高職“數控機床電氣系統檢修”課程的目標教學

曾穎峰，鄧琦，賴誠（四川工程職業技術學院，四川德陽618000）

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高職“數控機床電氣系統檢修”課程的目標教學

曾穎峰，鄧琦，賴誠
（四川工程職業技術學院，四川德陽618000）

摘要：高職教育的目的是培養具有職業特色的應用型技能人才。課程教學對人才質量培養至關重要。受傳統教學模式的影響，現在的教學存在教學目標不清晰、教學設計不合理以及教學效果差等一些共同的問題。鑒于此，提出了一套基于目標培養的教學模式，將教學目標、教學組織、教學工具以及教師的學習和培養四方面系統地聯系在一起，共同為培養目標服務。在“數控機床電氣系統檢修”課程教學對該教學模式作了詳細的闡述。

關鍵詞：高職教育；目標培養；課程教學

此文為四川工程職業技術學院教育教學項目（項目編號：GG201422449）的研究成果和四川省2014-2016年高等教育人才培養質量和教學改革項目“高職電力電子技術專業實踐教學體系構建的研究與實踐”的部分成果。

現階段，我國已是制造業的大國，數控機床的用量也越來越大，幾乎已經成為加工制造的必備“武器”。數控機床主要由機床本體配備數控系統生產而成。而數控系統品牌、型號眾多，數控機床的保養、維修和改造問題也接踵而來。由于系統制造商的維修調試人員有限[1]，往往不能及時解決問題，給加工制造成本造成了巨大的經濟損失，因此市場急需大量的數控維修專業應用技能型人才。因此，部分高職學校開設了“數控設備應用與維護”專業，而“數控機床電氣系統檢修”課程教學對學生的專業技能應用能力培養起著重要作用。對此，針對目前教學常見的問題與難點，提出了基于目標培養的“數控機床電氣系統檢修”課程教學。

一、存在的問題

1.教學目標不清晰

在課程教學中，部分教師在教學過程中缺乏目標意識，課堂教學流于形式，課堂熱鬧，課外瞎搞，忽略了為什么教，應該教出怎樣的結果。有些甚至于在制定教學目標時，不考慮現實的社會需求，專業建設的培養目標，僅依據選用的教材就制定出教學目標，造成理論學習與實踐技能的脫節。培養出一大批理論基礎不扎實，實踐技能差的半成品學生，這些學生一畢業就面臨著失業。另外，大多數高職學生對社會、未來、責任還缺乏深刻的認識，在學習過程中沒有明確的學習目標，大多處于被動的學習狀態，不理解為什么要學，學什么，學了有什么用。思想問題不解決，自主學習的積極性調動不起來，教學的目標就很難達到。

2.教學設計不合理

高職的目標是要培養具有職業性的應用型技能人才，教學設計應為該目標服務。傳統教學中老師處于主導地位，往往形成固定的教學模式和機械的、僵硬的教學流程，而學生常常被動接受，缺乏存在感，內心的訴求難以得到回應，容易造成在學習過程中教師講授乏味，學生理解空洞的效果。實際上，先進教學的設計是一個復雜、系統、開放的工程[2]，它是教學每一個參與者對教學設計目的意圖理解取得一致的基礎上共同參與教學設計，共同為教學設計負責，設計的過程與教學的過程是一個互動過程。

3.教學效果差

教學是一個系統工程，教學過程不能一蹴而就，課前預習、課堂學習、課后實習缺一不可。預習什么，學習什么，實習什么是關鍵，尤其是針對專業特點比較突出的“數控機床電氣系統檢修”課程，如果缺乏先進的教學理念、相應的學習資源、教學實踐設備以及優秀的教師，理論與實踐教學的鴻溝無法跨越，也就達不到理想的教學效果。

二、目標培養體系的設計

根據數控專業職業特點，學校可聯合行業協會建立專業建設指導委員會制定人才培養的方案。該培養方案主要強調在教學組織過程中，建立人才質量培養的目標系統。如圖1所示，借鑒組織論的觀點，該系統主要由教學目標、教學組織、教學工具以及教師學習和培養四部分構成。四者相互作用、相互影響，構成了完整的人才質量培養工作。學生在此培養模式下成才后進入具有行業特色的企業就業，用人單位再將學生掌握的技能與崗位所需技能的差距反饋給專業建設指導委員會，對人才培養方案進行調整，使培養出來的學生達到用人單位的要求，形成一個良性循環。

圖1　目標培養體系

可以“數控機床電氣系統檢修”課程教學為例說明。

1.明確教學目標

“數控設備應用與維護”專業建設的主要目標之一是培養學生具備找出數控設備常見故障，并解決故障問題的能力。

作為主干課程之一的“數控機床電氣系統檢修”課程教學應該體現出數控電氣系統維修的一般性。學生應該在熟悉數控機床的結構和運動、基本操作的基礎上掌握電氣控制系統日常保養工作；能正確判定低壓斷路器、接觸器、繼電器、接近開關、編碼器等元件的好壞，能夠識讀數控機床的電氣原理圖，具備數控系統電氣檢修一般流程的專業素養，能借助報警信號、PLC狀態能排除一些常見故障。

2.合理的教學組織方法

明確“數控機床電氣系統檢修”課程的教學目標后，教學組織成為培養目標能否達到的關鍵。按組織論的觀點，將教學目標分解成理論與實踐的教學任務，確定數控機床電氣系統的檢修重點；采用理實一體化的教學模式加強基本操作、數據的備份與恢復的練習；按項目教學法對數控裝置、進給伺服系統、主軸驅動系統、輔助裝置的常見故障進行案例分析并掌握日常維護與保養的一般方法。按工作組織流程要求學生收集故障信息，分析故障原因，做出決定，制定計劃，實施排障工作，總結經驗。在此過程中，還應加強教學的交流和互動，著重培養學生的獨立思考、解決問題的能力。

以通用變頻主軸驅動系統的項目教學為例，確定該項目教學目的是使學生掌握排除通用變頻主軸常見的電氣故障，典型的案例就是主軸轉速不正常。按組織流程，引導學生收集變頻主軸傳動結構、驅動方式（雙極性或單極性驅動）的信息，從結構分析影響主軸轉速的因素有哪幾部分：控制信號（速度、方向）、變頻器、電機、傳動件、編碼器，并掌握每部分工作是否正常的判定方法。組織學生討論如何更快更有效地找出問題所在，制定排出故障的工作計劃，介紹逆向推導的方法，確定轉速故障的原因。主軸轉速不正常，逆向查看電機到主軸的傳動結構，變頻器輸出到電機的電壓電流，輸入到變頻器的速度、方向信號，編碼器的反饋信號。在檢查過程中還應介紹借助參數設置，PLC狀態查詢的方法進行輔助判定。在實踐教學過程中，可以在每個環節預設一定的故障練習，并強化學生的規范操作、安全意識、責任意識。排除故障后，組織學生總結經驗，討論遇到類似故障如何快速高效的解決問題。

3.適用教學的工具

“數控機床的電氣系統檢修課程”極具專業特色，該課程實踐性較強，學習分為理論和實踐兩部分，理論部分采用多媒體教學演示教學圖片、視頻可以加強學生對知識的理解，而實踐部分則需要專業的數控系統。目前，市場上的數控品牌有西門子、發那科、三菱、海德漢、廣數、華中、凱恩帝等等，從低端到高端種類眾多，沒有哪一所學校能夠囊括全部的數控系統。有限的教育經費應該做出最佳的選擇，可以通過市場調研，選擇現有市場占有率較高、性價比好、代表性強的數控系統。另外，教學用具的使用不僅僅局限于學校，在現行的教育模式下，校企合作可以得到雙贏的結果，現場指導學生為企業排除數控機床故障，為企業培養急需技能人才，也為學生的培養工作提供了新思路，新方法。數控機床故障的診斷需要“望聞問切”，其專業素養的培養需要一個長期過程。一方面，在學校，教師主導常用數控系統常見故障排除的應用技能教學；另一方面，在企業，學生接觸各種類型數控機床故障的實際案例，提高應用技能能力。

4.教師學習和培養

在數控機床電氣系統檢修的教學過程中，故障診斷與檢修綜合了機械、電氣、計算機控制等各方面的

作者簡介：曾穎峰（1978－），四川工程職業技術學院電氣信息工程系講師，在讀博士生。

收稿日期：2015-03-18

文章編號：2095-8528（2015）04-010-03

文獻標識碼：A

中圖分類號：G712