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高职数控机床故障诊断与维修课程中的应用


数控机床故障诊断与维修课程是以施工技术作为核心的,具有较强的实践性和理论性,主要是锻炼学生对数控设备的操作、安装、调试和维护能力。但该课程内容较为抽象,知识点较多,采取传统的教学方法很难激发学生的学习积极性。在传统的教学过程中,理论教学与实践教学相分离,学生的综合职业技能无法得到有效提升。因此,有必要在该课程中应用理实一体化的教学模式,以提高教学成果。理实一体化教学能够转变传统的教学思路,能将理论知识与实践技能进行融合,使学生的专业技能水平大幅提升,优化教学效果。
1、理实一体化的教学思路
在数控机床故障诊断与维修课程中采取理实一体化教学,要将学生作为教学主体,教师为主导,通过设定教学目标和任务,让学生和教师实现边教学学习,边实践的良好氛围,丰富教学形式,强化学生的职业技能,进一步提升教学效果。在教学过程中,要实现技能教学与理论教学的交替开展,做到理论中有实践,实践中有理论,重点培养学生的动手能力,充分激发学生的学习积极性。该课程还采取了工学结合一体化的教学模式,能够对教学内容、教学资源、教学环境、教学方式、教学进程进行高效整合。
高校建立了完善的数控实验室,在按照教学目标将教学内容划分为不同模块,各模块间具有一定的相关性,能够将学生的理论知识很好地融入到各模块教学中,实现了理论与技能的有效融合。在模块教学过程中,要遵循一定原则,教学内容要由浅入深,循序渐进,并设置与理论知识相对应的实践内容。在整个教学过程中,教师不能直接告诉学生解决问题的途径,而是要不断启发学生,使其能够发现问题,解决问题。
2、理实一体化的教学内容
很多高职院校都建立了数控综合实验室,实验室内包括1台加工中心、4台数控机床、2台西门子数控集合、1套PLC实验装置、2套实验台,可将其分为机械模块的装调和维修、电气系统的调试,整机的调试、常见故障诊断排除这几个模块,并对各模块提供教学内容和实践项目操作说明,具体的教学设计情况见表1。

表1 数控机床故障诊断与维修课程的教学设计情况
3、理实一体化的教学操作规范
实验室存在多种设备,包括西门子数控实验台FANUC等设备,如果学生没有按照规范进行设备操作,很容易导致设备受损,甚至还会造成一定的人员伤亡,不仅提高了教学成本,还违背了理学一体化的教学宗旨。在教学过程中,教师要重视课堂组织管理,要让学生遵守课堂纪律,严格遵守操作规范,意识到安全在实际生产中的重要性。在仪器操作过程中,一些小型设备很容易丢失或损坏,待课堂教学完成后,教师必须对所有仪器进行检查。在实际操作中,可以对学生进行分组,并安排组长配合教师完成仪器的检查工作,一旦发现有仪器损坏,要及时采取有效的补救措施,并对损坏原因进行分析,让学生以此为鉴,以免再次出现同样的问题。为避免安全事故的发生,教师要在课前向学生讲明相关的注意事项及安全知识,提高学生的安全意识。
4、理实一体化的教学评价
在对教学效果进行评价的过程中,要高度重视学生的实践能力,尤其是基本技能,但这并不意味着学生掌握了基本技能就等于掌握了该课程的理论知识,学好理论知识是解决实践问题的基础,理论知识与技能之间存在一定联系,两者互不冲突。可以采取学生自评、学生互评、教师评价和企业评价等多种方式,使学生、教师、企业共同参与到课程评价中。例如,教师评价应占总评价的60%,并对理论知识和实践技能的评价设置不同的比例。由于该课程具有一定的实践性,在考核过程中,实践成绩占据的比例应略高于理论成绩,但不能高于教师评价的60%。企业评价比例应占总评价的30%,要注重学生的实践能力和综合职业素养。学生互评的方式可以占总评价的10%,主要包括学生的自我认知和团队协作能力。在整个教学评价的过程中,要突出对学生个人的综合评价,使学生明确自身的职业能力。
5、理实一体化对教师的要求
第一,教师除了要向学生传授相应的理论知识,还要提高学生的动手能力,并不断完善自身的知识理论体系。第二,教师要掌握数控机床的故障诊断方法及维修技巧,不能局限于实验操作中的故障分析,还要与多家数控机床的生产厂家进行沟通交流,进一步拓展教师的知识面,提高实践能力。
6、理实一体化的教学手段
在讲解数控气动系统的过程中,可以通过动画模式模拟加工中心和气动转换装置等内容,呈现出机械操作和主轴松刀的整个过程,使学生能够更好地理解气动系统的结构原理,能够对该部位的故障进行分析判断,使一些很难理解的内容能够以更直观的方式呈现出来,并在有限时间内,丰富学生的信息量,提高学生的学习兴趣。该课程具有较强的理论性和实践性,涉及的知识面较广,包括了机电设备控制、传感器测试、微机原理等内容,可采取循序渐进的教学方法,应该从机械故障逐渐过渡到电气故障,如强电、弱电,从局部贯彻到整体,提高学生的实践能力。
7、结语
将理实一体化的教学模式应用到数控机床故障诊断与维修课程中,能够进一步提高学生的综合能力和学习积极性。目前,理实一体化模式的教学效果已取得了初步成效,对于教师的教学能力也提出了更高的要求,相应的教学成本也会有所增加。

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