。3.教材建設（1）推進項目化教學和案例教學內容。以具體的案例或任務為載體編寫教學內容，充分發(fā)揮學生的主觀能動性。（2）建設立體化教材，把實踐性強的內容視頻化，知識點微課化。（3）不斷更新教學內容，緊跟市場需求。（4）適應學生需求，力求教材知識與趣味性一體。4.現代教育技術的使用（1）不斷改進教學方法和教學手段。教學手段應從過去傳統(tǒng)的黑板加粉筆的單一方法過渡到傳統(tǒng)方法與多媒體現代化教學手段相結合的綜合性方法，力爭開展多媒體授課。（2）建設課程資源庫，開發(fā)微課資源。（3）建設信息化資源課，使教學資源上網，充分發(fā)揮學生自學的主觀能動性。
四、以數控維修實驗臺的研究應用為契機，推進《數控機床故障診斷與維修》課程建設
筆者所在學校配合數控專業(yè)的示范性建設，投資60余萬元用于數控維修實訓中心建設。在數控維修實訓中心建設過程中，由學校教師根據本校學生特點，結合企業(yè)對數控專業(yè)學生的要求自主設計，自主建設實訓中心，不但使學校的數控維修實訓教學條件大大改觀，也鍛煉了教師的能力。數控機床安裝、調試與故障維修能力是數控技術專業(yè)核心的能力之一，在課程的設計上遵循以下理念：以工程應用為背景，以崗位職業(yè)能力培養(yǎng)為目標，以典型的工作任務為載體，構建完成崗位工作所需要的專業(yè)能力、方法能力、社會能力三位一體的教學內容體系；教學組織與實施是以學生為主、老師為輔的師生互動的過程，理實一體化的教學模式，課程標準以職業(yè)標準為依據，學生通過學習獲得與工作崗位一致的能力，把工學結合的思想貫穿在整個課程教學過程中。本課程嵌入數控機床裝調與維修工職業(yè)資格標準，理論聯系實際，以任務為學習載體，采用理實一體化的教學模式。以數控機床安裝調試與維修的過程為主線，設計學習情境，在學習情境內學生完成安裝調試與維修任務。根據教學內容的組織，設計相應的教學計劃。上述教學內容，學生在完成過程中，全部采用任務驅動的方式，在任務二和任務三實施過程中，學生在完成任務的過程中對遇到的問題可以查閱故障診斷手冊，可以通過手機APP上網查看知識點微課，學生完成任務書要由小組一起進行PPT匯報，對完成任務的情況進行匯報總結。以其中任務三中的一個子任務為例，教學過程如下表所示。在每次的教學過程中注意體現學生的主導地位，教師加以引導，報告完成后仔細進行討論、分析，目的是學生掌握技能。
五、結論
通過教學改革，教師因材施教，學生既能在輕松的環(huán)境中學習和獲取理論知識，也能鍛煉學生的操作技能，是對培養(yǎng)適應市場需求人才的教育教學模式的一種有益探索。
參考文獻：
［1］王道林，朱秀琳．機械制造基礎．工學結合特色課程建設研究［J］．南京工業(yè)職業(yè)技術學院學報，2007（12）：78-79．
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《數控機床維修》是數控機床應用技術專業(yè)的一門專業(yè)課，主要介紹CNC機床的安裝工藝、機械調試及驗收、CNC機床的機械結構特點、典型CNC系統(tǒng)的原理、參數設置、PLC編程及接口、伺服及主軸的調整、數控機床常見故障的查找與維修方法等內容。通過本課程的學習使學生熟悉數控機床故障診斷與維修技術，掌握數控機床日常維護、保養(yǎng)和故障排除方法。
數控機床一般由CNC裝置、輸入/輸出裝置、伺服驅動系統(tǒng)、機床電器邏輯控制裝置、機床床身等組成，數控機床的各部分之間有著密切的聯系。數控機床本身的復雜性使其故障具有復雜性和特殊性。有些故障的現象是機械方面的，有些故障的現象是電氣方面的，有些故障是由電氣方面和機械方面共同引起的。學生平時接觸較少或者根本沒有接觸過，因此普遍感覺深奧難懂，容易產生畏難、抵觸的情緒，如何上好該門課呢？針對這種情況，本文對技工院校數控機床維修課的教學做些探索。
教師教和學生學的這種教學模式早已成為教師的教學習慣。職業(yè)技術教育對教師素質提出更高的要求，其中最重要的一條就是要增強動手實踐能力，突出職教特色。在數控機床維修課教學中，要做到這一點，主要有三條途徑：
一、培養(yǎng)學生學習的興趣
學生學習興趣的高低，和老師的課堂教學藝術是分不開的。
課堂教學中要努力營造一個好的學習環(huán)境，經常找一些我們實際生活中的例子來證明書本中的理論，使學生產生求知欲，調動其學習的積極性。比如，在講數控機床伺服系統(tǒng)的故障診斷與維修時，伺服系統(tǒng)的工作原理很難理解，我就引導學生們回憶小時候玩的遙控汽車，汽車在自己手中遙控器的控制下，不斷地前進、后退，有時候又不小心撞到障礙物，甚至陷入爛泥地里出不來。這時候汽車可能就會出問題，那問題會出現在哪里呢？這樣一來，同學們就開始擴展思維。有的提出是它的小馬達功率太小，有的提出它的小馬達容易壞，還有的提出遙控器的信號不太靈敏等等。不斷地引導學生將遙控汽車的故障和數控機床伺服系統(tǒng)的故障聯系起來。同學們的興趣產生了，課本上的死理論就變活了。以此來活躍課堂氣氛，激發(fā)學習興趣，引發(fā)求知欲望，實現教學目標。
二、注重實習教學
理論教學和實習教學是相輔相成的，二者缺一不可。理論教學是實習教學的基礎，實習教學是理論教學的深化。利用實習課進一步提高學生的學習興趣，是教好數控機床維修課程的重要手段。對于技校生而言，應該更加注重實習教學。實習教學是培養(yǎng)綜合能力的最佳途徑，只要思想上重視，物質上保障，工作中認真，就能搞好實習教學。
數控機床維修的實習教學主要是讓學生掌握數控機床各部件及數控系統(tǒng)的故障診斷方法和維修技術的【1】。在進入實習前，應對學生進行安全知識教育與故障檢修規(guī)程的訓練，讓學生養(yǎng)成良好的操作習慣，逐步引導他們了解可能發(fā)生事故的過程，安排他們干一些沒有危險性的工作，逐步習慣，漸漸進入角色，過渡到新的學習環(huán)境。在實際的操作中，心理障礙的產生嚴重影響教學質量，換句換說，學生的興趣和心理因素是有很大關系的。技校生的心理素質較差，思想情緒不穩(wěn)定，當接觸實際機床線路時，看見錯綜復雜的線路容易灰心喪氣，常感到"心有余而力不足"。尤其是一些女生缺乏單獨操作能力，過分的安全需知使女生在解決實際問題的技能方面與男生相比顯得"先天不足"。培養(yǎng)學生面對困難不畏懼，強化心理素質的訓練是實習教學成功的前提條件之一。
學生的認識是從簡單到復雜逐步深化的漸進過程，在進行數控機床電氣線路故障排除前，學生已完成電力拖動控制線路安裝、調試的實習。對于綜合的數控機床線路，首先應化整為零，逐步加深難度，進行綜合練習。同時，要肯定成績，鼓勵學生大膽動手，化消極因素為積極因素，變被動為主動，使學生樹立戰(zhàn)勝困難、戰(zhàn)勝自我的信心【2】。從學生的實際出發(fā)，既考慮大部分學生的情況，又顧及個別學生的特點，在教學中要正確靈活地運用教學方法，以階段測驗為主，重復多次訓練，引導學生掌握正確的排故方法。
實習結束，實習教師要結合當天訓練課題的完成情況，總結學生的操作練習情況，肯定成績、指出不足，分析原因，指出解決辦法。如在數控車床四方刀架的安裝、調試及驗收實習教學結束后，有的學生刀架已經安裝完成了，卻出現了接通電源無法運轉的現象，這時，要引導學生分析四方刀架通電后無法運轉的原因，并指出正確的解決方法。同時要對教學過程中學生的操作態(tài)度、實習效率、安全和文明生產的情況進行總結，逐步提高學生的操作技能和生產經驗，鞏固教學成果，促進教學質量的全面提高。
三、加強實踐性教學
加強實踐教學是學生學好這門課程的重要手段之一。
企業(yè)對一線技術工人素質需求趨向應用型、實干型、復合型人才，這種人才表現為淡化文化、精化理論、強化技能；要求基礎知識扎實，技術理論先進，操作技能規(guī)范、熟練；動手能力強，應用能動強，解決實際問題能力強【3】。
針對這些表現和要求，首先，教師可組織學生到有關工廠參觀，進行現場教學。其次，教師應該鼓勵學生參加社會實踐，到生產實際中去鍛煉。使學生樹立實踐第一的觀點，學習工人師傅吃苦耐勞的精神，培養(yǎng)學生熱愛勞動、熱愛勞動人民、熱愛數控維修事業(yè)的精神，更加明確今后的學習態(tài)度和方向。從生產實際中發(fā)現問題，解決問題，總結實踐心得，提高自身素質，達到企業(yè)的錄用標準。比如說，學生們到工廠去，才會看到技術人員總在不斷地翻閱外文說明書等外文資料。這樣，學生們就會明白在校學習外語的重要性，尤其是專業(yè)外語，因為國內的數控系統(tǒng)主要依靠進口，其配套的說明書、資料往往是外文資料。作為一個維修人員，最好能具備專業(yè)外語的閱讀能力。
教學方法是職業(yè)教育的重要內容之一。教學有法，但無定法。關鍵是要正確處理好教與學、理論與實踐、知識與能力、課堂教學和實習教學等間的關系，做到以學生為中心，以能力為本位，以激勵賞識為手段，探索出適合學生實際的教學方法。
【參考文獻】
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“以學生為主體，以能力為本位”是職業(yè)學校教學改革的方向。基于工作過程的教學模式，讓學生在“學中做，做中學”，達到對知識的理解和技能的提高。為了突出這一目標，在《數控機床故障診斷與維修》課程教學中，根據企業(yè)現場故障診斷與維修的實際過程，及學生的認知規(guī)律對教學內容進行整合并進行教學改革，使學生的學習過程與工作過程一致，學習任務與工作任務一致。
一、基于工作過程教學模式的內涵
基于工作過程教學模式的實質是課程內容和結構追求的不是學科架構的系統(tǒng)化，而是工作過程系統(tǒng)化，其強調的是教學過程與工作過程的深度融合，將理論知識、實踐技能和自主學習能力并舉進行。以基于工作過程教學模式為理念的教學改革，要求通過職業(yè)崗位分析，開發(fā)出一系列的典型工作任務，按照人的職業(yè)能力形成規(guī)律進行序列化，最后形成學習領域的課程，當然其符合教學規(guī)律和課程規(guī)律。基于工作過程教學模式以崗位（群）涵蓋的典型工作任務為教學載體，教學內容指向工作的目標、內在規(guī)律、前后銜接以及活動所涉及的相關知識。基于工作過程教學模式，是以培養(yǎng)能力為主線，按工作過程的不同工作任務的相關性來實現知識和實踐技能的整合的“串行”體系。這類課程具有明顯的職業(yè)特點，符合或貼近本專業(yè)畢業(yè)生面對的崗位（群）的能力要求。
二、《數控機床故障診斷與維修》課程改革的必要性
（一）課程分析
隨著數控機床和數控設備在現代制造行業(yè)的迅速普及，我國在2006年將數控機床維修工列入到勞動和社會保障部的新職業(yè)，因此，大多數職業(yè)院校在數控技術專業(yè)或機電專業(yè)都開設了《數控機床故障診斷與維修》課程。該課程的主要任務是培養(yǎng)學生在數控機床診斷與維修方面具有分析問題與解決基本問題的能力，使學生確立《數控機床故障診斷與維修》的基本思路與原則。其前導課程有：《機械基礎與技能》、《液壓與氣動技術》、《數控機床電氣控制》、《數控機床機械裝調》、《數控系統(tǒng)安裝與調試》，其后續(xù)課程為頂崗實習。本門課程是一門理論與實踐結合很強的課程，要求學生能夠利用故障診斷理論和相關專業(yè)知識，確定故障點，并進行故障排除。
（二）課程教學面臨的問題
本課程在教學中主要面臨的問題有：（1）課程教學中涉及的知識面廣，如數控系統(tǒng)、數控機床硬件組成、機械結構、電氣控制、電工電子、液壓與氣動、檢測技術等，雖然已經安排了相關的前置課程，但是由于在前期教學中，學生大都只是孤立的接受知識，而本課程是將這些知識集中到一門課程當中，加之職業(yè)學校學生的文化基礎相對比較薄弱，大部分同學感到學習難度大，不能對知識進行綜合應用。（2）數控系統(tǒng)的品牌多，更新快，不同品牌、不同型號的數控系統(tǒng)，其結構、故障診斷方法、參數設置存在一定的差異。而在本課程的課堂教學中一般只是以一種數控系統(tǒng)為載體進行教學設計與安排，缺乏對《數控機床故障診斷與維修》方法能力的培養(yǎng)，因此，很難培養(yǎng)走出校門就基本滿足企業(yè)需要的數控維修調試人員。（3）大多數學校由于設備、儀器以及課時等的限制，教學中，并不對設備進行拆卸，而是以一些認知性的實驗代替實訓課，或者只是對老師設定的簡單故障點進行排除，實習時間不能得到有效的保證，學生的實踐能力、綜合動手能力難以提高，在很大程度上使《數控機床故障診斷與維修》課程的理論教學和實踐教學嚴重脫節(jié)，從而影響了教學效果，不能滿足現場對數控機床維修工的需求。
三、基于工作過程的《數控機床故障診斷與維修》課程體系構建
通過深入企業(yè)調研，了解職業(yè)崗位對人才的要求，并對本校數控專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)情況進行跟蹤調查，結合職業(yè)學校學生的現狀，參考“數控機床故障診斷維修工”職業(yè)標準，對《數控機床故障診斷與維修》課程的教學目標、教學內容、教學方法、課程評價體系按照基于工作過程的教學模式進行重新構建，力求體現職業(yè)教育的技能性、應用性、創(chuàng)新性特色，著重培養(yǎng)學生的實踐應用技能和處理實際問題的能力，力求達到理論夠用、技能過硬并具有可持續(xù)發(fā)展。
（一）制訂教學目標
按照“以能力為本位、以就業(yè)為導向”的職業(yè)教育指導思想，制訂出《數控機床故障診斷與維修》課程的教學目標為，培養(yǎng)學生的素質目標、知識目標和能力目標，完全符合專業(yè)人才培養(yǎng)方案對本門課程的要求。知識目標包括：認識數控機床的硬件、軟件構成；掌握CNC數控裝置的構成及電氣連接與調試方法；掌握數控系統(tǒng)參數類型及調整方法；掌握伺服驅動系統(tǒng)的安裝、調試與維修方法；掌握數控機床主傳動系統(tǒng)的構成及機械結構的維護、維修方法；掌握數控機床進給傳動系統(tǒng)的構成及機械結構的維護、維修方法；掌握數控機床的刀庫及換刀裝置的構成及維護、維修方法；掌握數控機床的驗收、安裝與調試及日常保養(yǎng)的注意事項與基本步驟。能力目標包括：能識讀機械、電氣系統(tǒng)圖紙，看懂機床說明書及維修資料；具備一定的資料查閱與整理能力；能正確使用常用的機床維修工具、儀器、儀表等；具備典型故障分析與排除能力；能正確利用數控機床的自診斷功能進行故障排除；能進行機械部件的安裝、調試與精度檢驗；能對故障原因、維修過程進行正確、全面的總結。素質目標包括：具備“6S”的基本素養(yǎng)，學生具有高度的安全意識；培養(yǎng)學生規(guī)范調試與維護數控機床的職業(yè)素養(yǎng)；培養(yǎng)學生溝通協(xié)調能力，具有團隊合作意識；培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力。
（二）確定教學內容
基于工作過程的課程教學內容要求以典型項目為載體，讓學生在真實或接近真實的實踐情境中獲得知識和技能。通過開展企業(yè)調研、召開企業(yè)專家研討會和企業(yè)員工座談會等多種途徑，獲取典型工作任務，并結合數控機床維修工的國家職業(yè)技能鑒定標準對典型工作任務的教學內容進行整合，確定出《數控機床故障診斷與維修》八個不同的學習情境，并精選了企業(yè)現場典型的維修案例作為教學任務，這些典型維修案例具有較寬的覆蓋范圍。工作任務按照由易到難、由簡單到復雜的順序來安排教學，便于學生學習，具體內容見表1如下。
四、基于工作過程的《數控機床故障診斷與維修》課程教學實施
（一）教學準備
基于工作過程的課程教學模式主要體現的是學生的主體作用，讓學生在完成項目任務的過程中獲取知識和技能。因此，教師必須在課前做大量的準備工作，以保證課堂教學的順利完成。針對《數控機床故障診斷與維修》的課程特點，在項目教學開展之前，教師主要做好以下工作。
1.提前設置好故障點，并對故障進行多種方法的分析與排除。
2.準備機床說明書、故障記錄單、電氣原理圖、機械結構圖、故障分析與排除所用的工具、儀器、儀表。
3.按照故障分析與排除過程設計學習頁，讓學生能參考學習頁在小組討論學習的基礎上自主完成項目任務。
4.為了提升學生的技能，還應準備相應的工作頁，以保證學生能真正掌握項目所涵蓋的知識點。
5.依據學生特點和項目的實際要求，做好自評表、互評表，及時進行課堂評價，為過程性評價積累資料。
（二）課程教學實施過程
《數控機床故障診斷與維修》的基本過程是故障勘探—故障點確定—故障排除。依據這個過程并按照項目教學法的基本步驟組織教學，具體教學實施過程如下。
1.設置情境，明確任務。采用故障再現的方法，引導學生觀察故障現象，并下達任務書，發(fā)放學習資料，同時進行安全教育。
2.搜集信息，制訂計劃。按照異質分組的原則，將5人分成一組，將學生分成討論小組；組長帶領組員到現場進行實地勘探，采用“望、聞、問、切”的方法，充分了解故障現象，查看故障記錄單、搜集相關的資料。采用“頭腦風暴法”，指導學生從數控機床的機械結構、數控系統(tǒng)、電氣控制等方面進行全面深入的分析，并制定該故障診斷與維修的實施計劃，完成工作頁中“學習任務表”的填寫，進行小組成員的任務分工。
3.確定診斷流程。按照實施計劃表，指導學生參考學習頁、教材和相關技術資料，從故障現象出發(fā)，根據故障機理，羅列出多種可能產生該故障的原因，然后通過交換、隔離等方法對這些原因逐點進行分析，并排定主次；對重點過程和知識點，教師進行指導和講解；制訂故障診斷維修流程方案，小組討論可行性，老師對小組方案進行完善，最終形成合理的診斷流程。
4.故障分析與排除。學生按照制定好的診斷流程圖，參考學習頁的步驟，進行故障點的確定與排除；這個過程要求學生要注意分工協(xié)調，注意安全，采用邊診斷、邊維修、邊調試的方法，直至數控機床恢復正常；教師巡回指導，及時糾正課堂出現的問題。
通過將《數控機床故障診斷與維修》的實際工作過程與項目教學法的課堂組織環(huán)節(jié)有效結合，讓學生在完成《數控機床故障診斷與維修》的過程中，自主探究、相互討論，獲取知識，提升技能，取得了較好的效果。
篇7
1數控中心ATC裝置結構特點及換刀控制分析
1.1結構特點。ATC裝置主要由刀庫、刀具、主軸、拉桿、換刀臂升降液壓缸、換刀臂等部分組成[2]。刀庫的功能是存儲整個數控加工中需要的各種型號道具，并根據系統(tǒng)程序指令，將下一步加工所需刀具準確的運送到換刀位置，同時接收上一步加工過程中所使用的刀具。傳統(tǒng)數控換刀時需要將主軸上的刀具送回刀庫，然后才能從刀庫中取出新刀具，由于這兩個動作分別運行，導致換刀時間較長、加工效率較低。隨著數控技術的不斷發(fā)展，數控加工中心采取機械手同時完成還刀、取刀操作，提高了加工效率。ATC裝置的驅動方式主要三種形式：交流異步電動機驅動，換刀成本低、定位準、穩(wěn)定性好、速度快，通常用于比較頻繁換刀的中小型數控加工中心；伺服驅動，根據T代碼指令執(zhí)行動作，換刀精度高、成本高、穩(wěn)定性強；液壓驅動，需要足夠的液壓動力，運動速度及準確性受到環(huán)境、油溫、油壓等因素的影響，用于不需要頻繁換刀的大中型數控加工中心。1.2換刀控制。ATC裝置刀庫中的選刀方式主要有四種：刀具編碼方式，對刀具進行編碼并且采用特殊的刀柄結構，換刀時只需根據相應的編碼就能找到刀具，雖然編程代碼簡單，但刀柄結構較為復雜，容易出現問題；刀套編碼方式，對刀座進行編碼，該方式顯著的特點是刀具用完之后必須放回原位，降低了加工效率；順序選刀方式，將刀具按照加工的順序依次放入刀座中，一旦加工順序發(fā)生改變，就需要重新裝入刀具，即使是不同的加工工序采用相同順序的刀具，也需要重新裝入。雖然該方式控制比較簡單，但控制效率較低；隨機選刀方式，利用存儲器的數據表結構，在換刀時同步更新刀具、刀座與主軸之間的關系，刀庫換刀與主軸換刀可以同步完成，與前面三種方式相比，該方式加工效率高，滿足現代化的數控加工生產需求[3]。
2數控加工中心ATC裝置常見故障診斷及處理方法
在數控加工過程中，ATC裝置經常出現故障，根據上述的ATC裝置結構及換刀控制原理的分析，對于ATC裝置常見故障診斷、原因分析及處理方法歸納如下。2.1刀套破裂原因分析：裝入刀具時損壞、刀套未定位前有倒刀動作或未回位定位前刀盤旋轉。故障處理：更換刀套、調整刀盤定位接近開關。2.2刀庫無法運轉原因分析：電壓不正常、氣壓低、磁簧開關故障、電線松動。故障處理：檢查電源是否良好；調整氣源壓力；每一個開關是否正常工作、電線是否接好。2.3傳動馬達燒壞原因分析：組件不能運轉、刀具超重、剎車燒壞、電源缺相、電壓不正確。故障處理：檢查刀套滑動部位是否運轉順暢；檢查刀具重量是否超過規(guī)定值、檢查剎車器線圈是否損壞；檢查電源是否缺相及電壓等級是否匹配。2.4換刀時出現刀具掉落及拉刀現象原因分析：刀具太重造成刀臂變形、刀臂及刀具的夾刀點的校正不正確、刀具被撞擊變形、刀套內的加緊彈簧已疲勞。故障處理：在換刀之前檢查刀具質量；重新校正；換新刀臂并重新調整；調整并更換彈簧。2.5倒刀時刀掉落原因分析：刀具質量超過限定值、刀套內的彈簧夾力不夠、刀套沒有定位好。故障處理：檢查總質量；調整或更換。2.6刀套準備好后無法正常降落原因分析：刀具過重或過長、汽缸泄露、刀具松動、氣壓低。故障處理：確定刀具重量及長度；檢查汽缸；緊固螺釘；檢查氣壓。2.7換刀時無法回歸原因分析：電線接觸不良、刀臂彎曲。故障處理：用換刀命令來進行換刀動作，檢查電線故障；扳手旋轉，如旋轉后仍然無法回歸，則需要更換刀具。
3結束語
綜上所述，數控加工中心ATC裝置常見故障有很多，只有掌握其控制原理及裝置結構，對已經發(fā)生故障及維修方法進行總結歸納，以后遇到類似的故障就能大大提高維修效率，降低對人力物力資源的耗損，對于數控機床的日常維護和應用具有重要的現實意義。
作者:卞仕新 單位:江蘇省寶應中等專業(yè)學校
參考文獻：
篇8
《數控機床故障維修》課程是以培養(yǎng)具有獨立排除數控機床運行故障能力的人才為目標，為滿足數控機床制造和使用行業(yè)對數控機床安裝調試維修崗位的工作需求而設置的一門數控設備應用與維護專業(yè)的核心課程。該課程圍繞數控機床實際運行故障的診斷與排除工作，培養(yǎng)學生依據工作任務單，運用常用數控設備維修工具，借助機床安裝與調試說明書、參數設置表及故障報警信號等，提出故障排除思路，經濟快速地確定故障部位，掌握簡單典型故障的排除方法，按照標準規(guī)范進行數控機床的故障診斷工作，并對已完成的工作進行記錄存檔，自覺安全作業(yè)及“5S”的工作能力。該課程具有很強的實踐性，若采用傳統(tǒng)的“粉筆+黑板”的教學模式和單一的理論考核方法，學生被動地接受、記憶、再現，將可能產生“教師累，學生睡”的結果，無法滿足高職教育培養(yǎng)面向生產、建設、管理、服務第一線工作需要的高技能人才的培養(yǎng)目標。針對這種狀況，筆者做了一些探索。
行動導向教學的內涵
行動導向教學源自德國，是在德國“雙元制”職業(yè)教育改革中產生和發(fā)展起來的。德國的實踐證明，行動導向教學有助于調動學生學習的自主性、積極性，變被動接受為主動探索，有助于培養(yǎng)學生的專業(yè)能力、方法能力、社會能力、創(chuàng)新能力等，使學生更有效地形成必要的職業(yè)能力。由于行動導向教學法對于培養(yǎng)學生具有十分重要的作用。因此，該教學法被譽為德國職業(yè)教育的“銳利工具”。在德國，運用行動導向教學法已經產生了良好的教學效果，很多國家都在效仿德國的做法。要發(fā)揮行動導向教學在職業(yè)教育中的優(yōu)勢。筆者認為，首先，要更新傳統(tǒng)的教學觀、知識觀、學習觀、評價觀等，要變“知識本位”為“能力本位”，要重視“教學做”合一，要強調“為行動而學習”和“通過行動學習”，要以職業(yè)活動為導向，提高學生綜合能力，要培養(yǎng)學生“學會求知，學會做事，學會共處，學會生存，學會學習”。其次，實施行動導向教學不僅要重視教學理念的應用，也要重視具體教學方法的應用。
行動導向教學的應用
（一）合理設計學習情境
在行動導向教學中應強調學習情境的設計，要求建構合理、科學的學習情境，讓學習者在其中進行自由探索和自主學習。
《數控機床故障維修》課程學習情境的設計有以下原則：
1.貼合數控機床維修工作的實際情況，圍繞解決數控機床實際故障、調節(jié)常用數控參數設計學習情境。
2.主要按照機床工作過程設計學習情境。按照實際操作機床的工作過程，從機床上電到啟動數控系統(tǒng)、主軸系統(tǒng)、進給系統(tǒng)到最后零件加工，針對每一步工作過程中可能出現的故障，選取有代表性的故障現象為教學載體，完成學習情境的設計。
3.兼顧機床參數的設置和調節(jié)工作設計學習情境。在學習情境的設計中也要考慮到在數控維修過程中還要涉及數控系統(tǒng)參數的設置和調節(jié)，所以，應專門設計數控系統(tǒng)參數調節(jié)的學習情境。
4.按照循序漸進的原則設計學習情境。將數控機床的多發(fā)故障進行歸類，構建典型學習情境，將每個情境作為大類，以小的故障現象作為該學習情境的載體，對小的故障現象進行知識引入、故障排除，突出故障排除由簡單到復雜，由單一到復合的循序漸進的過程，選取比較常用的、重要的參數設置作為學習情境，重視參數設置方法的培養(yǎng)。
5.每一個學習情境都應是一個完整的排故或參數修改的過程。按照以上原則，最終構建成8個典型的學習情境（如表1 所示），在學習情境中包括數控系統(tǒng)技術、伺服驅動技術、變頻技術、PLC技術、傳感檢測技術、接口技術、數控編程技術等多種技術和多門學科的知識。
（二）研究教學方法、實施行動導向
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1說課思路
教育觀念直接影響課堂教學，從傳統(tǒng)的教學觀念轉變到現代職教的先進理念，是新時期對職教發(fā)展提出新的要求。如何在課程設計和教學技能方面得到提升，新的教學形式、教學方法、教學模式如何真正轉到以學生為主體，以教師為主導的軌道上來，是職業(yè)院校發(fā)展迫切需要解決的問題。把課程建設作為提高人才培養(yǎng)質量的核心，它既符合高等教育的規(guī)律，又是我國高職院校人才培養(yǎng)薄弱環(huán)節(jié)所在。通過說課，理解課程性質、內容和教學環(huán)節(jié)設計更加透徹，把專業(yè)核心課程的典型教學情境分解為現場教學、課堂教學、實訓教學，讓教師在課程教學內容設計上真正解決“教什么，誰來教，在哪教，怎么教、學什么、怎么學”的問題。從而使工學結合滲透到人才培養(yǎng)的每一個環(huán)節(jié)，使專業(yè)建設與課程體系改革有機結合起來。
按照課程設計的一般流程理順說課思路，涵蓋內容包括：課程定位、教學內容設計、教學方法、教學保障條件、考核方式、教學效果等。在說課設計過程始終關注一下熱點：
1.1 調動學生的學習熱情目前高等教育所面對的最大挑戰(zhàn)之一是學生的消極學習態(tài)度。積極探索如何實現從封閉的教學過程向開放的教學過程轉化。 讓學生建立起自信心，真正讓學生成為學習的主體，主動學習、快樂學習，研究性學習、創(chuàng)造性學習，培養(yǎng)終身學習的意識和基本能力，開發(fā)學生喜聞樂見的專業(yè)課程非常必要，打破傳統(tǒng)的縮減本科課程和教材內容作高職課程設置的教學模式。參照真實生產環(huán)境、按照真實生產過程，開發(fā)生產實訓課程和教材，設置實訓教學內容，在真實的生產車間進行實訓教學，以期達到最佳教學效果，真正實現學生零距離就業(yè)。
1.2 課程與教材匹配要又快又好的培養(yǎng)技能型專門人才，關鍵在于提高教學質量，開發(fā)適應高職教育的課程和教材，以激發(fā)高職學生學習熱情，讓學生盡快掌握具備適應職業(yè)崗位能力要求的職業(yè)技能，為進入職業(yè)領域作準備的技術與職業(yè)教育應為工作能力強、愉快的職業(yè)生涯奠定基礎，使學習者獲得某一領域內的若干職業(yè)所需要的廣泛知識和核心技能，使個人在選擇職業(yè)時不至于受限制，且能在日后的職業(yè)生涯中從一個職業(yè)轉到另一個職業(yè)；同時為初次就業(yè)包括自謀職業(yè)，及就業(yè)后的培訓提供充分的專業(yè)準備；在知識、技能和態(tài)度諸方面提供一個基礎，以便在個人職業(yè)生涯中的任何時侯都能接受繼續(xù)教育，提高就業(yè)質量和個人職業(yè)具有更好的發(fā)展空間。
1.3 課程設計“三接軌”專業(yè)核心課程設計與就業(yè)需求接軌、與行業(yè)(職業(yè))標準接軌、與國際高等教育人才培養(yǎng)接軌。首先應考慮到社會和就業(yè)市場的需求，并按照就業(yè)崗位所需技能有針對性地進行課程設置。其次將勞動部門的職業(yè)標準融入我們的課程設計，為學生提供未來可能從事職業(yè)必備的知識與技能。另外，將課程的設計與國際人才的標準接軌，也是我們不斷探索與追求的一個目標。
2說課內容
2.1 課程定位
2.1.1 人才培養(yǎng)模式與方案研究通過調研典型企業(yè)、行業(yè)專家和已畢業(yè)到企業(yè)就業(yè)的學生，了解相關業(yè)務規(guī)格、能力目標及滿意度，不定期召開專業(yè)指導委員會會議等方式，充分聽取意見，以此確定人才培養(yǎng)模式，制定人才培養(yǎng)方案，構建符合企業(yè)職業(yè)技能要求的專業(yè)課程體系。經過這種方式制訂出的教學計劃突出專業(yè)課程的職業(yè)定向性，培養(yǎng)出的學生真正滿足職業(yè)崗位（群）的需求。
2.1.2 職業(yè)崗位通過分析得出數控設備應用與維護專業(yè)的職業(yè)崗位及能力要求：①數控機床裝調：能勝任數控設備的生產、檢測、裝調等工作；②數控機床維護：能勝任數控設備的檢修、維護及日常保養(yǎng)工作；③數控機床銷售及售后服務：能勝任數控設備的銷售及售后服務等工作。
2.1.3 人才培養(yǎng)模式數控設備應用與維護專業(yè)以校企共建專業(yè)為人才培養(yǎng)實施途徑，創(chuàng)新完善“三標耦合、三級遞進、五個共建”人才培養(yǎng)模式，如圖1所示。
以提高數控機床使用企業(yè)和數控機床生產企業(yè)數控機床裝調維修崗位所需的數控機床機械裝調、電氣裝調、聯機調試、維修維護能力為核心；將數控機床裝調維修工的職業(yè)資格標準和企業(yè)崗位標準要求的典型工作任務進行分析、提煉、規(guī)整，再結合專業(yè)調研與本院實際情況、依據職業(yè)認知和職業(yè)成長規(guī)律，構建職業(yè)能力“三級遞進”的人才培養(yǎng)方案；然后在人才培養(yǎng)體系中根據各學習領域組合課程，編寫課程教學標準，完成職業(yè)資格標準、企業(yè)崗位標準、課程教學標準的“三標耦合”，實現教學內容的標準化、系列化。通過實施職業(yè)基礎能力培養(yǎng)、職業(yè)專項能力培養(yǎng)、職業(yè)綜合能力培養(yǎng)的“三級遞進”能力培養(yǎng)，全面提高學生職業(yè)素養(yǎng)、職業(yè)能力、創(chuàng)新精神與創(chuàng)業(yè)能力、可持續(xù)發(fā)展能力。與典型企業(yè)深度校企合作共建人才培養(yǎng)方案、共建專業(yè)課程、共建實訓教學基地、共建師資隊伍、共建教學課堂。
2.1.4 課程體系數維專業(yè)的課程體系如圖2所示，《數控機床裝調生產實訓》屬于職業(yè)專項課程，先修課程包括《數控原理與系統(tǒng)》、《機械測試與裝配技術》、《機床電氣控制與PLC》、《機床拆裝測繪實訓》等課程，后續(xù)課程有《數控機床故障診斷與維護》《頂崗實習》等。本課程在整個課程體系中十分重要，起承前啟后的連接作用。
2.2 教學內容與設計
2.2.1 教學設計理念行動導向，任務驅動：按照職業(yè)工作崗位，以“真設備、真項目、真要求”為基本要素，使課程教學內容與就業(yè)崗位的職業(yè)要求同步，在真實的生產車間進行實訓教學，以期達到最佳教學效果，真正實現學生零距離就業(yè)。以學生為中心：發(fā)揮學生的主體作用，重點關注職業(yè)能力培養(yǎng)與職業(yè)素養(yǎng)養(yǎng)成；以校企共建為平臺：上課教室為校企共建基地之車間；學校教師與企業(yè)專家共同育人，實現優(yōu)勢互補，體現其教學過程中的主導作用。
2.2.2 課程目標分析《數控機床裝調生產實訓》課程主要培養(yǎng)數維專業(yè)學生的專業(yè)能力、方法能力、社會能力，具體內容如下：
2.2.2.1 專業(yè)能力：①掌握整機裝配、調試的工作內容和工作流程；②能夠根據用戶技術參數要求正確配置系統(tǒng)；③能按工藝標準裝配數控機床機械及電氣連接線路；④能正確設置數控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)參數；能進行數據備份和恢復操作；⑤規(guī)范的使用工具和檢具，自覺地遵守安全操作規(guī)程及環(huán)境保護的工作要求；⑥能進行機床精度檢驗及補償，正確使用精度檢測儀器；⑦能進行機床的機電聯調并排除機械故障、電氣故障；⑧熟悉機床檢查驗收流程。
2.2.2.2 方法能力：①抽象與邏輯思維：能有邏輯地解決問題。②信息判斷與選擇：能在眾多信息中，判斷并選擇有效、有用信息。③學習的思想：隨時學習，隨時準備學習，并愿意深造提高。④系統(tǒng)認識：能對復雜問題，進行準確的信息處理、計劃，并執(zhí)行。
2.2.2.3 社會能力①身心健康：積極的人生態(tài)度，強烈的事業(yè)心和濃厚的工作興趣，對工作和生活有追求，有繼續(xù)努力的恒心。對社會的適應性，行為的社會規(guī)范性。②團隊協(xié)作：能與人合作，能考慮團隊成員的想法，不會一意孤行。③交流溝通：能較快與陌生人交流溝通，較好的親和力。④表達說明：能用書面和口頭形式，有條理地表達較復雜事物。
2.2.3 教學內容選取根據數維專業(yè)的崗位要求充分考慮課程的針對性適用性，以配置FANUC 0i數控系統(tǒng)的三坐標數控銑床為教學設計載體，選取《數控機床裝調生產實訓》課程內容分為四大教學情境：企業(yè)安全與文明生產、數控機床機械裝配鉗工、數控機床電裝工、數控機床調試工，以便完成本課程的教學目標（如2.2.2所述）。
2.2.4 教學內容規(guī)劃教學內容規(guī)劃如表1所示。
2.3 教學方法每一個學習情境都是一個完整的工作過程，學生都會經歷“資訊（信息收集）計劃（擬定方案）決策（制定方案）實施檢查評估（總結分析提高）”六個階段。在六步教學法實施過程中，充分體現教師的主導性和學生的主體性，指導教師起引導、答疑和示范指導作用，多種教學方法的交替使用，使得教學過程變得豐富多彩，充滿樂趣。同時將素質教育貫穿在整個教學活動中。
①咨訊：采用引導文教學法，準備相關教學資料、技術資料和網絡資源，讓學生明確任務：學什么？做什么？②計劃：采用講授、演示教學法，通過對學習任務分析，分組討論，制定學習方案將各種不同方案比較、選取優(yōu)秀方案。③決策：通過方案分析，推敲方案實施細節(jié)，由指導教師與學生一起決定最終實施的方案。④實施：采用演示、互動、討論、交流等教學方法，學生分組具體實施工作計劃，完成工作任務，指導教師進行巡回指導、回答學生的疑難問題，引導學生團隊協(xié)作、共同完成學習任務，互相幫助、共同提高。⑤檢查：通過學生自我檢查、同組學生相互檢查、小組之間學生交換檢查，指導教師教師最終檢查驗收，觀察學生任務完成情況。⑥總結匯報：采用激勵教學法，通過學生對學習任務完成情況的自我評價、小組成員相互評價及指導教師的總結講評，肯定成績，總結學習經念，改進學習中的不足，以期不斷進步。通過對每個教學情境的精心組織、策劃，按照六步教學法認真實施、總結，完全可以實現課程教學目標。
2.4 教學保障條件
2.4.1 師資隊伍《數控機床裝調生產實訓》課程由具有雙師資格的高職教師和具有豐富生產實踐經念的企業(yè)技術人員共同實施，達到理論實踐的緊密結合，理論支撐實踐技能的提高，實踐技能驗證理論的指導性，在教學活動中，教師和學生相互學習，共同提高。
2.4.2 實訓基地《數控機床裝調生產實訓》課程的教學實施地點是與學院有深度校企合作的數控設備生產企業(yè)的數控機床裝調車間進行，讓學生在真實生產環(huán)節(jié)學習，感受企業(yè)文化氛圍，實現學習與就業(yè)的零距離。本課程在生產車間實施教學已經進行三屆，教學效果良好。
2.4.3 教材及參考資料
2.4.3.1 實訓企業(yè)為學生提供相關實訓器材和工具量具和以下技術資料：①數控機床裝配（圖紙、工藝、裝配說明等）資料；②數控系統(tǒng)硬件連接說明書；③數控機床參數說明書；④數控機床維修說明書。
2.4.3.2 專業(yè)教研室為學生提供相關教材、專業(yè)課程網站及圖書資料和實訓報告冊。①學院與數控設備生產企業(yè)、數控系統(tǒng)生產企業(yè)、數控設備使用企業(yè)深度校企合作，開發(fā)適合本課程的專業(yè)教材《數控機床裝調生產實習指導書》；②相關學習書籍：《數控機床構造》、《數控機床裝配調試與故障診斷》、《數控機床結構原理與應用》等；③院級精品課程網站的《數控機床裝調生產實訓》課程及相關專業(yè)網站。
2.5 考核方式①過程考核。分小組對學習效果進行自評、互評和師評（學習態(tài)度、團隊協(xié)作及安全操作等情況）；每組集體討論，完成項目學習心得體會并匯報，對項目給出定量評價。②結果考核。以學生個體為單位對實訓內容隨機抽取項目進行實操和答辯。
3結論
《數控機床裝調生產實訓》課程是數維專業(yè)的專業(yè)核心課程，通過說課設計，實現以學生為中心，以能力為本位，真正實現高職教育的4個轉變，即：由單純的職業(yè)技能教育目的觀轉變?yōu)榛A加有限職業(yè)技能教育目的觀；由一次性教育觀轉變?yōu)榭沙掷m(xù)發(fā)展教育觀；由做事教育觀轉變?yōu)樽鍪陆逃c做人教育相結合的教育觀。①進廠學習模式很受學生歡迎，學習效果很好。②學生的操作技能得以增強，綜合素質有較大的提高。③教師的綜合素質提高很快，對學生的指導能力得到加強。
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篇10
《數控機床》課程涉及知識面較廣，它的教學內容包含有識圖能力、金屬材料、力學、機械傳動、公差、電氣控制、液壓控制、數控原理等專業(yè)知識，其專業(yè)性很強，離開了實踐環(huán)境，課程的教學達不到教學目標和教學效果，更談不上專業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)。本課程完全實施實踐是不能滿足教學內容系統(tǒng)化和基礎理論夠用的需求，根據本課程的特殊性，課程的教學應在虛擬仿真的環(huán)境中實施，完成數控結構、調試及保養(yǎng)等核心教學內容的學習。
2.實踐需求必須實施虛擬仿真
很多職業(yè)學校的數控機床課程教學缺少實習場所，目前添置的數控維修裝置一般采用實驗臺，對本門課程的教學不能完全適用。
3.教學改革必須實施虛擬仿真
很多學校的數控機床實驗室建設跟不上數控機床市場發(fā)展的步伐，仿真系統(tǒng)要做到數控機床硬件為較前沿狀態(tài)，能展現數控前沿技術。
二、《數控機床》課程與虛擬仿真的對接策略
1.數控機床虛擬仿真的特點
數控機床虛擬仿真的優(yōu)勢有投資小、直觀、安全、耐用無損耗，學生可以自由地操作演練，實現反復訓練及多種層次的實訓教學。直觀的數控仿真運行過程，采用三維動畫的方式能真實地反映數控機床各系統(tǒng)的工作原理，把抽象的、難以表達的原理內容變得生動、形象、逼真，教師可以控制原理的演示進程。
2.數控機床仿真制作的要求
（1）數控機床仿真必須實現三維結構設計
數控機床虛擬仿真軟件及課件必須能提供數控機床中各個組成部分零部件的三維實體造型，虛擬仿真中實現零件的360度的回旋查看，實現移動及縮放，充分反映各個零部件的真實結構，通過零部件的透明、隱藏和剖面屬性設置，使學生能深入清楚地觀察數控機床的內部結構，最終實施交互式教學。
（2）數控機床仿真必須實施虛擬拆裝
虛擬拆裝是理實一體化的直接體現，通過數控機床的虛擬零部件的拆裝，讓學生了解數控機床裝配的基本知識、工藝要求及拆裝順序，既可以實現Z向、Y向、X向伺服拆裝，也可以實現整機的機械拆裝。仿真拆卸中列出本實驗所需要用的設備、儀器、儀表、工具等，所有設備等均制作三維模型，并可跟真機一樣操作使用。根據仿真中提供設備、儀器、儀表、工具等的操作使用方法或使用說明書，學生可以方便地找到故障現象、故障設置點，總結出故障原因，設定故障排除過程。
（3）數控仿真中應包含保養(yǎng)與維護
按照數控機床保養(yǎng)的內容及規(guī)定，讓學生進行了仿真保養(yǎng)及日常維護的操作，實現理論與實訓一體化的教學目的。
（4）數控仿真應加強資源庫建設
通過豐富的多媒體素材、三維模型，交互操作的課例不斷充實，形成專業(yè)教學的資源庫；編制大量的試題，運用練習程序實現交互式練習，實現自學與訓練結合，實現自動評分與教學進度管理，最終實現學生的鑒定與考核。
仿真是一種教學手段，實施仿真后再實施真實的實踐體驗，既是對知識的體驗和再認識，也是對學生安全保護的一種方法。目前，學生安全問題放到一個很重要的位置上，實施仿真教學在多個環(huán)節(jié)上具有較明顯的優(yōu)勢特征，我們有理由相信：數控機床虛擬仿真教學是教學手段中不可缺少的一環(huán)。
參考文獻：
篇11
近年來，隨著我國數控設備的不斷普及，數控機床安裝與維修人員的短缺成為企業(yè)發(fā)展的瓶頸，嚴重制約我國數控機床產業(yè)的發(fā)展。“數控機床安裝與調試”這門課程旨在培養(yǎng)學生對數控機床的安裝調試能力，是機床操作、機電設備維修等技術人員必須掌握的崗位核心能力。因此，該課程在數控設備應用與維護專業(yè)的專業(yè)課程體系中處于核心地位。
一、以專業(yè)崗位能力為培養(yǎng)要求，明確教學目標
數控設備應用與維護專業(yè)學生主要從事數控機床操作、數控加工工藝與編程、數控機床安裝與調試、數控機床故障診斷與維修等工作。要勝任上述工作，必須具備機床操作和工裝裝調、工藝編制、程序編程、機床機械結構安裝調整、機床電氣安裝調試、數控系統(tǒng)安裝調試、機床故障排除和維修等能力。為滿足數控設備應用與維護專業(yè)崗位及崗位群的能力培養(yǎng)需要，將該專業(yè)原有課程進行了重新構建。“數控機床安裝與調試”課程開設在第三學期，共計64學時，4學分。
根據崗位能力要求，該課程以典型數控機床為對象，以培養(yǎng)學生專業(yè)、方法、社會這三個方面的能力為目標，如表1所示。
二、構建“以工作過程為導向、職業(yè)崗位能力為核心”的課程體系
（一）校企合作，基于工作過程的項目式教學
我院數控設備應用與維護專業(yè)是江蘇省特色專業(yè)，我院也是無錫市開放共享的數控設備維護維修實訓基地。定位上強調“高起點、高目標”，建設上必須“多渠道、特色鮮明”。校企合作是高職院校培養(yǎng)高素質技能型人才的重要模式。我院主動了解本地區(qū)和區(qū)域內各大企事業(yè)單位的用人需求，積極主動地與企事業(yè)單位溝通協(xié)商，先后與南通科技投資有限公司、無錫市海鴻精工機械制造有限公司等多家單位深入合作。根據企業(yè)急需的職業(yè)崗位知識和技能，制定切合培養(yǎng)目標的教學計劃和開課計劃，并與企業(yè)共同組織實施教學，對學生進行定向培養(yǎng)。本課程基于“工作過程為導向”，以“數控機床安裝調試工藝”為主線構建課程內容，內容由南通科技集團技術人員、專家及全體教師共同參與制定，完全按照數控機床生產企業(yè)的生產工藝流程來組織安排，課程的授課順序就是數控機床的生產工藝過程。
（二）以“崗位能力”為本，以“必需、夠用”為度
數控機床是典型的機電一體化產品，設備種類多、安裝與調試涉及的知識面廣、技能要求高，具有綜合性、復雜性的特點。依據數控機床裝調維修工國家職業(yè)標準及數控設備應用與維護專業(yè)培養(yǎng)目標，通過對企業(yè)調研，參照專家描述，聽取同行意見，結合支撐崗位能力的知識點，來確定本課程的教學內容。同時，摒棄傳統(tǒng)的、過多的理論講授，以符合實際應用為目的，以“必需、夠用”為度。教學內容設計是循序漸進的過程，尊重學生的認知規(guī)律，增強教學內容的針對性與實用性。
根據以上兩個原則，將課程的教學內容劃分為三個模塊，如表2所示。
作為我國職業(yè)教育的成功經驗，模塊化教學能夠在最短的時間、以最有效的方法使學生掌握某項技能。課程三大教學模塊按如下方式進行組織與安排。
模塊一：數控機床機械安裝調試。此部分教學將以加工中心機械安裝方法為主要講授重點。按照數控機床廠的裝配工藝流程，依次分解為導軌的安裝調試，軸承座的安裝調試，滾珠絲杠安裝與檢驗，床鞍與床身，工作臺與床鞍的裝配與檢驗，立柱與銑頭裝配，立柱與床身精度校正，加工中心精度檢驗等項目。目的是使學生掌握數控機床的裝配工藝及調試方法。
此模塊是本課程的一個重、難點。重點在于機械安裝調試，對機床的精度起著重要、直接的影響，而且機械安裝調試是學生畢業(yè)后主要從事的工作之一。難點在于難以真實復原生產企業(yè)完整的裝配工藝流程，部分項目實施起來難度較大。比如，項目4由于床鞍、工作臺等部件相對比較重，需要專用起吊裝置。同時，按照南通科技集團加工中心的實際組裝情況，2至3位熟練裝配工通常需要10天左右的時間完成一臺加工中心的裝配。在24個課時內完成整臺加工中心機械部分安裝調試的教學內容是非常困難的。因此，在這個模塊中，需選取部分具備操作性和可行性的項目作為考核重點。其他內容主要以傳授安裝、調試方法為主，并配以仿真教學軟件，動態(tài)演示裝配過程，模擬仿真安裝流程，幫助學生理解。
模塊二：數控機床電氣電路分析與檢測。此部分教學主要以數控維修實驗臺為基礎，現場進行數控機床電氣分析與檢測。該模塊劃分為3個項目，項目1為主電路分析，項目2為控制電路分析，項目3為電路連接檢測。目的是使學生能夠正確識讀數控機床電氣線路原理圖，并進行通電前的檢測。
模塊三：SIEMENS 840D數控系統(tǒng)調試。利用數控維修實驗室數控維修實驗臺和西門子實驗室的實驗臺進行數控系統(tǒng)調試。分為3個項目，項目1為數控系統(tǒng)硬件連接，項目2為基礎功能安裝調試，項目3為數控機床功能優(yōu)化。目的是使學生掌握SIEMENS 840D數控系統(tǒng)硬件連接關系及軟、硬件和調試過程。
三、改革教學方法和手段，發(fā)揮學生主體作用，提高教學質量和效率
（一）理實一體化，發(fā)揮學生的主體作用
將多媒體教學設備和數控機床同置一室，將專業(yè)理論課與實訓教學環(huán)節(jié)在教學內容上重新分解、整合，教學被安排在實訓室中進行。師生雙方共同完成某一個項目、任務，在這一過程中充分發(fā)揮學生的主體作用。
1.仿真教學
課程采用Onesoft虛擬數控機床培訓系統(tǒng)，使學生能夠從任意角度觀察數控機床的安裝及拆卸過程，這樣既給初學者提供了逼真的模擬操作環(huán)境，又可避免因誤操作造成數控機床的損壞。該軟件同時可以讓學生全面了解數控機床電路的原理及故障維護。
2.校內實訓
數控維修實訓室現有學院自主研制的SIEMENS 802S數控車床實驗臺和FANUC 0i Mate C數控銑床實驗臺等數控設備，主要進行數控機床電氣控制系統(tǒng)認識、電氣硬件連接、PLC調試、機床和系統(tǒng)參數設置等操作和訓練。
西門子數控實訓室是學院與西門子（中國）公司合作共建的實訓室，也是西門子公司在無錫的數控培訓基地。實訓室配有SINUMERIK 801、SINUMERIK 802S、SINUMERIK 802C、SINUMERIK 802D、SINUM-
ERIK 810D、SINUMERIK 840D系列數控系統(tǒng)的實驗實訓教學平臺，主要可進行數控系統(tǒng)各部件的電氣連接、數控系統(tǒng)各部分參數設定、PLC初始化、安裝、調試等操作與訓練。
（二）采用五步教學法，充分體現學生為學習主體
以模塊一中的項目2（軸承座的安裝調試）為例說明五步教學法的實施過程。
1.明確任務
教師引入案例：某臺加工中心Y軸在運動過程中出現聲音異常，初步判斷是Y軸前端軸承座安裝存在問題，分析出現該問題的原因和可能對機床造成的損壞。通過案例引導學生思考如何正確安裝軸承座。學生通過教師的講解，學習有關軸承座安裝調試的專業(yè)知識，并以小組為單位，采用分組討論、查閱相關資料等形式，研究方案、制定實施計劃。這一環(huán)節(jié)應鼓勵所有學生參與其中，并讓學生單獨完成。
2.示范講解
在任務實施之前，教師應對每組學生制定的計劃進行檢查，發(fā)現嚴重錯誤應及時指導學生修改。同時，教師應在每組實施之前，對軸承座安裝過程及調試方法可能出現的問題或危險性較大的環(huán)節(jié)，應重點提醒學生。如有必要，還應進行示范演示。
3.學生實施
學生分組按照制定的計劃實施任務，教師在巡回檢查過程中，若發(fā)現問題，應先讓學生自己解決，使其在解決問題的過程中得到鍛煉和提高，同時增強他們的自信心與成就感。
4.學生自檢
學生以小組為單位進行演練，學生根據“學生自檢表”在小組內部進行完善，修改操作中的不足之處，完成自我檢查。同時，每組應該派出一名學生代表進行自評。通過自我梳理，及時發(fā)現本組的不足，學習其他組好的思路和做法。這個過程是自我總結和相互學習的過程。
5.教師總結
最后，教師對本次任務進行綜合、全面的總結，并對每名學生在本次任務中的表現進行考核評分。
通過五步教學法，可以極大調動學生的學習興趣，充分體現“以任務為主線、以學生為主體、以教師為主導”的教學模式。
（三）校企合作，為學生提供實踐場所
南通科技投資集團股份有限公司前身為成立于1956年的南通機床廠，2006年12月由南通市政府實施重組成為國資控股的上市公司。南通科技是國內生產銑床、立式加工中心的重點骨干企業(yè)，設計年產數控機床20億元的生產能力。該公司與我院已有多年合作，主要為學生提供機械、電氣裝配，系統(tǒng)調試，精度檢測等項目的實習。學生在企業(yè)師傅的指導下實現輪崗實操培訓，熟悉一線相應崗位的實際操作流程與要求，同時熟悉企業(yè)環(huán)境，感受企業(yè)文化。在這過程中，學生的知識得到了運用，能力得到了鍛煉，部分優(yōu)秀學生在實習期間與實習單位達成了就業(yè)意向，實現了學校、企業(yè)的“雙贏”。
（四）在合作中提升學生的職業(yè)素養(yǎng)
針對學生具有較強的溝通、交流能力和表現欲望等特點，該課程同時采用團隊學習法。學生完成任務是以小組討論、協(xié)作操作和小組自查形式進行，每個小組5至6人。在協(xié)助完成任務的過程中，學生能夠發(fā)揮各自的認知能力，相互幫助、相互提示和分工合作。學生是學習者也是指導者，角色互換，以最優(yōu)結果完成任務，全面提升學生的職業(yè)素養(yǎng)。
四、打破傳統(tǒng)考核方式，以項目考核為基礎，體現過程性考核
考核方式在一定程度上對學生的學習起到督促作用，合理的考核方式可以使學生變被動學習為主動學習。全課程共安排6個項目進行分別考核。下頁表3為項目考核1評分標準，考核包括基本操作、現場考核、裝配圖的繪制、方案制定、項目總結和思考與練習六個部分。這六個部分涵蓋了項目完成的全部過程，充分體現了過程性考核。其中，基本操作涉及軸承座安裝調試的每個步驟，并配以相應的考核要求及分值。現場考核主要反映學生在操作過程中的安全文明、設備使用、工量具使用等情況。
五、改革成果及努力方向
（一）改革成果
在教學方法手段上，采用理論實踐一體化、五步教學法、校企合作、團隊學習法等多種形式。改變過去傳統(tǒng)教學模式，學生在做中學、學中做，充分發(fā)揮學生的主體地位，極大提高他們學習的主動性和積極性。
以工作過程為導向的課程開發(fā)使學生在學校學習的內容與企業(yè)工作過程中所需的知識和技能一致，畢業(yè)后學生完全能夠勝任企業(yè)的具體工作，實現了學校與企業(yè)的“零距離”接觸。畢業(yè)生走向工作崗位后，能在較短時間內適應工作崗位的需求。
（二）努力方向
由于設備數量、課時的限制，不能較好地發(fā)揮學生的動手能力，今后應重視設備資金的投入。與此同時，以小組為單位共同完成任務，容易出現“兩極分化”的現象，少數學生存在依賴心理。如何進一步完善、優(yōu)化考核方式也需要在教學實踐中不斷探索。
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篇12
隨著生產國際化的迅猛發(fā)展, 我國數控技術正迅速向各工業(yè)部門滲透, 數控技術在國民經濟中的地位也越來越高。數控技術重要組成部分——數控機床維修技術也應迅速適應數控技術飛速發(fā)展的要求。要培養(yǎng)一批數控機床維修人員, 掌握新知識, 總結新的維修診斷的方法和手段, 以適應我國數控工業(yè)的發(fā)展。
一、數控機床故障的分類
1、按數控機床發(fā)生故障的部件分類
(1) 主機故障。數控機床的主機部分, 主要包括機械、、冷卻、排屑、液壓、氣動與防護等裝置。常見的主機故障有因機械安裝、調試及操作使用不當等原因引起的機械傳動故障或導軌運動摩擦過大的故障。其表現為傳動噪聲大, 加工精度差, 運行有阻力。例如, 軸向傳動鏈的撓性聯軸器松動, 齒輪、絲杠與軸承缺油, 導軌鑲條調整不當, 導軌不良以及系統(tǒng)參數設置不當等原因均可造成以上故障。另外, 液壓、與氣動系統(tǒng)的故障現象主要是管路阻塞和密封不良, 因此, 數控機床更應加強治理和根除三漏現象的發(fā)生。
(2) 電氣故障。電氣故障分弱電故障與強電故障。
弱電部分主要指CNC 裝置、PLC 控制器、CRT 顯示器以及伺服單元、輸入、輸出裝置等電子電路, 這部分又有硬件故障與軟件故障之分。硬件故障主要是指上述各裝置的印制線路板上的集成電路芯片、分立元件、接插件以及外部連接組件等發(fā)生的故障。常見的軟件故障有加工程序出錯、系統(tǒng)程序和參數的改變或丟失、計算機的運算出錯等。
強電部分是指斷路器、接觸器、繼電器、開關、熔斷器、電源變壓器、電動機、電磁鐵、行程開關等電氣元件及其所組成的電路, 這部分的故障特別常見, 必須引起足夠的重視。
2、按數控機床發(fā)生的故障性質分類
(1) 系統(tǒng)性故障。系統(tǒng)性故障, 通常是指只要滿足一定的條件或超過某一設定的限度, 工作中的數控機床必然會發(fā)生的故障。例如, 液壓系統(tǒng)的壓力值隨著液壓回路過濾器的阻塞而降到某一設定參數時, 發(fā)生液壓報警使系統(tǒng)斷電停機; 機床加工中因切削量過大達到某一限值時, 會發(fā)生過載或超溫報警, 致使系統(tǒng)迅速停機等。
(2) 隨機性故障。隨機性故障, 通常是指數控機床在同樣的條件下工作時只偶然發(fā)生一次或兩次的故障, 有時稱此為“軟故障”。由于此類故障在各種條件相同的狀態(tài)下只偶然發(fā)生一兩次, 因此, 隨機性故障的原因分析與故障診斷較其他故障困難得多。一般而言, 這類故障的發(fā)生往往與安裝質量、組件排列、參數設定、元器件品質、操作失誤與維護不當以及工作環(huán)境影響等諸因素有關。例如, 接插件與連接組件因疏忽未加鎖定, 印制線路板上的元器件松動變形或焊點虛脫, 繼電器觸點、各類開關觸頭因污染銹蝕以及直流電動機碳刷接觸不良所造成的接觸不可靠等都可能產生隨機性故障。另外, 作業(yè)環(huán)境、電源波動與機械振動等原因均可引發(fā)此類隨機性故障。
3、按故障發(fā)生的原因分類
(1) 數控機床自身故障。這類故障的發(fā)生是由于數控機床自身的原因引起的, 與外部使用環(huán)境條件無關。數控機床所發(fā)生的極大多數故障均屬此類故障, 但也應區(qū)別有些故障并非本身而是外部原因所造成。
(2) 數控機床外部故障。這類故障是由于外部原因造成的。例如, 數控機床的供電電壓過低, 波動過大, 相序不對或三相電壓不平衡; 周圍的環(huán)境溫度過高, 有害氣體, 潮氣、粉塵侵入; 外來振動和干擾; 如電焊機所產生的電火花干擾等等均有可能使數控機床發(fā)生故障。還有人為因素所造成的故障, 如操作不當, 手動進給過快造成超程報警, 自動切削進給過快造成過載報警, 又如操作人員不按時按量給機床機械傳動系統(tǒng)加注油, 易造成傳動噪聲或導軌摩擦力過大, 而使工作臺進給電機超載。
二、數控維修理論在實際中的應用
差異維修理論（DiscrepancyMaintenanceTheory）以可靠性為中心，根據企業(yè)現場設備的故障特點、故障規(guī)律及可能造成的不同后果（即影響），有針對性的對設備使用的各階段及各子系統(tǒng)采用不同的維修方式，充分發(fā)揮各種維修方式（事后維修、計劃預防維修、狀態(tài)檢測維修、主動維修等）的不同適用性和有效性，保證設備性能（功能和質量）的實現，以最大限度提高設備的使用可靠性為目的。
1、NCE 在使用早期宜采用事后維修方式
首先，NCE 集中體現了機械設計、制造技術、計算機軟硬件技術、檢測監(jiān)控等多種學科技術的最新成就，隨著現代制造技術的發(fā)展，設計上的改進，使其自身的結構精度高，部件配合嚴密，從而有效地消除了傳統(tǒng)制造設備在制造上的缺陷以及元件檢查篩選不嚴等缺陷，因此也就不存在傳統(tǒng)制造設備的早期磨合故障，其故障率曲線也不再是傳統(tǒng)制造設備的“浴盆曲線”。
其次，NCE 是精制的設備，使用者在對一些機件的內部結構和裝配方式、裝配要求不了解、不熟悉的情況下，若盲目拆裝，則會造成機件變形、精度喪失、密封性能和條件下降等情況，甚至損壞零部件，縮短了設備的使用壽命。
再次，NCE 的零部件普遍是大而重的，在吊裝、搬運時都較為困難，如果方法不當或操作不慎，極易產生碰撞、擦傷、摔壞等事故。
綜上，在使用后的最初幾年，NCE 的可靠性都比較好，規(guī)律性故障比較少，只要不出現誤操作或意外事故，設備都能正常運行，能夠滿足加工工藝要求和產品質量要求。因此，在此期間的設備管理，重點是抓好日常的維護保養(yǎng)與工作，同時抓好操作管理，采用事后維修的方式比較合適。如果采用三年六個月大小修理的定期預防維修方式，容易弄巧成拙，適得其反。
2、NCE 在使用后期宜采用計劃預修和狀態(tài)檢測維修方式
隨著使用年限的增加，設備因磨損、腐蝕、老化、失效等原因，使設備的可靠性和完好程度都會不同程度地下降，以至于不能滿足加工產品的工藝要求和質量要求，設備的故障和零部件的損壞會逐步增加。NCE 是集機械系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)于一體，各子系統(tǒng)發(fā)生故障的原因及部位都各不相同。此時，應根據設備各子系統(tǒng)的故障特點及規(guī)律，采用基于可靠性為中心的差異維修方式。
首先，機械系統(tǒng)的故障一般都是因磨損、腐蝕、疲勞等原因造成的，具有漸發(fā)性、耗損性等特點，這樣的故障一般是有規(guī)律可尋，即在功能故障發(fā)生之前有潛在故障可以通過感官和簡單儀器來檢測，此時宜根據零部件的磨損規(guī)律，在零件磨損的發(fā)展期將其更換，避免因零部件破損而造成嚴重事故，即采用定期預防的維修方式來恢復其可靠性，以保持機械系統(tǒng)的完好狀態(tài)。
其次，對于電氣系統(tǒng)，按故障發(fā)生的部位可以分為：硬件故障和軟件故障。硬件故障指經過長期使用后，電子器件、印制電路板、電線電纜、接插件等的普遍老化，接近其使用的物質壽命和技術壽命，此時可以利用相關儀器檢測其使用效果，或根據工作經驗，通過對其進行技術改造或更新換代來消除故障，即采用狀態(tài)檢測的維修方式來恢復其可靠性。而軟件故障就是指控制系統(tǒng)的故障，一般是PLC 邏輯控制程序中產生的故障，需要輸入或修改某些數據參數，或是修改PLC 程序來排除其故障。
最后，液壓系統(tǒng)的故障往往是由于液壓油的污染或液壓閥的磨損、疲勞產生的，且液壓油液的粘度受溫度影響比較大，因此，對于液壓系統(tǒng)宜采用主動維護的方式進行維修。主動維護的實質在于“護”，而不在于“修”，即保證NCE 的正常工作環(huán)境，積極主動地檢測液壓油的質量及溫度狀況，及時地更換失效的液壓閥，在故障發(fā)生之前將其排除，恢復其使用可靠性。
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篇13
數控車床是集機械、電氣、液壓、氣動、微電子和信息等多項技術為一體的機電一體化產品，是提高制造業(yè)的產品質量和勞動生產率必不可少的重要手段，數控車床帶有自動換刀裝置，自動換刀裝置的功能就是儲備一定數量的刀具并完成刀具的自動交換。數控車床上使用的回轉刀架換刀是一種常見的自動換刀裝置。
1 車床四工位電動回轉刀架的工作原理
數控車床上使用的回轉刀架一般是立式的，具有四工位（裝有四把刀具）或六工位，由數控機床發(fā)出的脈沖指令進行回轉和換刀。對于使用回轉刀架的數控機床，在加工過程中，回轉刀架不但可以存儲刀具，而且在切削時要連同刀具一起承受切削力，在加工過程中要完成刀具交換轉位、定位夾緊等動作。
1.發(fā)信盤；2.推力軸承；3.螺桿螺母副；4.端面齒盤；5.反靠圓盤；6.三相異步電機；7.聯軸器；8.蝸桿副；9.反靠銷；10.圓柱銷；11.上蓋圓盤；12.上刀體
四工位電動刀架一般由電動機、機械換刀機構、發(fā)訊盤等組成如圖1所示，自動回轉刀架換刀具體的換刀動作如下：數控系統(tǒng)輸出換刀信號——PLC控制信號輸出（控制電路中繼電器-接觸器動作）——刀架電機正向尋刀開始——刀架抬起（螺桿將銷盤上升到一定高度）——刀架正轉（離合銷進入離合盤槽，離合盤槽帶動銷盤，銷盤帶動上刀體轉位）——檢測元件檢測到刀位信號——刀架電機開始反轉并鎖緊——刀架電機斷電——加工順序進行。
2 四工位電動回轉刀架的電路調試
目前數控車床刀架基本為電動刀架，電動刀架具有很多種類。以用霍爾元件檢測到位的刀架最為常見。圖2為刀架的電路控制系統(tǒng)硬件接線圖，刀架采用三相異步電動機驅動，刀架檢測采用霍爾元件。電氣控制為控制直流繼電器，繼電器再驅動交流接觸器接通三相交流電源，使刀架電動機正轉或反轉。
刀架在電動機正轉換刀，反轉鎖緊。刀架反轉鎖緊時刀架電機實際上是一種堵轉狀態(tài)，因此刀架電機反轉的時間不能太長，否則可能導致刀架電機的損壞。刀架上每一個刀位都配備一個霍爾元件。霍爾元件的常態(tài)是截止，當刀具轉到工作位置時，利用磁體和霍爾元件導通，將刀架位置狀態(tài)發(fā)送到PLC數字輸入，通過PLC的數字輸出，控制直流繼電器，繼電器再驅動交流接觸器接通三相交流電源，使刀架電機正轉或反轉。
3 四工位刀架的PLC控制
由數控裝置和可編程控制器協(xié)調配和完成對數控機床的控制，數控機床上應用的PLC有兩類：“內裝型”（Bulid-in Type）PLC和“獨立型”（Stand-alone Type）PLC，現在使用的PLC以內裝式居多。可編程控制器主要負責完成與邏輯運算有關的一些動作。
刀架的順序控制是由PLC通過對刀架的全部I/O信號( xs10、11和xs20、21)的掃描，進行邏輯處理及計算來實現的，為了保證手動換刀和通過T指令進行自動換刀這兩種換刀方式的正確性，在系統(tǒng)中設置一些相應的PMC參數來進行保證，手動換刀是用按鈕啟動的，自動換刀是用T指令觸發(fā)的，換刀動作、延時控制時間及相應的參數設置如下：
1）刀架電機接收到PLC相應信號后正轉，正轉有一個最大時間（一般為8s），在參數設計時有一個參數保證，用P2--換刀超時時間來保證；2）霍爾元件檢測到所選刀位的有效信號后，停止刀架電動機，并延時（100ms），此時間控制用P4—正轉延時時間來控制；3）延時結束后刀架電動機反轉鎖死刀架，并延時（600ms）, 此時間控制用P3—刀具鎖緊時間來控制；4）延時結束后停止刀架電動機，換刀完成。
在設計PLC時，還要考慮機床整體安全互鎖方面的因素，主要有以下幾點：
1）刀架電機在正轉時不能反轉，此在軟件也設計就會與硬件互鎖相呼應，起到雙重互鎖的作用；
2）數控機床出現急停、限位、進給驅動報警或主軸報警時都要禁止刀具的換刀動作；
3）刀架電動機長 時間旋轉（如8s），而 檢測不到刀位信號，則應給停止刀架電機，防止刀架電機被損壞并應報警提示；
4）刀架電機過熱報警時，停止換刀過程，并禁止自動加工。
按照以上的換刀的動作和互鎖要求，根據圖2的硬件接線圖中的接線設計和圖3的換刀流程圖，進行四工位刀架的PLC控制。PLC程序按定時循環(huán)掃描的方式執(zhí)行，與換刀相關的程序掃描周期為16ms，用plc1_time表示。程序中利用這一點實現定時（延時）功能。
需要說明的是，在系統(tǒng)的PMC參數中，可以通過修改參數值的方法來改變各個時間的設定的值，在調試時可以進行方便的設置和修改。
4 四工位刀架常見故障及排除方法
現以數控車床上常見的四工位刀架為例對數控機床刀架典型的各種故障現象加以分析，確定其排除方法，其它類型的刀架，雖結構、尺寸、元器件型號等各有差異，但故障原因大多雷同，也可參照此法排除。
數控車床的刀架是一個典型的機電一體化的自動化機械，對于刀架的故障檢測和分析，要有綜合整體的概念，既要耐心細致的分析電氣故障又要分析機械故障，必要時，要綜合的進行逐個排除，并要認真地進行經驗的總結和概括，為以后的故障的診斷和排除積累經驗。
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