數(shù)控機(jī)床電氣控制課程建設(shè)研究

楊帆龔君王麗

（正德職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 南京211106）

1 課程標(biāo)準(zhǔn)

1.1 課程定位

本課程是數(shù)控技術(shù)專業(yè)的職業(yè)技能課。數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修能力是該專業(yè)對(duì)口工作崗位要求學(xué)生具備的核心能力之一。因此，本課程的課程定位為：掌握數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)和工作原理，為從事操作、調(diào)試、維修數(shù)控機(jī)床相關(guān)工作奠定基礎(chǔ)。

1.2 課程目標(biāo)

在課程銜接上，《數(shù)控機(jī)床電氣控制》的先導(dǎo)課程有：電工電子，PLC技術(shù)應(yīng)用及實(shí)訓(xùn)，數(shù)控原理與數(shù)控機(jī)床；后續(xù)課程為數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修。所以該課程在課程體系中起承上啟下的作用，以期通過對(duì)該課程的學(xué)習(xí)達(dá)到以下三個(gè)目標(biāo)：

1）知識(shí)目標(biāo)：

掌握常用低壓電器、執(zhí)行電器及檢測(cè)裝置的工作原理；

掌握數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的基本環(huán)節(jié)和基本電路的工作原理。

2）能力目標(biāo)：

具有識(shí)讀簡單數(shù)控機(jī)床電氣原理圖和連接圖的能力；

具有安裝、調(diào)試與檢修簡單機(jī)床的電氣線路的能力。

3）素質(zhì)目標(biāo)：

對(duì)從事機(jī)床電氣線路的維護(hù)、安裝和調(diào)試等工作充滿熱情；

養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng)和強(qiáng)烈的責(zé)任感。

1.3 課程內(nèi)容設(shè)計(jì)

1.3.1 課程內(nèi)容設(shè)計(jì)理念

《數(shù)控機(jī)床電氣控制》課程是基于工作過程的理念設(shè)計(jì)的：根據(jù)職業(yè)能力確定教學(xué)目標(biāo)、根據(jù)工作任務(wù)整合教學(xué)內(nèi)容、根據(jù)工作崗位設(shè)計(jì)教學(xué)情境、根據(jù)工作流程設(shè)計(jì)教學(xué)過程、根據(jù)職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

遵循該理念，我們首先針對(duì)對(duì)口崗位深入企業(yè)調(diào)研，根據(jù)調(diào)研結(jié)果確定崗位所需的職業(yè)能力、工作任務(wù)與工作流程等，從而確定學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容與教學(xué)過程等。最終，我們?cè)O(shè)計(jì)了6個(gè)項(xiàng)目，分別為：數(shù)控機(jī)床電氣控制概述、數(shù)控機(jī)床常用電器、數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)、普通機(jī)床電氣控制、機(jī)床數(shù)控裝置、可編程邏輯控制器及其應(yīng)用。

1.3.2 課程內(nèi)容組織與安排

我們以實(shí)際數(shù)控機(jī)床設(shè)備或機(jī)床配件為載體、遵循“行動(dòng)導(dǎo)向”的認(rèn)知規(guī)律，實(shí)施項(xiàng)目化教學(xué)。

1.3.3 課程重難點(diǎn)及解決辦法

課程重點(diǎn)為：

1）數(shù)控機(jī)床常用控制電器的結(jié)構(gòu)及原理；

2）數(shù)控機(jī)床電氣控制線路的基本環(huán)節(jié)。

課程難點(diǎn)為：

1）數(shù)控機(jī)床電氣原理圖的分析；

2）數(shù)控機(jī)床電氣故障分析及排除。

針對(duì)以上重難點(diǎn)，我們的解決辦法是：

1）認(rèn)知規(guī)律，由簡單到復(fù)雜、由單一到綜合設(shè)計(jì)項(xiàng)目；

2）配合任務(wù)，講解關(guān)聯(lián)知識(shí)；配合進(jìn)度，訓(xùn)練技能方法；

3）理論與實(shí)踐相結(jié)合，加深對(duì)知識(shí)的理解。

2 教材及教學(xué)參考資料

2.1 教材及參考資料

教材選用的是大連理工大學(xué)出版社出版、新世紀(jì)高職高專教材編審委員會(huì)組編的《數(shù)控機(jī)床電氣控制》，教參一是化學(xué)工業(yè)出版社出版的《數(shù)控機(jī)床電氣控制》，為高職高專“十一五”規(guī)劃教材；另一教參為西安電子科技大學(xué)出版的《數(shù)控機(jī)床電氣控制》，為高職高?！笆濉币?guī)劃教材。為了拓展學(xué)生的知識(shí)面、滿足不同層次學(xué)生的需求，還向?qū)W生了推薦了國家精品課程資源網(wǎng)及一些院校的省級(jí)和校級(jí)精品課程網(wǎng)站。

3 學(xué)情與學(xué)生學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)

目前學(xué)生普遍呈現(xiàn)理論基礎(chǔ)薄弱、學(xué)習(xí)熱情不高、喜歡動(dòng)手操作及習(xí)慣老師監(jiān)管的現(xiàn)狀。針對(duì)這種現(xiàn)狀，我們?cè)诮虒W(xué)時(shí)，充分利用多媒體條件，圖文并茂激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣；理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，利用其喜歡動(dòng)手的特點(diǎn)提高教學(xué)效果；過程性評(píng)價(jià)與終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合，將壓力從期末向平時(shí)分散，改善學(xué)生自控力不足、習(xí)慣老師監(jiān)管的問題。

4 教學(xué)方法與手段

4.1 教學(xué)方法

該課程采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、分組討論法、講授法和情境教學(xué)法四種教學(xué)方法。

任務(wù)驅(qū)動(dòng)法：提出任務(wù)目標(biāo)，創(chuàng)建真實(shí)的教學(xué)環(huán)境，讓學(xué)生在一開始就得到啟發(fā)、產(chǎn)生興趣，從而提高學(xué)習(xí)的積極性。

分組討論法：提出任務(wù)后，讓學(xué)生進(jìn)行分組討論，充分發(fā)揮其主體性。

講授法：通過多媒體課件演示電氣控制電路的工作原理，使學(xué)生掌握控制電路的基本組成及設(shè)計(jì)思路。

情境教學(xué)法：配合對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的操作，使教學(xué)內(nèi)容更加形象生動(dòng)，理論聯(lián)系實(shí)際。

4.2 教學(xué)手段

本課程采多媒體教學(xué)教學(xué)法，以提高教學(xué)生動(dòng)性和效率。同時(shí)，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，將課堂教學(xué)延伸到課外。此外，還積極組織學(xué)生參與比賽和考證，通過比賽和考證促進(jìn)教學(xué)效果的提高。

4.3 考核標(biāo)準(zhǔn)

過程性評(píng)價(jià)與終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合，將壓力從期末向平時(shí)分散。

5 教學(xué)程序設(shè)計(jì)

以機(jī)床工作臺(tái)的前進(jìn)和后退控制為例來說明一個(gè)項(xiàng)目的教學(xué)程序設(shè)計(jì)。

首先，復(fù)習(xí)正轉(zhuǎn)控制的電氣原理，復(fù)習(xí)完后提出很多場合需要電動(dòng)機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)正反轉(zhuǎn)，如機(jī)床工作臺(tái)的前進(jìn)和后退，問如何實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制？（15分鐘）

第二，以正轉(zhuǎn)電路為基礎(chǔ)，分別從主電路和控制電路兩部分推導(dǎo)正反轉(zhuǎn)電路的原理圖。（25分鐘）

第三，正反轉(zhuǎn)電路的完善。

問題一：如果在按下正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕時(shí)不小心按下反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕，會(huì)成電路短路故障

問題一解決方法：在正轉(zhuǎn)接觸器的線圈KM1支路中串入反轉(zhuǎn)接觸器KM2的常閉觸頭，在KM2的線圈支路中串入KM1的常閉觸頭——這就是“互鎖”的概念

問題二：電動(dòng)機(jī)由正轉(zhuǎn)變反轉(zhuǎn)或由反轉(zhuǎn)變正轉(zhuǎn)的操作中，必須先按停車按鈕SB1，難以提高生產(chǎn)效率。

問題二解決方法：在KM1的線圈電路中串入反轉(zhuǎn)啟動(dòng)的常閉觸頭，在KM2的線圈電路中串入正轉(zhuǎn)啟動(dòng)的常閉觸頭，實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn)及反轉(zhuǎn)到正轉(zhuǎn)的直接切換——這就是“機(jī)械互鎖”的概念，并與前面的互鎖一起構(gòu)成“雙重互鎖”。

第四，電氣原理講解（25分鐘）。從正轉(zhuǎn)，正轉(zhuǎn)向反轉(zhuǎn)切換、停止三部分講解電氣原理。

第五，布置作業(yè)（5分鐘）。要求學(xué)生了解正反轉(zhuǎn)在其它場合的應(yīng)用，尤其是在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用，從而拓展學(xué)生的認(rèn)識(shí)。

課程特色：

1）課程基于工作過程設(shè)計(jì)課程，教學(xué)與實(shí)際貼切；

2）過程考核與綜合考核相結(jié)合，實(shí)施全過程監(jiān)控。

［1］戴裕崴,張永飛.數(shù)控機(jī)床電氣控制[J].2008.

［2］孫道彬,劉麗.數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的故障診斷與維護(hù)[J].價(jià)值工程,2011,30(03)：263-264.