數(shù)控機(jī)床故障診斷與維護(hù)課程教學(xué)內(nèi)容實(shí)施

劉勝永 郝龍

摘要：高職《數(shù)控機(jī)床故障診斷與維護(hù)》課程，對(duì)培養(yǎng)數(shù)控機(jī)床維修人才起著至關(guān)重要的作用。但是，目前《數(shù)控機(jī)床故障診斷與維護(hù)》課程的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法，不能更好地適應(yīng)數(shù)控機(jī)床維修人才培養(yǎng)的要求。本文根據(jù)企業(yè)數(shù)控機(jī)床維修崗位對(duì)人才職業(yè)能力的要求，將企業(yè)數(shù)控機(jī)床維修崗位的典型工作任務(wù)與學(xué)情相結(jié)合，設(shè)計(jì)教學(xué)中可實(shí)施的學(xué)習(xí)型教學(xué)任務(wù)，將學(xué)習(xí)型教學(xué)任務(wù)作為教學(xué)項(xiàng)目，以項(xiàng)目開(kāi)展教學(xué)，有效提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和維修操作的職業(yè)能力，為實(shí)踐性較強(qiáng)的高職課程改革提供了思路。

Abstract： The course of "Fault Diagnosis and Maintenance of CNC Machine Tools" in higher vocational colleges plays a vital role in cultivating CNC machine tool maintenance talents. However， the present? ?teaching content and teaching method of the course "Fault Diagnosis and Maintenance of CNC Machine Tools" cannot better adapt to the requirements of the cultivating of CNC machine tool maintenance personnel. According to the requirement of professional competence of talents for posts of CNC machine tool maintenance in enterprises， this paper combines the typical working tasks of posts of CNC machine tools maintenance in enterprises and learning situation， designs the learning-type teaching tasks that can be implemented in teaching， takes learning-type teaching tasks as teaching items， and carries out teaching by items. This teaching method can effectively improves the learning enthusiasm and professional competence of maintenance operation of students， and provides the train of thought for the higher vocational curriculum reform with strong practicality.

關(guān)鍵詞：學(xué)習(xí)型教學(xué)任務(wù);數(shù)控機(jī)床;故障診斷;教學(xué)改革

Key words： learning-oriented teaching task;CNC machine tools;fault diagnosis;teaching reform

中圖分類號(hào)：TG659-4;G712? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2020）23-0218-02

0? 引言

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，制造企業(yè)對(duì)數(shù)控崗位人才能力要求也在不斷提高，能從事數(shù)控機(jī)床操作與編程和維修維護(hù)的高技能人才備受青睞[1]，為此，許多高職院校的數(shù)控技術(shù)專業(yè)在后期開(kāi)設(shè)了《數(shù)控機(jī)床故障診斷與維護(hù)》專業(yè)課程，該課程內(nèi)容涵蓋了機(jī)械、計(jì)算機(jī)、電氣控制、液壓等多方面的學(xué)科知識(shí)，課程的實(shí)踐性又很強(qiáng)，采用傳統(tǒng)的教師為中心的課程灌輸?shù)慕虒W(xué)方式表現(xiàn)出了很多不足，為此，本文就該課程如何進(jìn)行學(xué)習(xí)型教學(xué)任務(wù)內(nèi)容組織和實(shí)施進(jìn)行研討。

1? 傳統(tǒng)的教學(xué)方式在數(shù)控機(jī)床維修人才培養(yǎng)中的問(wèn)題

1.1 教學(xué)內(nèi)容組織不適合數(shù)控機(jī)床維修人才的培養(yǎng)

高校所采用的課程教材，內(nèi)容大都是以學(xué)科培養(yǎng)的思路進(jìn)行組織的，盡管教材以任務(wù)形式作為章節(jié)，但還是沒(méi)有跳出學(xué)科體系的編寫藩籬。以進(jìn)給伺服系統(tǒng)調(diào)試為例，先是講解進(jìn)給伺服單元的連接和工作原理，接下來(lái)是進(jìn)給伺服相關(guān)的參數(shù)，最后列舉伺服相關(guān)的故障，復(fù)雜的理論性知識(shí)偏多，注重了工作原理的描述，忽視了維修思路和技能的重點(diǎn)闡述，對(duì)學(xué)生維修綜合能力的培養(yǎng)幫助不足。

1.2 教學(xué)方法不利于數(shù)控機(jī)床維修操作技能的培養(yǎng)

在大多數(shù)的高職院校中，《數(shù)控機(jī)床故障診斷與維護(hù)》是按一門理論課程來(lái)開(kāi)設(shè)的，授課從理論到實(shí)踐還是以教師講解為主，占去了大部分課時(shí)，留給實(shí)踐的時(shí)間僅僅是幾個(gè)驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，高職近年來(lái)的不斷擴(kuò)招學(xué)生數(shù)量增加了，但維修實(shí)訓(xùn)的設(shè)備沒(méi)有增加，結(jié)果是缺少必要的維修實(shí)踐鍛煉，學(xué)生的維修應(yīng)用能力沒(méi)有得到提高。

1.3 課程教學(xué)缺乏“雙師型”任課教師

數(shù)控機(jī)床維修課程的老師一是來(lái)源于企業(yè)的專業(yè)技術(shù)人員，這部分教師的實(shí)踐能力很強(qiáng)，但缺乏系統(tǒng)的專業(yè)知識(shí)，又沒(méi)有進(jìn)行教學(xué)教法的學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，培養(yǎng)的學(xué)生在維修過(guò)程中缺乏理論支撐，遇到新故障缺乏分析能力。另一來(lái)源是高校畢業(yè)后直接進(jìn)入教育行業(yè)的教師，這部分教師授課依然是按學(xué)科思路來(lái)進(jìn)行教學(xué)，缺乏實(shí)踐維修能力和操作經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)的學(xué)生維修實(shí)踐能力不強(qiáng)。

2? 采用學(xué)習(xí)型教學(xué)任務(wù)，對(duì)《數(shù)控機(jī)床故障診斷與維護(hù)》課程內(nèi)容進(jìn)行改革

2.1 學(xué)習(xí)型教學(xué)任務(wù)適合課程教學(xué)的理由

當(dāng)今的數(shù)控系統(tǒng)都已集成了自診斷功能，比如當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，維修人員會(huì)根據(jù)LCD上顯示的故障報(bào)警內(nèi)容或通過(guò)查看系統(tǒng)主板上的故障報(bào)警代碼指示燈來(lái)判斷故障位置。

2.2 學(xué)習(xí)型教學(xué)任務(wù)（表1）

3? 采用學(xué)習(xí)型教學(xué)任務(wù)，《數(shù)控機(jī)床故障診斷與維護(hù)》課程的教學(xué)實(shí)施

現(xiàn)以“數(shù)控機(jī)床冷卻系統(tǒng)故障排除”為例說(shuō)明學(xué)習(xí)型教學(xué)任務(wù)的實(shí)施過(guò)程。

3.1 明確學(xué)習(xí)任務(wù)

3.1.1 學(xué)習(xí)任務(wù)描述

配置Fanuc 0i Mate-TD的數(shù)控車床出現(xiàn)了冷卻液無(wú)法噴出的故障，試分析產(chǎn)生故障可能的原因，并制定維修計(jì)劃，依據(jù)維修操作要求快速進(jìn)行故障的排除。

3.1.2 學(xué)習(xí)目標(biāo)

①能正確表述冷卻系統(tǒng)的工作原理。

②能正確閱讀PMC程序，并進(jìn)行編輯和正確的修改。

③能正確使用萬(wàn)用表對(duì)冷卻系統(tǒng)的供電回路進(jìn)行檢查。

④培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，做到安全文明操作。

3.1.3 引導(dǎo)問(wèn)題

程序段中的M指令是如何被系統(tǒng)編譯并執(zhí)行？

3.2 搜集獲取信息

教師給學(xué)生提供相關(guān)的文件技術(shù)資料，講解相關(guān)的理論知識(shí)，如程序指令中M、S、T輔助指令的處理和執(zhí)行過(guò)程;演示如何用萬(wàn)用表檢測(cè)電氣元件;引導(dǎo)學(xué)生如何查閱技術(shù)文件或通過(guò)網(wǎng)絡(luò)查詢相關(guān)的知識(shí)。讓學(xué)生通過(guò)不同方法獲得排除故障的相關(guān)理論知識(shí)，并從數(shù)控系統(tǒng)、電氣回路和機(jī)械三個(gè)部分深入分析，總結(jié)出可能產(chǎn)生的故障原因及解決方法。

3.3 決策和計(jì)劃

將學(xué)生分成5～6人一組進(jìn)行討論分析，列舉出形式如表2所示可能產(chǎn)生故障原因及解決方法。

然后各小組分別對(duì)故障原因和排除流程進(jìn)行分析講解，老師進(jìn)行指導(dǎo)和糾正，最終依據(jù)“先外部后內(nèi)部、先機(jī)械后電氣”的維修原則做出維修決策[3]。

3.4 實(shí)施計(jì)劃

引導(dǎo)學(xué)生先根據(jù)聲音和振動(dòng)來(lái)排查冷卻電機(jī)是否運(yùn)轉(zhuǎn)，再通過(guò)PMC信號(hào)狀態(tài)界面查看冷卻控制信號(hào)的輸出情況，最后再檢查電氣控制回路的維修順序進(jìn)行故障檢查故障的同學(xué)根據(jù)本小組列出的故障原因設(shè)定冷卻系統(tǒng)的其它故障點(diǎn)，供小組的另一隊(duì)同學(xué)排查，輪回操作直到小組的同學(xué)對(duì)冷卻系統(tǒng)故障都能熟練進(jìn)行排查操作。

防止事故的發(fā)生，同時(shí)為后續(xù)的評(píng)價(jià)做好記錄工作。

3.5 總結(jié)

在這一階段，教師還要做好總結(jié)和維修方案的優(yōu)化工作，例如機(jī)床操作面板上的冷卻按鍵損壞，維修的方案有更換機(jī)床操作面板、單獨(dú)更換冷卻按鍵或增加一個(gè)冷卻按鍵、用操作面板上沒(méi)有用到的按鍵來(lái)替代冷卻鍵并修改梯形圖等幾種方法，從維修難度和維修成本進(jìn)行分析，說(shuō)明維修方案優(yōu)化的必要性。也可以提出類似的故障供同學(xué)們進(jìn)行課下思考。

4? 結(jié)論

基于學(xué)習(xí)型教學(xué)任務(wù)的教學(xué)實(shí)施，使學(xué)生成為了學(xué)習(xí)的主體，將“做、教、學(xué)”很好的結(jié)合起來(lái)，做到了邊做邊學(xué)，極大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，學(xué)生的分析和解決問(wèn)題的能力、職業(yè)能力都得以大幅度提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]王繼武，李暢.企業(yè)對(duì)數(shù)控專業(yè)人才需求現(xiàn)狀的調(diào)查分析與對(duì)策[J].職業(yè)，2017（10）：75-77.

[2]湯百智.職業(yè)教育課程與教學(xué)論[M].北京：科學(xué)技術(shù)出版社，2015：124-128.

[3] 吳云祥.數(shù)控設(shè)備常見(jiàn)故障分析及維修方法分析[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2020（13）：164-165.