任务驱动教学法在《数控机床电气维修技术》教学中的应用

袁可为

摘 要：探讨任务驱动教学法在《数控机床电气维修技术》教学中的应用，并以典型工作任务为例，讲述任务驱动教学法的实施过程。

关键词：数控机床电气维修技术 任务驱动 教学方法 典型工作任务

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）005-172-02

1 引言

《数控机床电气维修技术》课程是一门集电子电力、自动化控制、电机、检测、计算机、液压、气动等技术与一体的综合课程，具有知识覆盖面广、实践性强的特点，要求学生既要掌握丰富的理论知识，又要具备较强的综合诊断与维修实践能力。然而，当今技校生普遍存在学习习惯不良、学习方法不当、缺乏刻苦学习的精神等问题。如何通过改变传统的教学方法，提高学生的学习兴趣、充分发挥他们的特长、提高他们的动手实践能力，成为了一个亟待解决的问题。

任务驱动教学法因其面向任务的教学模式，将知识、方法、能力结合在一起，在做中学、做中教，有效的提高了学生的学习兴趣，提高了学生的动手实践能力，从而成为了解决上述问题的有效手段。任务驱动就是在学习过程中，引入企业典型工作任务，让学生在完成任务的同时，通过自主探索、教师讲解等方法，主动学习新的知识及实践能力，最终完成目标任务。任务驱动教学法打破了传统的以教师为中心的教学模式及理论与实践脱节的教学方法，构建了以学生为主体，教师为辅的新型教学模式。在教学过程中将知识、技能点融于一个个典型任务中，让学生通过自己的探索以及教师的引导，独立解决实际问题，在完成任务的同时，学生不仅学到了新的知识、技能，同时还培养了学生的方法能力、学习能力以及社会能力。

2 任务驱动教学过程设计

本文以“数控机床主轴无法启动故障诊断与维修”这一典型工作任务为例，讲述任务驱动教学法在《数控机床电气维修技术》教学中的具体应用。

本任务要求学生根据维修单，到现场进行故障询问调查，确定维修方案、拟定维修工作计划、计划工时和费用；通过查阅数控机床PLC的相关显示界面和电路原理图、数控系统和就变频器说明书等维修资料，分析故障原因；使用通用工具及万用表，检测判断故障部位，在机床现场快速排除故障，填写维修记录并交接验收。

2.1 明确工作任务

提出典型工作任务“数控机床主轴无法正常启动”。学生通过对数控机床的操作明确数控机床存在的故障现象、任务要求（包括工时、内容、目的等）。教师指导学生进行分组（6人一组），并复述工作任务。在此环节既提出了工作任务，明确要做什么，又培养了学生阅读工作任务单，理解工作任务内容的能力。

2.2 分析任务

学生通过操作数控机床明确工作任务以后，识读电气原理图，分析主轴无法正常启动的原因。

（1）CNC无速度信号输出。

故障可能原因：检测速度给定信号，检查系统相关参数。

（2）主轴变频器故障。

故障可能原因：1）是否有报警错误代码显示，如有报警，对照相关说明书解决，主要有过流、过、过压、欠压以及功率块故障等；2）频率指定源和运行指定源的参数是否设置正确；3）智能输入端子的输入信号是否正确。

（3）变频器输出端子U、V、W不能提供电源。

故障可能原因：1）电源是否已提供给端子；2）运行命令是否有效；3）RS（复位）功能或自由运行停车功能是否处于开启状态。

（4）负载过重。

故障可能原因：电动机负载是否太重。

（5）主轴电动机故障。

故障可能原因：电机损坏。

在教师的指导下，学生按小组实地勘察故障机床，明确电器柜布局、元件位置等。

这一环节教师可以完全把课堂交给学生，让学生大胆探索，让他们在理论学习和实际操作中体会、感悟。遇到一般问题，教师可以进行引导，指导学生查阅书籍、上网查阅相关资料等；遇到共性问题，教师可以组织集体讨论，让学生互相学习，取长补短，共同解决问题；遇到难点问题，教师可以统一示范，集体解决。

在整个过程中，教师要注意正确的引导，以目标为导向，并组织阶段性的集体总结，请每组的学生代表描述该组的工作进度、方案等，及时纠正错误，给予鼓励和赞扬。

2.3 制定工作计划，列出工具和材料清单

学生根据故障原因、实地勘察，排定主次，制定故障维修工作计划，组织集体讨论工作计划的可行性，在教师的指导下，最终形成合理的故障维修工作计划。

（1）明确各小组人员的分工。比如组长负责整体协调、制定工作计划、进度检查以及总结汇报，1人负责安全，负责监督整个操作过程的安全问题，1人负责查阅资料和相关记录，2人负责电气系统故障检修，1人负责机械部分故障检修。

（2）明确各环节的子任务。将工作任务划分成各子任务，明确各子任务工作目标以及完成的具体时间。

（3）制定任务实施流程。指导学生按部就班的有序的完成工作任务。

（4）列出所需工具和材料清单。

2.4 任务实施

学生根据制定好的维修工作计划，按照分工，实施任务，边诊断、边维修、边调试，直至数控机床恢复正常。

（1）对于全新的知识，教师进行集体讲授。

（2）实施过程中教师引导学生准备现场环境（比如悬挂警示牌等），指导学生正确使用各类仪表进行诊断，在整个过程中应严格遵守电工安全操作规程。

（3）任务实施完毕后，应清理现场，填写任务验收报告等，并交付使用。

此过程中，不仅让学生学到了新的知识、技能，还提高了学生的分工协作能力、沟通能力、语言表达能力以及填写实际工程表格的能力。

2.5 工作总结与评价

工作任务完成后，教师组织学生进行组内以及组与组之间的交流汇报，并进行点评，不仅要展示各小组的工作成果，更要对各组成员的团队协作、规范操作、维修技巧、语言表达、验收报告等情况予以评价，最终给出评价结论。

针对学习内容可以进一步学习与工作任务相关的内容，进行拓展训练，以巩固学习成果。

对学生的评价引入对专业能力、方法能力、社会能力的评价，引入企业评价。包括职业素养、故障分析能力、故障检测能力、故障排除能力、系统调试能力等多方面的评价，其中小组评价占各项评价的40%，教师评价占60%，最终指导教师还要给出对该任务的综合评价。

3 任务驱动教学注意事项

3.1 提取典型工作任务

工作任务要尽可能的来源于生产实际的典型工作任务，贴近生产实际，贴近学生认识和知识实际，具备学习的价值。

3.2 正确引导

在任务实施过程中，应以任务目标为导向，正确引导学生使用正确的方法和手段解决当前问题，通过集体讨论、查阅相关资料等有效手段，探求解决问题的方法和手段。

3.3 充分调动学生的学习积极性

学生的思维比较活跃，同样的任务，不同的学生可能会有不同的解决方案，要鼓励学生对各种方案进行探讨、研究，并最终得出最优方案，提高学生学习积极性，培养他们的创新思维能力。

3.4 及时进行归纳总结

注意及时进行阶段性与总体性归纳总结，采用集体探讨等方式，根据教学内容的要求，及时补充或讲解相关内容，对所用到的新知识、新技能进行归纳总结。

4 结束语

通过对《数控机床电气维修技术》任务驱动教学法的实施，改变了过去理论与实践相脱节，知识面宽，学生学习困难，学习主动性差，分析问题解决问题能力较低等诸多不足。使学生不在依赖教师，能够自主的进行学习，不经提高了学生的专业知识与实践能力，还提高了学生的方法能力与社会能力，提高了他们的综合素质，使他们在今后的职业生涯中处于有利地位。