[摘要] 《数控机床故障诊断与维护》课程是数控技术应用专业的一门重要专业课程。根据我校“现场工程师”的数控专业人才定位，我们通过重组课程内容，改革教学方法、提高师资水平，将理论与实践有机结合、突出学生应用能力培养的课程建设和实践，有效地提高了课程教学效果。

　　[关键词] 《数控机床故障诊断与维护》课程 改革 建设

　　[中图分类号] G642.3 [文献标识码] A

　　《数控机床故障诊断与维护》是数控技术应用专业的一门主要专业课程。该课程旨在帮助学生熟悉数控机床的常见故障，分析产生故障的原因，学会故障诊断与维修的基本原理和方法，从而解决实际问题。课程的综合性、实践性和应用性较强。然而在以往的教学中，由于受传统教学模式的影响，往往只注重了理论知识的传授，忽略了实际能力的培养，学生兴趣不高，教学效果不理想。因此，针对上述问题，近年来，我们通过培训教师，重组课程内容、将理论与实践有机结合、改革教学模式和教学方法、致力于培养学生的实际应用能力，取得了一定的成效。

　　一、整合、重组课程内容，构建“理论与实践有机结合”的课程内容体系

　　我校根据社会需求调研确定数控技术应用专业的人才培养定位是：培养具备较强分析、解决问题的能力和实践应用能力的“现场工程师”。此类人才的专业教学必然强调理论教学与实际运用的有机结合。

　　因此，我们首先根据专业培养目标以及专业教学要求，对原来的《数控机床故障诊断与维护》课程内容进行了整体优化、有机整合，主要选取了数控机床安装调试与验收、维护与管理以及数控机床机械故障诊断、系统与伺服系统的故障诊断、数控机床PLC故障诊断;常用检测仪器的使用等内容模块，重点突出学生技术应用能力的培养。并且从岗位技术技能实际的需求出发，将专业理论整合在实际应用能力的培养过程中。如从数控系统工作原理与故障分析出发，注重培养学生正确的分析思路;遵循数控机床故障诊断工作的基本原则来分析各种常见的故障现象，并以基本而实用的诊断方法与检测手段来确定数控机床的各种常见故障。

　　其次，由于数控机床是典型的机电一体化的设备，设备技术含量高，具有高自动化、高精度的特点，对数字电路、计算机、传感器、可编程控制器、机床电气控制等内容都有一定的要求。因此，我们注重与其他专业课程的渗透融合，在教学内容的安排上合理排序，注重先修课程内容(如微机原理与应用、机电设备的控制技术、PLC技术、传感器与测试技术、典型数控系统等)在本课程中的融会贯通，采用循序渐进的方式，从机械故障到电气故障、从强电到弱电、由局部到整体，由易及难，逐步建立起数控机床故障检测的思路和故障诊断的方法。从而实现在数控机床的故障检测和诊断的学习中，培养学生具有分析问题和解决问题的能力。

　　另外，由于科学技术的更新速度越来越快，我们还及时通过对大量制造业企业相关岗位人才知识技能结构的需求调研以及本校毕业生的调研反馈情况，不断更新和优化课程内容，使教学内容紧密结合企业生产实际并能及时反映企业的先进技术水平、贴近企业实际需求。

　　二、创新教学方法，探索“以学生为中心”的多样化教学方法和手段

　　传统教学过分强调教师的主导地位，学生的主体作用未能得到体现，学生处于被动学习的状态，教学效果不佳。

　　因此，我们首先在教学中改变传统的“以教师为中心”的教学思想，确立了“以学生为中心”的教学理念，在教学中，以学生为教学的主体，教师全程引导、启发和评价;采取“群体化+个性化”相结合的多目标培养教学模式。

　　其次，我们积极探索和创新教学方法，充分利用现代教学技术，采取理论讲授与实际操作相结合、集中讲解与个别辅导相结合、带教与启发讨论自学相结合、分段循序渐进与跨越创新相结合的教学方法。

　　最后，我们针对不同的教学内容，选择了不同的教学方法和手段，在课程教学中，我们主要选择了以下教学方法：1、电子教案授课法。数控机床的故障检测与诊断技术的介绍，需引用大量的技术资料和图册，因此我们借助于多媒体课件信息容量大的特点编写电子教案来增大课堂授课信息量。2、讨论式教学法。对一些常见故障的诊断方法我们采用研讨式教学方法;老师提出几种常见的故障现象，引导学生提出可采取的检查方式和检查步序以及各种不同方法的优缺点，然后教师再进行归纳、总结。这样的教学方法有利于发挥学生的学习积极性，引导学生积极思维，并在深入地讨论中加深对问题的理解。3、现场教学法。针对一些实践性强的内容，如I/O故障、有报警号的自诊断故障等我们采用在机床边现场教学，让学生自己面对数控机床的系统面板进行操作。教学效果非常直观，促进学生掌握和理解相关内容。4、仿真模拟教学法。我们对数控机床的一些典型故障诊断案例，编制了模拟软件;对一些数控装置或元件的内部结构、工作原理或工作过程应用我们开发的数控机床维修教学仿真软件，采取“课内课外相结合的教学方式，既可以在多媒体教室用于课堂教学，又可以安装在计算机机房内，让学生在课后进行模拟故障分析，进一步培养学生分析问题和解决问题的能力。5、生产实际案例教学法。邀请工厂或行业的资深工程技术人员结合具体的故障实例，边讲课、边诊断，从而加强了课程教学的实际应用性。

　　三、开发实验、实训项目和设备软件，加强实践教学环节

　　本课程密切结合生产实际，具有很强的实践性要求。因此，本课程的教学中我们十分注重学生实践应用技术能力和数控岗位职业技能的提高。为此，根据课程教学的需要，我们在课程教学安排中，增加了实验实训课时量并积极开发实验项目;同时自行开发实验实训设备和软件，加强实验实训条件;另外还积极与企业合作，建设课程校外实验实训基地。

　　首先，我们根据重构的课程内容调整课程教学安排，适当增加实验实训课时量并积极开发相应的实验实训项目。在实验环节我们着重培养学生综合运用所学的理论知识和实验技能以及重点培养学生的工程设计和应用能力，重点开发了综合设计型实验和计算机仿真试验，安排了MNC863T数控机床的自诊断与接口诊断、数控机床机械故障终端、数控机床的计算机模拟故障诊断等实验项目。在本课程的教学中，我们还安排了四周的时间进行集中实训教学，主要进行维修电工的基本技能训练、数控机床的综合精度检测、数控系统的单元连接、数控系统的操作与参数设置、数控机床强电故障检测等内容的训练，从而培养学生对数控机床故障检测与诊断的综合能力。

　　其次，在进行实际的教学中，我们发现目前市场上虽然有不少数控机床操作和编程的仿真软件可以购买、使用，对本课程的教学起到一定的作用。但是有关数控机床本身的机械结构、电气控制系统等方面的实用软件却很少见。因此，根据整合后的课程内容和新开发的实验项目，我们自行开发了以三维建模和动态仿真技术为基础的“数控机床维修”仿真教学软件，对数控机床的机械部分和各个执行部件以实际机床为依据用三维建模的方式组建数控机床。该教学仿真软件主要由教学模块和实验实训模块所组成。在教学模块中主要讲解或展现数控机床和各部件的结构和工作原理。对数控机床的常用部件，一般首先主要简述该部件的基本工作原;然后显示该部件在机床的安装位置;再利用三维建模的功能，对数控机床进行旋转，用爆炸图方式分解各部分的结构，让学生看到内部结构;并展示各部件的功能。对工作原理则可以动态的演示工作过程。该教学模块针对一些过去难以讲清楚的地方，如内部结构等能够直观的展现出来，有效地促进了教学效果。在实验实训模块中，该软件则具备数控机床电气控制系统的连接;数控机床参数的设置;典型故障的诊断案列;数控机床故障诊断练习等功能。这套教学软件的应用，便于学生自己课后在机房里进行大量的练习，从而很好地将学生的自学、自练与课堂教学结合起来了，促进了学生机床故障分析诊断和实际操作能力的提高。

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