工作过程导向的《数控系统运行与故障排除》课程教学设计

唐霞

摘要：《数控系统运行与故障排除》课程选取企业的产品作为项目载体，按照数控机床电气装调工岗位工作要求，采用基于工作过程系统化的课程开发方法，将“学习过程与工作过程”相统一，实现了全面而深入的学习与工作融合。

关键词：课程；项目载体；工作过程系统化

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2013）32-0048-03

《数控系统运行与故障排除》课程是高职院校数控维修专业的专业核心课程。该专业培养能够从事数控机床控制系统的安装、调试、维修、维护等工作的高素质技能型人才。本课程对机床调试与维修的基本技能、职业能力的培养与训练起着关键的作用。以培养学生的职业能力为本位，本着“校企合作，互惠共赢”的原则，我们与企业开展了“零距离”合作，从“项目载体的选取、教学过程的实施、产品评价、师资内移”等方面实施教学，实现了校企“无缝”对接。

一、课程的总体设计

本课程实行校企共建的方式教学，以企业的真实产品为载体，按照数控机床电气装调工岗位工作要求，采用基于工作过程系统化的课程开发方法，实施“三进阶”教学。“三进阶”指校内一体化教学阶段：学生在数控机床故障诊断实训室的实训平台上进行“学中练”，按任务工单完成实训平台的反测，同时得出结论；企业产品实践阶段：将企业的产品引入课堂，学生在校内实训基地完成产品的制作；企业现场调试阶段：产品完成后交由企业，每组安排代表在企业现场实现机电联调，按企业规范完成任务，做中思考各环节的优化。以企业真实生产任务为教学实施项目，以校内课程教学为基础，课程结束后产品交还企业，校企有机结合，构建全方位的产学合作平台。

同时，企业工程师与学校教师分工指导。企业工程师与学院教师共同作为课程的主讲教师，为学生提供真正的“双师”配备资源。企业工程师将产品的标准指导学生实践，同时将其在企业工作过程中得到的丰富实践经验和智慧传授给学生。按照企业唯一的产品标准及技术要求，实施个人及小组测评→校内教师检测→企业检测。

二、教学项目的选取

经过企业调研、行业专业论证、专业团队商讨，我们得到了数控设备应用与维修专业的就业岗位：数控机床电气装调工、数控系统运行调试工、机械装调工设备维护员、售后服务工程师等。其中，数控机床电气装调工岗位工作过程为：数控系统上电回路的连接→主轴控制系统连接→伺服控制系统连接→手轮等其他控制回路连接→PLC输入输出口分配及机电联调。依托校企合作平台，课程选取企业产品“数控机床强电控制柜的连接与调试”为载体，如图1。结合岗位工作过程，以“为了工作而学习，学习的内容是工作，通过工作实现学习”为指导思想，按照行动导向教学要求设计教学活动和组织教学，培养学生完成具体工作任务的职业能力。

三、学习单元的设计

根据岗位职责，结合行业发展特点，我们对培养对象的知识、能力、素质进行整合，形成了本课程的知识目标与能力目标。知识目标：熟练掌握数控系统及数控机床电气控制部分的分析、设计、安装、调试方法；掌握数控机床典型故障的诊断方法。根据岗位要求，通过本课程的学习，学生应具备能调试典型数控系统、分析机床电气控制柜的原理、维修机床典型故障的能力，基本达到数控机床电气装调工的水平。为达到教学目标，结合“数控机床电气装调工岗位工作过程”，本课程设计了5个学习单元，对每个学习单元的学习目标、教学内容提出了要求，如表1。

四、教学内容的组织

项目教学以企业提供的数控机床典型故障现象导入，与解决该故障相关联的任务作为工作过程知识，依托机床电气柜，按照工作任务完成电气柜上述各单元的电气连接与调试。每组在完成各个学习单元的同时会发生相应的故障，再学习该故障的排除方法。完成5个教学单元后进行机床的功能调试与参数设置，要求在连接各控制回路时，电气作业过程规范，遵循5S习惯，并进项成果汇报。引导学生明确学习目标、掌握知识与技能，提高分析、解决和反思生产中实际问题的能力。

五、课程的教学实施

课程实施通过工作实现学习，以连接数控机床各控制系统及排除机床典型故障的任务为中心，课程实施“资讯（听）——决策与计划（想）——实施（做）——汇报（议）——检查（查）——评价（评）”，将学习过程与工作过程统一。学习单元三的实施过程如图2。

在本课程的实施过程中，我们实施案例先导、任务引领、小组合作自主学习、探究式等教学方法，推动课程从“以教师为中心、以课堂为中心、以理论为中心”向“以学生为中心、以情景为中心、以实践为中心”转变。以学习情境三为例，教学时将学生按5人分为一组，通过不同的案例故障导入。故障均来自企业一线或校内实训车间内，明确任务后，学生根据现象讨论故障部位，实施过程通过小组动手连接进给轴控制线路来理解进给轴控制的电气原理。检修后，小组汇报解决方案，每组提供一个线路连接过程中碰到的故障，集体分析解决方法。通过自主学习、汇报交流来共享学习成果。

《数控机床故障诊断与维修》课程是职业院校数控维修类专业最核心的专业课程，内容跨度大、覆盖面广、实践性强。本课程在“学作合一、能力推进”的课程体系引领下，实践了“一目标、两结合、三进阶、六步骤”的教学模式，开展了基于行动导向的课程教学改革。选取企业真实的产品作为项目载体，教学过程生产化，按照企业产品的技术要求和标准，实施多元化考核，同时将教学项目任务化，聘请企业教师定期参与课堂教学。体现了如下创新之处：①职业素养贯穿整个教学过程。在教学的整个过程中，贯穿学生的素养教育。由于基于企业的真实产品，整个实施过程根据企业的产品要求实施。例如，在实践教学中，学生的行为规范、操作工艺等列入5S考核内容；②“真项目、真设备、真要求”的生产性学习环境，“工作过程与学习过程”相统一。在课程目标、课程内容、学习资料、课程实施、考核方式、学习环境等方面进行全面而深入地学习与工作的整合；③成立售后团队，接受实训车间的机床故障维修，成立由教师、学生组成的维修团队，随时接受校内数控设备的故障报修，同时其故障案例及时引入课程教学中；④师资内移，企业主动参与课程教学。 企业技术人员主动来现场调试产品，结合产品技术要求指导学生的学习过程；⑤教学内容源于生产实际又高于生产实际。学习任务以欧泰数控机床的产品——“数控机床的制作”为项目，针对现有设备的技术缺陷，优化了其设计。

本课程职业性极强，企业根据教学需要，给学校提供教学用的产品，派出工程师来学校指导实践过程，与校内教师共同指导学生的毕业设计，与学校共同开发科研项目，教师给企业优化技术资料。整个过程做到了“专业培养目标与企业需求相结合，培养过程与实际工作相结合，今天的培养与明天的就业相结合”，具有鲜明的“工学结合”特色。我们将继续立足行业，面向市场，坚持在校企合作背景下审视和指导课程改革，从而推进专业和人才培养模式改革，促进高等职业教育健康、可持续发展。

参考文献：

[1]黄登红.数控机床电气系统的装调与维修[M].北京：化学工业出版社，2011.

[2]刘加勇.《数控机床故障诊断与维修》课程任务驱动教学中的任务设计[J].职业教育研究，2012，（2）.

[3]甑久军.基于项目化教学的《数控机床故障诊断与维修》课程改革与实践[J].职业技术教育，2010，31（8）.