数控故障维修实训总结范文

导语：如何才能写好一篇数控故障维修实训总结，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：数控机床；故障诊断；维修；教学方法

Exploration and Practice in NC machine diagnosis and maintenance

Guan Wei

Dalian vocational technology college， Dalian， 116033， China

Abstract： By analyzing NC manufacturing and maintenance course approaches， the author explores some new teaching methods in order to maximize teaching effects in NC manufacturing and maintenance class.

Key words： NC machine tool； fault diagnosis； maintenance； teaching method

近年来，随着我国数控技术的普及和数控设备的大量应用，大多数高职院校在数控技术专业或机电专业都开设了数控机床故障诊断与维修课程，在本课程教学中主要面临的困难有如下两方面：（1）课程教学中涉及的知识较多，如机械结构、电气控制、液压与气动、数控编程与工艺等，而高职学生底子薄，课程教学安排时间又有限，学习会有一定的难度。（2）数控机床维修要求学生有较强的故障判断分析能力和实际动手能力，在传统的教学模式下很难培养出来。因此如何保证数控机床故障诊断与维修课程内容的实用性、实效性？如何引导学生掌握该课程学习方法，提高技能？在有限的时间和空间内如何提高课堂教学效率？如何进行理论与实际相结合？如何加强现场管理，提高学生的综合素质？笔者针对以上几个问题在教学中进行了一些有效的探索。

1 教学内容选取

作为教师，只有了解现场维修人员的工作，才能知道我们教学中的重点是什么。20世纪七八十年代的数控维修人员要对模拟电路、数字电路有较深刻的理解，他们通过电烙铁、万用表、示波器修理损坏的电路板。但今天的数控技术紧随IT技术发展，电路板已被专用的大规模集成电路所取代，数据传送也由“并行传送”为主改为“串行传送”为主，目前示波器、万用表仅作为一些并行信号或静态信号的检测工具，对于CNC本身和数字伺服部分维修帮助非常有限。可以这样认为，今后现场维修人员能够处理的硬件将越来越少，取而代之的是借助各类软件及相关技术资料（厂家和数控系统提供），及时准确判断故障类型，确定维修方法。为了达到上述要求，必须建立“理”“实”一体化教学体系，在教学内容设计上应注重数控机床结构和数控系统的多样性，课堂上注重培养学生的自主学习能力，使学生能够触类旁通，由于新技术、新工艺、新产品的不断应用，要有一定的学习能力，跟上现代数控机床的发展。为了体现这一思路，可以将数控机床故障诊断与维修课程的教学内容体系设计如下：

（1）注重3个层面训练：即学生阅读电气图纸的训练；查阅相关维修资料的训练；故障检测与排除的训练。（2）6个教学内容模块：即数控机床低压电器部分的故障分析；数控系统的硬件装接；数控机床机械拆装及故障；可编控制器的应用；数控机床机电联调；数控机床常见故障排除。

通过上述教学内容的安排，使学生掌握数控机床维修的基本技能和方法。

2 做好相关知识拓展的教学

笔者总结自己多年数控机床调试维修的经验，认为要想快速准确地判断故障，适应数控技术的发展，必须拓展相关知识，加强理论基础。如本课程所需的一些专业基础知识包含在计算机原理、电子技术、电气控制与PLC、数控原理、液压原理、数控机床结构等课程中。学生如果在学习数控机床维修之前，对上述相关专业知识缺乏了解或者遗忘，在上课时会感到很吃力，听不懂，更谈不上有自己对故障现象的分析理解，在实践中无从下手，逐渐丧失对课程的学习兴趣，缺乏专业知识，也不利于学生今后的职业发展。对于这种情况，教师在典型故障分析过程中，对所涉及的有关专业知识，要进行适当的补充和拓展，使学生能够理论联系实际，掌握所学内容，拓宽维修思路。如在讲解数控机床回参考点故障时，就必须增加数控原理中光电编码器的知识点，这样学生才能理解回参考点工作原理。而讲解电动刀架常见故障分析时，需补充霍尔开关的相关知识，学生才能理解刀架转不停的故障检测方法。有理论做基础，能收到事半功倍的效果，数控机床故障才能快速准确地定位，增加学生学习该课程的自信心和兴趣。在数控故障中，往往是同一现象，原因却很多，没有理论作基础，光靠经验是不行的，这也是目前部分企业在岗电工，至今仍无法承担数控维修的原因。

3 教学中合理安排实践教学

由于数控机床采用的数控系统专业性非常强，不同品牌数控系统，其结构、诊断方法、参数设置差异非常大，作为职业技术教育，数控维修授课及实训设备应该有针对性，由于各种原因，大部分学校实训设备不能完全跟上数控系统的更新，因此很难培养走出校门就基本满足企业需要的数控维修调试人员，在教学环节中必须注重加强学生实践环节的培养，可以采用如下方式：数控维修仿真─数控系统连接调试─数控机床整机故障维修。

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[关键词] 数控机床故障诊断与维修 教学心得 师生互动

随着科学技术的发展，机械产品的结构越来越合理，其性能、精度和效率日趋提高，因此对加工机械产品的生产设备――机床也相应提出了高性能、高精度与高自动化的要求，数控机床正是基于这种要求而产生的。数控机床是采用了数控技术的机床，即是一种集微电子技术、计算机技术、自动控制技术及伺服驱动技术、精密机械技术于一体的典型机电产品。其工作原理就是将加工过程所需的各种操作（如主轴变速、松夹工件、进刀与退刀、开车与停车等）和步骤，以及刀具与工件之间的相对位移量都用数字化的代码来表示，通过控制介质将数字信息送入计算机，计算机对输入的信息进行处理与运算，发出各种指令来控制机床的伺服系统或其他执行元件，使机床自动加工出所需要的零件。

数控机床具有的这种高性能、高精度与高自动化的特点，使其在各个行业倍受欢迎，在使用方面，也是越来越受到重视。但由于其涉及了机械、信息处理、自动控制检测、软件技术等许多领域，尤其是采用了许多高、新、尖的先进技术，使得数控机床的整体结构复杂，一旦机床出现故障，维修起来较为困难，需专业的技术人员。数控机床故障诊断与维修教学正是培养学生成为在数控机床诊断与维修方面具有基本分析能力与解决问题能力的技术人才。因此，为了使学生毕业后，能够尽快实现教学与企业生产需要之间的接轨，数控机床故障诊断与维修教学是一项非常重要的工作。下面谈谈本人在《数控机床故障诊断与维修》课程教学中的一些心得体会，与大家共享。

1合理安排课程教学顺序

数控机床结构复杂，应用技术面广，它一般由控制介质、人机交互设备、计算机数控装置（CNC,computerized numerical control）、进给伺服驱动系统、主轴驱动系统、辅助控制装置、可编程控制器（PLC，programmable logic controller）、反馈系统和自适应控制等部分组成。数控机床故障诊断与维修这门课程在介绍机床各组成部分的故障诊断与维修时，首先必须了解各组成部分的结构与工作原理，在此基础上才能根据故障现象进行分析诊断与维修。然而各组成部分的结构与工作原理与其他相关课程知识点相联系，例如：进给伺服驱动系统的组成与工作过程就涉及到交流伺服电动机的分类、驱动电路与控制方式，万用表、逻辑测试笔等测量仪器、仪表的使用等。因此在教学上应合理安排课程教学顺序，先安排上相关课程（如：《电工与电子技术基础》、《数控机床》、《数控机床伺服系统》、《传感器与测试技术》、《单片机原理及应用》、《可编程控制器及应用》等），作好充分的铺垫后，再安排本课程学习。这样可以使学生事先懂得一些基本的理论知识，掌握一些测量仪器、仪表的使用，为后期本课程学习奠定基础。此外，教师在上课之前，自身应先认真学习和领会教材，做到对教材深入理解，全面掌握。在吃透、吃准教材的同时对已学相关课程的知识点创设问题情境，来激发学生学习兴趣，将学生的注意、记忆、思维凝聚在一起，全身心地参与到对知识的探究中。同时教师要提醒学生预习下一节课内容以及涉及已学过的相关知识，做到温故而知新。

2重视实践，培养学生实践操作能力

《数控机床故障诊断与维修》本身就是一门实践性很强的课程，其教学任务就是培养学生成为在数控机床诊断与维修方面具有基本分析能力与解决问题能力的技术人才，该技术人才好比是数控机床的医生，不但要有扎实的理论功底，而且还应具备较强的实践操作能力。所以要培养出真正优秀的数控机床维修人才，实践是至关重要的。但是在实践教学过程中，往往由于设备数量有限，实习时间的限制，学生的实际操作机会不多，实训效果不好。为满足课程教学的需要，提高学生的实际动手能力，在教学安排上应有足够的实验、实训课程，可安排一些实训专周，最好让每个学生都能到数控机床上实际操作一段时间；条件许可的话，可以打开机床现场给学生讲解机床内部各组成部分，让学生理解每一部分的工作原理，以及相互间的联系，对数控机床的结构、组成及工作原理有更深入的了解，在此基础上再去讲解故障诊断，不仅能提高学生的学习兴趣，也能使学生很容易地接收理解。

3提倡师生互动，调动学习积极性，活跃课堂气氛

在教学中，大多数教师仍采取以自我为中心的课堂教学模式，容易让学生感到枯燥无味，产生厌学、怕学的心态。教师在教学过程中可以改变这种传统教学模式，提倡师生互动，采取提问、回忆、讨论的方式，充分调动学生学习的主动性、积极性，活跃课堂气氛。例如：本人在讲授“数控铣床主轴停转”故障时，先通过提问的方式请同学回忆机床故障的处理步骤，机床故障的处理步骤归纳为：观察故障现象――分析工作过程――列出故障可能原因――找出可疑点――排除故障。然后通过教师引导、学生讨论的方式对故障进行分析排除，具体做法如下：

3.1 观察故障现象。通过下载的网络视频显示一台数控铣床在零件加工已完毕，Z轴后移还没到位时出现故障，加工程序中断，主轴停转。通过反复播放，让学生仔细观察故障现象，并各自记录看到的故障现象。

3.2 分析主轴转动原理。该机床主轴转动是靠电动机带动变速齿轮来传动。

3.3 列出故障可能原因。通过师生互动列出尽可能多的原因，只要言之有理皆可。就本案可能原因有：刀具松动致机床自我保护、齿轮啮合跳位、电动机故障等。

3.4 找出可疑点。通过检查，几对齿轮工作正常，电动机可正常转动，由此判断主轴系统并无问题，应是由其他原因导致主轴停转。间接影响主轴转动原因有多个，知道可能的原因后，关键是找出真正的可能性疑点，通过引导帮助学生学会独立分析，让学生分组讨论，交换思路，培养团队合作。本案通过机外编程器监视PLC梯图的运行状态，

发现刀具液压卡紧压力检测开关在故障发生时瞬间断开，如此表示铣刀卡紧力不够，为安全起见，PLC使主轴停转。通过液压计检查铣刀卡紧液压系统显示压力不稳。

3.5 排除故障。根据初步的故障定位，检查液压系统，发现液泵的装置中缺乏油，导致液泵动作不到位。加注足够的油后，液泵动作正常，系统压力正常，故障排除。

4课后总结，综合评价，及时反馈认知信息

课后总结与及时反馈可以使学生知道自己的判断是否正确，使教师能根据反馈的信息来调节自己的教学方法，同时反馈具有激发学习动机的作用。学生受到教师的肯定后，会产生愉快的感觉，这种感觉反过来又会激发学习的进行。因此，总结与反馈不仅是帮助学生学懂学好的良好方法，同时也是师生间信息互动的良好平台，且增进了师生间的感情与友谊。

5结束

自1952年第一台数控机床问世后，数控系统己先后经历了两个阶段和六代的发展，随着数控系统的不断更新，数控机床故障诊断与维修的教学思路和方式也在不断改善，社会对数控专业毕业学生在理论和实践方面的要求也在不断提高，教师只有不断加强学习、不断总结，才能跟上现代的教学步伐。

参考文献：

[1] 杨辉.数控机床故障诊断与维修技能实训[M].北京:北京理工大学出版社,2007.

[2] 侯勇强.数控机床故障诊断与维修[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2007.

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一、植于寿命周期的数控机床可用性技术方案论证

在确定数控机床整机及各部件的方案时，应综合考虑各种因素的制约（如可靠、维修、经济、性能、安全等），最大限度地保证其在在寿命周期内费效比最低，合理地验证，选取成熟的方案和技术手段，与此同时有必要采用新技术。在进行方案论证时，要充分考虑数控机床各子系统或部件的常见故障现象，这样将有利于完善子系统和零部件清单。同时，笔者总结实践过程后，认为还要综合地考虑环境的制约（如包装、贮存、装卸、运输和维修等因素），从而在论证基础上选取新技术、新工艺、新材料。

二、植于寿命周期的数控机床可用性技术设计

当前，在植于寿命周期的数控机床可用性增长技术设计过程中，要优先分析数控机床机械、电气、液压（气动）之间的关系和功能作用，同时制定和完善必要的设计原则，以这些需求为基础。针对这些部分制定相关的可靠性设计准则。另外，要做好预防策略，数控机床预防性的维修设计就是杜绝隐患的产生，及早要做好故障预测，及早检查、发现、修复。因此，数控机床的可用性增长技术设计，也就有必要做好预警设计，在危险和故障还在苗头时，就消除掉，预警设计是数控机床可用性的重要内容之一，在预警设计中，应把握好常见故障的特性与特点，有的放矢的进行完善。

三、植于寿命周期的数控机床可用性生产实践

数控机床可用性的生产考察环节，同样存在着一些实际问题，比如数控冲床工作台硕大的现实问题，这直接导致输送和装配的问题，给装配带来了困难，使得底座零件受力情况繁杂，因此有必要有综合考虑对导轨进行分段插接，缩短单根导轨零件的长度，降低制造难度。

同时，主管工艺师应该提议设立质量检控环节，应对产品的关键部件和关键项目的质量要求，根据产品质量重要度进行分级设置，设计好分级监控表，把握好实践过程，比如床身加工工序、旋转模装配工序、上下转盘及定位板加工工序等。注重各个生产环节，把握好工艺过程的特殊要求，特别注意到每个部件的装配质量都不同程度地反映到整机的质量上，因此要严格认识到只有经过检验和严格质量控制的部件才可以流转到下一层次的工序。同时，要进行经验的积累和反馈，善于利用过往的产品质量反馈信息，对不合格品较多部位的工序进行改善，主管和一线操作员应在应在工艺设计中，提出自己的宝贵经验。

四、植于寿命周期的数控机床可用性的使用分析

众所周知，数控机床属于高投入产品，机器本身价格昂贵，如果单位或学校实训购置后，而不加以良好地使用，必然会造成一定经济和技术损失，也给国家的经济和教育带来损失。笔者经过其所在院校的实训环节发现，一些数控机器在实际使用中确实存在着一定的问题，有的机器成了摆设，有的机器很难结合理论进行操作，有的机器也没有进行好科学地管理和保护。这些都给数控机床等机器的故障维护带来了亟待解决的问题，由此建立科学维修制度是非常必要的。同时，一些的培训和管理人员要把握好相关机器的使用规律，这也是机器实际运用中必要掌握的技术，摸索好从磨合、调试、正常工作到大修或报废故障率变化的规律，从而完善好管理与维护，延长使用周期。

因此，一线人员和实训教师的操作技术水平至关重要，在使用过程中有必要加强编程人员的编程技巧等相关技术的培训，综合业务素质的提高。

五、植于寿命周期的数控机床可用性增长技术报废

现阶段，各个机械专业的高职院校，都相继采购了大量数控机床，在使用中也面临着最后一个问题，就是机器的报废问题。由于机器采购价格普遍较高，在其寿命周期的最后环节，如何提高报废产品的使用率，因此有必要从使用、环保等环节减少能源消耗，提高产品二次利用。

六、结束语

在本文中，笔者基于产品的周期性，进行分析数控机床可用性，在笔者的经验和实践的基础上从可靠性设计准则、维修性设计准则，以及在故障预警等环节进行研究和实施等；针对许多故障是由外购、外协件的质量引起的这一情况和探索，提出改进建议，对关键工序建立监控表。

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关键词：数控教学 任务驱动 项目教学法

一、引言

随着我国经济全面与国际接轨，并正在成为全球制造业中心，我国制造业进入了一个空前蓬勃发展的新时期。由于数控加工技术是制造业中的一项关键迅速发展的新技术之一，在机械制造行业中具有重要的地位和作用[1]。然而，多年的培养结果表明：高职毕业的数控专业学生远远不能满足制造业对数控专业技术人员的要求。鉴于此，数控课程及其教学模式改革势在必行。

近年来，德国基于任务驱动导向的高等职业教育理论以及在此基础上提出的“学习领域”课程建设方案，对中国高等职业教育领域产生了非常深远的影响，并迅速成为我国专业建设、课程开发、课程建设及其教学模式实施的理论指南[2]。

二、任务驱动项目构成

基于任务驱动的教学模式打破了原有学科体系的束缚，它以工作过程为线索设置课程，以典型产品为载体设计学习任务，以职业能力形成为依据选择课程内容。该模式将相关内容的理论教学和实训教学整合成工作过程的项目任务内容，打破理论课与实践课的界线，将理论和实践教学融人学习任务中，做到掌握理论知识就是为了实际应用。

教师在教学过程前应根据教学目标将知识点和教学内容组合成项目形式，按照由易到难、由浅入深的顺序排列各个项目并以项目任务书的方式下达给学生。

三、项目教学法内容及实施

1.项目教学法的具体内容

项目教学法的基本特征是以任务为主线、教师为主导、学生为主体。与传统的教学法相比，项目教学法实现了三个转变，即以教师为中心转变为以学生为中心，以课本为中心转变为以任务为中心，以课堂为中心转变为以实践操作为中心。简言之，更注重以学生需求为本位，强调学生的实践能力和完成任务的能力。

每个学习项目以企业真实任务为载体，以职业能力为目标组织教学内容。教学过程按资讯、计划、决策、实施、检查、评价六步法进行教学实施。

2.项目教学法实施

（1）项目法教学内容的设计

数控课程教学内容的确定应确保包含该门课程学习领域的所有内容；应确保在难度上有个循序渐进的过程；应确保项目符合地方经济特色，具有典型性；应确保项目在教学中具有可操作性。在教学中以任务驱动为主，科学性原则为辅；以实践的行动内容为主，理论的学科内容为辅；并在实践的基础上将获得的过程性和陈述性知识内化为实践能力。

以数控维修课程为例，依据上述原则，预设了如表一所示的5个项目，每个项目下包含若干子模块。

表1.数控维修课程教学内容

（2）教学实例说明

下面以上述项目二的具体实施过程为例，介绍任务驱动的项目教学法在数控教学中的应用。

①资讯：要求学生阅读项目任务书；分析故障现象；阅读引导文案；查阅相关学习资料；分组讨论数控装置故障信息。

②计划：要求学生根据现场调查记录，拟定故障排除方案。

③决策：要求学生制订故障排除流程方案，根据故障现象确定排故方法。

④实施：要求学生利用维修工具及仪器对数控装置故障进行排除。

⑤检查：要求学生检查数控装置正常工作状态，在故障检测结果报告单上填写学生自己检测的结果；小组交叉检查、点评。

⑥评估：要求学生总结整个工作过程；完成小组总结报告；小组成果展示。

教师在学生任务实施过程中主要起到组织、引导、演示、提供所需资料及工具等作用，同时对于学生提出的疑问能够随时解答。

四、结束语

通过上述教学实例，不难看出采用任务驱动的项目教学法可以培养学生综合应用知识解决问题的能力，训练学生小组协作和团队精神，在应用中学习，在实践需要时学习，将理论学习和实际应用紧密地结合起来，提高学生对所学知识的内化程度，从而提高了教学效果和教学效率。

参考文献

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关键词 数控机床；电气控制系统；安装与调试；教学改革

中图分类号：G712 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2013）24-0081-03

工作过程为导向的职业教育理论核心是从职业需要的角度出发，以职业岗位典型工作任务为内容，开发出工作过程系统化的学习领域课程体系。课程体系以职业能力培养为主要目标，以典型工作任务为载体，将学习过程、工作过程与学习能力有机结合起来，在逼真的企业环境中边学边做，充分体现工学结合的高职教育特征，有效解决企业所需与学生所学之间的矛盾，提高学生“零距离”上岗的就业竞争力[1]。

数控机床电气控制系统安装与调试课程是数控设备应用与维护专业的核心课程。借着国家示范院校建设改革的精神，2009年，包头职业技术学院数控设备应用与维护教研室对该课程进行全方位的教学改革，取得良好的教学效果。现在该课程已建设为自治区级精品课程。

1 课程定位

确定了专业人才培养目标后建立课程体系。数控机床电气控制系统安装与调试是为电气装调与维修岗位开设的一门课程，该课程实践性强，与生产实际联系紧密，知识覆盖面广，是强电与弱电的结合，对于培养学生的工程实践能力、综合素质及创新能力具有重要的作用，要求通过该课程及前续课程的学习，学生能独立进行整台数控机床电气控制元件的布置、连接、调试及电气故障排除、维修。

数控机床电气控制系统安装与调试课程开设在第三学期，共88学时，在电气工程基础1与2、机械技术应用基础及相关实训课程完成的基础上，以数控机床装调维修工国家职业技能鉴定要求为依据，选择数控机床为载体，通过基于工作过程项目训练，使学生根据数控机床电气原理图计划、决策电器元件布置图及接线图，以决策结果实施元器件的布置、接线、电气调试、机电联调，掌握数控机床电气装调知识、技能，具有数控机床电气安装、调试、维修及设计的综合能力，为后续课程数控机床PMC控制与调试、数控机床故障诊断与维修、数控机床装调维修工中级工、毕业顶岗实习等奠定坚实的基础。

2 课程开发思路

根据高职数控设备应用与维护专业职业岗位（群）中的数控机床电气装调与维修的任职要求，参考数控机床装调维修工中级工考核模块之一——数控机床电气装调与维修的考核要求，并且结合包头职业技术学院该专业人才培养方案的培养目标，经过多次走访数控机床制造及应用企业，对其工作岗位的实际任职要求、典型工作任务及职业相关技能、知识、素质、能力需求进行分析、归纳、整合，进行数控机床电气控制系统安装与调试课程基于工作过程的完整工作任务的开发，设计教学过程，通过情境显现、模拟仿真等方式组织教学，建设典型工作任务为主体的理实一体化教材及相关教学资源。课程开发思路设计如图1所示。

3 工作过程系统化的课程教学内容设计

工作过程系统化的课程体系强调工作过程的整体性，强调方法能力、社会能力与专业能力的培养融为一体，在分析、整理典型职业活动工作过程的前提下，按照由简单到复杂的工作任务进行重构。

3.1 岗位职业行为能力分析

在深入理解工作过程系统化后，本专业教师经过对包头及周边地区数控机床制造及应用企业的电气装调工岗位的职业能力进行分析与总结，确定数控机床电气装调岗位的岗位职业行为能力如表1所示。

数控机床电气控制系统安装与调试课程在进行岗位职业行为能力分析的基础上进行教学内容的整合，原则是凡是与工作任务有关的知识都纳入教学中，无关的知识尽量不讲，针对其预设能力目标进行学习情境的设计。

3.2 学习情境设计

根据数控机床电气装调岗位职业行为能力拟定该课程教学目标，包括应知知识、应会技能和应具备素质三大项教学目标，其中归纳出如数控机床电气原理图识读与分析等15项应知知识，能够独立完成数控机床电气控制系统的安装与调试等9项应会技能，强化安全生产意识，具备发现、分析和解决问题等5项应具备素质。

以课程教学目标进行学习载体的选择，载体选择的原则是强调工作过程的完整性，以数控车床、数控铣床、加工中心等3种典型数控机床为载体，为了保证教学内容的循序渐进，划分5个学习情境，每个学习情境又分为3项任务，共计15项任务。

情境1 简易数控机床电气控制系统安装与调试，实现1开环进给轴、1主轴及刀架换刀控制功能运行，计划学时18学时；

情境2 简易数控车床电气控制系统安装与调试，实现2开环进给轴、1变频主轴及刀架换刀功能运行，计划学时14学时；

情境3 数控车床电气控制系统安装与调试，实现2半闭环进给轴、1变频主轴及刀架换刀控制功能运行，计划学时16学时；

情境4 数控铣床电气控制系统安装与调试，实现3半闭环进给轴、1伺服主轴功能运行，计划学时24学时；

情境5 加工中心电气控制系统安装与调试，实现4进给轴，其中3直线轴、有1直线轴是全闭环控制、1旋转轴、1主轴、1刀库换刀功能运行控制，计划学生16学时。

4 课程实施过程

教学内容的组织遵循六步法原则：教师下发任务并提出相关问题；引导学生分析电气原理图；学生咨询，提出问题、查阅资料，进行自主学习；学生分组讨论，进行计划与决策，主要是绘制电器元件布置图和接线图；教师给予指导、答疑、评价；根据下发的元器件清单和工具清单进行准备，依据计划和决策的内容进行任务实施，即将数控机床电气系统安装调试好，实现该任务的功能运行。在计划、决策、实施过程中贯穿小组及教师的检查与评价。

4.1 教学方法及手段改革

在教学方法与手段上改变传统的“一言堂、一张黑板”教学，坚持“教师为引导，学生为主体”的思想，采用行之有效的多样化教学方法及手段，使教、学、做融为一体，提高学生的学习兴趣，增强学生操作技能，达到理实合一、交互渗透、逐渐递进的教学效果。下面以情境1的任务1“刀架控制电路”为例，来说明使用的教学方法及手段。

教师用任务驱动法引出任务1“刀架电路连接与调试”，用引导文法引出任务1需掌握的知识点和能力，可为学生自主学习提供方便；在进行刀架控制相关知识点传授时用主讲教学法；用演示法向学生演示刀架动作过程，可直观形象地说明刀架动作过程；采用教师示范、学生实练法可以提高学生动手能力，消除学生心理害怕的顾虑。同时采用多种教学手段，在知识点传授时采用经典板书、PPT课件相结合；用数控机床调试维修教学软件进行模拟、仿真，可增强学生对元器件的布置和接线的感性认识；实物真做法可以提高学生实施的可操作性；学生可通过学院该课程精品课网站及其他相关资料进行自主学习。

从情境1至情境5的学习中，学生的主体性逐渐增多，教师的主导性逐渐减少。

4.2 考核方式改革

在课程教学中改变了传统的“一卷定成绩”的考核方式，考核方式分为过程考核和终结考核，并且过程考核占最终考核结果的70%。过程考核强调学生素质和能力，每一学习情境对学生每个工作过程进行评价，如表2所示。

5 教学质量保障

为了更好地达到改革后预想的教学效果，用学校现有的条件完成企业真实工作岗位的任职要求，需要有相应的教学保障，分别是师资队伍、实训中心及教学资源。

5.1 具有“双师”素质的师资队伍

首先，教师要具有强烈的敬业、团队和开拓创新精神，不断研究和运用先进的职业教育理念和方法服务于课程开发与实施；其次，把握角色的转变，强调学生学习的主体性，引导学生学会学习，成为学生困难的解决者、学生学习的协助者；最后，能运用各种教学方法与手段，了解学生的现状，因材施教，把握所授知识的重点和深度，引导学生运用电脑、网络等新型学习工具进行小组合作学习、自主学习。

5.2 具有企业真实环境的理实一体化实训中心

需要有与企业合作，共同设计建设的具有企业电气装调工真实工作环境和职业氛围的实训中心，为学生提高实践技能及资格证书考核建立一个良好的学习和实训平台，能够创造良好的工学结合、教学做一体的理论、实践教学环境和职业氛围。除此之外，还应该充分利用校外实训基地的有利资源，建设稳定的校外实训基地，充分保证该课程及电气装调工岗位实训、毕业综合技能训练和顶岗实习等。

5.3 丰富可利用的教学资源

为了保证该课程顺利进行，需配套相应教学资源以满足教师的教学和学生的自主学习。现在该课程已为省级精品课程，配套资源有自编讲义、项目任务书、引导文、考核评价标准、习题库、PPT课件、配套说明书、精品课程网站、多媒体教室、网络平台等。

6 改革前后比较

“数控机床电气控制系统安装与调试”课程基于工作过程系统化教学改革后，与改革前的情况比较，主要有3个方面的不同，如表3所示。

7 结论

基于工作过程系统化的数控机床电气控制系统安装与调试课程教学内容、教学方法与手段、考核方式等的改革，经过笔者教学实践证明，通过在教学内容上创设工作过程的完整性、应用性，教学方法与手段上强化工程能力的培养，考核方式中注重过程考核，是体现以能力为本位的学生的主体性逐渐增多、教师的主导性逐渐减少的诠释，在整个教学过程中激发了学生的学习兴趣，提高了学生的操作技能，达到了良好的教学效果。

参考文献

[1]夏燕栏.基于工作过程的《数控机床控制系统的装调》课程开发与实践[J].职教论坛，2010（6）.

[2]陈志平，尹存涛.基于工作过程的数控设备应用与维护专业核心课程开发[J].当代职业教育，2011（1）.

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【关键词】数控机床；教学；改进

引言

数控机床是机电一体化的高科技产品，综合了机械技术、计算机技术、电气技术、液压技术、气动技术、信息处理和光电技术，它以其高精度、高效率、加工对象适应性强和自动化等特点，使得工业制造飞速发展。然而目前劳动力市场数控应用型人才短缺，这就需要职业技术学院等技工学校，探讨教学方法，快速培养人才，以适应社会需要。

根据对40多所技工类学校调查，目前数控机床教学中普遍存在以下主要问题：教师队伍的水平较低、教学方法不当，学生厌学情绪、接受能力差，教学用设备陈旧、故障率高等，制约着数控机床的教学提高。

1.教学中存在的问题

（1）教师队伍方面存在问题

教师队伍的知识水平（个别老师专业不对口）和教学方法已经跟不上数控机床的发展。有些学校较长时间没有更新教师队伍，一部分老师知识没有及时更新，制约着数控机床教学提高，这就需要老师不断学习，学校及时补充教师队伍，不断探讨教学方法。

（2）学员方面存在问题

一部分学员厌学情绪较重，究其原因有：一是老师讲课缺少艺术性，不生动、不形象，有的甚至照本宣科；二是学校不重视，寄希望于到企业实习完成主要课程；三是因为老师自身原因不能深入讲解，使学生听的稀里糊涂。

（3）教学用设备方面存在问题

教学用数控机床设备陈旧、老化：出于经费紧张或对设备了解不够等种种原因，学校不投入，没有及时更新设备，致使设备老化、陈旧，故障率高，也影响教学。

2.解决对策

2.1创新教学模式

（1）讲练结合。将“教、学、做”融一体。教师在讲清基本概念、基本理论与方法之后就布置学生进行实践训练。例如在数控编程课中老师在讲清了几种基本程序设计方法之后，就由学生应用编程模拟器编制加工程序，然后仿真模拟检验编制得是否正确。

（2）问题探究。教师提出几个综合性的问题，然后逐个加以分析，按设定条件提出解决办法，使学生从中领会思路，学会解决问题的办法。

（3）讨论式教学。这种模式是教师在课堂上提出几个讨论题，学生分组准备并派出代表在班上发言，不同观点之间可以展开争论，最后教师进行归纳总结，如果统一不了，不同的观点可以允许存在，以后继续讨论，甚至保留。例如对零件加工工艺方案设计的讨论。

（4）案例教学。生产一线的情况是千变万化的，案例教学为学生提供了一种模仿、借鉴和引伸的范例。这种教学模式的最大特点是师生互动性强，体现了以学生为主的教育思想。如对某种典型零件的加工工艺方案的分析等。

（5）虚拟环境。数控设备价钱昂贵，资源毕竟是有限，虚拟环境教学模式是解决这一矛盾的有效方法。我们用CAD/CAM软件进行刀具路径仿真加工，用华中数控仿真软件进行数控机床的操作仿真，即可解决实训设备不足的问题，有可保证数控机床设备的安全性，培养学生的安全文明生产的良好习惯。

2.2教学方法创新

（1）通过教学实践，总结出“悬念法”和“倒叙教学法”教学，收到良好效果。“悬念法”即是：老师要把每一节课作为一种艺术，精心设计，一节课不但有精彩的开始，而且结束时还要有扣人心弦的悬念。我们常听到说书人一句口头禅：欲知后事，且听下回分解。总让学员有一个悬念，引导下一次学习积极性。“倒叙教学法”：文学作品中，常是先出来一个故事情节，然后才介绍其中人物。先出来结果，再介绍原因。常规教学是采用理论教学而后实践教学，教学中不妨可以先上实验课，学生会感到有很多问题要问，然后再上理论课，这样就会和学员的求知欲合拍，达到事半功倍效果。同时，在理论课中要多用图片，尽可能把实验课中的图片搬到课堂，互相印证。

数控机床维修课程可以少安排或不安排，把这些尽可能放到去厂矿企业实习中，让企业员工做老师为学员讲解，一方面这些员工可以用自己的语言简洁传授，再者学员在这样的环境下可以激发浓厚兴趣，甚至还会深层次追问。

另外，也可以打破教材的顺序，老师在备课时可以针对学员接受能力和兴趣，优先选取最易接受的课程讲授。

（2）让学生带着问题听课，注重实效，把课堂搬到工厂车间，就会打破学生认为“数控机床课程枯燥”的僵局。讲课时还要穿插讲出国内外数控机床发展现状和未来前景，激发学生学习、创造性；旁征博引，开阔视野，激发兴趣：在讲机床电气与PLC时，可以讲PLC在工矿机电设备和纺织行业、冶金行业应用很广。而纺织行业对小型PLC尤其是微型PLC应用远远超过其他行业。

同时讲出加工某个工件的用途，激发学习兴趣；从安全人机工程学角度，在机床外观颜色等选择考虑，以满足学生审美需要而激发学习兴趣；少讲理论多实践，如公差配合可以简单讲一下基本定义，最多的要在实际公差测量操作过程中理解概念。

实践课可以采取“竞赛法”，即分为几个小组，每个小组加工同一部件，看谁加工所用时间短，加工精度高。这样既培养了小组团队意识，又增强了取胜的喜悦。实际教学中发现，两个“互动”调节课堂气氛，教学效果良好，即是：教师与学员的互动（学员教学员，老师监督），学员与学员的互动。

2.3设备选择的适用

应该看到先进设备具有的经济性，教学的有效性，对日益竞争激烈的教育业，这些是提高学校知名度和提高教学质量必须的。

针对数控机床涉及知识面广、学时少的特点，给学生提供了并联运动机床、高速机床、数控机床故障维修、数控编程、数控机床操作等方面大量的参考资料和相关学习网站，鼓励学生根据自己的兴趣进行选择性自学，从而有效的拓展了学生的知识面，提高了数控技术教学的完整性和系统性。

3.结语

要想提高数控机床教学质量，必须从教师队伍、学员学习动态、数控机床设备的更新等方面入手，不断更新教师队伍和知识，探讨科学的教学方法，才能确保教学质量。

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关键词：中高职；数控技术；专业核心课程；衔接；设计

中高职衔接教育是构建现代职业教育体系的主要形式，数控技术专业在中职学校、高职院校中开设率很高，中职数控技术毕业生可以通过技能高考、高职单招、“3＋2”多种形式进入高职院校升造学习，提升专业技能。在岗位调查及其典型工作任务分析的基础上，对数控技术专业中高职课程、课程体系、核心课程内容等方面做一体化设计，以期达到中高职人才培养的协调发展。

1中高职数控技术专业课程体系

1．1总体设计

中、高职衔接关键是课程体系的衔接，它是实现中高职职业教育协调发展的核心。中高职课程设置面向工作岗位，来源于典型岗位工作任务分析。中等职业、高等职业教育目标相同，都是为社会各行各业培养需要的技能型人才。中等职业偏重于操作技能岗位人才培养，高等职业教育偏重于技术技能型人才培养，两者在人才能力培养呈递进式。因此制定中高等职业人才培养方案，关键是设置与行业企业对人才能力需求层次相适应、体现能力递进的衔接课程。中高职课程体系的衔接主要是基础知识学习领域课程衔接、专业学习领域的课程衔接、专业核心课程衔接、专业拓展领域的课程衔接、职业素养课程衔接、实训体系、教学方法及教学考核衔接等方面。本着知识能力螺旋上升的学习规律，中高职各课程模块应面向工作岗位构建衔接课程体系，其核心课程的衔接必然是课程体系衔接的核心。

1．2核心课程设置

中高职数控技术专业课程体系是基于专业调研，典型工作任务分析，行业企业核心岗位工作能力及企业任职资格要求构建，中高职分别确定核心能力与核心课程。数控机床已在机械加工制造企业广泛使用，设备数控率达37％，制造企业数控机床通常有不同类型、档次的数控机床，其中中低档数控车床、数控铣床、加工中心机床使用数量大，高档数控机床较少。数控机床加工是产品质量的重要保证，在产品加工制造中是关键工序。数控设备的正常生产需要具有相应的专业技术技能的人才，企业中有不同能力层次需求，需要面向数控机床的现场操作员、数控加工技术的工艺技术员、数控机床的维护维修技术员。操作工岗位能操作数控机床及机床日常维护，具备图纸工艺识读能力，简单几何形状加工程序编制及零件加工质量控制能力，具备数控机床结构知识；数控工艺技术员岗位除具备操作岗位能力之外，还要有产品零件加工工艺编制能力，三维空间曲面编程与加工能力；数控设备维护维修岗位需要懂得数控机床操作，更需要熟知数控机床的机械及电气控制结构，会运用数控技术知识，维护数控机床及数控机床故障诊断修复。这三类岗位就是机械制造企业的核心岗位。数控机床的操作岗位典型工作任务有零件图图纸、工艺文件识读、加工前准备、加工操作数控机床、调整加工工艺参数、控制产品加工质量；数控工艺技术员、数控设备维修技术员在工作中分别有零件图纸分析、工艺方案设计及工艺拟定、工装夹具设计、3D零件造型设计及工艺规划、自动编程、操作数控机床调试程序、产品质量分析与控制方案，数控机床故障诊断与维修，机床机械、电器装调、精度检验与恢复等。核心岗位工作任务转化成学习领域的情境学习课程，中职将数控机床操作加工能力的培养确定为核心能力，高职将数控工艺技术员、数控设备维修技术员所需能力确定为高职教育培养的核心能力。中职核心能力与高职确定的核心能力紧密相连，中高职分别设置《数控加工操作与编程》、《CAD／CAM软件应用》与《数控加工及夹具设计》、《3D造型与多轴加工》、《数控机床装调》、《数控机床故障诊断与维修》为核心课程。

2核心课程衔接设计

2．1核心课程教学标准

课程标准是体现学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面的基本要求，是教材编写、教学、评估和考试命题的依据，是教学管理和评价课程的基础。标准提出课程的性质、目标、内容框架，提出教学建议和评价建议，并提出了指导性的教学原则和评价建议、教学重点、难点、时间分配等具体内容，合理科学规划课程及教学内容，实现中高职教学无缝衔接。《数控加工操作与编程》、《CAD／CAM软件应用》为中职核心课程；《数控加工及夹具设计》、《3D造型与多轴加工》、《数控机床装调》、《数控机床故障诊断与维修》为高职核心课程，按照企业岗位目标和职业能力要求，逐步提高要求，中职阶段注重基础素质教育，高职阶段注重学生知识、技能和职业素养全面培养，提高学生可持续发展能力。中高职核心课程教学以国家职业标准（中、高级）规定的知识和技能要求为基本目标，将数控编程与加工的相关理论知识与加工操作融为一体。以学生为主体，以操作为重点，注重学生自主学习和关键能力（方法能力和社会）的培养。中职阶段更注重基础训练，高职阶段，注重知识面的扩展与提升，教学重点上，中职以熟练操作数控机床，手动编程加工2D几何形状零件，知道数控机床的基本原理与维护。高职阶段，确立复杂手工编程及3D曲面零件，熟练掌握数控机床结构与维护，能诊断数控机床故障并修复，以过渡巩固与提升衔接。核心课程教学评价注重考查学生能力，中高职考核方式相同，实际操作考核与理论考核相结合，中职考核，实操比重70％，理论30％，高职考核均占50％；兼顾平时学习过程与学习态度考核。

2．2核心课程内容衔接设计

按照企业岗位目标和职业能力要求，中高职核心课程内容都是面向专业岗位，避免中、高职课程内容的简单重复，逐步拓宽和加深课程内容，螺旋上升，实现课程内容的衔接。中高职两阶段在知识技能教学的重点、难点要合理安排，以适应学生渐进性学习和终身学习的需要。中高职数控技术专业在技能人才培养上有共性，但培养能力层次不同，掌握专业技能与知识深度、广度不同。数控加工与编程能力的培养，中职阶段能实现手工编程，操作数控机床实现零件加工，设置数控机床基本操作、零件图纸工艺识读、简单轴内外车削加工、螺纹加工、槽类加工、2D内外轮廓铣削加工、对称、旋转几何形状编程与加工、数控机床基本原理与维护等学习情境；高职阶段数控加工与编程，手工编程加工为基础，能运用CAM软件实现复杂零件的自动编程，操作复杂数控机床加工零件，设置加工工艺及夹具、复杂轴内外轮廓车削加工、特殊螺纹车削加工、端面槽加工、非圆弧2D轮廓加工、3D曲面加工、车铣复合加工、数控机床结构装调维修维护等学习情境。在教学上，中职注重数控加工与编程的基本指令应用与经济型机床的操作，高职注重提升，学习高级数控加工与编程，中高职在学习内容上实现课程内容衔接的连续性、逻辑性和整合性。核心课程教学情境在内容选取时需一体化设计。（1）知识由简单到复杂，技能从低到高递进培养充分做好岗位典型工作任务调研，行业企业岗位任职资格中高职技能分界点，构建中职和高职学习情境内容。企业行业一线现场数控机床操作岗位需具备中职职业能力及数控类中级职业资格证书，数控工艺技术员，班组工段施工员要求编制数控加工工艺及现场程序调试，熟知数控机床结构与性能及数控类高级资格证书。中职阶段偏重基础知识、基础技能的学习，高职注重技术应用，面向行业企业高端岗位能力需求。知识与能力按简单2轴数控到3轴的数控机床操作学习，简单基本加工指令到复合加工编程指令学习，2D软件自动编程到3D自动编程，识读零件图纸工艺到零件图分析到工艺方案制定的螺旋上升培养。中高职在相同课程中，重构知识体系，由浅入深，先易后难，全面安排课程内容。（2）优化学材结构，提高教学效率学材就是实施教学的载体，学材的选取是依据人的认知规律由简单到复杂、由单一到综合、由浅入深原则而定。学材结构是将学习材料符合学习者心理，科学呈现给学习者的序化，是具体教学的进程组织形式。中高职课程基于工作过程将知识技能训练以情景模式形成专业知识技能学习材料，依据知识技能从低到高的提升顺序优化数控技术专业核心课程内容结构。中职阶段以专业基础知识与能力，选取数控机床操作、数控加工基本指令、简单零件加工、特征零件等情境，达到国家四级职业资格证书能力要求；高职教育进一步深化学习，学习任务情景依据岗位要求及行业企业需求，选取多轴加工中心机床操作、宏程序编程加工、复合循环指令加工、3D曲面造型与加工编程等情境，达到国家三级职业资格证书能力要求。一体化设计选取教学内容，优化中高职教材结构，避免教学内容的重复，可以提高教学效率。（3）突出核心能力培养，共编核心课程教材针对企业行业核心工作岗位所需核心工作能力，精心组织企业专家与相关教师共同编写教材。中高职数控技术专业面向数控机床操作、数控工艺技术员、数控设备维修维护技术员等核心岗位，要针对中高职两阶段的特点，优化学材结构，共同编写《数控机床操作加工与编程》、《数控加工工艺及夹具》、《数控机床装调与维修》教材的中高职版，固化中高职教学内容，协调数控技术专业的发展，真正起到促进中高职课程衔接和提高教学质量的作用。

3核心课程教学设计

中高职专业技术技能教学有着共同的特点，就是教授数控技术知识与技能，是职业教学，不是单纯的理论教学，也不是单纯的实践教学，需要新的教学模式，教学是一种师生共同的有目的、有组织的活动，教学活动的目的是使学生掌握知识技能，具备自我学习的能力，符合职业教育的，形成相对稳定的教学结构就是职业教学模式，如基于工作过程的理实一体化、行动导向、项目任务等。中高职核心课程是培养核心能力的重要学习材料，精心做好教学组织设计是达成教学目标的保障。中高职以就业为导向，本着理论知识够用为原则，重点培养学生实际操作动手及技术应用能力，理实一体化教学模式能较好融理论与实践操作训练于一体，是一种效率高的教学模式。理实一体化教学的核心是以学生的学习活动为中心，教师与学生角色化，教师即师傅，学生即徒弟；学习环境情境化，数控机床搬进教室，教室即车间；学习内容项目任务化，以数控技术专业课程知识点、技能点为中心，设计成产品加工项目，完成项目分解成子任务，如零件图分析拟定工艺方案、编写工艺、刀具、夹具、量具、机床等加工前准备、程序编写调试、操作机床零件加工、零件测量等子任务，加工工艺理论、工件装夹定位理论、金属切削理论、测量理论等知识依据任务完成需要，确定知识内容，在实践中运用学习，在实践中归纳知识点，理论实践相互印证；能力培养工作过程化，即实践理论再实践过程，各项目任务按程序完成，符合教育教学过程的模拟生产实际，教师在过程中指导、分配、检查、督促实施、解答疑惑、总结任务知识技能学习；学习效果评价个体化，学生自我评价、相互评价、教师评价等多种评价结合，学习效果现场评价，教师与学生面对面评价，及时总结；学时安排集中化，任务的完成是一个连续过程，通常按4或8学时为单位设计学习任务，较好保证教学效果。中高职在教学模式上有着共同的结构，不同在于学习知识技能层次，因此，学习内容的设计应区别对待。中职面向初中毕业学生，专业起始能力低，任务设计简单难度低，以基础知识能力为主；高职面向的是有着专业能力较高的中职毕业生，任务设计复杂些且难度要高些，以提升专业知识能力为主。为作好中高职课程的衔接设计，必须加强中高职学校之间的教学交流，进行科学的统筹规划。

4核心课程考核与评价

中高职数控技术专业教育重点在数控技术知识及技能的掌握，既要评价数控技术必需够用的理论知识掌握程度，又要评价数控机床操作技能及技术应用能力。中高职在学业评价上具有相同的评价目标，构建共同的评价体系，有助于中高职衔接的协调发展，共建构建学习过程评价体系、专业理论知识评价体系，职业技术技能评价体系，技能测试结合必要知识测试，还需要参考学习过程的综合评价，才能更好更全面评价学业状况，以利于衔接。

参考文献：

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［4］杨哲，等．理实一体化教学模式探讨［J］．河南科技，2014（22）．

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合作学习法（cooperative learning）是一种结构化、系统化的教学策略，由2～6名能力各异的学生组成一个小组，经合作和互助的方式从事学习活动，共同完成小组的学习目标，在促进每个人的学习水平的前提下，提高整体成绩，并获取小组奖励。合作学习的目的不仅是培养学生主动求知的能力，而且还能提高学生合作过程中的人际交流能力。这种思想来源于杜威集体活动和集体项目(group projects)的观点，以及他在“民主和教育”中提出的理论，即学生应当在一起学习公民和社会责任。通过新的教学方法的实施，激发了学生在主动中学习，在合作中学习，在竞争中学习的意识，收到了良好的教学效果。现将该教学模式总结如下。

一、对象与方法

1.对象

在2009级机电一体化五年制高级班随机抽取1个班作为实验对象。该班共有学生46名，全部为男生，年龄在17～19岁。

2.方法

选用中国劳动社会保障出版社出版的《电力拖动控制线路与技能训练》教材第三单元的课题五“X62W万能铣床电气控制线路检修”进行本教学实验。经过教材内容分析，强调理论与实践并重，将学时重新分配：教师讲授部分所占学时适当删减，增补实训实践学时。通过设置典型故障，由学生分组合作展现本组学习成果，以合作学习法教学，并及时以现场测验和问卷调查了解教学效果。

（1）课前准备。①分组。将学生进行异质分组，每组6人，每组都由6位能力各异的学生组成，并指定综合能力最强的同学为小组长，负责组织小组成员讨论学习计划、分解学习任务等。②布置任务。教师在授课前要求各组完成两个任务：一是充分收集铣床资料，了解铣床的主要结构和运动形式，观察操作的铣床，记录操作规程。可利用网络、学校图书馆、学校机加工中心、学校数控协会等资源获取以上信息。二是根据工作任务，绘制铣床各主令电器元件的安装位置图和铣床配电盘电器元件的布置图，观察操作手柄处于不同位置时，行程开关的工作状态及运动部件的工作情况。

（2）实施。①课前检查。正式上课前，检查各组课前任务的完成情况，并给予评分。②组间共享与学习目标呈现。将各组收集的材料展示、筛选、点评，对材料收集不全的部分老师给予补充，引导全体同学进一步熟悉机床的结构及运动控制。教师播放事先准备好的有关铣床内部结构及铣床操作的视频，深入学习机床的机械传动机构、液压控制回路，分析机械、电气、液压联合控制部分工作原理。在此基础上，呈现本课题的学习目标：检修X62W万能铣床电气控制线路。③集中授课。以教师讲授为主，重点讲解工业机械电气设备维修的一般要求及一般方法，并在实训柜上人为设置故障点，由教师示范检修，边分析边检查，直至故障排除。④合作学习。由组长在本组实训柜上设置故障点。故障点公开，由易到难，故障点个数不断增加。在各组长组织下，全组成员共同合作，学习如何从故障现象着手进行分析，如何采用正确的检查步骤和检修方法进行检修。⑤学习效果检验。由教师在各组实训柜上一次设置2～3个故障点，要求采用正确的检查排除方法，在规定时间内查出并排除故障。⑥学习成果汇报及评价。组长代表本组向教师及其他组同学展示检修记录，汇报本组故障排除过程及方法。各组员谈收获，讲体会，说心得，台下的同学可提出建议，提出优秀建议的同学所在组可获加分奖励。汇报完毕后，由老师及其他组组长组成的“评委团”对该组的学习成果进行评价打分。表现优秀的小组，组员平时成绩给予加分。⑦归纳总结。最后，由教师针对各组学习情况、存在的问题做总结，归纳机床电气设备检修的一般要求和常用方法。

二、效果调查

教学评议以问卷调查方式在课后进行。给实验班学生每人发放一份教学评议表，了解学生对该教学方法的评价。发放46份，回收46份，有效问卷回收率100%。统计结果见下表。

三、总结与分析

1.教学效果

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最近几年以来,随着数控技术的迅速发展,社会与工业领域对于数控技能型人才的需求也变得越来越大。针对这种外部的需要或者刺激,有的中职学校开始对数控技术业的教学投入很大的关注力度,尤其是对于实训的教学探讨也被提到了一个很高的位置。

中职学校培养出来的数控专业的学生能否满足社会对于技能型人才的需要,关键要看他们的知识和能力结构是不是在一个合理的状态上,而这些结构的培养需要把市场对职业技能的需求作为引导,进而明确使得学生具有什么样的知识技能,并结合有效的实践训练,融合进对于数控专业学生的教学过程之中去。基于上述分析可知,在数控技术领域算得上是技能型人才的,既要有着机械设计、流程工艺、夹(刀、量)具、电子和电工等多层面的理论基础知识,又要有着较强的、数控应用方面的实际动手能力。

进行数控实训的目的主要是,使得学生能够对数控机床的结构和工作原理等由一个深刻形象的了解,掌握一些常见的数控编程方法,培养他们分析零件加工工艺的能力和编制数控程序的技能,尤其是对于一些典型数控机床的操作能力。良好的数控实训教学,要求一方面要在硬件上加大力度,另一方面也要加强软件的建设,包括对于教学团队的建设,教学方法和手段上,等等,以期能够有效地提高数控实训教学的质量,培养出优秀的数控技术人才。

二、在实训中存在的问题及对策

在实际的数控实训中存在着很多问题,我们有必要把实训中出现的一些操作错误现象进行归纳和分析,并期望能够总结出一些规律来,并找出这些问题的根源,还有接下来需要采取哪些对策,等等,进而能够对学生进行正确的指导,以保证他们操作的规范性,尤其是去除掉一些错误的操作习惯。在数控实训中,比较常见的对于数控机床的不良操作如下。

(一)开/关机的错误操作。

就目前大多数学校和企业使用的数控机床来说,进行开/关机的程序是大致相同的,因此需要熟悉具体的操作流程,以期能够保证按键顺序不会出错。

1.开机操作时比较容易失误,表现在:刚开机的时候,此时系统并不是处于完全启动的状态,但有的学生会进行频繁按键的操作,类似上述的操作,或太过用力按键都会使得按键发生损坏,甚至导致系统出现故障,从而阻碍了实训教学的正常进行。

2.关机操作时比较容易失误。表现在:在没有把工作台移动到合理的位置的情况下就关机了,因为一些学生在下课和加工结束的同时,放松了警惕,并没有仔细对工作台移动的操作进行排查就关机了。

比如,以立式铣床为例,正确的关机是在程序结束后,并且操作面板也已经停止工作后,此时,手动方式对工作台进行移动操作,移动其至X、Y轴导轨的中间处,Z轴向上移动,直到移动至比较合适的位置,若是立式的加工中心,还应先取下刀具,然后关机。

(二)对机床进行错误的回零操作。

开机后首先要返回机床的参考点,即“机床回零”操作,这在实训中是要对初学者进行重点强调的。开机后机床回零的操作出现错误的情况很少,但还有开机后回零之外的其他情况下的回零操作,也是不可忽视的,下面的几种情况就需要进行回零操作:1)当数控机床停电时候,再次接通电源之后,需要进行机床回零操作;2)数控机床使用急停开关后,要进行机床回零操作;3)当出现坐标轴运动超程时,在接触报警后,要进行机床回零操作;4)当数控机床功能锁定后,要进行机床回零操作。如果忘记上述这些回零操作,就会造成加工错误和后序程序运行等状况。

(三)对刀的错误操作。

首先要先进行正确的对刀,然后才能建立工件坐标系,因此,对刀操作是数控加工中的一个十分重要的环节,对刀准确,会很大程度上影响到对于零件的加工精度。

目前使用的对刀方法有很多,主要是根据加工条件和精度要求来选择的,数控实训中通常采用的是试切法。因为试切法的思路是让操作者使用刀具对工件进行侧面或者表面的切削,所以精度将取决于操作者的技能和经验,初期操作者要慢慢提高对刀精度。

(四)建立工件坐标系的错误操作。

在对刀之后,就能够建立工件坐标系了。工件坐标系的建立方式,对于不同的系统来说,基本上没有什么大的差别。比如对于FANUC和SIEMENS等常用系统来说,一般均具有进行自动计算的功能,也就是说,在对刀之后,通过自动计算可以直接确定工件坐标系。而对于另外的一些系统来说,比如,凯恩帝(KND)100-M,因为它并没有进行自动计算的功能,所以此时就要求操作者进行手动操作,即手动输入“机床坐标值”,进而建立起准确的工件坐标系,初期操作数控机床的学生经常会忘记这一点,甚至会把进行对刀操作之后显示的“相对坐标”值错误地输入数控系统,导致建立的工件坐标系并不是十分正确的,进而影响到工件的正确加工。

(五)对于工作台的不良手动移动,致使出现超程现象。

在操作者进行工作台移动时,通常会使用手动方式,或者是脉冲增量方式,但是此时若超出了坐标轴的极限,就会导致超程,因此,对于操作者来讲,时刻注意着工作台移动的范围是非常有必要的,当距离极限位置比较近的时候,就需要注意移动的幅度了,从而避免出现超程。若出现了超程,此时可以沿着相反方向进行移动操作,再按机床面板的【复位】按健就可以了。

(六)对工件进行装夹时的错误操作。

在数控实训中经常会用到机用虎钳这类的夹具,工件装夹出现的问题时,往往是因为夹持工件的位置不太合适,即把工件装夹在了虎钳的偏左或偏右的位置,而不是中间位置,这样会导致出现加工的不稳定状况。

三、提高数控实训教学的软、硬件建设讨论

教师要想真正地把数控实训的教学质量提高上来,就必须从两个方面一起做起,不是一只手软,一只手硬,而是两手都要硬,也就是对于软、硬件的建设问题。下面就这两个方面的建设问题提出一些比较有建设性意义的建议。软件方面主要包括数控实训教材的编写和双师型教师队伍的建设,而硬件的建设主要是针对数控实训基地建设和数控仿真软件的研发这两方面而言的。

(一)合理的数控实训教材。

提高动手操作能力,一方面需要不断的实际练习和操作,另一方面需要有一本合适的实训教材,这二者都是不可或缺的。其中,数控实训教材是教师进行实训教学和学生进行技能训练的依据,这属于软件建设层面。

现在一般的中职学校在数控专业课方面,采用的教材有着一些不足,主要表现在:内容过多,涉及的知识面太广,内容以理论知识为主,实际操作的讲述相对很少,对于基础较差的中职学生来说就显得知识点太多,内容太深了,还有教材中有关数控机床编程的实例很少,用在实训教学中很不适合,进而在一定程度上对中职学生数控专业技能的发展造成了限制,更与中职教育的基本思想不符,即“理论教学以够用为度,强化操作技能训练”。

基于上述讨论,应该根据按照国家规定的对数控机床初/中级操作工的具体要求标准,并结合中职学校的数控实训的实际情况,编写以实际加工为主的教材是十分有必要的,使其在内容安排上按照实际的操作细节和顺序来进行,并能够结合大量的图例来说明实际问题。

(二)双师型的教师队伍建设。

中职学校的数控专业每年都要进行数控实训,而学生也在逐年的增加,目前来讲,老师都有着比较高的理论水平,但是实践动手能力方面却有着明显的不足。因此,双师型教师队伍的建设是有着它的必要性的,这属于软件建设层面。

数控实践指导老师,既要有扎实的理论基础,又要有良好的操作技能和丰富的实践经验,可以采取以下措施:

1.完善校内教师到企业参加实践培训的制度,比如,对于新教师来说,上岗前需要进行至少六个月的专业实践培训,在取得技能等级证书之后才能参与实训教学。

2.选派优秀教师到相关企业参与进行产品的设计等。比如,在机床公司参与CK6140数控车床和XK5025数控铣床等的研发,在生产实践中提高数控实训教学师资的工程实践技术。

3.选派优秀教师进行数控机床编程和维修的培训,并鼓励参加考取数控工艺考评员的资格。

4.聘请校外企业的相关技术专家来学校,作为兼职教师指导学生的数控实训,学校也会对兼职教师进行定期的培训,而且让其参与学校实训教材的编写,等等。

(三)加强数控实训基地建设。

1.扩建多媒体实训室,即虚拟的数控设备。由于数控机床的成本很高,设备较少,在进行数控实训时,经常是多人对一台数控机床进行操作,以致效率十分低。若对多媒体实训室进行扩建,使得学生能够每人一台“数控机床”,这样,学生的动手机会会大大增加,有利于达到实训的最终实践目的,这一点重点在下面的数控仿真软件中进行介绍。

2.实际数控设备的合理配置。数控实训基地中数控设备的配置,一方面要有应用性,另一方面要有“潮流性”,即要紧跟企业主流。比如,数控机床可以配置SIEMENS和FANUC等较常应用的系统,它们可以用于直接的生产,与企业机床设备是没有分别的。

3.通过校企合作,建立校外实训基地。通过与多家企业建立校外实训基地,学生在这些地方进行企业化的生产实训,直接参与真实的生产过程,锻炼分析和解决数控实际操作中的问题的能力。

(四)应用数控仿真软件。

数控加工仿真软件指的是,把虚拟现实技术应用于数控加工技能培训中的仿真软件,是把实际加工经验和教学实训知识结合在一起开发的软件,有着与实际机床相同的操作界面。数控技术的实践性是非常强的,学生在计算机上操作此软件的话,能够在很短时间里达到对数控车床和数控铣床,以及卧式加工中心等的各种操作都比较熟悉的程度。

运用此仿真软件来模拟的话,只需要在原有的教学过程中添加两个环节,即“仿真软件介绍”和“虚拟机床模拟”,教学时间大大缩短,且确保学生能够有足够的时间进行模拟操作,效率会得到大大的提高。

把数控加工仿真系统引入到中职学校的数控实训教学中,降低了成本,也比较好地解决了中职学校数控设备缺乏的难题,学生在使用数控仿真软件时,可以通过实例,分析典型零件的编制程序,还可以进行图形仿真,最终能够熟练掌握数控机床的实际操作方法,也为理论教学和实训教学之间架起一座实用的桥梁。

四、结语

数控实训是数控技术及相关专业非常重要的一门实践课程,对本专业的学生培养动手操作能力并尽快适应毕业后的岗位需求起着举足轻重的作用。数控技术专业实践教学,就成为培养数控技术技能人才关键的环节,也成为衡量各高校培养数控应用技术技能型人才水平高低的重要标志。本文就在中职学校如何进行有效的数控实训教学展开了探讨,对于目前的实训中存在的具体问题与对策进行了详细的阐述。另外,对如何提高数控实训教学质量给出了几点建议,主要包括在数控实训教材、数控实训基地建设、双师型素质教师队伍建设和数控仿真软件的应用等几方面进行的革新。

参考文献:

[1]宋海潮.高职院数控实训中存在的问题分析及对策[J].模具制造,2007,(2).

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关键字：7S管理； 提高； 数控实训

中图分类号：G712.4 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2016）01-125-001

随着我们城市工业的跨跃式发展，企业一方面需要大批量的技术工人，另一方面企业对职业学校培养的学生得不到认可。近年来，我们学校通过走访、问卷、校企恳谈会等形式调研了多家企业，发现现代社会和企业对用人的标准提出新的要求，除了专业能力以外更提出了――情感、态度和价值观的要求，我们职业学校要适应经济社会发展需要，通过在数控类实训场所“7S”管理模式学习效果的实践研究，探索适合学校自身的“7S”管理形式，提高学生职业素养，增强学生就业优势，为学校不断提高教育教学效果发挥作用。

一、“7S管理”的含义

现行的7S是指SEIRI（整理）、SEITON（整顿）、SEISO（清扫）、SEIKETSU（清洁）、SHITSUKE（修养）、节约（save）、安全（safety），具体来说：

整理就是区分必需和非必需品，对要的物品进行井井有条的分类管理，对不要的物品要区分有用的和无用的。有用的物品转移到现场之外，进行有关处理，无用的物品坚决清除。

整顿就是物放有序，定置合理，物品标识明显。需要的物品能很快拿到，不需要寻找，而且用后要还原。

清扫就是对环境、设备等进行清扫、擦拭、点检、保养，使环境净化，工作面干净整齐，造成明亮赏心悦目的现场环境。

清洁就是整理、整顿、清扫之后要认真维护，使现场保持完美和最佳状态。清洁，是对前三项活动的坚持与深入，从而消除发生安全事故的根源。创造一个良好的工作环境，使职工能愉快地工作。

素养就是要养成严格遵守规章制度的习惯和作风，这是“7S”活动的核心。没有人员素质的提高，各项活动就不能顺利开展，开展了也坚持不了。所以，抓“7S”活动，要始终着眼于提高人的素质。

安全就是清除隐患，排除险情，预防事故的发生。其目的是保障员工（学生）的人身安全，保证生产的连续安全正常的进行，同时减少因安全事故而带来的经济损失。

节约就是能用的东西尽可能利用；以自己就是主人的心态对待学校的资源，切勿随意丢弃，丢弃前要思考其剩余之使用价值。

二、数控实训车间实施“7S管理”的措施

1.实行“7S”从培训“7S”开始

要让全体师生真正理解“7S”，并不是简单地宣布一些制度，规定。“7S”的实行不能让师生怀有“因为是规定的事项，只好遵守”这种心态，那是做不好的。必须通过培训让全体师生，让他们真正理解“7S”并自觉地执行“7S”，使它成为一种车间文化。

2.建立实训课前、课后例会制度

课前例会是每次实训课前学生集会，进行点名，布置分析实训任务，提出具体要求，强调注意问题（7S管理要求、安全注意事项等）；课后例会是每次实训结束，完成每日清扫任务后学生集会，进行点名，对本次实训学生任务完成情况进行点评，对实训中出现的问题进行总结。

3.完善和补充实训车间管理制度

对实训车间原有制度进行整理，根据7S管理要求对原有制度进行完善和补充。重点完善了实训车间的安全管理制度和各种设备使用的安全操作规程，分钳工车间、数控车间、普通车床加工车间、焊工车间、电工车间分别制订了车间7S管理规范以及机械实训车间7S管理实施方案。

4.整理、整顿着手，优化车间内部布局

在学校实训过程中要实施“7S”管理模式，首先从整理、整顿开始，实行定置管理，对实训现场所有物进行合理定置，并通过调整物品位置来改善实训现场中人与物、人与场所、物与场所相互间的有效关系，形成固定位置。其主要过程为：一是清除与实训无关之物，对长期堆放在实训车间里无法修复的设备、废品、无用的工具进行全面清理，对有故障的设备及时进行维修。二是将实训车间设备、工量具等物品进行分类，实行定置管理，并做到摆放整齐、规范。按简单就好，适用就好的原则化繁为简，增强现场秩序的稳定性，使物品容易方便的使用，努力消除和减少寻找的时间。

5.通过清扫、清洁，保证整理、整顿的成果

整理、整顿的成果必须通过清扫、清洁来保持，没有很好的清扫、清洁，一段时间后车间又会恢复原样，清扫是在传统的打扫基础上，重点是对设备的维护保养，要做到日常化、随时化，是在保持整理整顿成果的基础上改善现有工作，包括每日的常规清扫、每月重点清扫、每学期的彻底清扫，来保证实训车间设备的完好、环境的整洁。清洁是一种标准化活动，它是把整理、整顿、清扫等活动中使用的方法、手段等，以制度形式固定下来，并要求全体师生加以遵守，我们制订了各实训车间的7S管理制度和实施方案，并通过检查加以保证。

6.规范学生行为，严格遵守实训纪律，养成良好习惯

这里实施7S管理最从关键的部分，也是实施7S管理的最终目的。要求学生做到以下几点：第一进车间前必须按要求规范地穿好工作服；第二进入车间领取任务后到指定的岗位（一人或两人一岗位），不得串岗；第三进入车间禁止吃零食，禁止做与实习无关的事情；第四任务完成及时清理设备，清扫地面，整理工量具，使其恢复到实训前的状态，第五实习过程严格按照车间实习安全要求，设备安全操作规范操作，确保实习安全。

通过“7S管理”制度来实现“养成良好习惯、提高实训效率、增强管理意识、营造和谐氛围、减少资源浪费、提升职业素质、打造学校品质”的预期目标。让标准成为习惯，让习惯成为标准，让学生尽早的体验企业的管理模式，以便就业后能更快适应企业的发展。

参考文献：

[1]肖永勤，王东，徐新跃.生产现场7SEA管理活动的实践[DB/OL]

[2]邱禄瑞，徐晓.7S活动简单，实用的现场管理方法[J]企业管理，2007（3）：12-12