孟昭興 張榮芳 宋開功 / 山東協(xié)和學(xué)院

機(jī)械檢修課程教學(xué)改革的研究

孟昭興 張榮芳 宋開功 / 山東協(xié)和學(xué)院

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育下數(shù)控維修課程教學(xué)的實(shí)踐性研究，針對(duì)如何保證數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修課程內(nèi)容的實(shí)用性、實(shí)效性；如何引導(dǎo)學(xué)生掌握該課程學(xué)習(xí)方法，提高技能；在有限的時(shí)間和空間內(nèi)如何提高課堂教學(xué)效率；如何進(jìn)行理論與實(shí)際相結(jié)合；如何加強(qiáng)現(xiàn)場管理,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)進(jìn)行研究。

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)；機(jī)床維修人才；實(shí)踐教學(xué)

1.引言

數(shù)控技術(shù)是制造業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ)；數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用是提高制造業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率必不可少的重要手段；數(shù)控機(jī)床是國防工業(yè)現(xiàn)代化的重要戰(zhàn)略裝備，是關(guān)系到國家戰(zhàn)略地位和體現(xiàn)國家綜合國力水平的重要標(biāo)志。機(jī)械工業(yè)教育發(fā)展中心和華中科技大學(xué)國家數(shù)控系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心接受了國家教育部職業(yè)教育與成人教育司和高等教育司的委托，承擔(dān)了“關(guān)于數(shù)控人才需求與數(shù)控教育改革”的調(diào)研任務(wù)。結(jié)果表明：我國企業(yè)現(xiàn)有數(shù)控設(shè)備的利用率和完好率普遍偏低，除了由于普遍存在的生產(chǎn)任務(wù)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(shù)控設(shè)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(yè)急需數(shù)控機(jī)床編程與維修人員。

2.機(jī)械檢修教育教學(xué)的特點(diǎn)

機(jī)械檢修的課程教學(xué)中涉及的知識(shí)較多，如機(jī)械結(jié)構(gòu)、電氣控制、液壓與氣動(dòng)、數(shù)控編程與工藝等。機(jī)械檢修要求學(xué)生的故障判斷分析能力和實(shí)際動(dòng)手能力，在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下很難培養(yǎng)出來。課程教學(xué)存在知識(shí)結(jié)構(gòu)偏重于機(jī)械、理論教學(xué)與實(shí)際脫節(jié)、教學(xué)缺乏目的性和針對(duì)性、課堂教學(xué)手段單一等問題，這種學(xué)科體系式的教學(xué)模式導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容與企業(yè)實(shí)際脫節(jié)，無法調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，學(xué)生進(jìn)入企業(yè)后處理實(shí)際問題的能力差，影響學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量，教學(xué)效果不夠理想。急需對(duì)課程教學(xué)模式和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革。國內(nèi)院校對(duì)課程的項(xiàng)目化改革進(jìn)行研究主要包括基于項(xiàng)目教學(xué)課程改革研究、機(jī)械檢修“做中學(xué)”實(shí)踐教學(xué)模型研究及課程驅(qū)動(dòng)教學(xué)等研究但伴隨著國家提倡大學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，因此數(shù)控維修教育的課程項(xiàng)目創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育優(yōu)化改革仍需進(jìn)行深入研究進(jìn)一步提高學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

3.機(jī)械檢修教育實(shí)踐性教學(xué)設(shè)計(jì)

針對(duì)目前機(jī)械檢修課程教學(xué)改革的現(xiàn)狀，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育下的機(jī)械檢修技術(shù)的教學(xué)研究從學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)要求、企業(yè)需求、教師要求等方面了解現(xiàn)狀，探究在實(shí)踐教學(xué)中的問題所需進(jìn)行改革的內(nèi)容。通過對(duì)數(shù)控機(jī)床裝調(diào)維修典型工作任務(wù)和行動(dòng)領(lǐng)域的分析與歸納，以工作過程為導(dǎo)向，以數(shù)控裝調(diào)維修的職業(yè)行動(dòng)能力為目標(biāo)，依托任務(wù)載體對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)一步整合和序化，科學(xué)設(shè)計(jì)了針對(duì)崗位能力的基于維修工作過程的課程體系及相應(yīng)的學(xué)習(xí)單元，如圖1所示。

圖1 機(jī)械檢修課程體系

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育下的機(jī)械檢修技術(shù)課程實(shí)踐性教學(xué)設(shè)計(jì)對(duì)策。從教學(xué)組織方面將數(shù)控機(jī)床的理論融入到實(shí)踐教學(xué)中，實(shí)行一體化教學(xué)。即以數(shù)控機(jī)床常見故障現(xiàn)象為載體，以能力培養(yǎng)為核心，以分析診斷技術(shù)為主線，精心設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境（項(xiàng)目，即典型故障現(xiàn)象），由學(xué)習(xí)情境確定學(xué)習(xí)任務(wù)和知識(shí)范圍。根據(jù)企業(yè)提供的故障類別統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)整理，有關(guān)潤滑系統(tǒng)故障、系統(tǒng)啟動(dòng)故障、工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)故障等占總故障比例超過80%。精選了排除“返回參考點(diǎn)故障、刀架換刀故障、潤滑系統(tǒng)故障、數(shù)控系統(tǒng)啟動(dòng)故障、主軸運(yùn)動(dòng)故障、工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)故障”等具體工作任務(wù)作為本課程教學(xué)內(nèi)容的載體。體現(xiàn)了教學(xué)內(nèi)容與崗位具體工作項(xiàng)目的緊密關(guān)聯(lián)，具有較強(qiáng)職業(yè)針對(duì)性。

第一單元主要是考慮學(xué)生熟悉分組后的機(jī)床，了解該機(jī)床的技術(shù)特點(diǎn)等，為后續(xù)單元逐步導(dǎo)入準(zhǔn)備。前三單元屬于外圍設(shè)備的簡單故障排除，主要是讓學(xué)生熟悉故障診斷與排除的一般工作過程，練習(xí)查閱機(jī)床技術(shù)資料，排除簡單故障。 第四至六單元涉及排除數(shù)控系統(tǒng)啟動(dòng)故障、主軸運(yùn)動(dòng)故障、工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)故障，相對(duì)比較復(fù)雜，故障可能與機(jī)械系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)都相互關(guān)聯(lián)，有助于鍛煉學(xué)生的故障診斷能力。第七單元還特別設(shè)計(jì)了多種故障診斷與排除學(xué)習(xí)任務(wù)，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(yè)實(shí)際，具有更強(qiáng)的實(shí)戰(zhàn)要求。

課程重點(diǎn)及難點(diǎn)是學(xué)習(xí)診斷與排除數(shù)控機(jī)床故障的一般工作過程和方法。即在真實(shí)的機(jī)床上排除他人設(shè)置好的各類故障，需要學(xué)生全身心投入其中，并與小組成員合作查閱機(jī)床資料與圖紙、技術(shù)手冊，運(yùn)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(jī)床故障。通過校企合作共同開發(fā)課程，加大專業(yè)教師數(shù)控機(jī)床維修技能培訓(xùn)力度和引入企業(yè)兼職教師參與課程教學(xué)三大舉措，形成了“采用企業(yè)真實(shí)故障案例、按照真實(shí)的維修工作過程及規(guī)范，在真機(jī)床上進(jìn)行機(jī)床維修的教學(xué)” “三真實(shí)”的課程特色。

4.機(jī)械檢修教育實(shí)踐性教學(xué)研究措施

機(jī)械檢修教育實(shí)踐性教學(xué)研究措施主要包括以下四個(gè)方面：

4.1 制定機(jī)械檢修教育本科專業(yè)教師標(biāo)準(zhǔn)，主要包括：專業(yè)理論水平、實(shí)踐操作能力、專業(yè)教學(xué)能力、教研教改能力等標(biāo)準(zhǔn)的制定。制定新教師崗前培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)、專業(yè)教師培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)驗(yàn)/實(shí)訓(xùn)教師培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)、“雙師型、一體化”教師培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)等。

4.2 開發(fā)專業(yè)課程大綱，主要包括：開發(fā)《數(shù)控機(jī)床編程與操作課程大綱》、《數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修課程大綱》、《數(shù)控機(jī)床電控與PLC課程大綱》、《數(shù)控系統(tǒng)原理課程大綱》等。

4.3 開發(fā)數(shù)字化資源庫，主要包括：開發(fā)數(shù)控機(jī)床常見機(jī)械故障、數(shù)控機(jī)床常見電氣故障、FANUC數(shù)控系統(tǒng)常見故障、Siemens數(shù)控系統(tǒng)常見故障等。

4.4 制定培養(yǎng)質(zhì)量評(píng)價(jià)方案，主要包括：制定人才培養(yǎng)質(zhì)量評(píng)價(jià)方案、教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控評(píng)價(jià)方案、教學(xué)管理評(píng)價(jià)方案等。

5.結(jié)論

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育下數(shù)控維修課程教學(xué)的實(shí)踐性研究，使學(xué)生具有從事數(shù)控故障診斷與維修專業(yè)領(lǐng)域相符的現(xiàn)代知識(shí)結(jié)構(gòu)，提高數(shù)控維修專業(yè)學(xué)生實(shí)踐教學(xué)能力為重點(diǎn)，培養(yǎng)一支掌握現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修技術(shù)理論、適應(yīng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育發(fā)展、滿足技能性和實(shí)踐性要求的綜合性人才。

[1]胡林橋.面向人機(jī)協(xié)同診斷的數(shù)控機(jī)床故障知識(shí)演化技術(shù)研究[D].重慶大學(xué),2015.

[2]林志輝.《數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修》課程教學(xué)的研究[D].湖南師范大學(xué),2013.

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

[4]甄久軍.基于項(xiàng)目化教學(xué)的《數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修》課程改革與實(shí)踐[J].職業(yè)技術(shù)教育,2010,(08):26-28.

2017年度山東省青年教師教育教學(xué)研究課題：創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育下的機(jī)械檢修技術(shù)教學(xué)的實(shí)踐性研究（17SDJ036）。