数控故障维修实训总结赏析八篇

教学内容结合实际岗位需求与国家职业资格标准,以FANUC系统的数控车床和加工中心为对象,以“装配、调试、检测、维修”为主线,以技能训练为中心,以具体的工作任务为载体,采用项目化的方式将五大项目十六项任务有机的统一结合起来。任务的设计依据由简单到复杂,由单一技能到综合技能原则。在每项任务中设置了学习目标,任务分析,必备知识,课后思考与任务,知识拓展等环节。编写了项目化教学教材以及对应的教案、课件、实验指导书和实训报告,并进行课程网站建设,提供给学生自主学习与交流互动的平台

三、项目化教学实施

四、项目化教学手段

1.采用引导方式教学

2.重视学生的动手实践操作能力

3.采用仿真软件教学

4.采用团队学习法

以小组为单位共同协作完成任务。在接到工作单后,学生发挥各自的认知能力,相互帮助、分工合作,通过搜集资料,小组讨论、进行执行任务前的工作准备,并制定初步的解决方案和行动步骤。

5.采用角色扮演

学生扮演维修人员,教师扮演维修主管人员或设备使用人员下达或提交维修任务,学生根据工作单进行技术准备,进入设置好故障的模拟现场,观察和确认故障现象,分析故障原因,制定维修方案,此时教师转换为技术支持者,审核维修方案,学生按照批准的维修方案查找故障原因、排除故障、清理现场,最后填写维修工作记录。

实训基地为课程项目化顺利实施提供了有力的保障。本课程使用的校内实训室主要有数控实训中心、数控机床维修实验室和CAD/CAM仿真机房等。数控实训中心具有多台XH714加工中心,XK5032数控铣床、线切割机床和高速数控雕刻机等。数控机床维修实训室提供了多台供拆装的CK6132数控车床,多台西门子802C数控车床维修综合实验台、发那科0i-M数控铣床维修综合实验台和西门子802Dsl加工中心维修综合实验台等。CAD/CAM仿真机房的计算机安装了数控机床维修仿真软件。校外实训基地南通科技投资集团股份有限公司等主要产品有摇臂立卧式加工中心、数控铣床、数控车床和龙门加工中心等。这些产品涵盖了课程教学所需的数控机床典型机械部件装调和维修、数控机床电气控制系统的装调和维修、数控机床整机调试和数控机床常见故障诊断和恢复等内容,为课程的实践教学提供了真实的工程实践场所。

关键词:数控车床四方刀架故障维修

近年来,随着我国加工制造业的迅速发展,具有加工高速、高效、高精的数控机床也随着占踞了加工制造行业的重要地位,尤其是经济性数控机床成本低、高效率更是在小企业、学校等得到普遍应用。电动四工位四方刀架更是经济型数控机床的重要组成部分,作为一名学校车间的实训指导教师,我将这些年我在维修四方刀架上遇到的问题、故障排除及维修方法作一经验总结,希望能够对大家有所帮助,只是个人经验,如有不足之处还请同行指正。

1四工位四方刀架的工作原理

首先我们要知道四工位四方电动刀架是通过“控制系统发出换到信号,控制继电器动作,既而刀架电机正转,通过蜗轮、蜗杆、螺杆将销盘上升到一定高度时,离合销带动销盘,销盘再带动上刀体转动,当上刀体转到所需刀位时,霍尔元件(发信盘)电路发出到位信号,从而电机反转,反靠销进入反靠槽,离合销从离合盘中爬出,刀架完成粗定位,同时销盘下降端齿啮合,完成精定位,刀架位置被锁紧”。从而保证了加工过程中,车刀始终能够保持正确的加工位置。知道工作原理后,我们就可以根据问题现象快速查找和排除问题。

2故障分析和解决

2.1现象为系统发出指令信号,刀架无旋转换刀动作,这时候我们可以从以下几个方面进行排查

(1)空开跳闸。

因为机床电路里有过载和过流保护装置,当过载或过流时,为了保护其它电器元件不受损坏,所以保护装置及时切断回路,导致不能正常换刀,将其恢复即可,当然有些机床使用自恢复保护装置则可忽略此问题。

(2)查看正转控制线路及交流接触器是否正常。

这里导致不能换刀的原因和空开跳闸原理是一样的,都是回路不通,但是这里需要查找的内容就相对比较多,一般我们以交流接触器为界线来查找回路。首先我们要“听声音法”进行判断,如系统发出信号,我们听到有交流接触器“啪”吸合的声音,则认为从系统到交流接触器段的线路无故障,反之则用万用表继续查找交流接触器到刀架电机的线路,直到找到断点及时维修。那么如果系统发出信号,我们没有听到任何声音,则说明电流没有到达交流接触器,这时候我们可以人工触动使交流接触器吸合,如果此时刀架开始旋转,则可证明接触器之后电路正常;如果刀架没有旋转,我们就可以利用“交换法”交换接触器,再来看现象,如果这时刀架开始旋转,我们可再从系统发出换刀信号,如果换刀正常,那就可以确定之前的交流接触器坏了,需要更换它;如果换刀还是不正常,则需要用表查找正转接触器的控制回路是否正常。现实中也有可能是两种或多种原因导致问题出现,这种现状查找和排除起来比较麻烦,需要我们维修人员多积累经验、多点细心和耐心。

(3)电机烧坏,可用手触摸感觉电机温度做出判断。

如果是刀架电机问题,则问题相对比较集中,方便我们快速排查。如果正在使用过程中出现鼓障,我们可及时用手试探触摸电机判断是否烧坏;否则我们需要用表测量来判断电机是否正常。如果车间有同类型设备,许多问题我们也可用“交换法”查找和排除故障。

(4)看现象也是快速查找故障的有效方法之一。

如果我们使系统发出信号看到刀架有微弱颤动或听到刀架内部有短暂的机械传动声音,但是刀架没有正常旋转换刀,则查看是否为刀架自身机械问题或电机相序接反(没有更改电源情况下一般不会出现相序接反问题,可从机械问题着手排查)。

(5)PLC没有正转信号输出,查看正转输出信号输出端是否正常,根据实际情况进行改输出点解决问题。

2.2现象为系统发出换刀信号,刀架有正传,没有反转动作,持续正转数秒后报警随即旋停下来,我们可从以下几方面查找排除

(2)查看反转控制线路及交流接触器是否正常(方法同正转控制回路)。

(3)PLC没有反转信号输出,查看正转输出信号输出端是否正常,跟据实际情况进行改输出点解决问题。

2.3现象为刀架有正转动作但不能正常锁死

(1)刀架底部可能有铁销之类的杂物影响刀架精定位,及时给予清除,平时要注意保持刀架周围清洁干净。

3结语

多年在一线带数控实训中,刀架的问题最为常见,相信好多一线实训教师也遇到了例似的故障,甚至积累了更丰富的排故和维修经验。新的技术不断出现,新的故障也应然而生,一些小的故障去让厂家维修花费代价相对比较高,所以要求我们一线的实训指导教师不仅能够很好的使用机床,把专业技能传授给学生,而且还得具备一定的机床保养、维护和维修方面的能力。因此,在日常工作中,我们应该多留心机床小故障,多点细心和耐心的去排查和解决故障,多为自己积累一些维修经验,从而能够保障我们设备的正常运转。

关键词:机床拆装教学做一体化实训中心多媒体

高等职业教育机械专业培养的是技术应用性人才,应当非常重视学生实践能力和专业技能的培养,专业技术课的教学也应从以理论教学为主转变为以技能训练为主。在对毕业生进行毕业信息反馈调查、走访用人企业单位后发现,随着现代化制造业的发展,企业不再单纯需要机加工的学生,更多的是需要即懂得加工,又懂得机床维护管理及维修的人才。

一、建立多功能机床拆装实训中心的必要性

目前,我国的高等职业教育是要努力实现“工学结合,校企合作”的人才培养模式,走产学研合作的发展道路和办学方针,坚持导向性、协调性、效益性、创新性的原则,以工作过程或生产任务为载体,最终以职业能力培养和取得职业资格证书为主要目标。

但大多数高职院校仍是延续传统课堂理论教学模式,单纯强调理论知识,忽略实践环节,学生在学完本门课程后,只懂得理论,不具备实际动手能力,对于机床实际生产中出现的故障不能及时排除,甚至在日常的使用中,不会基本的维护和保养,因此造成理论与实践脱节,所学的知识成为纸上谈兵。

为顺应新时期高职教育教学规律和课程改革形式,金属切削机床课程教学应当积极探索理论结合实践的、基于工作过程的教学模式。只有课程教学真正具有实践性,培养出的毕业生才能具有把知识熟练应用于工作过程的能力,这才是高等职业教育发展的必由之路。

二、实训中心构建设想

笔者作为一名从事金属切削机床课程教学的专业教师,在积累了近5年的实际教学经验后,总结出了一系列关于实践教学改革的经验,提出一些实训中心建设的想法,现阐述如下。

1.多媒体仿真拆装实训中心建设及使用

鉴于机床机构的复杂性,为了让学生在真实拆装过程中能顺利进行,节省人力和物力,应建立多媒体仿真拆装实训中心,让学生在电脑上利用仿真拆装软件进行拆装,掌握机床的实际结构,为在真实机床上进行拆装做准备。为此,必须购买机床调试维修仿真软件,通过软件建立虚拟机床、虚拟项目等仿真教学环境,优化教学过程,提高教学质量。让学生了解真实的实际场景,模拟机床拆装过程和故障排除过程,并对机床进行虚拟维护保养,加深理论知识的印象,为以后进行机床实际拆装、维护、维修做准备。

2.机床拆装实训中心建设及使用

要完善教学所需的硬件设施,实现多种教学手段并举,开展实训教学,培养高技能型人才,组建机床拆装与维修实验室。由于机床价格较高,可充分利用机加工实训中心的淘汰机床,结合购进的新机床,为学生进行真实拆装提供设备支持。笔者学校实训室主要包括CA6140、CAK6132型普通车床、X6132普通铣床和M1432A型万能外圆磨床等设备,结合部分CK6140数控车床、XKA714数控铣床、VMC850E数控加工中心,形成具有一定规模的机床拆装中心,并配有其他用以加工生产的机床,提供真实加工过程供学生学习。

学生通过在课堂上听取教师理论教学和前期在电脑上的仿真拆装后,对机床的结构和相应的维护维修要点掌握得更加牢固。有了机床拆装实训中心,学生就可以通过模拟实训再现实际工作情境,充分开发和利用机床拆装实训中心内的各种设备与器材,然后再进行对机床实物的拆装,并对其进行日常的维护和保养。

在此基础上,老师可以在机床上设置一些常见的故障,让学生分组进行故障排除,让各组间进行竞赛,以最先排除故障的小组为胜。老师还可以采用小组间互评和小组内自评的形式,对操作过程进行评判,激发学生的团队和竞争意识,活跃课堂气氛。教师要做到融“教、学、做”为一体,在真实的机床上模拟常见故障,让学生进行实际维修,使所学理论知识与实践相结合,大大提高学生的动手能力。

三、结束语

随着高职教育理念和教学模式的改革,实训教学环节越来越显现出其在教学过程中的重要性,我们通过对实训中心的建设,期望为师生提供良好的实践教学环境,达到更好的教学效果,进而提高学生的动手能力和综合素质。

参考文献:

关键词:高职院校;数控机床故障诊断与维修;课程改革

2007年以来,重庆工业职业技术学院(以下简称我院)多次派教师赴德国考察学习,在借鉴德国基于工作过程的先进教育理念的基础上,积极推进以工作过程为导向、以培养职业能力为核心、以学生为主体和教师为主导的课程改革与实践,基本建成了具有“地方特色、校本特色”的基于工作过程的精品课程教学体系,培养了一大批能从事数控故障诊断与维修岗位的优秀毕业生,实现了学生与企业的“零距离”对接。

一、课程改革的必要性

高职教育的目标是培养技能型、应用型人才,突出适用性和针对性,重在培养实际应用和操作能力,“以服务为宗旨,以就业为导向”是其教育方针。本课程是专业培养的最后课程,前导课程比较多,具有实践性强、理论教学难度大、知识面涉及广、师资培养和设备投资多的特点,而且高职学生普遍存在理论知识基础薄弱,尤其电方面的知识对于机械学院的学生来说理解掌握难度较大。传统的课程标准是基于学科体系架构设计的,设置单独的实验实训环节,教师作为知识的垄断者和传播者以讲授为主,学生学习是集体化和被动的。这样,即使教师的水平再高,采用先进的教学手段如虚拟实验室、先进故障检测诊断设备和实验教学用数控系统平台等,也难以真正改变理论与实训教学相脱节的现状,难以充分发挥实训设备和校企合作的作用,常会造成学非所用、学非所需、边学边忘、知识与能力割裂的状况。另外,由于数控系统品牌多,技术发展迅速,不同数控系统机床在故障诊断与维修方面存在不小差异,传统教学体系一般只以一种数控系统为主进行教学设计,缺乏方法能力的培养,难以提高学生的创造性和独立解决问题的能力,造成学生的职业能力与企业岗位的需求脱节。

传统的课程标准已不能满足新形式下高职教育的发展需求,本课程就是在课程改革的大环境下,用基于工作过程系统化的方法设计课程标准体系,开发融合“教学做”为一体的任务驱动的行动导向课程。

二、基于工作过程的课程改革理论研究

“以工作过程为导向”的职业教育理论源自德国的“双元制”教育,其核心思想是从职业需要的角度出发,紧随岗位典型工作任务需求,开发工作过程系统化的课程体系,强调教学过程与工作过程的深度融合,以岗位涵盖的典型工作任务为载体,将理论实践学习过程、岗位工作过程和学生职业素养培养过程结合起来,打破理论课与实践课的界限,学生能够在逼真的企业环境中做到边学边用,体现工学结合的高职教育特征。课程改革含课程定位和目标、课程内容、教学模式和教学支持四方面的改革与实践,如图1所示。

改革思路如下:

由院系领导、专业教师和教育专家组成的专业团队与企业专家进行基于职业的深入分析,获取足够多的信息并提炼出专业的岗位群、能力群和一级典型任务群,建立校企合作下的课程体系群,并给出课程体系中各课程的性质、目标、地位和理念等,实现专业与行业之间的对接,落实专业的培养目标。

学习情境的开发包括5个方面,教学组织有个别教学、分组教学、开放教学、协作教学和设计教学等形式,教学组织的具体实施体现在学习活动设计上,应具有多样性。课时安排指对每个学习情境和情境下每个项目所占课时的分配。课程评价指在学生完成课程的理论和实践环节后给出的最后评价,采用百分制,主要依据平时项目完成的鉴定结果分、期末笔试分和学期综合表现等。教学支持指课程实施所要具备的软硬条件,包括教材、网络教学、实训设备、图文视频等资源,投影仪、幻灯机、网络、虚拟平台和计算机等教学工具,逼真的校内实训基地、校内工厂和校外实训基地等环境,课程专家、理论教师、实训教师和助讲组成的教学团队,校企合作的互惠和资源共享。

教学模式是实施教学的核心,分五个方面,针对每个学习项目,都要对学习者、学习需求和学习内容进行分析,然后以“六步法”的工作过程为引线进行教学策略设计。学习环境设计指学习者所需的问题情景、学习资源和认知工具设计,要考虑学校场地和宿舍、社会和家庭等因素。学习活动设计指自主学习、协作学习、学生知识与能力准备和教师指导等设计。过程控制是针对任务的每一个工作过程的教学控制,可以是观察、口头提问和书面问卷等,以一个或多个工作过程为单位进行鉴定,最后给出任务的综合评价结果。

三、课程的改革与实践

本课程的改革就是基于上述的思路逐步推进和完善的。

(一)课程定位、目标及理念

我院地处重庆市,依据地区产业特点,数控专业被我院定为重点建设专业。就业跟踪调查结果显示,数控专业就业岗位正从较低层次的操作工向较高层次的装调、维修和管理等岗位迁移,本课程被列为我院数控、机设和数设专业的专业核心课,电工电子、数控加工、机械装调、PLC在机床上应用和机床联调等都是其先导课程,该课程为数控维修顶岗实习和获得国家数控机床装调维修工职业资格证书奠定基础。

按照“能力为本位,就业为导向”的职业教育思想,本课程的社会能力目标有团队工作、交流组织协调能力、纪律性和环境保护等方面;方法能力目标有培养学习方法、逻辑思维、分析创造、信息获取、判断、解决问题策略和制定工作计划能力等;专业能力含知识目标和技能目标,知识目标体现在情境目标和子任务目标上,技能目标指培养具有较高职业道德素养、掌握数控机床操作和维护、掌握常用机床维修和检测工具仪表的使用、掌握数控机床的调试与检测方法、掌握数控机床常见机电故障的诊断与排除,能从事数控机床装调、维修维护工作的技能型人才。

课程理念为:确定目标明确、现实可行、有教育意义的典型工作任务,在完成工作任务的过程中实现教学的能力培养目标,以学生为主体、教师为引导、体验为先导、执行为目标,教学做一体化、学历教育与技能认证相结合的理念方法。

(二)课程内容设计

(三)学习情境的设计开发

1.教学支持

2.课程评价

本课程的最终评价由各项目总评占25%、实验报告及课后小作业占10%、期末理论考试占45%和综合实训考核占20%组成,理论考试采用闭卷笔试的方式,综合实训考核有8个题目供6组学生抽签选择,每个实训题目都细分为6个工作过程,让组内成员抽签选择过程任务,按工作任务顺序逐个完成并现场打分。

3.教学模式

教学中以工作过程导向和实践行动内容为主,以科学性原则和理论的知识为辅,学习情境以项目任务驱动的形式进行行动导向模式教学,如下页表2所示。

(四)课程的实施

1.教学准备

项目教学开展前,要做好以下工作:

(1)分析学生的基本状况、学习实际需求和本次学习内容,做好自评表、互评表和教师记录表。

2.任务实施

按照表3所示设计的“六步法”实施教学,完成如下工作。

(1)明确任务完成场景和工作学习任务,下达任务书,告知学生资料、设备和仪器仪表的位置和不同阶段的选用要求,针对项目中重要和比较难的知识和技能点进行现场集中讲授,同时进行安全教育,教师可采用板书、多媒体和幻灯片等进行图文讲解。

(3)学生按照制定的工作计划和任务页的步骤要求,进行故障排查和设备调试,这一过程要求学生注意分工协调和操控安全,严格执行科学的方法和步骤,采用循序渐渐的策略。教师要积极巡视,及时发现问题并进行单独或集中指导,必要时可进行引导性示范,但不能包揽,同时教师要做好该阶段的控制、鉴定、记录和保存工作。可采用教师评价与学生互评结合的鉴定方式。

(4)在项目完成之后要根据任务的验收标准进行任务实施中关键点的自检和互检,并给出自检和互检的模糊评价,最后由教师给出检查阶段的终结性评价。

(5)学生计算维修成本、记录工作过程和经验、提交总结报告、成果展示、尝试给出维修和保养方面更好的建议。教师要在项目结束后对项目完成情况和学生综合表现进行总评,兼顾过程评价和结果评价。教师根据学生的阶段表现记录和最后总评,填写项目考核表。同时,做好信息保存和反馈工作,把问题所在及时反馈给学生,把过程经验保存下来供教学改革研究用,并由教师给出改进和修改建议。

四、改革效果与结论

(一)改革效果

本课程于2008年成功申报为重庆市高等学校市级精品课程,2009年被评选为教育部高职高专机电设备技术类专业教学指导委员会精品课程。课程改革的实践收到了显著效果,我院数控、机设和数设专业学生理论知识、实践操作技能和综合职业素质都得到大幅度提高,受到用人单位的青睐。2012和2014年分别获得全国职业院校技能大赛高职组“数控机床装调、维修与升级改造”项目二等奖和一等奖,2013年获得全国职业技能大赛高职组“数控机床装配、调试与维修”一等奖。学生就业率逐年提高,越来越多学生被用人单位录用从事专业技术工作,并被单位部门所器重。

(二)结论与建议

基于工作过程的课程改革及实践,提高了学生的学习兴趣、对理论知识理解的深度速度、学习的主动性和竞争意识,增强了学生实践操作能力、创新意识和职业素养,体现了现代职业教育“能力为本”的价值取向,也提升了教师的教育水平和综合素养,使好的教育模式及改革理念传承下去。对用人单位的调查了解显示,学生的综合能力能适应企业岗位的要求,并有很大的提升空间。随着改革的完善和落实,必将培养出更多企业需要的技能型高素质人才。

课程改革是一个动态的过程,要及时完善与更新,院系要把最新改革成果的应用落实到位,同时也要努力做到:把握数控技术的发展动向和最新技术,对实训设备积极升级更新,积极安排一线理论和实践教师定期参加企业实践,要求核心教师要不断学习并总结教学经验,定期聘请生产一线的工程技术人员来校指导教学和组织学生深入企业参观学习等。做好以上几点,才能将基于工作过程的课程改革作用发挥到最佳,保证学生毕业后能迅速适应岗位并有大的发展空间,实现学生与企业的“零距离”对接。

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关键词:行动导向;数控机床机械部件装调与维修;课程改革

《数控机床机械部件装调与维修》课程作为数控技术、机电一体化、数控设备应用与维护等专业的专业核心课,其主要教学目标是使学生熟悉数控机床典型机械部件组成结构、工作原理等基本知识,掌握机械部件安装、调试及故障维修的基本技能,同时培养学生的规范操作意识、合作精神等。该课程传统授课方式往往是先按照课本章节安排进行技术理论讲授,然后分章节进行实践教学。近年来,由于高职生源质量下滑等诸多原因,相当一部分学生学习积极性不高、学习习惯较差。在这种情况下,如果继续沿用传统教学模式,很容易造成这样一种不良局面:在理论教学阶段学生由于对抽象知识难以理解而容易失去学习兴趣、产生厌学情绪,影响理论教学的效果;在实习实训教学阶段由于理论知识欠缺而“只知其然,不知其所以然”,实践教学效果也不佳。近年来,我们对该课程教学进行了改革,引入了基于行动导向的教学观,使课堂教学“活”了起来,充分调动了学生的学习积极性,取得了良好的效果。

行动导向教学简介

(一)行动导向教学的内涵

(二)行动导向教学的基本原则和特征

学习理解过程中的行动优先行动导向学习要求将行动与认知结合在一起,通过“做”学习。学习是一个行动过程,行动导向教学强调做在学习中的作用。

教学过程中的学生中心行动导向教学将学习者看做积极的行动者,提倡学生对学习过程的自我控制,教师转变为咨询者。为学生创造尽可能大的决策和行动空间,以使其有更好的发展可能。

完整性学习学习任务应尽可能完整,所反映的职业工作过程应该清晰透明。将传统劳动组织中相分离的计划、实施与检查工作内容结合起来进行教学,学习中包含计划、实施、评价等步骤的完整职业工作过程。

作品指向学习过程中制作具有使用价值的行动成果——作品,可以是具体的物质产品,如加工实际的零件、制作简单消费产品,也可以是抽象的,如市场调研报告、工作方案等等。有价值的作品可以提高学生的学习动机。

行动导向教学在德国流行多年,特别是最近三十多年来随着德国职业教育的改革,其地位和作用更加凸显,大量的研究也证明了行动导向教学的效果。

基于行动导向的课程教学改革

(一)课程教学目标制定

课程教学团队和企业一线专家针对数控机床制造厂以及数控机床使用企业中的数控机床装调维修岗位进行了调研分析,并结合数控机床维修工国家职业资格考核标准,明确了《数控机床机械部件装调与维修》课程目标。课程目标包括知识目标、能力目标和素质目标三个方面:知识目标为数控机床机械构造及工作原理,数控机床机械图纸的读图及主要部件的安装、调试与维修,数控机床精度检验及验收,数控机床机械部件日常保养、维护;能力目标为阅读机械、电气系统图纸和中英文说明书及维修资料的能力,具备常用机床维修工具使用能力,具备主要机械部件的安装、调试及精度检验能力,具备典型机械故障分析与排除能力,具备对故障原因、维修过程进行总结的能力;素质目标为严谨、全面、高效、负责的职业素质,良好的道德品质、协调沟通能力、团队合作及敬业精神,勤于思考、善于自学、勇于探索的良好作风。

(二)课程学习情境创设

实施行动导向教学改革,首先要解决课程内容的取向和序化问题。课程组到数控机床制造厂家、数控机床应用企业进行广泛调研,收集了大量项目和案例,并在专业教学指导委员会的指导下,从中筛选出具有具体工作任务和完整工作过程的、适合于教学的项目作为教学载体,创设4个学习情境,精心设计了11个工作任务。

通过学习情境的创设,将传统课程的每个知识点和能力点序化到一个个的工作任务当中,将理论知识与实际知识进行了高度融合,使学生在“企业实际情境”下进行学习,有利于激发学生的学习兴趣,也能较好地将企业的工作方法、工作要求、工作环境等要素融入教学全过程,有利于培养学生良好的职业素养和职业道德。

(二)课程教学实施

下面以学习情境3中任务1“数控车床刀架装调”这一工作任务为例来阐述以行动为导向的课程教学实施步骤。

咨询——本小组要做什么教师下达工作任务,进行任务描述,让学生知道学习后的成效以及要达到的目标,激发学生的学习兴趣。完成任务描述后,教师可引导学生通过学习实训室墙上的教学挂板,了解数控车床电动刀架的工作原理、组成结构、常用拆装工具的使用等知识。通过观看多媒体教学动画,可以获取刀架拆装工艺过程知识,同时,指导学生按照任务单的要求,充分利用各种途径查阅学习资料,做好完成工作任务的准备,并形成“数控车床刀架功用”和“数控车床刀架结构分析”两种书面材料。

计划——考虑如何完成将学生分组后,要求每一个学生以报告的形式制定刀架装调方案,内容包括数控车床刀架拆卸、装配顺序,数控车床刀架调整量的确定,拆装和调整工具选用,操作规范及注意事项等。此过程注重培养学生独立思考的能力,教师不对学生的方案进行评价,只是对整个过程进行监控和引导。在此阶段,学生应完成“数控车床刀架拆卸工艺过程卡”和“数控车床刀架装调工艺过程卡”两种书面材料撰写。

决策——确定实施办法和所需材料每组学生将各自的计划通过讨论、交流、比较,最后形成一个合适的工作计划,确定分工合作,同时要求学生自己确定一个典型零件作为自己的测绘任务。

实施——完成任务根据计划按步骤完成工作任务。在实施过程中,教师主要是营造学习氛围、组织和引导教学过程。教师对学生工作过程进行监控和必要的指导,并引导学生对出现的问题进行分析和讨论,要求学生对整个过程进行记录。在学生遇到困难时,教师应充当学习的组织者与引导者,给予学生具体的帮助。教师除了对学生进行工艺方法引导之外,还要注意加强心理引导和价值引导。在教学中,要激励学生大胆探索与尝试,培育学生勇于创新和善于合作的心理品质;注重引导学生在拆装过程中注意对拆装零件的保护、合理摆放及零部件的完整性恢复,让学生认识到,学生是在给设备用户进行拆装维修,损坏、漏装零件都要对用户进行赔偿,从而培养学生的社会责任感和质量意识。

(三)课程考核评价

行动导向教学实施中应注意的问题

通过两个学年的实践,基于行动导向的《数控机床机械部件装调与维修》课程教学改革取得了良好的效果,大大激发了学生的学习兴趣,课堂氛围变得积极、活跃,同时,学生的专业能力、社会能力、方法能力也得到了提高,但存在以下几个值得思考的问题。

一是行动导向教学要求教师具有较强的综合能力和教学机智,需要大量的教学准备工作,涉及的学科知识面较广,这就对教师的教学能力和专业素质提出了较高的要求。因此,专业教师要不断丰富、更新自己的学科知识,将生产工艺经验与教材内容整合,重构原有知识结构,提高自身的专业知识水平。同时,教师还要对教学过程有较强的调控能力,对出现的种种问题及时进行指导,并且能灵活处理教学中出现的各种情况。

二是行动导向教学要求学校能提供足够的实训工位。目前相当一部分学校实训工位数量明显不足,有时十几名、甚至更多的学生只能使用一台设备,工位严重不足成为推行行动导向教学的“瓶颈”。

三是行动导向教学法适用于小班教育,但目前我国职业院校由于办学规模的扩大,班级人数较多,全面开展行动导向教学法存在一定难度。实施行动导向教学法将使教学成本大大提高,这也是制约行动导向教学法全面推广的一个难点。

行动导向教学强调学生在教学过程中的“主体性”和“行动性”,充分体现了现代职业教育的特点和发展方向。教学实践表明,行动导向教学在《数控机床机械部件装调与维修》课程教学中的实施,有力地调动了学生学习的积极性,提高了学生实际动手能力和探索、合作、创新能力,较好地解决了传统教学中遇到的问题。

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关键词:数控;改革;教学

中图分类号:G642文献标识码:A

一、数控教学改革的目标

随着制造业的飞速发展,数控设备以其先进的技术优势正在逐步取代传统的机械加工设备,社会迫切需要一大批能面向生产第一线的高素质技能型数控人才。我们学院数控技术专业为了适应市场要求,以就业为导向,对数控专业的教学进行改革,投入人力物力购买数控机床,重点培养学生数控加工编程与操作、数控加工工艺编制、CAD/CAM操作、数控机床故障诊断与维护的能力,以培养高级数控操作工、数控编程人员、数控机床维修人员等为目标。

二、数控教学改革措施

(一)教学内容改革

数控专业普遍存在的一个问题,就是课程设置与课程内容不能满足企业的需要,教学与实际工作需要脱离。为了改变这种局面,我们在课程体系中提高实践教学比例,对传统的基础课、专业基础课与专业课的教学内容按照“够用”的原则进行综合化的整合,将理论与实践渗透融合,强调知识间的联系。

数控是一门实践性非常强的课程,不仅在课堂上为学生灌输专业知识,更应该为学生提供良好的实践教学环境。在此理念的驱动下,教委及学校投资兴建数控技能实训中心,购进数控车床、铣床、加工中心等,为学生提供了良好的实训基地。通过课程体系改革,将实践课程的比例提高至40%,将理论教学过程中的某些教学环节也放到实训室进行,在理论学习的同时,学生可以看到实物和实际操作,加深对知识的理解。

为了使学生在一开始就对自己所学专业及今后就业有所了解,在第一学年增设一周认知实训,带领学生去工厂各个生产车间参观,对每个车间所需掌握的专业知识进行介绍,提高学生今后专业知识学习的积极性。

(二)教材改革

1、教材中所讲解的内容要尽量和学校所配备的设备相符合。比如,当前市场上关于高职高专的数控加工及编程的教材有很多,内容也是围绕数控机床编程和操作两个方面来讲解的,但讲解时所采用的数控系统是各不相同的,如FANUC数控系统、SINUMERIK数控系统、华中数控系统、广州数控系统等。不同数控系统在编程指令的使用和机床操作上会有些区别。如果教材和学校所配备的数控系统不吻合,可能会使学生混淆不清,严重的将会导致理论教学和实践教学脱节,学生不能适应,达不到教学目标。

2、教材的内容要能满足实际应用需要,难易程度适中。数控专业实践性较强,而且是针对高职高专开设的,内容的难易程度要适中,较强的理论性内容不宜较多。例如,数控原理、数控插补计算等理论性强的知识不宜过多。

(三)教学方法的改革

1、项目教学法。在数控专业中一些课程采用师生共同完成一个项目的教学方式。进行的过程可分为项目设定、项目分析、项目实施、项目测评四个过程。首先由教师提出一个项目,将针对学生的实际水平教学内容与教学目标都包含在任务中,由学生独立完成,教师在必需时进行监督和指导,最后进行项目的展示与交流,有教师、学生、项目组共同对项目进行评价,教师对整个项目活动进行总结。

采用项目教学法,如何合理的选择教材,如何在设计项目时将职业技能鉴定标准融合进项目,都是在今后的教学过程中需要进一步探讨及研究的内容。

2、案例教学法。采用案例教学法能提高学生的学习兴趣,是在教师的指导下,学生按照教师的安排与讲授去得到一个结果,最终得到的这个结果后能进行展示及自我评价。这种教学方法中,教师将不再是教学的主导者,而是引导者。这种教学方法一般在数控操作实训过程中使用。

3、其他教学法。采用计算机辅助教学法,可给学生产生强烈的视觉感官效果,达到吸引学生注意力的目的。而实物模型教学法则是将学生带到实物前进行讲授,比如在讲抽象的数控传动结构、机床典型部件等,就将授课地点置于实训室。

(四)考核方式的改革

传统的书面考核方式不能完全反映学生的实际操作与创新能力,在本专业中,采用课业考试为主,多种考核方式并存的方法,以此来全面衡量学生的学业情况。针对不同的课程采用不用的考核方式,比如,对于数控加工编程与操作,我们采用“操作+上机编程+试卷”的考核方式,而CAD/CAM技术则采用“技能测试+作品分析”的考核方式。

(五)融入职业技能改革,实现“双证”教育

三、总结

[1]张福荣.高职高专数控人才培养方案探讨[J].现代企业文化,2009,(2).

[2]付桂环.谈数控专业以工作为导向的教学改革[J].辽宁高职学报,2009,(4).

一、项目背景

从德国社会学家卢曼的“功能-结构系统理论”的角度来看,现代社会中没有一种特殊的、普遍适用的文化。取代一种统一社会价值观的是每一个社会系统单独具有的功能。卢曼的理论视角下,社会结构的存在是由于社会结构所完成的功能所决定的,而不是源于某一个普适的文化背景,而且这种社会结构的存在将创造出与之适配的文化[1]。从这个角度看,将德国切削机械师引入高职数控专业出现的一系列问题时,要探讨的就不再是他国文化背景下产生的教育模式移植到本国文化背景下时如何寻求适配的问题,而首先应探讨数控人才培养面临什么问题,教育系统作为一个和政治、经济等并列的子系统能够为人才培养提供什么解决方案,在该解决方案的实施过程中,可以尝试将德国切削机械师专业引入高职数控专业。

二、培养计划

(一)培养计划的制定

德国切削机械师专业以培养学生完成制造型企业中金属加工任务(使用各种工具、机床进行加工生产)为线索,贯穿教育和培训组织介绍,涉及到就业后企业的组织、工作任务、客户服务、成本预算、设备准备、订单加工流程等,整个计划着重强调工作安全、健康保护和环保要求。

该培养计划的制定如图1所示,通过政府部门的组织,行业协会和教育专家协同工作,以客户订单为线索提取典型工作过程,以计划、实施和监控三个步骤为一个循环对工作过程进行解构,形成该职业的能力清单,以专业能力和核心能力的划分组成培训模块、培训计划,围绕完成职业行为能力的知识理论,划分学习领域,制定培养计划。培养计划中的培训模块部分由企业或者企业委托跨企业培训中心完成,学习领域部分由各职业学校完成。

该培养计划的制定是由国家对93个职业大类和371个职业进行划分[2],在德国行业协会、文化教育部和经济部的协同下对该职业应该培养的职业能力进行清单化的制定,以形成法律文本到各个州统一执行。因此,从职业能力的角度看,调研范围并没有局限于少数企业。此外,职业能力以培养成熟社会人为目标,重视在相应的职业活动背景下,以学校和企业为场所,逐步培养出学生的职业行为能力,使学生能够以该职业为身份完成与社会的互动。

(二)培养计划内容比较

我国高职数控专业的培养目标:德智体美全面发展的,具备使用和维修机床能力的技能型人才。针对市场对数控技术应用方面人才的需求,设置不同层次、不同类型的实习基地,加强校企合作。培养学生掌握有用的知识和技能,获取多种职业资格证书。主要的专业课程:现代工程制图、电工与电子技术基础、工程力学、机械设计基础、单片机原理与应用、机械制造工程学、可编程控制器、传感器与测试技术、数控机床、典型数控系统、数控机床伺服系统、数控机床故障分析与维修。

三、培养实施

我国数控专业整个培养计划的安排以授课结合校内实训,以及学习结束前的企业实训完成整个教学过程。在课程组织中,理论课程教学以讲授式为主,实训课程以围绕从一种加工方法的训练到小型零部件的加工装配来进行组织。培养实施采用授课和实训相结合的方式,同时通过辅导班等形式帮助学生考取各类职业资格证书。

四、考核实施

我国数控专业的考核方法是采用笔试方法进行理论知识的考核,通过对加工产品精度等各方面的达标程度评分来进行技能考核。从考核实施来看,采用的笔试和对实训结果评价的方法能够高效率地完成对学生的考核。

德国数控切削机械师专业的大量非操作性技能的学习内容无法通过笔试和对加工结果的测量进行评价。例如,企业和技术交流、工作计划、组织以及工作结果评价的能力等。因此,在平常的学习当中采用笔试、口试、工作日志检查等方法来进行考核,期中和期末考试采用一体化考试的方法,通过给定加工任务,通过观察和评价学生进行加工任务过程中的技术交流、安全防护以及对工作的计划、组织、实施、测量和自我评价等环节的行为来考核学生的过程能力。

五、师资培养

六、结论

【关键词】原动力;模拟生产;企业任务

随着大中专毕业人数的不断增加,企业对技术工人的要求也水涨船高,为了提高中职学生的就业竞争力,中职院校必须要发挥自己的特色,在实训教学上不断的改进与提高,使中职毕业生能够在企业进得去,并且站稳脚。学生的目标是要成为一名合格的企业技术人员,必需以此作为学生的原动力,针对性的开展教学与评价体系,使学生的学习更有针对性。

1模拟生产的教学环境

在实训教学中,从教案的准备,实训器材的准备,实训方案的定制,要最大限度提供模拟生产的教学环境,给学生提供提高实际生产技能的机会。例如,在《工厂电控》的教学中,进行三相电机控制线路故障排除实训时,教师先将电路原理图给学生讲明白,学生逐步分析电路图,提出有可能出现的问题,师生共同筛选出实际生产中有可能出现的问题,然后让学生单独处理问题,并记录处理的思维过程,教师再对学生的工作进行分析总结使学生迅速掌握该知识。

2用先进地教学手段提高学生的动手能力

通过录制工厂的生产录像,或者用电脑动画模拟生产,把生产与学生的课程相结合。学会了这些知识,在生产中就能用得着,既提高了学生的学习兴趣,又增加了学生学习的动力。例如,学习电动机正反转时,把一台车床正反转的工用用摄像机录下来,给学生播放,布置给学生的任务是:设计电路,动手安装,实现电动机正反转。学生带着解决实际问题的任务去学习,效果自然提高了许多。

3重视实训教学,提高实践操作能力

在教学过程中,学生的动手操作应用为主导。我们在教学中应加大实训的课时数,让我们在教学中以问题解决为突破,强化知识的应用与能力的开发,从而进一步优化教学效果。例如,在《电工》教学中,可以把电工实训教学目标分为三个阶段。首先,把学生对电工元器件的认识和熟悉作为重点,熟悉元器件的结构与作用,并对有故障的元器件进行维修与保养。其次,对线路的原理图,接线图要熟悉,为下一步的接线作到心中有数。还有,提高工艺要求,学生按工艺要求进行接线,逐步提高接线质量和工艺水平。

4小组合作是生产正常的必然要求

中职毕业生在就业后,迅速生为企业的生产主力,现代企业对员工间的相,合作要求非常高。通过在教学过程中,专门设计一些需要小组合作的实训内容,对学生今后的工作有很大的帮助。例如,在进行万用表的使用教学中,把学生按三到五人进行分组,每组分发一定数量的电阻或电容(如50个或100个),让他们内部分工测量并汇总。这样,既训练了万用表的使用,又提高了学生间的合作意识。

5把企业的生产任务作为教学课题

中职的教学必须要和企业的生产联系起来。通过教师对企业的了解与参与,把一部分企业的生产任务放到教学中,作为教学课题,使学生对该内容的知识点有了更贴近实际生产的认知。例如,一个学校合作企业有一批转轴的生产任务。生产中要涉及到普通车床,数控车床,数控铣床的使用,学生在学习这些这些课程是分开学习的,这时需要多门课程的联合使用。这种教学对教师的要求较高,而且教学组织难度较大,但它是中职才教育必然的发展方向。

6改变对学生的评价体系

传统的以考试或实验成绩作为学生的评分标准,已不再适合企业对中职学生的要求,教师对学生的评价也要逐步向企业对员工的要求。实践操作、态度以及学习过程小组合等方面的情况综合打分,形成“综合成绩”。“综合成绩”能反映学生的综合素质,有利于以全面的、发展的眼光看待学生的学习状况,能够鼓励学生发展自己的个性和特长。

综上所述,以企业对员工的要求,作为学校要求学生的参照,是中职教育的教学方向,以此作为学生学习的原动力,既提高了学生学习的兴趣,又增加了学生对企业的认知。

THE END
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