数控加工机床故障维修实践教学改革和研究

丁小艺

(广州市交通高级技工学校，广东广州510540)

我国的机器制造业，业已使用数控技术，但现状是掌握数控技术的机电人才少之又少，并且在后备人才的培养上，高职教育中数控机床专业的教育还比较薄弱，还存在着教学模式落后、老师缺乏实践经验等种种不足之处。而数控维修人才的缺乏，严重制约了我国数控机床产业发展。

将学生培养成为在数控机床故障诊断与维修方面，具有诊断能力与维修能力的技术人材，是数控机床维修课的教育目标。而此专业的传统教育模式效率低下，特别是存在着教师的实践经验少、教学手段单一等缺陷，严重影响了教学效果。培养出来的学生，存在着谈起维修理论头头是道，实际操作却手足无措的现象。因此，针对当前的教学现状，必须进行全方位的改革，才能适应社会对高职院校实用型技能人才的培养需求。

1 高职院校传统教学模式分析

我们现阶段的高职教育目标，是教育学生不仅可以继承并应用现有知识和技术，还应当能够不断地学习新知识，能够分析新情况、解决新问题。因此,高职教学应以培养学生的创新能力和发展潜力为主旨，以行业科技和社会发展的先进水平为标准，充分体现规范性、先进性和实效性。然而笔者却发现，高职院校机床维修专业的传统教学模式，却仍然存在以下弊端：

(1)重理论，轻实践，重教学，轻操作，重继承，轻创新。侧重于使学生掌握维修的基本理念、经验技术和动作技巧，而忽视了学生实践操作及自主解决问题能力的培养，于是就出现了毕业的学生在学校里的学习成绩优秀，而在工厂里的实际机床维修中，却处处不知如何下手的现象。更有甚者，有的毕业学生只能维修书本上有的维修案例，书本外的维修却一窍不通。

(2)实验和实训内容有重复,主要针对如何使用机床和对机床的维护标准而定。从高等职业教育的要求来看,原有的实践教学内容显得单调，缺少复合性、创新性、实战性。学习中以“模仿”为主，通过教师详细讲解、排除故障示范，学生只需依样画葫芦，而不能运用现代化诊断设备和建立校企合作的新型实践模式。

(3)任课教师大多都是机械专业毕业，知识结构偏重于机械，比较单一。同时，青年教师比重较大，缺乏生产实践经验，尤其是缺乏数控机床方面的实践经验。

2 实践教学改革的原则

对数控机床故障维修实践教学改革的原则，为通过系统训练，使学生由基本技能型向综合技能型发展，使学生能综合运用课程的知识解决相关问题。在教学中，教师要充分利用先进的教学设备，培养学生的故障诊断能力，使学生在教师的指导下，对数控车床进行改进，从而锻炼学生的创新能力。因此，在上述原则指导下，建议对高职课程实践教学应进行如下改革：

(1)在教学中以学生为主体,以教师为主导。主体是实践教学的中心，主导必须围绕这个中心做好工作。作为实践教学主体的学生,必须在继承传统知识和技术的基础上，重点进行应用和创新。作为主导的实践教师，必须加强自身知识和技能的扩展和更新，达到知识丰富、技术熟练、教学方法科学的要求。

(2)实验和实训在内容上要相互补充，形成一个有机的整体。在规划该课程的实践教学内容时,可将其分成基本模块和创新模块两部分。其中，基本模块用于训练排除常见故障的技能，创新模块用于培养创新能力。实验教学主要针对基本模块，通过机床结构的认识实验、丝杠间隙调整实验、刀架的工作原理实验、常见系统报警排除实验等内容的训练,形成基本的实践操作能力。

3 实践教学改革的内容

3.1 理论教学内容

随着近些年来教学体制的改革和教学计划的修改，对相关课程的学时和内容作了很大的调整，数控机床故障诊断与维修的授课时数修改为54学时。在进行授课内容的调整时，思路是：结合现有实验设备和实践条件，优化重组教学内容，有重点的进行教学，集中精力，以较少的课时建构理论体系。

对于高职课程中，理论性较强而实际应用较少的教学内容，有所了解即可。对于这部分内容，复杂的理论推导从略，重点强调这些结果的实际应用和影响因素。如数控机床中的伺服系统中轮廓误差的计算就可忽略，重点讲述轮廓误差的影响因素和成因。

3.2 实践教学的内容

(1)数控机床的操作与编程。数控机床的操作与编程是在二年级时，充分利用工程训练中心的数控设备和金工实习结合进行，对数控车、铣、加工中心等进行仿真系统练习和实际机床操作，熟悉机床操作面板及典型零件的编程。重点在于对数控机床的基本操作，使学生熟悉数控设备结构和基本功能，掌握数控设备的基本操作方法，为后续课程学习打下基础。

(2)数控机床综合实验。学生在掌握数控机床操作与编程、数控机床、机床电气与PLC等前续课程基础上，在数控机床故障诊断与维修课程学习期间，进行综合实验，共安排9学时。数控机床中最常出现的故障，多为电气方面的故障，因此学生在工程实训中心通过数控综合实验台及对数控车铣床、加工中心的认识，可以增加他们对理论知识的直观认知和了解。通过运用实验台完成机床电气原理、数控系统、伺服系统、数控机床内置PLC控制、变频器等多方面的实验内容的训练，可大大提高学生的动手能力和综合分析问题的能力。

3.3 教学方法与手段的改革

(1)教学方法改革。课堂教学主要讲授本课程的基本理论知识，且以此为主要授课形式，占学时的70%左右。我们改革了传统的以教师为中心、以书本为中心、以课堂为中心的单一教学方法，按照以学生为主体的现代教学模式，注重学生在做中学、学中做、教学做合一、学练并重，更多地采用启发教学法、问答教学法、案例教学法、项目教学法等多种方式方法，灵活多样地适应应用型人才培养的高职教育。

(2)教学手段改革。结合不同版本的《数控机床故障诊断与维修》教材，自编电子教案和课件，对需要学生重点掌握的内容方面作补充。在教学过程中，根据不同的教学内容，适当地采用多种教学手段。如：数控机床故障诊断与维修的基本概念章节中，组织安排学生观看机床厂的教学录像片，结合教学内容，使学生对于机床的安装环境、精度检测、常见故障的的类型和特点，有直观的认识和了解。在教学中采用边看边讲、直接面对实际问题的方法，使所讲述的教学内容容易被学生理解和接受。对于抽象的数控机床结构的讲授，则立足于丰富的网络资源，采用多媒体动画技术，以动画的形式展示数控机床主轴刀具的自动装夹及液压系统的结构及运动等，可有效地吸引学生注意力，提高学习效果。

3.4 考核评价方式的改革

考试可以使学生对一学期所学的课程进行系统的复习，使教师通过考试了解学生的学习情况，检查教学效果。好的考试方法，可以调动学生学习的积极性，培养学生自主学习的能力，改善学生学习的风气，促进教学。改革和完善考核的方法和内容，采用有利于知识灵活应用，有利于技术应用能力和创新精神培养灵活的考核方法。注重学生综合素质以及灵活运用知识能力的培养。在考核方式上进行改革，开卷和闭卷相结合；考试和考查方式相结合。应将实践能力、撰写论文水平、资料的收集与整理能力、掌握资料内容的全面性和代表性，以及是否能将收集的材料加以合理利用等，作为考察指标，来判断学生对知识的归纳能力和观察分析问题的敏锐程度，以及对理论知识的掌握程度。

4 结束语

实践教学是高职教育的重要环节。从培养技术应用能力和创新精神角度，来审视传统的实践教学内容和形式,在数控机床故障维修这门课程的实践教学中，普遍存在重知识传授而轻技能与素质的培养、重共性教育而轻个性的发展、重对传统的继承而轻对现实的突破和创新等现象。以《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》为指导，要提高学生的实践能力、创造能力、就业能力和创业能力，对该课程实践教学改革是十分必要的。

[1]孙金栋.实践教学体系的建设[J].中国建设教育，2007，(12):106-123.

[2]王颖淑.工业设计课程实践教学探讨[J].长春大学学报，2006，(1):25-27.

[3]教育部高等教育司.高职高专教育改革与建设(2000年高职高专教育文件资料)[Z].北京：高等教育出版社，2000.