《数控机床故障诊断与维修》教学改革实践

郑智

摘 要：针对我国数控机床产业对数控机床维修人才岗位需求的实际，分析本科院校在开设《数控机床故障诊断与维修》课程时存在的理论性太强、知识陈旧、脱离实际、实践环节薄弱、职业目的不明确等问题，提出我院在讲授《数控机床故障诊断与维修》课程时，在教学大纲、教学手段和方法、实践环节、师资队伍等方面所做的改革与实践，切实提高了学生的职业技能，达到“学以致用”的目的。

关键词：数控机床 故障诊断与维修 职业目的 教学改革

中图分类号：G712.307 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）03（c）-0201-01

数控机床在现代制造业中发挥越来越重要的作用，掌握数控技术的机电复合型人才短缺。我国目前数控机床装调与维修人员岗位短缺3万以上，而具有较强实践能力的数控机床故障诊断与维修人员更缺。数控机床维修人员的缺乏严重制约了数控机床产业的发展，尽快培养出一大批具有较强实践能力的维修数控机床的高素质专门人才迫在眉睫。本课程教学改革目的是提高学生的职业技能，做到“学以致用”。

1 《数控机床故障诊断与维修》教学中存在的问题

1.1 理论性太强，脱离实际

目前本科院校《数控机床故障诊断与维修》教材的理论性内容太多、难度和深度大，注重知识的系统性，而忽视了它的实用性。许多课程包含故障机理、信号的描述和分析、油样分析、振动诊断、无损检测、温度诊断技术等，这些知识对很多机电设备都适用，没有突出数控机床故障诊断的特点。

1.2 知识陈旧

纵观《数控机床故障诊断与维修》的本科教材，里面介绍的数控系统大多为国外八九十年代的产品，例如FANUC 0系列、SINUMERIK 802S系列，国内以华中数控为多，跟工厂的实际相比显得太落后！学生毕业后很难遇到这样老的系统。

1.3 实践环节薄弱

许多院校没有足够的数控设备供学生学习数控机床故障诊断与维修，实习实训过少。即使开了相应的实习实训，效果也不是很明显，对学生实践能力的提高缺乏推动力。

1.4 职业目的不明确

尚有不少教学没有和未来的职业紧密联系起来，没有足够认识到本科也需要大力发展职业教育，忽视“以就业为导向”的最根本、最现实的问题。

1.5 双师型教师缺乏

目前双师型教师匮乏，师资队伍普遍存在着知识结构、能力结构不尽合理的问题突出。很多年轻教师是校门到校门，书本到书本；老教师知识结构相对落后，难以跟上技术的快速发展，他们当中也有相当部分的实践能力不强。大多数数控维修的任课教师是机械专业毕业，知识结构偏重于机械，虽然对机床结构和机床操作很熟悉，但其他方面的知识仍需不断学习和完善。

2 《数控机床故障诊断与维修》课程教学改革与实践

2.1 制定教学大纲

紧跟时代步伐，从职业分析入手制定教学大纲。该大纲中的知识、能力和基本素质结构以及理论教学和实践教学体系都应符合毕业生任职岗位的实际需要。从数控维修应用人才的需求量和层次出发，合理建构知识结构，因“需”施教，不断优化教学大纲，使其较好地贴近毕业生的岗位需求。

2.2 调整教学内容

在安排教学内容时，要综合考虑，把机械、电气、数控系统及故障诊断等方面的知识有效结合在一起。删繁就简，接近实际；图文并茂，增加直观性。课程内容应包括数控车床、数控铣床、加工中心。系统包含国产（华中、广数）和进口（FANUC、SINUMERIK）系统。

根据不同专业方向的培养目标需求适时调整教学内容。对数控设备方向的学生，重点应培养对数控机床的使用、维护、常见故障的处理能力，学习重点放在结构、装调、检修、故障诊断与处理等方面。

2.3 改进教学手段和方法

改进教学手段，鼓励多媒体教学和现场教学。多媒体课件用于辅助教学，使抽象的内容变得形象具体。比如在讲授电动回转刀架时，通过多媒体动画的演示，使学生更加直观地理解掌握其结构、动作原理，利于分析判断该部位的故障。在条件允许的情况下，把一部分教学内容直接安排到现场去完成，让学生对所学知识有较深刻的理解。

改进教学方法，采用任务驱动。可根据实际把该门课程分成若干学习情境：情境一：数控机床结构及电路；情境二：典型数控系统及其常见故障报警；情境三：主轴驱动装置及其常见故障诊断；情境四：主轴自动换挡、准停及螺纹加工故障；情境五：进给伺服单元；情境六、进给伺服系统检测装置及其常见报警与维修；情境七：伺服参数设定及常见伺服报警；情境八：输入输出信号异常的故障诊断与维修；情景九：回参考点故障诊断与维修；情景十：电动刀架换刀异常故障诊断与维修；情景十一：辅助装置故障诊断与维修；情境十二：数控机床通信技术及其故障诊断；情境十三：斗笠式刀库换刀故障及处理；情境十四：机械手换刀故障及处理；情景十五：机械调整与补偿；情境十六：数控机床的精度检验与日常维护。提高学生的学习兴趣和可操作性。

2.4 强化实践教学

必须安排两周以上的实习实训，让学生去拆装、去调整、去设置、去分析、去排除故障。充分利用数控维修实验室和实训工厂的设备，进一步理解所学知识，活学活用，达到能够处理实际问题的能力。

2.5 提高师资队伍素质

常言道：“打铁先得自身硬”。要想培养出实践能力强的学生，必须先有实践能力强的教师。引进那些既有高学历又有多年相关工程实践经验的积极肯干的认真务实的人才充实到教师队伍中来；对现有专业课教师进行有效的工程实践训练。担任《数控机床故障诊断与维护》课程教学的教师应该具有双师素质并不断完备自己的知识结构，以适合该课程的教学特点。

3 结语

我们秉承“应用为本、学以致用”的办学理念，对《数控机床故障诊断与维护》课程进行教学改革，教学围绕职业目的，采取适合该课程特点的教学手段和方法，旨在培养学生成为在数控机床故障诊断与维修方面具有较强分析与解决问题能力的应用技术人才。

参考文献

[1] 傅丰伟.数控装备维修与改造人才培养的思考与实践[J].中国设备工程，2009（增2）：64-66.

[2] 袁晓林.高职院校《数控机床故障诊断与维修》教学改革[J].职业技术教育，2007（11）：34，45endprint