高职“数控机床电气系统检修”课程的目标教学

曾颖峰，邓琦，赖诚（四川工程职业技术学院，四川德阳618000）



高职“数控机床电气系统检修”课程的目标教学

曾颖峰，邓琦，赖诚
（四川工程职业技术学院，四川德阳618000）

摘要：高职教育的目的是培养具有职业特色的应用型技能人才。课程教学对人才质量培养至关重要。受传统教学模式的影响，现在的教学存在教学目标不清晰、教学设计不合理以及教学效果差等一些共同的问题。鉴于此，提出了一套基于目标培养的教学模式，将教学目标、教学组织、教学工具以及教师的学习和培养四方面系统地联系在一起，共同为培养目标服务。在“数控机床电气系统检修”课程教学对该教学模式作了详细的阐述。

关键词：高职教育；目标培养；课程教学

此文为四川工程职业技术学院教育教学项目（项目编号：GG201422449）的研究成果和四川省2014-2016年高等教育人才培养质量和教学改革项目“高职电力电子技术专业实践教学体系构建的研究与实践”的部分成果。

现阶段，我国已是制造业的大国，数控机床的用量也越来越大，几乎已经成为加工制造的必备“武器”。数控机床主要由机床本体配备数控系统生产而成。而数控系统品牌、型号众多，数控机床的保养、维修和改造问题也接踵而来。由于系统制造商的维修调试人员有限[1]，往往不能及时解决问题，给加工制造成本造成了巨大的经济损失，因此市场急需大量的数控维修专业应用技能型人才。因此，部分高职学校开设了“数控设备应用与维护”专业，而“数控机床电气系统检修”课程教学对学生的专业技能应用能力培养起着重要作用。对此，针对目前教学常见的问题与难点，提出了基于目标培养的“数控机床电气系统检修”课程教学。

一、存在的问题

1.教学目标不清晰

在课程教学中，部分教师在教学过程中缺乏目标意识，课堂教学流于形式，课堂热闹，课外瞎搞，忽略了为什么教，应该教出怎样的结果。有些甚至于在制定教学目标时，不考虑现实的社会需求，专业建设的培养目标，仅依据选用的教材就制定出教学目标，造成理论学习与实践技能的脱节。培养出一大批理论基础不扎实，实践技能差的半成品学生，这些学生一毕业就面临着失业。另外，大多数高职学生对社会、未来、责任还缺乏深刻的认识，在学习过程中没有明确的学习目标，大多处于被动的学习状态，不理解为什么要学，学什么，学了有什么用。思想问题不解决，自主学习的积极性调动不起来，教学的目标就很难达到。

2.教学设计不合理

高职的目标是要培养具有职业性的应用型技能人才，教学设计应为该目标服务。传统教学中老师处于主导地位，往往形成固定的教学模式和机械的、僵硬的教学流程，而学生常常被动接受，缺乏存在感，内心的诉求难以得到回应，容易造成在学习过程中教师讲授乏味，学生理解空洞的效果。实际上，先进教学的设计是一个复杂、系统、开放的工程[2]，它是教学每一个参与者对教学设计目的意图理解取得一致的基础上共同参与教学设计，共同为教学设计负责，设计的过程与教学的过程是一个互动过程。

3.教学效果差

教学是一个系统工程，教学过程不能一蹴而就，课前预习、课堂学习、课后实习缺一不可。预习什么，学习什么，实习什么是关键，尤其是针对专业特点比较突出的“数控机床电气系统检修”课程，如果缺乏先进的教学理念、相应的学习资源、教学实践设备以及优秀的教师，理论与实践教学的鸿沟无法跨越，也就达不到理想的教学效果。

二、目标培养体系的设计

根据数控专业职业特点，学校可联合行业协会建立专业建设指导委员会制定人才培养的方案。该培养方案主要强调在教学组织过程中，建立人才质量培养的目标系统。如图1所示，借鉴组织论的观点，该系统主要由教学目标、教学组织、教学工具以及教师学习和培养四部分构成。四者相互作用、相互影响，构成了完整的人才质量培养工作。学生在此培养模式下成才后进入具有行业特色的企业就业，用人单位再将学生掌握的技能与岗位所需技能的差距反馈给专业建设指导委员会，对人才培养方案进行调整，使培养出来的学生达到用人单位的要求，形成一个良性循环。

图1　目标培养体系

可以“数控机床电气系统检修”课程教学为例说明。

1.明确教学目标

“数控设备应用与维护”专业建设的主要目标之一是培养学生具备找出数控设备常见故障，并解决故障问题的能力。

作为主干课程之一的“数控机床电气系统检修”课程教学应该体现出数控电气系统维修的一般性。学生应该在熟悉数控机床的结构和运动、基本操作的基础上掌握电气控制系统日常保养工作；能正确判定低压断路器、接触器、继电器、接近开关、编码器等元件的好坏，能够识读数控机床的电气原理图，具备数控系统电气检修一般流程的专业素养，能借助报警信号、PLC状态能排除一些常见故障。

2.合理的教学组织方法

明确“数控机床电气系统检修”课程的教学目标后，教学组织成为培养目标能否达到的关键。按组织论的观点，将教学目标分解成理论与实践的教学任务，确定数控机床电气系统的检修重点；采用理实一体化的教学模式加强基本操作、数据的备份与恢复的练习；按项目教学法对数控装置、进给伺服系统、主轴驱动系统、辅助装置的常见故障进行案例分析并掌握日常维护与保养的一般方法。按工作组织流程要求学生收集故障信息，分析故障原因，做出决定，制定计划，实施排障工作，总结经验。在此过程中，还应加强教学的交流和互动，着重培养学生的独立思考、解决问题的能力。

以通用变频主轴驱动系统的项目教学为例，确定该项目教学目的是使学生掌握排除通用变频主轴常见的电气故障，典型的案例就是主轴转速不正常。按组织流程，引导学生收集变频主轴传动结构、驱动方式（双极性或单极性驱动）的信息，从结构分析影响主轴转速的因素有哪几部分：控制信号（速度、方向）、变频器、电机、传动件、编码器，并掌握每部分工作是否正常的判定方法。组织学生讨论如何更快更有效地找出问题所在，制定排出故障的工作计划，介绍逆向推导的方法，确定转速故障的原因。主轴转速不正常，逆向查看电机到主轴的传动结构，变频器输出到电机的电压电流，输入到变频器的速度、方向信号，编码器的反馈信号。在检查过程中还应介绍借助参数设置，PLC状态查询的方法进行辅助判定。在实践教学过程中，可以在每个环节预设一定的故障练习，并强化学生的规范操作、安全意识、责任意识。排除故障后，组织学生总结经验，讨论遇到类似故障如何快速高效的解决问题。

3.适用教学的工具

“数控机床的电气系统检修课程”极具专业特色，该课程实践性较强，学习分为理论和实践两部分，理论部分采用多媒体教学演示教学图片、视频可以加强学生对知识的理解，而实践部分则需要专业的数控系统。目前，市场上的数控品牌有西门子、发那科、三菱、海德汉、广数、华中、凯恩帝等等，从低端到高端种类众多，没有哪一所学校能够囊括全部的数控系统。有限的教育经费应该做出最佳的选择，可以通过市场调研，选择现有市场占有率较高、性价比好、代表性强的数控系统。另外，教学用具的使用不仅仅局限于学校，在现行的教育模式下，校企合作可以得到双赢的结果，现场指导学生为企业排除数控机床故障，为企业培养急需技能人才，也为学生的培养工作提供了新思路，新方法。数控机床故障的诊断需要“望闻问切”，其专业素养的培养需要一个长期过程。一方面，在学校，教师主导常用数控系统常见故障排除的应用技能教学；另一方面，在企业，学生接触各种类型数控机床故障的实际案例，提高应用技能能力。

4.教师学习和培养

在数控机床电气系统检修的教学过程中，故障诊断与检修综合了机械、电气、计算机控制等各方面的

作者简介：曾颖峰（1978－），四川工程职业技术学院电气信息工程系讲师，在读博士生。

收稿日期：2015-03-18

文章编号：2095-8528（2015）04-010-03

文献标识码：A

中图分类号：G712