数控机床教学范文

导语：如何才能写好一篇数控机床教学，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。

篇1

关键词：数控机床 实践教学 理念创新 策略分析

中图分类号：G420 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）05（a）-0138-01

纵观现代制造技术的发展，集成科技对于数控技术的推动作用不容忽视。无论是微电子技术还是自控监测技术都对数控机床的发展产生了积极而深远的影响，这对国内机械制造业的整体水平提升意义重大。机械制造作为国民经济的支撑产业，与当前国防建设领域休戚相关，数控技术人才的培养更是从实用性角度提升了人才的市场竞争优势。由此可见，关于数控机床的实践教学开设是极为重要且有必要的。学生在数控技术方面实际操作水平的提高依赖于实践课程的开展，同时实践教学过程也能够让学生更好地接触到数控机床的实训内容，为今后的岗位工作打下扎实的实践基础。实践教学同时也需要理论教学作为支撑，这一点也应当引起实践教学人员的足够重视。

1 我国数控机床实践教学的主要内容与实施现状

实践教学内容在我国数控教育领域的渗透无疑是对机械控制技术的有效补充，这对今后数控技术的发展影响深远。伴随当前数控机床实践教学课程的深入开展，必将为我国数控技术领域储备和输送更多的专业型技术人才，进而推动国内机械制造水平的不断提升。人才进步与科技创新密切相关，实践技能的提升必定能够推动数控产业朝着更加高速发展的方向迈进。实践教学至关重要，然而当前我国数控机床在实践教学过程中涌现出的一系列问题也是不容忽视的。

1.1 数控机床实践教学的主要内容

关于数控机床的实践教学主要是培养学生基本的调适与应用能力，能够在基础操作中理解必要的数控机床管理与维护知识，并且在此基础之上利用各种调适技术来实现对模拟编程信息的有效分析。一般实践教学课程由数控机床操作和仿真实验两部分组成，其中以实验课作为实践教学的核心内容。具体教学内容方面，实践课程大致涵盖了三个方面的主要内容：（1）数控机床的基本操作原理与组成结构；（2）数控机床的具体操作步骤；（3）数控机床的编程与实践操作环节。

1.2 实践教学中存在的问题分析

数控机床实践教学过程中存在的问题主要表现为四大方面：其一，实践教学硬件设施不够到位。数控机床实训基地的建设需要大量的资金和技术投入，无论是其中的教学设备还是基础设施建设都与成本密切相关。然而出于经济目的考虑不少学校在实训建设领域仅仅依靠一些陈旧的数控设备，自然影响到实践教学质量的提高。其二，实际操作过程失误频频发生。学生对于实践教学充满好奇心，因此在操作过程中并没有认真听取教师建议，导致设备事故频发。其三，安全问题令人揪心。不少学生在实践教学过程中擅自将身体置于防护栏之外，严重忽视了实践教学中最为重要的安全问题。其四，不够规范的实践操作和设备应用。数控机床的操作及编程问题需要严格遵守必要的程式化规定，这也是当前实践教学过程中所缺少的。

2 优化数控机床实践教学效果的策略探讨

从当前数控机床实践教学过程中存在的诸多问题我们不难分析，提升实践教学课程的实施效果不仅需要从实训基地的建设角度出发，更需要在实验课中积极培养学生的编程操作能力以及数控机床相关的保养维护能力，以此来提升实践课程的教学效率与实施效果。随着现代机械制造业的发展传统手工制造业正逐渐被完全取代，以机电一体化为主要特征的数控技术发展备受关注，这不仅由于它集结了计算机技术、程序编纂技术以及数控网络技术等多方面内容，同时这些技术本身也象征着社会的进步和科技的发展。针对当前数控机床实践教学中存在的种种弊端，笔者认为可从以下几方面加以改善：

第一，注重数控机床实训基地的建设，加大资金投入，定期对实训设备进行必要保养与维护。实践教学的环境建设尤为重要，这不仅是数控机床实践教学效果的重要保证，同时也是培养学生实践创新意识的关键路径。

第二，重视理论知识与实践技能的共同提升，力求最大程度降低实践教学过程中意外事故的发生概率。数控机床实践教学其目的旨在让学生直接接触到现代机械制造业的发展水平，能够通过实践操作过程来提升自身对于数控领域的了解，进而积累必要的数控实训知识。

第三，重视数控机床实践教学过程中的安全意识引导。实践教学应从基本的实验室规章制度出发，引导学生积极遵守必要的设备操作规范，坚持做到紧跟教学思维，不做与实践教学无关的事情。此外，坚决不可将身体部位置于机床范围之内，检查自我防护眼镜佩戴情况，重视自我人身安全的保护。

第四，从理念创新角度提升实践教学的效果。数控机床的实践教学不应仅仅被约束在学校教学范围之内，而应让学生在深入企业实际了解的同时提升自我实践认知，甚至让学生在实际岗位操作中加深对实训内容的理解。值得注意的是，严格遵守必要的实践操作规定是体现实践教学宗旨的根本前提。

3 结语

在当前生产现代化手段的辅助下，数控技术的发展基本实现了生产过程的自动化，然后目前国内关于数控机床专职管理和控制的人才数量却远远难以满足市场的实际发展需求，具备实践创新能力的数控技术人才成为了打开当前市场就业缺口的有效途径。数控机床实践教学从学生现有的理论知识出发，注重对学生实际动手能力和合作探究能力的培养，这不仅夯实了学生既有的数控知识结构，从就业发展角度来看也与今后的数控方向人才发展需求相吻合。实践教学课程以实验课为主，侧重学生操作技能与编程能力的发展，然而由于设备资金消耗过高，因此各级院校在实践教学成本投入方面还有待加强。此外，还应重视实践知识的分层灌输，考虑到学生的实际接受能力，能够切实让学生感受到实践教学的乐趣，达到最佳的实践教学效果。最后，数控机床实践教学基地建设也至关重要，它是实践课程教学质量的重要保障。

参考文献

[1] 楼锡银.XKA5032A型数控铣床的编程方法[J].机电一体化，2002（1）.

篇2

关键字：机械制造；数控仿真软件；数控机床教学

中图分类号：TP391.9文献标识码：A文章编号：2095-980X（2015）11-0098-02

随着数控加工技术在机械制造业的广泛应用，对数控相关技术人员的需求增大和要求提高。为此，各院校的机械类专业都开设了“数控机床与加工”相关课程以契合市场需求，与此同时，昂贵的教学用数控设备及资金短缺的矛盾也凸显。因此，须探索出一套既符合本校教学现状，又能满足数控专业教学要求的模式。经教学实践发现：将数控加工仿真软件运用于实际教学，既能有效缓解教学实训需投入大量资金购置设备的矛盾，又能利用感观激发学生的主动意识和自觉意识，是一种有效的教学途径。

1仿真软件原理及软件类型

数控仿真软件是在虚拟现实技术与计算机技术相结合的基础上建立起来的，是一种利用计算机编程及建模，用二维或三维图形将加工过程以动态形式演示出来的软件。简而言之，就是通过计算机技术，对现实的运动过程进行模拟及声像演示。利用该软件，操作者可以如临其境地查看生产、实验、施工等过程，从而确认系统的性能或发现运动过程的缺陷。数控加工过程涉及多种不同类型的软件，根据其使用范围，可分为仿真软件及一体化软件等。

（1）模拟实际机床加工环境及工作状态的虚拟机床仿真软件。该类软件可以模拟真实的场景，实现操作者和仿真场景的交互，使操作者体验到真实的机床操作的感觉。这类软件以实用为出发点，较典型的例子如南京航宇自动化技术研究所、广州超软公司、武汉金银花公司等开发的数控仿真系统。

（2）以零件设计和加工程序为主的CAD/CAM一体化软件。这一类软件可以利用计算机完成零件加工前期的编程、设计等过程，使数控更佳精准、规范。如丹麦CIMCO公司的CImcoSoftwareSulte、SolidWorks等，该仿真流程如图2所示。数控仿真系统有着全面的仿真功能、完善的图形和标准数据接口；而且能与多种计算机操作系统兼容，对设备的配置要求较低；能大大节省教学设备投资，有效避免资源浪费。

2仿真软件在数控机床教学中的应用

（1）激发学生学习数控机床的积极性。数控理论相对来说比较复杂、枯燥，加之课程实践机会少、学习难度大，学生对该门学科缺乏一定的学习主动性。因此，利用先进的教学理念和教学手段来激发学生的参与热情显得尤为重要。数控机床课程要求理论与实践的高度结合，采用传统的教学方法对编程指令进行按部就班地讲解，学生只能接收到一些抽象、空泛、枯燥的计算机语言，而无法理解指令的真正内涵及实际应用情况。数控仿真软件具有和实际机床相同的用户界面和可操作性，利用仿真软件进行辅助教学，直观地向学生展示编程指令的实际加工过程，使学生能够更具象、更真实地了解数控机床的各个运动过程，轻松掌握机床的操作方法，从而激发学生的学习积极性，挖掘学生的内在潜力，培养学生刻苦钻研、勇于创新的精神。

（2）实现“教———学———练”一体式教学。运用数控仿真软件，可以实现“教———学———练”三位一体化的教学，如对刀过程，实际操作起来没有太大的难度，若采用传统的教学方法，仅纸上谈兵，就会使学生陷入僵硬、呆板的理论学习怪圈。但结合仿真软件的演示过程教学，通过对车刀及其他工件进行分步讲解与操作演示，学生就能通过教师的理论讲解和软件的实际操作来加深认识，理论与实践教学相互渗透，实现两者的同步教学。另外，在进行数控机床教学的过程中，教师可以充分利用仿真系统的示教功能对程序的编制过程进行详细的介绍，并通过虚拟的仿真系统显示加工路线及其过程。或者，利用测量功能检测所加工零件的尺度、粗糙程度是否达标。然后教师通过发送相关的编程实例，让每一位学生在该系统中进行程序的编制、录入、校验及加工，以此来锻炼学生的实际操作能力。对此，教师可以根据学生的学习情况设计操作过程中可能发生的各种事故、故障、缺陷等，让学生在发现问题、处理问题的过程中全面掌握加工技巧和方法。例如，在进行直线插补指令G01和快速插补指令G00的应用与区别时，可以在运行的第一个G01后面通过F的添加与否，让学生感受到切削进给与快速插补所带来的不同表现与影响，从而让学生在有限的时间内掌握更多的数控机床的操作方法，提高学生对不同数控机床的适应能力。

（3）提高数控机床课程的教学效率。传统的教学活动中，教师往往要花费较大的精力来批阅学生的作业，而数控编程具有较大的灵活性，使得每位学生编写的程序都存在一定的差异。如某学生用固定循环指令编程，而另一位学生则采用子程序编程，这样所产生的工艺路线也随之变化。如果采用传统的批阅式逐篇查阅，并不能保证每个课题都考查到；若未按时阅完学生的作业，还有可能影响后续的教学活动。在这种情况下，引入数控仿真软件，教师可以直接查看由学生编程导出的刀具轨迹和加工过程，并据此判定学生编程是否存在问题，或者通过图形反映出加工工件的最终形状，判定工件是否合格。这便有效减轻了教师的教学工作量，能保证各类课题进行全面的考核，也有利于后续教学任务的开展，提高了教学效率。

3运用于教学的优势及注意事项

（1）仿真操作在数控机床教学中的优势。将数控仿真软件运用于数控机床教学，充分利用网络系统为学生搭建交流平台，创设数控实习环境，不仅为师生提供了良好、安全的交互空间，还使传统教学中只能在数控实验室或实习工厂进行的教学演示功能得以实现，使教学过程变得更加灵活、方便、直观、有说服力。数控仿真软件不仅可以提高学生学习的积极性，还能促进“教———学———练”的有机结合，提高教学效率。

篇3

关键词：触摸屏；故障；数控车床；教学设备；电气控制系统

The teaching equipment design for touch-screen CNC machine maintenance

Li Qiliang

Nanjing institute of railway technology, Nanjing, 215137, China

Abstract: In the teaching process of the practice course alignment and maintenance of CNC machine tools, the training subjects such as how to intuitively and efficiently analyze and find the fault of electrical control circuits logically, recover the CNC system parameters that are set by mistake, determine necessity contact of the failure phenomenon and the fault type, revise machine functions via PMC programming, and debug, etc are the common teaching difficulties. In response to these key issues, the paper has designed a teaching equipment for CNC machine maintenance based on automatic set by touch-screen and the strong anti-jamming technology, which have some characteristics such as efficient set, intellectualized design and low cost. The accomplishment of this project can created favorable conditions for the practice course, and enhance the teachers comprehensive capacity and teaching level, which are the solid foundation for expanding cooperation between colleges and enterprises.

Key words: touch screen; failure; CNC lathe; teaching equipment; electrical control system

根据机床行业调查，数控人才的市场需求已从初期的数控操作、数控编程转向了技术含量较高的数控机床调试、维护与维修，维修力量不足是影响数控机床利用率和完好率的主要因素，大量机械制造行业和装备制造企业急需大量数控机床维修人才。所以加大对数控设备维护人员的培养、提升学习效果是目前职业院校相关专业的使命所在。

在数控设备应用与维护相关专业职业教育实践过程中，我们主要采用旧机床，先拆装其主要机械结构及电气线路，再人为设故让学生排除和虚拟数控机床故障排除两种方法进行教学，发现存在以下问题：

(1)人为设置故障时总能被学生直接找到故障点(特别是电气线路的通断故障)，学生取捷径就可以“高效率”地找到故障，从而违背了从现象中分析判断并检查相关部位查找故障点的思路。

(2)虚拟数控机床在装拆及电气连接方面实训效果明显，减轻对实际数控机床和实验台的设备(特别是高档设备)压力；虚拟数控机床1人1机有利于激发学生的学习热情，具有安全、经济等特点，但其完全是一种模拟状态，主要是对学生认知能力的提高，缺乏实际动手能力的培养，也缺乏故障再现的随机性。

功能有限是我专业现有设备的主要问题，为扩充实训项目，多渠道提高学生对机电一体化技术的理解，我们设计出以单片机作为控制核心，以工控现场普遍使用的触摸屏为人机界面的数控机床维修教学设备，实现了设置随机一种或多种不同类型的故障，具有故障隐蔽性强，真实性好等特点；而且相对于其他控制终端(如PC机)而言，成本低，集成度和抗干扰能力更强。

1触摸屏与CNC和单片机控制系统之间的通信

数控系统一般通过RS-232C串行口和外界通信，但由于RS-232C串行口通信有效距离短，且实训设备在生产车间，现场条件恶劣，笔者以FANUC 0i Mate TD系统控制的车床为通信对象，采取了抗干扰能力较强的远程通信方法，即利用CNC系统的RS-232C通信接口和协议，通过屏蔽双绞线把高通信速率的RS-485接口转换远程智能通信模块，同Pro-face st3300系列，型号AST-3301S触摸屏的RS-485接口COM2(凸型D-Sub 9针接头)连接起来，另一方面，PC通过USB数据传输电缆CA3-USBCB-01把触摸屏编辑软件GP-Pro EX 2.1编写的画面程序下载到触摸屏里如图1所示，既解决了一个触摸屏和多台数控机床进行通信的问题，又为数控机床装调维修工等相关技能鉴定考试提供硬件支持。

图1 设备通信原理

说明：①一个485转232智能模块可以接多个机床，在本文中还通过该串口通信实现机床对应的单片机控制系统有计划地控制对应的线路通断电路。由于RS-232C规定的逻辑电平与单片机的逻辑电平不一致，这里选用专用电平转换芯片MAX232实现单片机TTL电平(0/5V)和RS232电平(+10/-10V)之间转换。②机床端485转232智能模块的D2±端子可以并联，而且触摸屏通过专用指令可以对每个通信端口的参数设置编程，确保了柔性设置的可行性。

2设故系统设计原理

设置故障的内容主要包括3个方面：数控系统参数错误更改或不匹配硬件连接；漏电、缺相以及设备保护电路自动动作等电气线路故障；在机械方面，故障设置主要针对误差补偿不当甚至是错误造成定位误差过大的问题。

在编制通信软件过程中，首先要解决的是遵守FANUC数控系统的通信协议，反译和处理与FANUC数控系统相关的传输数据格式转换，否则接收到的数据将是乱码。

2.1 串口通信设置

点击系统设置控制器/PLC，通讯设置的内容一般有SIO Type=RS422/485(2wire)，Speed，Data Length，Parity，Stop Bit等常规串口通信设置。一般首先在GP的扩展SIO设置中选择和仪表的通讯设置一样的参数。(1个起始位，8位数据，无校验位，1个或2个停止位)，串口通信可以利用GP-Pro EX 2.1编辑软件的D-Script功能自由地对串行通讯口编程，发送、接收字符串、获取通讯口状态。如进行通信初始化：

if([S:EXT_SIO_ STAT15]==1)//判断端口的状态，检查是否有扩展SIO协议

{[w:通讯步骤]=1

[w:超时设定]=3//3秒的超时(这里的数据可以改变)

[w:下一通讯]=1

[c:EXT_SIO_CTRL]= 0x07//将发送缓存和接收缓存区都清零

}

endif

以下是用于检测通讯是否超时，触发条件是每隔一秒运行一次：

if([w:接收超时]>0)

{[w:接收超时]=[w:接收超时]-1

}

endif

2.2 数控系统参数设故

上位机直接控制FANUC数控系统参数，可以通过以太网使用CNC参数设定或伺服GUIDE，本文基于触摸屏和CNC之间串口通信对系统参数进行间接设置，以考查学生对部分参数不正确造成机床故障的判断能力，提升对该参数作用的理解，如在软限位系统中，通过设置PRM3004#5=0，就会出现硬超程报警等。

上述的间接设置方法是将机床正常情况下参数备份的文件做局部修改，再进行数据恢复，其中关键技术在于熟悉CNC系统参数备份的文件结构和外接触摸屏进行数据的恢复操作步骤：

对机床正常情况下参数备份文件的局部替换是利用配方功能实现，使用预设的数据创建配方，以备写入单片机控制器；参数恢复的关键操作同PC―通过传输电缆连接触摸屏与数控系统并使机床处于EDIT状态；设定数控系统和PC匹配的传输参数；在数控系统中，按软键[PARAM][OPRT][READ][EXEC]，等待触摸屏将相应数据传入；通过触摸屏把修改后的文件发送到CNC系统。

2.3 电气设故

为实现自动设故，笔者通过串口芯片MAX232与单片机通信，以控制关键线路的通断。为此，利用Protel DXP制作基于AT89S51线路故障设置PCB版，其原理如图2所示。

正常情况下，单片机引脚P1.3输出低电平，三极管Q11截止，继电器线圈没有电位差，继电器衔铁释放，保持常开状态，起到断开电流的作用，同时状态二极管也点亮；当单片机接收到触摸屏需要设置W71线路故障点命令时，引脚输出高电平，三极管Q11饱和导通，+5V电源加到线圈两端，继电器吸合，常开触点闭合，继电器起到断开线路的作用，同时状态二极管也熄灭。状态二极管起到调试作用，一般隐藏在考核箱内。

3 设故软件设计

本文设故软件采用服务器/客户机模型开发出教师机软件和客户端软件。教师机软件是整个系统管理和维护的核心，用来控制各个机床考核内容、评定学生的成绩和学生信息管理，教师登录成功后主要有指定考题、随机出题、通信设置和About4个按钮，其中指定考题的画面如图3所示。

在此画面中，主要由两个重要部件构成：数值显示部件用于选择检查的故障号，本例设置了7个故障；右侧是供教师选择的故障，如果点击“故障确定”，就把当前选择的故障号传到左侧，以备登记、检查。

在这里，还实现了“过3分钟未操作即自动切换主画面”和“每次进入子画面均需输入密码”的安全功能。

在每台机床旁，还安排了学生PC机，通过RS232C和智能模块相连，主要完成将检测到的电气故障线路号上传到教师机；在实训联系阶段还可以提示故障判断思路以及Flas演示整个排故过程。

4结束语

通过对现有的CJK6125i型车床数控化改造和基于触摸屏的自动设故系统开发，实现了利用一个触摸屏远程管理多台机床随机设故和自动评分、成绩统计，方便地通过形成性考核方式考核学生掌握技能的真实水平。实践证明，不仅较好地解决了远距离通信、资源合理利用、抗干扰能力的问题，提高了原有旧机床的综合利用率，而且能满足数控机床装调、维修教学和实训，为我院数控机床装调维修工技能鉴定基地创造了条件。

参考文献

[1] 吴金娇，刘树青.虚拟数控机床在数控维修教学中的应用[J].中国现代教育装备，2011，1：75

[2] 汪木兰.数控原理与系统[M].北京：机械工业出版社，2004

篇4

关键词：模具专业;数控机床;操作实训;课程改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）45-0271-02

作为快速发展的高职院校中的一份子，要在职业教育的大潮中生存和发展下去，必须在专业、课程、管理等各方面进行彻底的改革。下面本人就所从事的数控机床操作实训谈谈其教学改革体会。

一、课程教学改革着重解决的问题

数控机床操作实训作为模具设计与制造专业的一门专业必修课程，是模具制造所必须掌握的一门技能。通过实训可以使学生充分的理解一个产品从毛坯加工到零件到产品的全过程。数控机床操作实训又可将所学理论课程深化。

1.特点：

（1）数控机床操作实训教学是培养学生运用所学基本知识和基本技能的实践性教学活动，是培养学生的创造能力、开发能力、独立分析和解决问题的能力，全面提高学生素质的重要教学环节。

（2）数控机床操作实训教学是培养学生动手能力的主要途径。教学是以企业需求为标准，以够用为度。教学内容与企业生产需要紧密相连，着重培养核心职业技能。

（3）数控机床操作实训教学是学生从学校到企业的一座桥梁，是学生到工作岗位前的“实战演习”，而不是简单意义上的教学，更不是单纯的考证训练。教学除了培养学生职业技能外，更重要的是培养学生的职业道德和职业理想。学生拥有良好的综合素质才能更好地服务企业、服务社会。

2.教学改革着重解决的关键问题：

（1）时间的充足是提高实训教学质量的首要条件;

（2）实用的内容是提高实训教学效果的基本要求;

（3）人员的合理配置是教学正常进行的重要保证;

（4）有效的考核方法是确保实训质量的重要手段;

（5）实训教学与生产教学相结合是实训教学发展的必然趋势;

二、传统的教学方式及特点

1.教学方式：

2.教学特点：

（1）从内容上看传统的数控机床操作实训仅是理论课程延续，其特点是操作加工内容简单。

（2）许多学生由于加工内容简单等原因，对实训的兴趣不高。逐渐形成应付差事和自以为很懂得。这样所获得的实训效果不理想。

（3）职业技能鉴定内容与实训考核内容不能有效接轨。

三、课程改革思路与内容

1.课程改革思路。我们通过对实训内容和方式的改革，在保留传统实训优点的同时加大实训内容的开发，使实训内容和方式变的多样化。从而保证了较好的实训效果。教改的最终目标达到“四化”及：操作环境―企业化、实训标准―专业化、实训项目―产品化、实训内容―多样化。

2.课程改革内容：

3.课程改革定位：

4.课程改革组织：

5.课程改革教学内容选取：

6.课程改革教学实施技术要求：

7.课程改革教学成绩评定：

四、课改教学效果

通过几年来教学内容及方式的改革实践，有效的提高了学生实训兴趣和技能水平，使学生在“学中做、做中学”中能独立分析和解决问题。并且使学生的实践能力得以提高。进一步培养学生吃苦耐劳的精神，养成了安全第一、质量第一和文明生产的良好习惯。从思想意识上加强了实训在整个专业体系中的重要性，为后续课程的学习打下了良好的基础。

篇5

关键词：数控维修；仿真；教学

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 （2012） 16-0000-02

数控机床维修具有工种的复合性，人员素质的综合性，技术含量的高科技性等特点[1]。目前数控维修教学受设备、实训场地等因素制约而影响教学效果。运用数控机床维修教学软件进行辅助教学则能起到很好补充作用。

1 VNUM数控机床调试维修软件介绍

VNUM数控机床调试维修软件是由北京斐克科技有限责任公司研发的三维仿真教学软件。软件采用目前最先进的三维可视化技术开发，分为服务端与客户端。服务端主要用于软件的管理和通信，客户端主要应用于专业实训，包括理论教学课件、机械装调实训、电气装调实训、机电联调实训、故障诊断排查、智能考核系统等六大功能模块。本文所用VNUM软件为试用版，主界面如图1所示。

2 在教学中的具体应用

2.1 理论教学课件使用

数控机床的控制方式，反馈元器件，伺服系统的工作原理等内容往往比较抽象难以被学生理解，采用本软件教学时，可以利用理论教学课件模块进行示范教学，如图2所示为进行全闭环控制方式演示，可形象地介绍全闭环控制原理，有助于学生理解这一原理。课件部分的内容在“机械装调实训、电气装调实训、机电联调实训、故障诊断与排查”四个模块中均可直接调用。

2.2 机械装配、调试

VNUM软件拥有三维数控平床身、斜床身车床整体，三轴立式加工中心整体等模型。教学过程中（1）通过这些三维机床模型，使学生从各个角度看到机床内部结构，加深学生对机床机械结构的认识；（2）对数控机床的每一个部件及组装过程都作动态展示，让学生能熟悉机床的构造并能熟练地进行设备的虚拟拆装，配合相应的讲解，介绍产品的功能、状况等；（3）通过仿真模拟使学生掌握实际机床机械调试的基本步骤，调试方法。同时使学生学会使用常用测量工具的能力，如百分表、水平仪、直角尺、塞尺等[2]。

2.3 电气装调

VNUM软件电气调试模块分为教学模式与实训模式。在教学模式中，可以以单项任务进行实训，指导学生在操作提示下将原理图上的电气符号与电气元件实物以及摆放位置相互关联起来，例如FANUC 0imate MC加工中心的系统连接实训、整体实训、系统启动停止实训、三色灯演示实训、手轮实训、主轴系统实训、进给系统实训、刀库控制实训、急停限位实训等，如图3所示。在实训模式下，学生可以根据实际电气原理图，进行自定义连接，也可用于训练和考核学生。

图3.教学模式实训

2.4 故障诊断排查

VNUM软件的故障诊断与排查模块包含了机械、电气、伺服驱动、变频器、机床参数等机床主要组成部分，且具有故障设置功能。在教学实践过程中，教师可以在讲解完某一部分内容后随即设置该类故障，指导学生根据故障现象和已有理论支撑进行排查。例如可以设置元件故障、接触不良故障、参数设置故障等机床电器常见故障类型，指导学生利用所学知识，借助软件配置的虚拟故障检测工具如万用表，示波器等进行相应检测[3]。

3 应用时的注意事项

3.1 充分使用VNUM仿真软件提高教学效果

在理论讲授过程中适时穿插VNUM软件的演示帮助学生理解机床结构与原理，在车间实训之前安排软件仿真拆装，虚拟故障诊断，不但可以帮助学生熟悉机床拆装的过程，工具的使用，更重要的是可以通过虚拟故障诊断培养学生思考问题，解决问题的能力，从而进一步提高职业能力。

3.2 认识VNUM软件的不足并合理使用

使用VNUM维修仿真软件可以解决教学中许多的问题，但是也存在一些不足，例如机床模型种类结构有限，所使用的控制系统目前只配置了FANUC数控系统，对于其他使用也较为广泛的数控系统如广数（GSK）、华中数控（HNC）等尚未开发等。因此，在教学过程中必须将软件仿真教学与车间实践教学有机结合起来进行，避免以仿真软件操作取代实际维修操作。此外，对虚拟操作必须按照实际操作要求进行，教师要及时说明软件与机床不同之处，以免使学生产生误解。

4 结语

作为一款先进的计算机仿真软件，VNUM数控机床调试维修仿真软件在被引入到数控技术教学中以后，丰富了教学方式和手段，对传统教学方式起到很好的补充作用，从实际教学效果来看，对学生掌握数控原理，数控机床结构，数控机床电气控制等方面效果非常明显。因此，在教学过程中，只要我们能不断探索研究，做到科学、合理地使用调试维修仿真软件，相信随着软件的更新改进，一定能在数控技术教学中发挥更大的作用。

参考文献：

[1]卢卓，李欢欢，邓方贞等.基于华中HNC-21系统的数控综合实验平台开发[J].科协论坛，2012（1）：

[2]朱立达.数控维修仿真在教学中的应用[J].技术与教育，2010，24（2）：34-37.

篇6

【关键词】 数控一体化实训 安全隐患 安全教育

随着我国数控设备的普及，数控技术在制造业中的应用越来越广泛，为此全国各类技工院校都开设了数控技术专业，以缓解数控程序员和数控操作员紧缺的局面。而数控机床加工是应用数字化信号对机器的运动进行控制的一种自动控制的机械加工技术。数控技术的应用是机械制造行业现代化的标志。通过数控车床加工，数控铣床加工教学实习达到提高学生从事“机——电——计”工程实践工作的能力，拓展学生在机械制造工艺技术领域思维的目的。掌握机床坐标系与工作坐标系，掌握数控机床程序的结构，掌握数控机床的常用指令。我校针对企业单位的需求开设了数控技术专业，而数控机床操作实训作为该专业的重要实训课程，受到更多的重视和关注。通过数控实训使学生了解数控机床及数控加工概念，掌握数控机床程序编制内容，使学生具备一定的数控加工基础知识，可以编制较复杂的数控加工程序，初步掌握数控机床的操作与维护。使学生对所学专业也更深的理解，在掌握理论知识的前提下，提高了实际动手操作能力。

1 数控机床一体化实训中存在的安全隐患

作为技工院校，我校的学生相对来说实际动手能力较强，但对操作实训过程中安全知识了解不多，经常出现安全隐患。往往事故发生的主要原因是物体的不安全状态和人的不安全行为。其中在机械使用过程中，人的不安全行为是引发事故的重要的直接原因。人的行为受到生理、心理等多种因素的影响，表现是多种多样的。缺乏安全意识和安全技能差，即安全素质低下是认为引发事故的主要原因，例如不了解使用机械存在的危险、不按安全规范操作、缺乏自我保护和处理意外情况的能力等。指挥失误（违章指挥）、操作失误（操作差错、在意外情况时的反射行为或违章作业）、监护失误等不安全行为。

2 安全教育在数控实训中的重要性

2.1 校级安全教育。学院对学生的实训安全问题非常的重视，按照生产企业的标准制定了各项规章制度，并制成展板放置于实训车间。把“安全第一，提高警惕”作为首要任务。根据要求由数控教研室组织编写了安全教育读本，发给参加数控实训的学生阅读学习，安排针对性较强的安全教育课，让有生产一线工作经验的老师讲解所操作机床的结构和性能以及在实训操作中可能存在的安全问题，使学生对所接触的机床操作安全问题有基本的认识；其次通过观看安全教育录像和事故展板，面对活生生的安全事故让学生有直观的印象，提高安全防范意识。再针对所学工种，具体讲解其操作规程。

2.2 车间级安全教育。在进入车间实训时，有专人负责对所有学生进行本车间劳动卫生状况和规章制度的讲解，介绍实训车间的概况，车间人员结构、安全实训组织状况及活动情况，车间危险区域，车间劳动保护方面的规章制度和对劳动保护用品的穿戴要求和注意事项，车间事故多发部位、原因、有什么特殊规定和安全要求，车间常见事故和对典型事故案例的剖析。介绍车间防火知识，防火的要害部位及防火的特殊需要，消防用品放置地点，灭火器的性能、使用方法，车间消防组织情况，遇到火险如何处理等。组织学生学习安全生产文件和安全操作规程制度，并应教育学生应尊敬老师，听从指挥，安全实训。通过一系列的讲解和学习，取得了较好的成果。

2.3 班组级安全教育。班组级安全教育是最直接、最重要的安全教育，学生进入实训车间后，参加实训的就是所要操作的机床，由具体带班的实训老师讲解其岗位安全操作规程，劳动防护用品的性能和正确使用方法等。实训的第一节课组织学生学习安全技术操作规程并督促执行，教育学生遵章守纪，正确穿戴劳动防护用品，正确使用安全刀具，制止违章作业，切实做到“三不伤害”（不伤害自己，不伤害他人，不被他人伤害）。通过实训现场老师的讲解和动手示范，取得的效果很明显，大大降低了学生在实训过程中出现安全隐患的可能性。实训老师安排学生按规定对环境因素和危险源进行检查并记录，定期对本班组内使用的设备、设施、器具、工作场所等进行检查，发现隐患和不安全因素及时整改，对本班组无力解决的及时上报并采取有效的防范措施，做好记录，避免发生人身事故及其它责任事故。

3 学生自我安全学习

通过以上三级安全教育，学生基本掌握其所学工种的安全生产知识和自我防护。但有些职责还必须了解，如熟悉并严格执行本岗位工艺纪律和安全技术操作规程，掌握本岗位设备仪器及其他相关设备，装置的结构和性能，爱护和正确使用机具设备及附属安全装置，遇到异常情况能够及时发现并排除，正确使用劳动防护用品，操作中坚持互相帮助，互相监督，不违章作业，抵制违章指挥，遇有危及安全的紧急情况时，应采取果断措施，并及时报告老师，认真总结经验教训，贯彻实施好安全防护措施。

几年的数控机床一体化实训教学，使我深刻体会到安全教育的重要性，通过所有人的努力，取得了很好的效果，至今没出现安全事故，做到了“安全第一，提高技能”的宗旨。还要继续努力，做到如企业一样的安全培训五则：教育使其不为，培训使其不惑，规范使其不乱，奖罚使其不敢，制度使其不怨。在实际生产中，仅仅有安全知识是不够的，必须把学到的知识运用到实际中去，因而还要十分重视安全技能的教育和训练。安全技能是从实际生产过程中总结提炼出来的，一般情况下，都以学习、掌握“操作规程”等来完成，有的通过教育指导者的言传身教来实现。但无论用什么方法，受教育者都要经过自身的实践，反复纠正错误动作，逐渐领会和掌握正确的操作要领，才能不断提高安全技能的熟练程度。

参考文献

1 谢超.数控机床操作与实训.上海交通大学出版社，2007

篇7

一、《数控机床》课程中实施虚拟仿真教学的意义

1.课程特点必须实施虚拟仿真

《数控机床》课程涉及知识面较广，它的教学内容包含有识图能力、金属材料、力学、机械传动、公差、电气控制、液压控制、数控原理等专业知识，其专业性很强，离开了实践环境，课程的教学达不到教学目标和教学效果，更谈不上专业素养的培养。本课程完全实施实践是不能满足教学内容系统化和基础理论够用的需求，根据本课程的特殊性，课程的教学应在虚拟仿真的环境中实施，完成数控结构、调试及保养等核心教学内容的学习。

2.实践需求必须实施虚拟仿真

很多职业学校的数控机床课程教学缺少实习场所，目前添置的数控维修装置一般采用实验台，对本门课程的教学不能完全适用。

3.教学改革必须实施虚拟仿真

很多学校的数控机床实验室建设跟不上数控机床市场发展的步伐，仿真系统要做到数控机床硬件为较前沿状态，能展现数控前沿技术。

二、《数控机床》课程与虚拟仿真的对接策略

1.数控机床虚拟仿真的特点

数控机床虚拟仿真的优势有投资小、直观、安全、耐用无损耗，学生可以自由地操作演练，实现反复训练及多种层次的实训教学。直观的数控仿真运行过程，采用三维动画的方式能真实地反映数控机床各系统的工作原理，把抽象的、难以表达的原理内容变得生动、形象、逼真，教师可以控制原理的演示进程。

2.数控机床仿真制作的要求

（1）数控机床仿真必须实现三维结构设计

数控机床虚拟仿真软件及课件必须能提供数控机床中各个组成部分零部件的三维实体造型，虚拟仿真中实现零件的360度的回旋查看，实现移动及缩放，充分反映各个零部件的真实结构，通过零部件的透明、隐藏和剖面属性设置，使学生能深入清楚地观察数控机床的内部结构，最终实施交互式教学。

（2）数控机床仿真必须实施虚拟拆装

虚拟拆装是理实一体化的直接体现，通过数控机床的虚拟零部件的拆装，让学生了解数控机床装配的基本知识、工艺要求及拆装顺序，既可以实现Z向、Y向、X向伺服拆装，也可以实现整机的机械拆装。仿真拆卸中列出本实验所需要用的设备、仪器、仪表、工具等，所有设备等均制作三维模型，并可跟真机一样操作使用。根据仿真中提供设备、仪器、仪表、工具等的操作使用方法或使用说明书，学生可以方便地找到故障现象、故障设置点，总结出故障原因，设定故障排除过程。

（3）数控仿真中应包含保养与维护

按照数控机床保养的内容及规定，让学生进行了仿真保养及日常维护的操作，实现理论与实训一体化的教学目的。

（4）数控仿真应加强资源库建设

通过丰富的多媒体素材、三维模型，交互操作的课例不断充实，形成专业教学的资源库；编制大量的试题，运用练习程序实现交互式练习，实现自学与训练结合，实现自动评分与教学进度管理，最终实现学生的鉴定与考核。

仿真是一种教学手段，实施仿真后再实施真实的实践体验，既是对知识的体验和再认识，也是对学生安全保护的一种方法。目前，学生安全问题放到一个很重要的位置上，实施仿真教学在多个环节上具有较明显的优势特征，我们有理由相信：数控机床虚拟仿真教学是教学手段中不可缺少的一环。

参考文献：

[1]吴波，伊延吉.仿真软件在数控教学中的应用浅析[J].科技信息，2010（19）.

篇8

1.项目教学法

项目教学，是师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动。项目教学法属于行动导向教学法中的一种。行动导向教学的所有要求都能在项目教学中得到满足，其中，项目是以工作任务的形式出现的。通过工作任务的完成，能得到一个具体的，具有实际应用价值的产品或服务。

项目教学法可以将某门专业课程按类别分为若干技术或技能单元，每个技术或技能单元作为一个教学项目，实行理论、实践一体化的单元式教学，每个单元教学都以应用该项技术或技能完成一个作业来结束，并进行下一个项目的教学。在项目活动中则更多地采用小组工作的方式，即共同制定计划、共同或分工完成整个项目。在整个项目实施过程中既要发挥教师的主导作用，又要体现学生的主体作用，充分展示现代职业教育“以能力为本”的价值取向，使课堂教学的质量和效果都能得到大幅度的提高。

2.项目教学法在数控机床故障维修中的应用

2.1教学目标设定

数控机床故障维修是高职高专数控专业学生的一门专业必修课，其技术含量高，实践性强，涉及的知识面广。目前我国大多数职业类学校中，数控机床故障维修的教学任务由理论教师在教室里完成，教学内容主要来自教材，缺乏实践环节，教学枯燥，学生学习积极不高，教学效果差。在教学中引入项目教学法，把学生教师放置到一个具有实际意义的项目环境中，那么学生将不再单一的学习枯燥的理论知识，而是去解决一个实际的问题，从而使学生更好的掌握数控机床故障维修的关键知识和技能。

在数控机床故障维修课程教学中采用项目教学法教学模式，其基本方法是：引入一个项目课题，此课题包含一定的知识点，用于将学过的知识贯穿起来，注重的不仅是项目实施的结果，而且更加注重项目实施的过程。采用小组合作的形式，以学生为主体来展开项目教学，在一个完整的工作过程中，调动学生的主观能动性和自主学习的能力，掌握工作中所必需的知识和技能。在教学中以培养关键能力为目标，以项目课题为载体，在贴合企业生产实际的环境中，在教师的引导下，在项目的实施过程中，学生完成知识和技能学习，并提高自己的综合素质。

2.2项目课题的选择

数控机床故障维修是一门先进的技术，在选择课题时一定要遵循以下原则：第一，课题要具有实际应用价值，能理论联系实际；第二，项目要紧扣实际，要以企业中出现频率高的故障作为课题项目；第三，项目内容和知识点要符合学生的能力范围。结合以上的选题原则，本次选择的项目是：加工中心刀架故障的诊断与排除。

2.3项目教学实施过程

学习目标：查阅VMC4020加工中心刀库结构图、换刀过程和工作原理；查阅加工中心维修手册，了解刀库相关报警信号含义，建立刀库换刀故障原因列表。根据故障原因列表，小组协作完成刀库换刀故障逐步诊断及排除工作计划，按已制定的计划逐步实施刀库换刀故障的诊断及排除。故障排除后进行刀库换刀调试，并估算数控机床维修成本，向用户提出修复后的机床使用建议。

工作对象：VMC4020加工中心、FANUC MAT-C数控系统的诊断程序、数控机床修理记录表、刀库换刀故障可能的原因列表、刀库不能换刀故障的逐步诊断与排除计划。

学习重点：VMC4020加工中心刀库换刀故障的报警信息查阅、刀库换刀故障可能原因分析、刀库不能换刀故障诊断与排除操作要点与安全规范。

故障排除工具：VMC4020加工中心刀库控制部分相关电气原理图、电气安装图及电气布局图、机械结构图、FANUC MAT-C数控系统报警信号说明书、通用工具及VMC4020加工中心备份程序。

2.3.1咨讯

加工中心的换刀故障是发生频率较高的故障，故障的现象很多，如换刀卡住、换刀时间过长、刀库转不停、刀库位置不准确等，而故障的原因也千变万化，可能是机械结构故障，比如磨损的原因；也有可能是电气系统的原因，如检测元件无效导致换刀动作无法继续等。

对换刀故障的诊断需要根据机床的特点，从换刀的动作上做分析，诊断出刀库的换刀故障原因，并排除之。根据企业工作规范，数控机床维修人员需填写数控机床修理记录表，以建立数控机床维修的技术档案，对维修人员自身积累数控机床维修经验也十分有益。

在进入实际操作之前，需查阅数控机床故障可能部位机械系统、电气系统、控制系统的技术资料，从而形成数控机床故障诊断成果——较为完整的可能故障原因列表。

2.3.2决策计划

查阅以往刀库故障案例，如表1示。对照案例表，根据故障现象、现场观察基础上，查阅相关技术资料，小组讨论故障可能原因，列出故障排除计划，确定小组成员各自分工，向教师陈述小组对可能故障的初步判断，提出上机操作要求。

2.3.3实施检查

各小组经教师同意后，在教师监控下，小组协作实施排故操作。各小组完成排故操作后，派出代表上台做项目汇报。教师对各小组成员操作过程、成果、汇报内容进行评价记录。

2.3.4评价

教师以学生小组故障诊断与排除的完成质量及效率，并结合学生小组的团队协作、安全操作规范、数控机床维修记录表等评定学生的项目实施结果。学生通过多次亲历数控机床故障诊断与排除的真实过程，逐步掌握数控机床故障诊断与排除工作过程中具有普适性的四步法。

3.结束语

项目教学法是一种教与学一体的模式，旨在把学生融入进有意义的任务完成的过程，能够让学生积极地学校。自主地进行知识的建构。项目实践过程中，理解和把握课程要求的知识和技能，体验创新的艰辛和乐趣，培养分析问题和解决问题的能力。

从学生完成加工中心换刀故障的诊断和排除这一项目的过程中，可以培养学生的多种能力，专业能力、实践动手能力、查阅相关资料的能力、分析问题解决的能力，合作能力，管理能力。

项目教学法的实施，改变了传统的教学模式，推动了教学改革，为学生提供了更加有效的学习环境，在整个教学过程中既发挥了教师的主导作用，更体现了学生的主体作用，充分展示了现代职业教育“以能力为本”的价值取向，使课堂教学的质量和效益都得到了很大的提高。

参考文献：

[1]马雪峰，田跃辉．浅谈高职项目课程和项目教学实施的问题与对策[J]．中国科教创新导刊，2008，（8）：83．

篇9

一、在教学环节中合理渗透数控机床的维护与保养概念

有些数控机床的使用效益得不到有效保障，有部分原因就是其日常的维护与保养工作不到位。因此，在整个实训操作过程中，需要让学生清楚机床维护与保养的必要性和重要性，实训指导教师在这方面的引导和实时性督促是举足轻重的。因为培养学生养成某种职业素养或习惯要远远难以教会学生某项操作技能，习惯养成宜早不宜晚。对于初次接触数控机床的操作者（本论文中主要指学生），可能最大的好奇心在零件的编程与加工上，缺乏基本的机床维护与保养意识。譬如，有的学生认为工件做合格就达到要求了，机床保养与否根本不重要。还有的学生认为好几个同学一起用此设备，要维护也一起做，为何要我独自去“伺候” 呢？基本的职业岗位责任意识淡薄。种种不当的想法最终导致机床的维护与保养工作陷入无人问津的境地，重担无形中就压到了实习指导教师身上。

那么，如何摆脱上述的困局呢？在学生真正操作数控机床之前，我们实训指导教师必须向其灌输一种思想――数控机床能否达到加工精度高，产品质量稳定，提高生产效率的目标，不仅取决于数控机床本身的精度和性能，很大程度上也与操作者在实际使用中能否正确地对数控机床进行维护与保养密切相关。唯有坚持做好它，才能延长元器件的寿命和机械部件的磨损周期，争取机床长时间的稳定工作，也才能充分发挥数控机床的加工优势。在整个实训练习过程中，若某一环节出现停滞或空挡无人关注，很可能会以小失大，甚至造成更严重的后果。

二、采用新颖的教学方式帮助学生树立岗位责任意识

作为技工院校，向社会输送一批批专业技能过硬的技术工人是整个人才培养方案中的一项重要指标。但与其同时，不能搞片面教学，在注重技术过关过硬的基础上，更为关键的是制定切实可行的机床维护保养制度，从而培养学生的岗位责任感，培养学生的安全操作规范意识，培养学生严谨的劳动纪律和态度。

技校生由于其特殊的知识背景和个性特征，若采用常规的说教方式传达这些规章制度，很有可能会使其流于形式而无法真正落到实处，反而悖于最初的制定目的。作为主要的培养者，我们实训指导教师必须因人而异、因班而异地选用乐于学生接受的教育方式。比如，事先编写一些有关机床维护保养的小册子或顺口溜，并配上简单示意图，让学生愿意去接触，愿意去理解、掌握和记忆这些小册子上或顺口溜中提到的要点。另外，在一定范围内下放给学生足够的自由权力，而教师在这过程中则扮演督促和提意见的角色，让学生自主选择自己的组长及组员，确定组内各人的责任（包括各自维护保养的环节）。让学生在操作过程中，经常性采用类似中医的“手段”――望、闻、问、切等；让学生慢慢自发地把数控机床当成自己的“好朋友” 或自己最重视的物件一样呵护有加；让学生学会总结（不足和成功的经验），学会相互商讨，学会思考分析问题，从而使学生综合职业素质得到提升。

篇10

【关键词】数控机床故障诊断与维护；课程改革；行动导向教学法

一、引言

《数控机床故障诊断与维护》课程作为数控设备应用与维护专业的专业核心课，是一门实践性、应用性、针对性很强的课程，而现有国内大部分职业院校的教学模式仍没有走出学科体系的框架，教学内容以大量的理论为主，少量的实验为辅；教学形式以教师讲解为主，学生练习为辅。这样一种学科体系式的教学模式，导致教学内容与企业实际脱节，学生学习积极性无法调动，学生实践时间少，学生进入企业后处理实际问题的能力差，影响学生的培养质量，教学效果不够理想，急需对课程教学模式进行改革[1]。

20世纪80年代以来，在世界职业教育领域中出现的一种新的思潮——行动导向。这是将德国社会教育学家梅腾斯的“关键能力”培养这一职业教育理想转化为具体的教育教学实践，其体现形式为行动导向教学[2]。“行动导向”教学法代表了当今世界上的一种先进的职业教学理念。80年代以来，“行为导向”一词频频出现在职教文献，特别是欧美职教教学论著作中，一时成为追求和提高职业教学质量、改革教学的代名词。我国的许多职业技术学校引进这种教学模式，使教学改革获得重大突破。行动引导型教学法给学校注入了新的血液，将使学校教学焕发出前所未有的生机[3]。行动导向教学由一系列教学技术组成，是在培养技能人才方面有着独特优势的教学方法。行动导向教学法倡导通过行动、工作任务来学习，恰恰突出了《数控机床故障诊断与维护》课程教学的特征，符合数控机床故障诊断与维护学习的一般规律。

二、“行动导向”教学法的内涵

“行动导向”教学理论基础是行动导向学习理论和建构主义学习理论，它与传统的教学理念不同，行动导向的学习强调人的主观能动作用，认为知识不是通过教师传授得到，而是学习者在一定的情境，利用必要的学习资料，通过建构主义的方式获得的。“行动导向”教学的核心在于把职业活动过程或工作过程与学习过程统一起来，其目的在于促进学生职业能力的发展，是一种能力本位的教学观[2]。

“行动导向”教学是根据完成某一职业工作活动所需要的行动及产生和维持行动所需要的环境条件以及从业者的内在调节机制来设计、实施和评价职业教育的教学活动。具体说来，“行动导向”教学主要是通过有目的、系统化地组织学习者在实际或模拟的专业环境中，参与设计、实施、检查和评价职业活动的过程，通过学习者发现、探讨和解决职业活动中出现的问题，体验及反思学习行动的过程，并最终获得完成相关职业活动所需要的知识和能力。它倡导通过行动来学习和为了行动而学习，在教学过程中注重发挥学生的主体作用和教师的主导作用，注重对学生分析问题、解决问题能力的培养。

行动导向教学法的主要特点如下[4]：一是以能力培养为目标，通过任务的完成过程培养学生的职业能力；二是以任务为导向、以能力为基础来确定教学内容；三是以过程为导向来设计教学过程，一改以往讲授为主的教学过程，成为一个由资迅、计划、决策、实施、检查、评估6个环节组成的完整的“行为过程”；四是以学生为主体，教师引导学生自主学习，将传统分数激励转变为工作质量控制和过程评价。

行动导向教学法的一般教学形式。行动导向教学法的关键是每个教学环节的可操作性、可行动性，教师要事先根据学生特点、教学内容，设计可由学生直接参与的教学环节，即以行动为导向的行动环节。行动导向教学法一般有以下教学形式[5]：

（1）六步教学法，由收集资讯、计划准备、共同决策、实施、检查、评估等六个行动环节组成；一般适用于高年级的专业课教学。

（2）四步教学法，由获取信息、制订计划、实施计划、评估计划等四个行动环节组成，一般适用于低年级的专业课教学和理论课教学。

（3）项目教学法，突出完成一件工作的完整性和独立性，项目可大可小，大的项目除了上述行动环节，还增加了项目论证、分析决策、组织分工、管理等更多的行动环节。

（4）分组教学法，突出团队合作、讨论、意见归纳、汇报演讲、辩论等行动环节。

（5）角色扮演教学法，直接按现实岗位的要求，完成角色的行动任务。

在此处我们将主要采用“六步教学法”，研究“行动导向”教学法在《数控机床故障诊断与维护》课程教学中的应用。

三、基于“行动导向”教学法的《数控机床故障诊断与维护》课程体系构建

数控维修技术培养满足现代企业生产一线需要、从事数控机床故障诊断与维护、掌握现代科学知识的新型劳动者，它要求学生必须具备一定的思维素质能力、实践动手能力、技术创新设计能力、理论应用能力。知识是能力形成的首要基础，特别是数控技术是融合了多种学科的知识和理念，更需要有一个全面、合理的知识结构作为基础，所以必须改进教学方法使学生及时、全面地了解数控技术的基本学科结构，提高实际动手能力[6]。

（一）制订教学目标

《数控机床故障诊断与维护》课程是数控技术专业（专科）一门重要的专业方向课。该课程的教学目的，是使学生掌握数控机床的一般维修技术，通过维修实践环节，掌握数控机床的机械部分、电气控制系统的控制方法和调试维修技术，从而培养学生分析问题与解决问题的综合能力，培养学生较强的动手能力，为学生毕业后从事相关工作打上坚实的基础。

（二）课程基本要求

课程基本要求：1）了解职业岗位对数控维修从业人员的基本要求，掌握数控机床的日常维护与保养方法；2）掌握典型数控系统的硬件连接、参数设置及调试方法、数据备份，熟悉常用操作界面，并能正确使用以诊断故障原因；3）掌握典型伺服系统的安装调试方法、硬件连接、速度环和位置环参数调整等，并熟悉伺服系统常见故障及排除方法；4）掌握数控机床刀库、冷却和等辅助系统的控制方法，并能够对相关故障进行诊断和排除；5）掌握数控机床机械结构的特点，能够对机械系统的常见故障进行诊断和排除；6）了解数控机床的验收和精度检验方法，熟悉精度补偿方法。

四、基于工作过程的《数控机床故障诊断与维修》课程教学实施

对《数控机床故障诊断与维护》课程实施行动导向教学模式改革，首先要解决课程内容的取向和序化问题。我们以FANUC 0i-TD系统的数控车床为对象，以具体的工作任务为载体，以技能训练为核心，以相关知识为基础，将教、学、做有机结合。参照数控机床装调维修工国家职业资格标准，将机床电气控制、PMC、数控系统、传感器检测技术、伺服控制系统、主轴控制系统、刀架控制系统和机械调整部分等相关知识进行了整合，构建学习情境[7]。表1为教学实施项目卡。

表1 项目卡报告

评语 教师签字： 日期： 成 绩

学 时 6

姓 名 学 号 班 级 组 别

项目

编号 项目名称 FANUC 0i-TD数控系统的数控车床的主轴控制系统

课程

名称 数控机床故障诊断与维修 材 料 校本教材

《数控机床故障诊断与维护》

1.项目内容：

2.实训装置：

3.实训步骤：

4.实训结果：

5.小组讨论（或学习感受）：

6.小组评价：

完整的行动教学程序在《数控机床故障诊断与维修》课程教学中，可遵循“资讯、计划、决策、实施、检查、评价”的完整行动过程，根据故障排查的一般步骤，设计出适合该课程的行动导向教学程序[8]。

1.勘察。学生广泛收集故障信息，例如，查看故障现场、询问机床操作者，通过教师设计好的工作单，查看故障记录及开机观察等。

2.计划。搜集相关信息，学习相应知识，对故障信息进行分析，与小组成员共同讨论学习计划、故障排除计划。在该阶段，以学生为主体，教师事先找出难点，对难点进行提示，在此过程中，教师应及时了解各组的进展并对学生提供必要的帮助。

3.诊断。合理运用维修工具，进行故障的定位，探查可能的原因，做出判断，教师指导学生注意安全用电及工具的使用方法。

4.维修。合理运用维修工具，解决发现的故障，教师指出维修的注意事项，确保维修正确、顺利进行。

5.试机。调试机床，确保完成全部维修工作，机床能正常运转，全部工作完成后，要按照“5S”要求清理现场

6.评价。评价主要由成果评定、学生自评、小组互评、教师评价组成。成果评定由教师根据学生故障排除的准确程度和效率，以小组为单位进行评价。学生自评部分要求学生本着实事求是的精神，从项目完成情况、知识掌握情况、工具使用情况、安全操作等方面进行自我评价。小组互评部分主要由小组成员从沟通能力、协作能力、工作态度等方面对小组其他成员进行评价。最后，教师根据以上各项评价，对学生的学习做出整体的、最终的评价。

五、结论与分析

笔者在《数控机床故障诊断与维护》课程教学过程中研究性的使用了“行动导向”教学法，教学效果良好。随着数控技术的发展，社会上对数控技术专业毕业的学生在理论和实践方面的要求在不断提高，《数控机床故障诊断与维护》课程的教学思路和方式也在不断发展，实践和理论教学环节的联系也越来越强。“行动导向”教学法按照职业教育的规律和职业岗位的要求，始终把“教”“学”“做”联结在一起，“寓教于做”。这种教学理念是一次教育理念和教学模式的革命。它具有许多传统教学所不及的优点，比较适合《数控机床故障诊断与维护》课程的教学。

但是教学内容、学生的学习需要和教学条件决定了教师采用何种教学方法。传统教学法在传授知识文化方面效果非常好，而行动导向教学法更擅长传授技术文化。如何使它们优势互补，扬长避短，是我们教育工作者值得长期思考和研究的课题。实现行动导向教学和传统教学法的优势互补，关键在于教师。教师的教学观须深入把握教材，分析学生的知识水平，科学、合理、适度地采用各种教学方法，满足学生的学习需求，才能真正实现两种教学方法的“优势互补”[11]。

参考文献：

[1]黄登红.基于行动导向的《数控机床机械部件装调与维修》课程教学改革与实践[J].专业教学研究，2013，8.

[2]彭小银.基于行动导向教学法的《中国现代文学导读》教学设计[D].暨南大学，2012，11.

[3]谭志华.关于职业行动导向教学法在体育课教学中的应用[J].教学研讨，2013，17.

[4]蒋军.滕跃.浅谈《数控机床故障诊断与维修》教学对学生能力的培养[J].职业技术研究，2010，29.

[5]韩茂源.行动导向教学法的理论释义及实践解读[J].黑龙江高教研究，2011，6.

[6]刘树青，汪木兰.基于项目教学理念构建数控机床故障诊断与维修课程教学系[J].中国现代教育装备，2010，13：9-11.

[7]黄登红.浅析行动导向教学法在“数控机床电气系统装调与维修”课程教学中的应用[J].职业教育，2013，6.

[8]赵佑初，唐美玲.基于工作过程的高职《电工电子技术》课程教学设计[J].职业教育研究，2012，9.

[9]文娟萍.基于工作过程的《数控机床故障诊断与维修》教学改革与实践[J].教改创新，2012，10.

[10]徐云飞.基于行动导向的《数控机床故障维修》课程教学方法的研究[J].现代企业教育，2012，11.

[11]王志成.数控机床故障诊断与维修课程“做中学”教学模式的研究与实践[J].沈阳工程学院学报（社会科学版），2012，7.

[12]张冉.高职数控技术专业行动导向教学典型案例分析[J].工业技术与职业教育，2013，11.