機械檢修課程教學改革的研究

孟昭興 張榮芳 宋開功 / 山東協和學院

機械檢修課程教學改革的研究

孟昭興 張榮芳 宋開功 / 山東協和學院

創新創業教育下數控維修課程教學的實踐性研究，針對如何保證數控機床故障診斷與維修課程內容的實用性、實效性；如何引導學生掌握該課程學習方法，提高技能；在有限的時間和空間內如何提高課堂教學效率；如何進行理論與實際相結合；如何加強現場管理,提高學生的綜合素質進行研究。

創新創業；機床維修人才；實踐教學

1.引言

數控技術是制造業實現自動化、柔性化、集成化生產的基礎；數控技術的應用是提高制造業的產品質量和勞動生產率必不可少的重要手段；數控機床是國防工業現代化的重要戰略裝備，是關系到國家戰略地位和體現國家綜合國力水平的重要標志。機械工業教育發展中心和華中科技大學國家數控系統工程技術研究中心接受了國家教育部職業教育與成人教育司和高等教育司的委托，承擔了“關于數控人才需求與數控教育改革”的調研任務。結果表明：我國企業現有數控設備的利用率和完好率普遍偏低，除了由于普遍存在的生產任務不足的原因外，維修力量不夠和編程能力不夠成為開工不足的主要原因，分別占36.5%和17.2%。影響數控設備完好率的主要原因是維修力量不足，占38.4%。由此可見，企業急需數控機床編程與維修人員。

2.機械檢修教育教學的特點

機械檢修的課程教學中涉及的知識較多，如機械結構、電氣控制、液壓與氣動、數控編程與工藝等。機械檢修要求學生的故障判斷分析能力和實際動手能力，在傳統的教學模式下很難培養出來。課程教學存在知識結構偏重于機械、理論教學與實際脫節、教學缺乏目的性和針對性、課堂教學手段單一等問題，這種學科體系式的教學模式導致教學內容與企業實際脫節，無法調動學生學習積極性，學生進入企業后處理實際問題的能力差，影響學生的培養質量，教學效果不夠理想。急需對課程教學模式和教學內容進行改革。國內院校對課程的項目化改革進行研究主要包括基于項目教學課程改革研究、機械檢修“做中學”實踐教學模型研究及課程驅動教學等研究但伴隨著國家提倡大學生的創新創業教育，因此數控維修教育的課程項目創新創業教育優化改革仍需進行深入研究進一步提高學生的創新創業能力。

3.機械檢修教育實踐性教學設計

針對目前機械檢修課程教學改革的現狀，創新創業教育下的機械檢修技術的教學研究從學生創新創業能力培養要求、企業需求、教師要求等方面了解現狀，探究在實踐教學中的問題所需進行改革的內容。通過對數控機床裝調維修典型工作任務和行動領域的分析與歸納，以工作過程為導向，以數控裝調維修的職業行動能力為目標，依托任務載體對教學內容進一步整合和序化，科學設計了針對崗位能力的基于維修工作過程的課程體系及相應的學習單元，如圖1所示。

圖1 機械檢修課程體系

創新創業教育下的機械檢修技術課程實踐性教學設計對策。從教學組織方面將數控機床的理論融入到實踐教學中，實行一體化教學。即以數控機床常見故障現象為載體，以能力培養為核心，以分析診斷技術為主線，精心設計學習情境（項目，即典型故障現象），由學習情境確定學習任務和知識范圍。根據企業提供的故障類別統計數據整理，有關潤滑系統故障、系統啟動故障、工作臺運動故障等占總故障比例超過80%。精選了排除“返回參考點故障、刀架換刀故障、潤滑系統故障、數控系統啟動故障、主軸運動故障、工作臺運動故障”等具體工作任務作為本課程教學內容的載體。體現了教學內容與崗位具體工作項目的緊密關聯，具有較強職業針對性。

第一單元主要是考慮學生熟悉分組后的機床，了解該機床的技術特點等，為后續單元逐步導入準備。前三單元屬于外圍設備的簡單故障排除，主要是讓學生熟悉故障診斷與排除的一般工作過程，練習查閱機床技術資料，排除簡單故障。 第四至六單元涉及排除數控系統啟動故障、主軸運動故障、工作臺運動故障，相對比較復雜，故障可能與機械系統、電氣系統、數控系統都相互關聯，有助于鍛煉學生的故障診斷能力。第七單元還特別設計了多種故障診斷與排除學習任務，由于故障類別及部位不確定，引起故障的可能原因有很多，所以故障診斷接近于企業實際，具有更強的實戰要求。

課程重點及難點是學習診斷與排除數控機床故障的一般工作過程和方法。即在真實的機床上排除他人設置好的各類故障，需要學生全身心投入其中，并與小組成員合作查閱機床資料與圖紙、技術手冊，運用儀表測量，分析診斷可能故障原因，并逐一排查，最終排除機床故障。通過校企合作共同開發課程，加大專業教師數控機床維修技能培訓力度和引入企業兼職教師參與課程教學三大舉措，形成了“采用企業真實故障案例、按照真實的維修工作過程及規范，在真機床上進行機床維修的教學” “三真實”的課程特色。

4.機械檢修教育實踐性教學研究措施

機械檢修教育實踐性教學研究措施主要包括以下四個方面：

4.1 制定機械檢修教育本科專業教師標準，主要包括：專業理論水平、實踐操作能力、專業教學能力、教研教改能力等標準的制定。制定新教師崗前培養標準、專業教師培養標準、實驗/實訓教師培養標準、“雙師型、一體化”教師培養標準等。

4.2 開發專業課程大綱，主要包括：開發《數控機床編程與操作課程大綱》、《數控機床故障診斷與維修課程大綱》、《數控機床電控與PLC課程大綱》、《數控系統原理課程大綱》等。

4.3 開發數字化資源庫，主要包括：開發數控機床常見機械故障、數控機床常見電氣故障、FANUC數控系統常見故障、Siemens數控系統常見故障等。

4.4 制定培養質量評價方案，主要包括：制定人才培養質量評價方案、教學質量監控評價方案、教學管理評價方案等。

5.結論

創新創業教育下數控維修課程教學的實踐性研究，使學生具有從事數控故障診斷與維修專業領域相符的現代知識結構，提高數控維修專業學生實踐教學能力為重點，培養一支掌握現代數控機床故障診斷與維修技術理論、適應創新創業教育發展、滿足技能性和實踐性要求的綜合性人才。

[1]胡林橋.面向人機協同診斷的數控機床故障知識演化技術研究[D].重慶大學,2015.

[2]林志輝.《數控機床故障診斷與維修》課程教學的研究[D].湖南師范大學,2013.

[3]閆存富,楊漢嵩.“數控機床故障診斷與維修”課程的教學改革[J].中國電力教育,2010,(19):73-74.

[4]甄久軍.基于項目化教學的《數控機床故障診斷與維修》課程改革與實踐[J].職業技術教育,2010,(08):26-28.

2017年度山東省青年教師教育教學研究課題：創新創業教育下的機械檢修技術教學的實踐性研究（17SDJ036）。