时间：2022-09-11 14:15:03
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇数控故障实训总结，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词 数控机床；日常管理；日常保养
中图分类号TG659 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）91-0115-02
近年来，数控技术应用已成为国家技能型紧缺专业之一，市场对数控技术人才的需求也越来越大，但是从事此行业的人数增幅不大。国家为了应对机械制造行业中数控技能人才匮乏的现状，提出了一系列“培训工程”和“助学措施”。我们学校也根据自身特点、结合市场需要，于2007年开设了数控技术专业，六年来为满足实践教学，我们学校配备了现代化的数控实训车间，建立了数控仿真实训室。但数控加工技术精密，且后期维修费用较高，因此对其管理和维修要求严格，如何管理和保养好这些数控机床，使之更好地满足教学需求，最大限度地发挥其优势，已经成为各中职学校普遍关注的问题。
1教学用数控机床的特点
1.1教学用数控机床的应用
教学用数控机床是一种以教学实习为主的小型数控机床，专门用于职业院校教学。与工业生产大机床相比较，具有占用面积小，功能齐全，价格便宜，学生使用方便，教学使用和维护费用低的特点。教师通过实习教学工作，将学生的理论知识转变为实操技能，从而熟练掌握。
1.2教学用数控机床的操作
中职学校教学用数控机床的操作人员均为青少年学生，他们多数是第一次进行机床的实践操作，没有实际经验，很容易触发一些不可控的因素，比如对刀不准、切削用量不合适、手动操作不熟练等而产生各种故障。
1.3后期维护和使用管理方式
很多学校教学用数控机床没有配备专业人员进行日常管理和预防性维护，通常会在故障发生后维修，教师与学生不能及时辨识和处理故障初期状态，等到发生严重故障，再寻求社会专业维修人员参与，大大增加了维修成本。
2数控机床在实训教学过程中存在的问题
1）教学过程中学生操作阶段故障较多，例如切削用量过大导致的打刀、崩刀，由于编程错误而产生的撞刀、由于手动操作错误导致的超程等现象经常发生，导致机床精度下降；
2）日常管理规范和制度不够完善，对机床的维护缺少计划性、目的性、系统性和预防性的管理与维护；
3）数控机床闲置过长会使电子元器件受潮，加快其技术性能下降或损坏。学校在假期不使用期间很少进行日常维护保养，也加速了机床的老化和故障的产生；
4）部分教师操作能力有限，责任心不强。过度强调以学生为主体，放松对学生的监督和管理，由此引发机床故障，直接影响正常的教学工作；
5）机床过度使用，疲劳工作。故障机床没有得到及时维修，学生上课时间不合理、甚至出现冲突时，学校为了缩减教学成本，减少工位，多名学生共同操作一台机床，教学效果不好，同时也增加故障产生的频率。
以上原因均会导致教学用机床频繁产生故障，不能发挥其应有作用，教师不能按照教学计划完成实际教学内容，造成了增加教学成本，同时降低了教学质量。
3 结合教学工作实际提出改进意见和措施
3.1建立数控实习设备的维护保养制度
学校设专人对设备进行管理和维护，各实训车间针对性地制订日常维护保养制度。结合本校的实际情况，根据机床自身的特点，制订出合理、规范的数控机床管理和维护制度。做到定人管理、定时维护。日常维护工作可以分为每天检查、每周检查、每学期检查，对一些频繁运动的元、部件，都应该作为定期的检查对象。
3.2加强“双师型”教师队伍的建设
数控技术应用专业的教学、实训具有技术与知识密切联系的特点，因此要求教师不仅要具备扎实的理论基础，还应有丰富的实操经验和较强的动手能力。因此配备的人员必须养成勤学、善思、多实践的工作习惯。打造一支理论实践能够完全对接的师资队伍是管理和维护好学校数控实习机床的前提。
3.3加强教师在实训期间的巡回指导
学生训练时期间加强巡回指导，既能有效辅导学生，又能及时发现学生的不规范操作，有效地避免故障的发生。如学生在仿真实训室对程序进行测试，确定程序无误，利用软件将程序上传，进行单段循环，可以有效避免因程序导致的故障。
3.4及时排除故障，协调教学与维护工作的矛盾
灵活安排教学和维修，例如机床定期维修和常规检查可以安排到假期、周末等课外时间。实习期间，机床一旦出现故障提示，说明已经处于非正常工作状态。此时，应该根据故障提示编码查询机床手册，对故障发生的原因进行科学地分析，及时排除故障。同时，实训车间管理人员应保存机床维修记录，以便日后查询。
3.5定期对学生进行安全教育
教师在每次实训开始时，均要强调操作安全的重要性。实习课题要包含严格的操作规程，并且让学生养成严格按照操作规程进行实习的习惯，对违反操作规程的行为要及时批评教育，严重的给予停止实习。其次学生必须要完成编程检查、仿真模拟、图形模拟的步骤后才能进行实际操作，以防止产生打刀、崩刀、撞刀、超程等事故的发生 。
3.6 加强实训车间的卫生清理
每次实习结束，应安排学生和相关管理人员进行机床的卫生清理。机床周围环境脏、乱、差，以及粉尘太多，均可以影响机床的正常运行；如果不及时清理电路板污垢和过滤网，也可能产生短路现象和散热不良，从而造成故障，所以必须定期进行卫生清理。
数控机床集计算机、自动控制、精密测量为一体。数控机床的管理和维护工作，要求教师全面掌握电气、机械、编程、机械英语等多个领域的知识，具备丰富的实训教学经验和高度的责任心。同时学校在设备管理、教师管理上提供制度保障。这样才能有效避免数控机床的频繁故障和维修，从而保证教学质量的提高和育人目标的实现。
参考文献
[1]方新.数控机床编程与维护.北京：高等教育出版社，1版，2007，5.
［关键词］《数控机床故障诊断与维修》；课程建设；教学改革
一、国内《数控机床故障诊断与维修》课程建设的概况
（一）对该课程的重视程度不够
目前，有为数不多的职业院校把数控维修作为一门专业来建设。将《数控机床故障诊断与维修》这门课作为一门专业选修课，是相当多职业院校的做法，他们并没有把这门课放到足够重要的位置上，这使众多数控专业的学生仅仅懂得机床操作，而对维修仍然一无所知，这已经不能满足市场对数控专业学生综合素质的需要。
（二）有关该课程的研究很少
不少学校在安排《数控机床故障诊断与维修》这门课时主要还是理论教学，实践环节安排的课时很少，也没有非常优秀实用的教材，更缺乏对该课程教学模式的探索，非常不利于学生掌握数控维修技能。
（三）理论与实践环节脱离
《数控机床故障诊断与维修》是理论知识难度大、实践性强的课程，教学中理论和实践都应该重视。长期以来，《数控机床故障与维修》课程教学理论和实践分开，教学内容不能紧跟市场需求，教学方法和手段单一，背离职业教育强调应用性、实践性、创新性的教学特点，不能适应当前制造业对数控人才所需技能的要求。理论与实践课程脱节，学校环境和工厂环境反差大，所培养学生的维修技能无法适应企业的需要。
二、转变观念，积极开展《数控机床故障诊断与维修》课程建设
（一）转变观念，适应市场需要
课程建设应以适应市场需要为宗旨，以服务就业岗位为目标。课程建设应该与时俱进，不断在深化教育教学体制改革中，适应市场变化的需要。学校教育的目的就是：“一切为了学生，为了学生一切，为了一切学生。”教育的目的就是为了培养适应社会需要的人才，为了这个目的，学校一切工作都应该服务于这个目的。我所在的学院以示范性建设为契机，全面实施教学质量工程，转变观念，以市场为导向，强化学生专业知识、人文素质、创新精神、实践能力和健全人格的培养，建立产业、学校、行业一体的产教融合的合作办学机制，创新人才培养模式。
（二）加强《数控机床故障诊断与维修》课程建设
随着《中国制造2015》计划的推进，我国由制造大国向制造强国迈进，企业生产中使用数控设备越来越普遍，数控设备的维护维修人员需求将呈现强劲增长的态势。根据市场调研，企业所需数控专业人才岗位(群)分为以下几个部分：数控设备的操作人员、数控设备的装调人员、数控设备的维护维修人员以及其他工作岗位。数控专业主要岗位对应的职业能力有：数控机床的操作、维护；数控机床的安装、检测、验收；数控机床的常见故障诊断与排除；普通设备的数控化改造。推进《数控机床故障诊断与维修》课程建设对培养高素质高技能的数控机床装调与维修人员是非常有意义的。
三、推进《数控机床故障诊断与维修》课程改革与建设的有效措施
1.加强师资队伍建设，特别是提高数控维修专业教师的理论和实践水平，形成一支年龄结构合理、教学水平较高的高等数学课程教学和研究队伍，从教学人员上保证课程建设的不断深入发展。2.继续完善教学大纲与授课计划的修订，使之更能适应高等教育从精英教育到大众化教育的需要，使教学计划和课程设置符合就业导向。3.教材建设（1）推进项目化教学和案例教学内容。以具体的案例或任务为载体编写教学内容，充分发挥学生的主观能动性。（2）建设立体化教材，把实践性强的内容视频化，知识点微课化。（3）不断更新教学内容，紧跟市场需求。（4）适应学生需求，力求教材知识与趣味性一体。4.现代教育技术的使用（1）不断改进教学方法和教学手段。教学手段应从过去传统的黑板加粉笔的单一方法过渡到传统方法与多媒体现代化教学手段相结合的综合性方法，力争开展多媒体授课。（2）建设课程资源库，开发微课资源。（3）建设信息化资源课，使教学资源上网，充分发挥学生自学的主观能动性。
四、以数控维修实验台的研究应用为契机，推进《数控机床故障诊断与维修》课程建设
笔者所在学校配合数控专业的示范性建设，投资60余万元用于数控维修实训中心建设。在数控维修实训中心建设过程中，由学校教师根据本校学生特点，结合企业对数控专业学生的要求自主设计，自主建设实训中心，不但使学校的数控维修实训教学条件大大改观，也锻炼了教师的能力。数控机床安装、调试与故障维修能力是数控技术专业核心的能力之一，在课程的设计上遵循以下理念：以工程应用为背景，以岗位职业能力培养为目标，以典型的工作任务为载体，构建完成岗位工作所需要的专业能力、方法能力、社会能力三位一体的教学内容体系；教学组织与实施是以学生为主、老师为辅的师生互动的过程，理实一体化的教学模式，课程标准以职业标准为依据，学生通过学习获得与工作岗位一致的能力，把工学结合的思想贯穿在整个课程教学过程中。本课程嵌入数控机床装调与维修工职业资格标准，理论联系实际，以任务为学习载体，采用理实一体化的教学模式。以数控机床安装调试与维修的过程为主线，设计学习情境，在学习情境内学生完成安装调试与维修任务。根据教学内容的组织，设计相应的教学计划。上述教学内容，学生在完成过程中，全部采用任务驱动的方式，在任务二和任务三实施过程中，学生在完成任务的过程中对遇到的问题可以查阅故障诊断手册，可以通过手机APP上网查看知识点微课，学生完成任务书要由小组一起进行PPT汇报，对完成任务的情况进行汇报总结。以其中任务三中的一个子任务为例，教学过程如下表所示。在每次的教学过程中注意体现学生的主导地位，教师加以引导，报告完成后仔细进行讨论、分析，目的是学生掌握技能。
五、结论
通过教学改革，教师因材施教，学生既能在轻松的环境中学习和获取理论知识，也能锻炼学生的操作技能，是对培养适应市场需求人才的教育教学模式的一种有益探索。
参考文献：
［1］王道林，朱秀琳．机械制造基础．工学结合特色课程建设研究［J］．南京工业职业技术学院学报，2007（12）：78-79．
［2］陈玉琨．课程改革与课程评价［M］．北京：教育科学出版社，2001（6）：l-8．
【关键词】CDIO项目教学法 数控机床维修 教学 应用
【中图分类号】 G 【文献标识码】 A
【文章编号】0450-9889（2014）12C-0147-02
一、研究背景
当前随着科技的进步和经济的发展，我国的制造业正在进行升级换代，而数控机床作为先进装备制造业的关键设备，已经在企业中得到了广泛的应用。数控机床是以数控技术为核心典型的机电一体化设备，数控技术涉及多门学科，如机械制造技术、自动化控制技术、计算机技术、电子技术等。虽然数控加工大幅度提高了机械制造的精度和效率，但是由于数控机床体系结构复杂，发生故障后，对故障的检测和维修比较麻烦，如果不能及时排除故障，就会影响生产，造成较大的经济损失。这就对数控机床维修工的能力提出了较高要求。数控机床维修工主要从事数控机床的装配、调试和检修工作，一名合格的数控机床维修工不仅要有较高的数控技术的专业理论知识，还要具备分析、判断故障，快速准确地维修好机床的能力。当前，多数数控机床维修人员来自高职院校，然而高职数控机床维修课程教学存在重理论轻实践、理论教学和实践教学分离的现象，学生的职业素质离企业的要求还有一定的距离。这导致了工厂企业招不到合适的数控维修工、数控专业毕业的学生难以对口就业的矛盾。对此，需要对高职数控机床维修教学进行改革与创新，探索学校、学生和企业都能共同参与、共同获益的教学方法。CDIO项目教学法可以说是一种有益的尝试。
二、CDIO项目教学法概述
CDIO是一种工程教育模式，它代表先进的工程教育思想，是国际工程教育改革的最新成果，是工程教育理念的继承和发展。C代表构思、D代表设计、I代表实施、O代表运行。CDIO理念核心为“做中学”，它以真实的工程项目为载体，通过从项目构思到项目运行整个过程的训练，让学生在实际工程环境中学习专业知识和训练职业技能，接受优秀企业文化的熏陶，养成良好的职业素质。CDIO项目教学法充分体现了现代教育的特点，它注重培养学生的工程系统能力、职业素质、创新能力和人际团队能力。目前国内外多所大学引入CDIO项目教学法进行教学改革，都取得了良好的效果。
三、数控机床维修教学中CDIO项目教学法的应用程序
数控机床维修这门专业课程综合性强，需要学生具备扎实的理论基础和较强的动手能力，要开展好该课程的教学工作并不容易。在传统的课程教学模式下教师按知识点循序渐进地组织教学，内容缺乏弹性，学生的学习比较被动，缺乏独立分析和解决实际问题的能力。CDIO项目教学法是以项目为主线来组织课堂教学，将课程的培养目标融入项目教学过程中，通过规划、设计项目，将整个课程体系有机地结合起来。该教学法的引入将枯燥刻板的课堂教学变成了生动有趣的实验项目，可以充分调动学生的学习兴趣，改变学生的学习方式，提高课堂教学的质量。
在数控机床维修教学中应用CDIO项目教学法，主要是根据CDIO教育模式的原理和要求，结合学校的实际情况，对数控机床维修课程的教学模式进行改革。主要围绕理论和实践相融合展开，按照CDIO大纲对课程体系的具体要求，以“项目构思―项目设计―项目实施―项目运作”为主线构建课程项目，实现课程理论知识和实践技能一体化教学。课程开始之前，学生以4～5人为单位组成项目小组。在项目的构思阶段，指导老师给学生讲明项目的目的和任务，引导学生思考如何开展工作。在项目设计阶段，项目小组的全体成员通过学习讨论，设计出项目的实施方案。在项目实施阶段，项目小组合作进行实验，检验自己设计的实施方案。在项目运作阶段，考评小组根据任务要求及项目开展的情况，对项目小组每位学生进行评价和反馈。
四、数控机床维修教学中CDIO项目教学法的实施路径
（一）课程项目的构思
CDIO项目教学法在工程的背景下，以项目为载体实施课程，学生亲身体验项目实施的整个过程。课程项目要符合课程教学目标的要求，要与企业生产实际相结合，还要符合学生当前的实际水平。课程项目的开发最好由学校教师、企业技术人员及行业专家共同研讨，按照课程相关的技能要求，结合企业实际工作任务，精选出有代表性的工程案例，依托真实的生产环境实施项目制教学，充分实施“做中学”的教学方法。
项目的构思首先要考虑如何将工程案例融合到项目教学中。在项目的选题上，尽量采用企业做过的项目。来自产业一线的项目既贴合工业生产的实际情况，又能保证教学内容与企业生产同步。也可采用与企业联合开发具有市场价值的项目，在保证学生学习和训练的同时，也实现产学结合。还可以让学生参加开发一些简单的课程项目或者引导学生自选一些有意义的项目。
根据职业岗位的要求并结合学校的实训条件，笔者将数控机床维修课程的教学内容提炼为四个大项目，分别为：GSK980TA数控车床机械结构的拆装与维修、FANUC0i数控加工中心系统的连接与调试、西门子802s数控铣床电气系统故障的诊断与维修、数控机床PLC控制的应用与调试。根据课程项目的工作任务及包含的知识点，再把每个项目分解为若干个模块，各模块按照由易到难、由简单到复杂、由浅入深的顺序设置。数控机床电气系统故障很多，以西门子802s数控铣床电气系统故障的诊断与维修为例，将该项目归纳为开关故障诊断、主轴启动故障诊断、机床坐标轴不移动故障诊断、刀架换刀故障诊断、伺服电机故障诊断等模块。
（二）课程项目的设计
在CDIO项目教学法中学生是主角，指导老师要善于扮演好配角。围绕确定的项目模块，学生项目小组进行分析和讨论，提出项目模块的设计方案或解决问题的可行性办法。以“刀架换刀故障”诊断为例。首先，分析故障现象。“刀架换刀故障”可以分为“刀架换刀时不转”、“刀架换刀时不停旋转”、“刀架换刀时找不到刀架”等若干个故障现象。其次，分析故障产生的原因。指导老师通过提问的形式，启发学生分析是机械故障还是电气故障，引导学生思考机械故障、电气故障的检测办法，指导学生查阅机械零件图、电子零件图、机床使用手册等资料。最后，项目小组集体学习，运用课程的有关知识与技术，寻找处理故障的办法。通过“头脑风暴”、交流讨论，项目小组形成统一的意见，撰写和提交工作方案。在这个阶段，学生独立分析问题的能力、解决问题的能力、自主学习的能力得到了锻炼和提高。
另外，也要重视CDIO实训场所的设计与建设。传统的实训室功能简单，不能满足CDIO面向工程、理实一体化教学的要求。学校要通过校企合作，设计和建设开放式的教学工厂型实训基地，把专业知识学习、职业技能训练、生产加工、科技创新及社会服务结合起来。
（三）课程项目的具体实施
项目小组提交的工作方案是否能够正确地排除故障，还需要通过实验来进行验证。例如，对“刀架换刀时不停旋转”这个故障，在教师的指导下，项目小组根据工作任务进行分工，共同协作对机床进行机械部件拆装、电子元件检测、系统调试等。项目实施过程中，学生要绘制图纸、编写数控加工程序，记录和整理实验数据、撰写实验报告。通过反复实验，逐一排除不可行的方案，最终找到正确的工作方案。项目完成后，指导老师要给学生讲解故障的正确解决办法，让学生进一步理解故障的产生原因和检测方法，还要帮助学生分析项目失败的原因，指出项目实施过程中存在的问题和不足并指导学生加以改进。课程项目的实施过程体现了CDIO “做中学”的理念，学生边做边学，锻炼了实践动手能力、团队协作能力，加深了对理论知识的理解，培养了工程的思维模式。
课程项目完成后，接着是项目的展示。安排以小组为单位进行答辩，项目小组要进行项目实践演示，对项目工作方案的设计思路、故障原因、检测与诊断的关键要素、实验过程中遇到的疑难问题及实验失败的原因等进行汇报。答辩完后学生负责撰写项目报告，总结课程项目的学习成果，分享心得和体会。
（四）课程项目的运行与评价
课程项目在学校的环境中运行有一定难度，学校可以与企业合作创办校办工厂，面向市场承接数控机床的维修业务，实现学习、工作、生产的有机结合。课程项目在社会的环境中运行，接受市场的检验，可以直接获得客户的意见反馈，有利于项目的不断改进和提高。CDIO的评价方法重在学生的能力培养，以过程性考核为主，采用多元化的评价方法，全面考核学生的综合职业能力。考核的内容包括：学生的职业素质、个人能力、团队合作能力、工程项目的完成效果等。课程项目的每个阶段都有考核标准和考核成绩，通过开展个人自评、小组互评和教师评价共同完成学生阶段考核成绩的评定，各阶段考核成绩按比例构成学生的课程综合成绩。
五、结语
在实施CDIO项目教学法的过程中，教师起着重要的作用。然而，目前高职院校部分工科教师缺乏产业经验，CDIO能力不足。对此，各高职院校可考虑与企业建立人才共同培养的机制，邀请优秀的企业工程师到学校兼课和让专业教师到企业兼职锻炼。同时，课程项目教学实行双导师制，由企业工程师和学校教师共同担任课程的指导老师。此外，鼓励教师和企业合作开展课题研究、技改项目、产品设计开发，不断提升教师的工程实践能力。
总之，CDIO项目教学法主要是以学生为中心、以培养学生的职业综合技能为目标，通过项目来组织和实施课程，给学生以完整的工程项目体验。数控机床维修课程实施了CDIO项目教学法后，学生的学习潜力被激发出来，学生亲自动手拆装机床，做实验分析、检测故障，设计维修方案和完成机床维修的工作任务。一体化的教学模式让学生不再害怕数控机床维修抽象难懂的理论知识，每个故障的成功解决都会增强学生的自信心。通过CDIO项目训练，学生的专业知识、实践技能和职业素质提高很快，为他们今后的学习和就业打下了很好的基础。
【参考文献】
[1]查建中.论“做中学”战略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究，2008（3）
[2]周美茹，沈春宝，纪春明.“教学做一体”的CDIO教学模式实践[J].职业，2011（26）
[3]陈文杰，任立军.新加坡理工学院基于CDIO模式的项目教学改革[J].职业技术教育，2009（35）
关键词：数控教学 任务驱动 项目教学法
一、引言
随着我国经济全面与国际接轨，并正在成为全球制造业中心，我国制造业进入了一个空前蓬勃发展的新时期。由于数控加工技术是制造业中的一项关键迅速发展的新技术之一，在机械制造行业中具有重要的地位和作用[1]。然而，多年的培养结果表明：高职毕业的数控专业学生远远不能满足制造业对数控专业技术人员的要求。鉴于此，数控课程及其教学模式改革势在必行。
近年来，德国基于任务驱动导向的高等职业教育理论以及在此基础上提出的“学习领域”课程建设方案，对中国高等职业教育领域产生了非常深远的影响，并迅速成为我国专业建设、课程开发、课程建设及其教学模式实施的理论指南[2]。
二、任务驱动项目构成
基于任务驱动的教学模式打破了原有学科体系的束缚，它以工作过程为线索设置课程，以典型产品为载体设计学习任务，以职业能力形成为依据选择课程内容。该模式将相关内容的理论教学和实训教学整合成工作过程的项目任务内容，打破理论课与实践课的界线，将理论和实践教学融人学习任务中，做到掌握理论知识就是为了实际应用。
教师在教学过程前应根据教学目标将知识点和教学内容组合成项目形式，按照由易到难、由浅入深的顺序排列各个项目并以项目任务书的方式下达给学生。
三、项目教学法内容及实施
1.项目教学法的具体内容
项目教学法的基本特征是以任务为主线、教师为主导、学生为主体。与传统的教学法相比，项目教学法实现了三个转变，即以教师为中心转变为以学生为中心，以课本为中心转变为以任务为中心，以课堂为中心转变为以实践操作为中心。简言之，更注重以学生需求为本位，强调学生的实践能力和完成任务的能力。
每个学习项目以企业真实任务为载体，以职业能力为目标组织教学内容。教学过程按资讯、计划、决策、实施、检查、评价六步法进行教学实施。
2.项目教学法实施
（1）项目法教学内容的设计
数控课程教学内容的确定应确保包含该门课程学习领域的所有内容；应确保在难度上有个循序渐进的过程；应确保项目符合地方经济特色，具有典型性；应确保项目在教学中具有可操作性。在教学中以任务驱动为主，科学性原则为辅；以实践的行动内容为主，理论的学科内容为辅；并在实践的基础上将获得的过程性和陈述性知识内化为实践能力。
以数控维修课程为例，依据上述原则，预设了如表一所示的5个项目，每个项目下包含若干子模块。
表1.数控维修课程教学内容
（2）教学实例说明
下面以上述项目二的具体实施过程为例，介绍任务驱动的项目教学法在数控教学中的应用。
①资讯：要求学生阅读项目任务书；分析故障现象；阅读引导文案；查阅相关学习资料；分组讨论数控装置故障信息。
②计划：要求学生根据现场调查记录，拟定故障排除方案。
③决策：要求学生制订故障排除流程方案，根据故障现象确定排故方法。
④实施：要求学生利用维修工具及仪器对数控装置故障进行排除。
⑤检查：要求学生检查数控装置正常工作状态，在故障检测结果报告单上填写学生自己检测的结果；小组交叉检查、点评。
⑥评估：要求学生总结整个工作过程；完成小组总结报告；小组成果展示。
教师在学生任务实施过程中主要起到组织、引导、演示、提供所需资料及工具等作用，同时对于学生提出的疑问能够随时解答。
四、结束语
通过上述教学实例，不难看出采用任务驱动的项目教学法可以培养学生综合应用知识解决问题的能力，训练学生小组协作和团队精神，在应用中学习，在实践需要时学习，将理论学习和实际应用紧密地结合起来，提高学生对所学知识的内化程度，从而提高了教学效果和教学效率。
参考文献
关键词 电动刀架；电路调试；PLC控制；四工位；故障排除
中图分类号TG659 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）72-0116-02
数控车床是集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品，是提高制造业的产品质量和劳动生产率必不可少的重要手段，数控车床带有自动换刀装置，自动换刀装置的功能就是储备一定数量的刀具并完成刀具的自动交换。数控车床上使用的回转刀架换刀是一种常见的自动换刀装置。
1 车床四工位电动回转刀架的工作原理
数控车床上使用的回转刀架一般是立式的，具有四工位（装有四把刀具）或六工位，由数控机床发出的脉冲指令进行回转和换刀。对于使用回转刀架的数控机床，在加工过程中，回转刀架不但可以存储刀具，而且在切削时要连同刀具一起承受切削力，在加工过程中要完成刀具交换转位、定位夹紧等动作。
1.发信盘；2.推力轴承；3.螺杆螺母副；4.端面齿盘；5.反靠圆盘；6.三相异步电机；7.联轴器；8.蜗杆副；9.反靠销；10.圆柱销；11.上盖圆盘；12.上刀体
四工位电动刀架一般由电动机、机械换刀机构、发讯盘等组成如图1所示，自动回转刀架换刀具体的换刀动作如下：数控系统输出换刀信号——PLC控制信号输出（控制电路中继电器-接触器动作）——刀架电机正向寻刀开始——刀架抬起（螺杆将销盘上升到一定高度）——刀架正转（离合销进入离合盘槽，离合盘槽带动销盘，销盘带动上刀体转位）——检测元件检测到刀位信号——刀架电机开始反转并锁紧——刀架电机断电——加工顺序进行。
2 四工位电动回转刀架的电路调试
目前数控车床刀架基本为电动刀架，电动刀架具有很多种类。以用霍尔元件检测到位的刀架最为常见。图2为刀架的电路控制系统硬件接线图，刀架采用三相异步电动机驱动，刀架检测采用霍尔元件。电气控制为控制直流继电器，继电器再驱动交流接触器接通三相交流电源，使刀架电动机正转或反转。
刀架在电动机正转换刀，反转锁紧。刀架反转锁紧时刀架电机实际上是一种堵转状态，因此刀架电机反转的时间不能太长，否则可能导致刀架电机的损坏。刀架上每一个刀位都配备一个霍尔元件。霍尔元件的常态是截止，当刀具转到工作位置时，利用磁体和霍尔元件导通，将刀架位置状态发送到PLC数字输入，通过PLC的数字输出，控制直流继电器，继电器再驱动交流接触器接通三相交流电源，使刀架电机正转或反转。
3 四工位刀架的PLC控制
由数控装置和可编程控制器协调配和完成对数控机床的控制，数控机床上应用的PLC有两类：“内装型”（Bulid-in Type）PLC和“独立型”（Stand-alone Type）PLC，现在使用的PLC以内装式居多。可编程控制器主要负责完成与逻辑运算有关的一些动作。
刀架的顺序控制是由PLC通过对刀架的全部I/O信号( xs10、11和xs20、21)的扫描，进行逻辑处理及计算来实现的，为了保证手动换刀和通过T指令进行自动换刀这两种换刀方式的正确性，在系统中设置一些相应的PMC参数来进行保证，手动换刀是用按钮启动的，自动换刀是用T指令触发的，换刀动作、延时控制时间及相应的参数设置如下：
1）刀架电机接收到PLC相应信号后正转，正转有一个最大时间（一般为8s），在参数设计时有一个参数保证，用P2--换刀超时时间来保证；2）霍尔元件检测到所选刀位的有效信号后，停止刀架电动机，并延时（100ms），此时间控制用P4—正转延时时间来控制；3）延时结束后刀架电动机反转锁死刀架，并延时（600ms）, 此时间控制用P3—刀具锁紧时间来控制；4）延时结束后停止刀架电动机，换刀完成。
在设计PLC时，还要考虑机床整体安全互锁方面的因素，主要有以下几点：
1）刀架电机在正转时不能反转，此在软件也设计就会与硬件互锁相呼应，起到双重互锁的作用；
2）数控机床出现急停、限位、进给驱动报警或主轴报警时都要禁止刀具的换刀动作；
3）刀架电动机长 时间旋转（如8s），而 检测不到刀位信号，则应给停止刀架电机，防止刀架电机被损坏并应报警提示；
4）刀架电机过热报警时，停止换刀过程，并禁止自动加工。
按照以上的换刀的动作和互锁要求，根据图2的硬件接线图中的接线设计和图3的换刀流程图，进行四工位刀架的PLC控制。PLC程序按定时循环扫描的方式执行，与换刀相关的程序扫描周期为16ms，用plc1_time表示。程序中利用这一点实现定时（延时）功能。
需要说明的是，在系统的PMC参数中，可以通过修改参数值的方法来改变各个时间的设定的值，在调试时可以进行方便的设置和修改。
4 四工位刀架常见故障及排除方法
现以数控车床上常见的四工位刀架为例对数控机床刀架典型的各种故障现象加以分析，确定其排除方法，其它类型的刀架，虽结构、尺寸、元器件型号等各有差异，但故障原因大多雷同，也可参照此法排除。
数控车床的刀架是一个典型的机电一体化的自动化机械，对于刀架的故障检测和分析，要有综合整体的概念，既要耐心细致的分析电气故障又要分析机械故障，必要时，要综合的进行逐个排除，并要认真地进行经验的总结和概括，为以后的故障的诊断和排除积累经验。
参考文献
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[5]数控车床综合实训系统使用说明书及实验指导书.
数控机床是一种高自动化、高效率的机电一体化设备，是企业间角逐的关键性资本。若不希望该资本一瞬间出现大幅度贬值，必须正确且合理掌控它。正确操作或使用数控机床，能够防止机床非正常磨损，避免一些突发性故障。同时，及时且精心做好数控机床的日常维护与保养，可使设备的利用率得到充分保障。但是，绝大多数技工院校的数控专业教学可能侧重的是数控机床的编程与加工，而对机床维护与保养不够重视，这极有可能造成数控机床的维护保养和实训操作两者间的不和谐，不统一，另外极少有学校配置专职的数控机床维护与保养人员。因此，为了真正发挥数控机床的优势，必须正确处理这个矛盾，合理安排教学环节，构建体现技校生培养目标的全新理念。
一、在教学环节中合理渗透数控机床的维护与保养概念
有些数控机床的使用效益得不到有效保障，有部分原因就是其日常的维护与保养工作不到位。因此，在整个实训操作过程中，需要让学生清楚机床维护与保养的必要性和重要性，实训指导教师在这方面的引导和实时性督促是举足轻重的。因为培养学生养成某种职业素养或习惯要远远难以教会学生某项操作技能，习惯养成宜早不宜晚。对于初次接触数控机床的操作者（本论文中主要指学生），可能最大的好奇心在零件的编程与加工上，缺乏基本的机床维护与保养意识。譬如，有的学生认为工件做合格就达到要求了，机床保养与否根本不重要。还有的学生认为好几个同学一起用此设备，要维护也一起做，为何要我独自去“伺候” 呢？基本的职业岗位责任意识淡薄。种种不当的想法最终导致机床的维护与保养工作陷入无人问津的境地，重担无形中就压到了实习指导教师身上。
那么，如何摆脱上述的困局呢？在学生真正操作数控机床之前，我们实训指导教师必须向其灌输一种思想――数控机床能否达到加工精度高，产品质量稳定，提高生产效率的目标，不仅取决于数控机床本身的精度和性能，很大程度上也与操作者在实际使用中能否正确地对数控机床进行维护与保养密切相关。唯有坚持做好它，才能延长元器件的寿命和机械部件的磨损周期，争取机床长时间的稳定工作，也才能充分发挥数控机床的加工优势。在整个实训练习过程中，若某一环节出现停滞或空挡无人关注，很可能会以小失大，甚至造成更严重的后果。
二、采用新颖的教学方式帮助学生树立岗位责任意识
作为技工院校，向社会输送一批批专业技能过硬的技术工人是整个人才培养方案中的一项重要指标。但与其同时，不能搞片面教学，在注重技术过关过硬的基础上，更为关键的是制定切实可行的机床维护保养制度，从而培养学生的岗位责任感，培养学生的安全操作规范意识，培养学生严谨的劳动纪律和态度。
技校生由于其特殊的知识背景和个性特征，若采用常规的说教方式传达这些规章制度，很有可能会使其流于形式而无法真正落到实处，反而悖于最初的制定目的。作为主要的培养者，我们实训指导教师必须因人而异、因班而异地选用乐于学生接受的教育方式。比如，事先编写一些有关机床维护保养的小册子或顺口溜，并配上简单示意图，让学生愿意去接触，愿意去理解、掌握和记忆这些小册子上或顺口溜中提到的要点。另外，在一定范围内下放给学生足够的自由权力，而教师在这过程中则扮演督促和提意见的角色，让学生自主选择自己的组长及组员，确定组内各人的责任（包括各自维护保养的环节）。让学生在操作过程中，经常性采用类似中医的“手段”――望、闻、问、切等；让学生慢慢自发地把数控机床当成自己的“好朋友” 或自己最重视的物件一样呵护有加；让学生学会总结（不足和成功的经验），学会相互商讨，学会思考分析问题，从而使学生综合职业素质得到提升。
总之，没有固定模式的教学方式，也没有所谓的最佳的教学方式，唯有最适应学生的教学理念才是可行的，值得推广的。
（作者单位：江苏省常州技师学院）
关键词：数控机床 电气维修 维修技术 故障排除
中图分类号：TG502 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）10（a）-0056-01
由于数控设备是从普通机床发而来的新技术，所以在职业学校里，专业技术人员相对比较缺少。数控机床本身又是一个很好的机械和电气自动化高度结合的设备，因此更需要有较高专业素质的人员来维护和维修。下面仅将笔者的一些经验和行业内其他专家的意见归纳整理如下，有不足之处还请指正。
1 数控机床的维护
近些年职业院校随着社会的发展和需要才建设和完善了数控技术专业，有了数控车间和数控设备，所以职校里的数控设备大多数都为新设备，并且校园里设备的使用时间远远小于工厂设备的运行时间，因此，校园里的设备故障率不会太高，前期主要靠我们平时的维护与保养。
1.1 维护维修人员基本要求
数控设备技术先进、结构复杂是高级机电一体化产品，因此，对维护维修人员要求较高，维护维修工作的质量就取决于维护维修人员的素质，所以要求维护维修人员具备以下条件。
（1）维护与维修人员要有强力的责任心和良好的职业道德，必须做到每次维护维修时认真做好详细记录（如部件的变更、参数的修改等），以便后边再次维修有据可查。
（2）具备一定的专业知识既要懂机床工作原理（包括检测技术、液压知识和计算机知识）又要懂机械和电工电子技术。最好经过数控技术方面的专业培训（这些年在职校开展的省培和国培就不错）。掌握PLC、伺服驱动和数字控制的工作原理。
（3）具备一定的数控机床操作水平，能够独立操作和编制简单加工程序，为维修调试机床和试加工做准备。
1.2 资料的准备
数控设备都会自带相关的操作说明书、电气说明书、机床使用说明书、编程说明书和CNC方面的资料等，我们维护维修人员要做好资料的保存和维修记录等资料的添加工作。
1.3 日常维护
不同的机床有不同的要求，但日常维护有一定的共性，主要内容如下所述。
（1）开机使用前，先检查设备的系统，及时添加或更换脂和油，是设备机械运动部分保持良好，降低磨损。
（2）定期检查各电气部件连接是否正常，各线有没有老化、脱落或破损。保持电气柜的清洁，及时清洗或更换过滤网。
（3）定期检查超程限位功能。主要是硬超程，限位开关失效或有杂质进入导致触头不能正常弹出或压下，因此，不能正常发出到位信号；或限位块螺丝松动导致位置偏移或脱落，使机床的限位保护失效。软超程主要是参数设置位置，处认为更改外一般不会被改变，它经常也作为硬保护后的第二到限位保护。
（4）及时更换存储器电池。一般一年需更换一次（注意在通电状态下更换），来保证断电情况下机床数据的存储；或有些机床在不经常使用时，需要定期通电，一方面使电气通电自发热驱赶潮湿；另一方面同时可以给记忆电池充电，保证数据不被丢失。在校园里尤其是寒暑假，要保证设备定期通电，否则一些电子元件容易损坏。
（5）为了保证机床的加工精度，我们还需要定期对机床的水平进行测试和调整，否则常时间更容易使机床自身发生扭曲变型，导致精度下降，我们学校这个工作定期发到暑假结束后和开学前，不影响正常的教学使用。
2 数控设备的维修
数控设备主要分机械维修、电气维修和CNC系统维修三部分，在校办公厂，有了以上的细心维护，系统自身的故障应该非常少，我们主要研究机械故障和电气故障的维修。
2.1 机械故障维修
数控机床机械运动主要有主轴的主运动和刀架的进给运动。
（1）主轴主要靠动力电机带动主轴箱里的多级变速齿轮给主轴输出旋转动力的，一般问题不大，如开机启动主轴有异常声响和无动作时需要及时停车判断问题所在。可从这几个方面排：确定电机正常后首先判断是否挂好档位确认是否在空档；其次检查有无异物掉入卡在变速齿轮上使之无法正常工作（有一次我们的数车就是因为换档手柄上的一个销子脱落卡住了齿轮，导致无法换档、无法启动主轴）；再次检查有无齿轮松动脱落或打坏掉，要及时给予定位安装或更换配件；有时候卡盘也会有异响，多数是因为卡盘内侧固定卡盘内部的螺旋盘螺纹的螺丝松动导致间隙过大，出现来回碰壁的响声，卸掉卡盘给予拧紧固定可解决问题。
（2）刀架的机械问题多在于无法移动、无法进给或定位偏差过大和换刀不动或换刀不到位的问题。我们主要检查丝杠是否弯曲变形、阻力过大（在急停状态可用有转动感觉）或有异物卡住；定位偏差过大可检查是否负重过大、丝杠磨损严重或在参数里调整丝杠的反向间隙（只可微调）；刀架换刀机械问题一般为也为阻力过大或有卡死现象，用内六角扳手转动伺服电机轴可判断刀架旋转动作是否畅通，如果阻力很大或卡死，则需调整刀架内部安装间隙和检查有无异物。
2.2 电气故障维修
电气故障的维修主要根据故障现象、报警提示和电柜各信号灯的有无发亮或颜色来判断短路、断路、确向、缺信号和电子元件设备等坏掉。这需要我们有一定电工电子水平、识图水平和检测设备的使用水平（如万用表等）。因为校办公厂同样型号设备不止一台，我们可通过对比法、交叉换位法等来寻找问题点。一般多为缺少某各信号，是由于信号线接触不良、断掉、继电器坏掉或保险跳掉所导致；如果交叉换位后发现是驱动器或主轴变频器坏掉，那最好是找专业维修人员维修或反常更换。总之电气维修后要经过多次反复检查确认后方可通电试验，以防出现更大的问题或短路。
3 结语
数控设备在职校属于昂贵设备，需要有专业人员维护和维修，这对于我们这些一线专业教师来说是个挑战同样也是个机遇，希望我们能够多实践多总结，我们一定能够主要依靠自己的力量，把数控机床修好、用好、管好。
关键词：岗位信息技术职业能力；高职院校；信息素养；信息技术工具
中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1673-8454（2016）15-0018-05
一、引言
教育部在《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》关于职业教育的部分指出，创新教育内容，促进信息技术与专业课程的融合，着力提高教师运用现代信息技术的能力和学生的岗位信息技术职业能力。
岗位信息技术职业能力是指岗位工作中使用信息技术解决问题、提升效率的技能和素养，即学生在未来的就业岗位上基于信息技术素养，使用相关工具解决工作中遇到的问题，及学习新技术、完成工作任务的能力。所有完成特定岗位工作所需的信息技术能力都属于此岗位的岗位信息技术职业能力。
我国信息能力建设相关研究起步较晚，2005年完成了《北京地区高校信息素质能力示范性框架研究》[1]。近年来，越来越重视信息技术能力的培养，但信息技术教学普遍沿用传统教学方法，开设文献检索、计算机应用等课程。相关研究主要集中在如何有效开展信息技术课、如何利用信息技术提高某课程的教学质量上，研究的对象多为中小学生和普通高校大学生。对高职院校学生信息技术能力培养，尤其是岗位信息技术职业能力培养的研究是一个崭新的课题。
二、高职院校岗位信息技术职业能力培养机制的构建
1.培养目标
高职院校学生岗位信息技术职业能力培养的总体目标就是使受教育者具有在岗位工作中使用信息技术解决问题，提升效率的素养和技能，可以分解为两个部分：第一，具备信息素养。具体包括：需求确定及表达能力、信息检索及获取能力、信息评价及处理能力、信息组织及创新能力和信息利用及交流能力等方面。第二，掌握信息技术工具的使用。包括信息检索工具、信息获取工具、信息交流工具（即时通讯工具、信息和交流工具）、信息组织和处理工具、信息分享工具等。
根据高职学生的特点及教育的规律，高职院校学生岗位信息技术职业能力的教育目标可以分成两个层次：第一个层次为岗位通用信息技术职业能力培养，主要是普及性的大众教育，学习和了解基本的信息技术知识，掌握常用信息技术工具的使用，是岗位信息技术职业能力培养的基础阶段。第二个层次为岗位专用信息技术职业能力培养，针对具体专业学生展开的岗位信息技术职业能力教育，目的是使学生具备解决专业问题和专业学习所需的信息素养，掌握常用专业信息技术工具的使用，是岗位信息技术职业能力培养的核心阶段。
2.培养机制
（1）建立多层次、立体化的岗位信息技术职业能力培养课程体系
岗位信息技术职业能力是学生职业能力的重要组成部分，并对其他职业能力的形成起促进和推动作用，必须得到重视并作为岗位能力的一部分加入到专业人才培养方案中去，建立以工作过程为导向的课程体系。
岗位通用信息技术职业能力的培养要突出通用性、普及性、实用性等原则。讲解和学习工作和生活中必须掌握的信息技术基础知识，使用频率高的工具软件、最常用的信息技术检索、获取、处理、交流、分享方法等，对教学承担单位没有特别要求。中山职业技术学院基础教学部承担全院通用信息技术能力培养课程――“计算机应用基础”的培养任务，学习操作系统、网络实用基础知识，文字处理软件Word、Excel、PPT，信息搜素工具Baidu的基本用法，常用文件上传、下载软件使用方法，并通过QQ、微博等信息交流工具进行答疑，通过电子邮箱提交作业，通过QQ空间、博客、微信等将分享优秀作品。基于部分学生信息技术基础较好，已具备基本信息素养，掌握基础信息技术工具的使用，全校举行信息技术应用基础能力考试，对于通过的学生，允许其免修信息计算机应用基础。此外，还开设了图形图形处理、动画制作、视频录制及剪辑等课程供学生选修。
岗位专用信息技术职业能力的培养要突出专业特色，将岗位信息职业能力的培养与专业课专业实践深度融合。聘请行业、企业专家与专业教师一起对岗位工作过程所需的信息素养和信息技术能力进行分析，坚持以就业为导向，以岗位信息技术职业能力为核心，以岗位工作过程的具体环节为主体的原则，提炼出某岗位群必须具备的岗位信息技术职业能力标准。对某岗位群高职院校学生工作的情况进行分析、统计，得出高职院校学生岗位信息技术职业能力方面存在的主要问题，明确培养工作的重、难点。对分析结果进行分解、整合到具体的专业培养课程和实践中。
在岗位专用信息技术职业能力的培养方面，对于专业常用、功能多、操作复杂的软件，开设单独的专业课程；将内容分散，需要结合专业案例，循序渐进，多次训练才能形成的岗位信息技术职业能力的培养融入其他专业课的教学和实践教学中。例如中山职业技术学院数控专业，开设“机械制图与测绘”课程，学习AutoCAD软件，而CNKI搜索、专业论坛发帖、百度专业搜索、搜索引擎排错、模拟仿真等内容融入专业其他课程和实训中进行学习。
在岗位专用信息技术职业能力的培养方面，对于一些专业表现突出，实践能力强，具有独立钻研精神，创新精神的学生要进行岗位信息技术职业能力的深入培养，培养其利用信息技术工具完成探究性工作及创新创业的能力。选拔专业表现突出的学生进入校企合作工作室，校中厂、厂中校，利用校企合作项目，由专业教师和企业导师通过专题讲座、项目指导等方式，辅导包括外文网站检索、外文学术期刊检索、专业复杂软件工具使用等信息技术能力。此外，还建议学生选学图书馆开设的信息技术与检索课程，增强信息技术学习的专业性与深度。中山职业技术学院数控专业，大二下学期选拔学生进入校企合作工作室，一方面通过校企合作项目提高其专业实践能力，一方面定期通过专题讲座等方式进一步提高其岗位专用信息技术职业能力，为高层次就业和创业做好准备。
岗位信息技术职业能力培养课程体系中的所有课程，内容的选择都必须遵循够用、易用、实时的原则。所谓够用是指教学活动中涉及的信息技术内容必须能够满足学生在解决专业问题、专业学习中对于信息技术职业能力的需求。易用是指在信息技术应用效果相同或相近情况下，选择易于学生掌握的方法或内容。例如，功能相同的情况下，选择操作人性化的软件产品。实时是指信息技术培养的内容紧跟信息技术的最新进展，与时俱进的增添信息技术新内容，升级软件版本等。
（2）岗位信息技术职业能力培养与专业实践教学紧密衔接
建构主义认为，认识是以原有的知识为基础，在主客体的相互作用中，通过人的实践建构而成的[2]。经验是在实践中总结、提炼形成的。通过课程学习奠定的岗位信息技术职业能力，需要通过配套的实践实训体系进一步强化和提高。实验和实训对岗位信息技术职业能力的形成和强化有不可替代的重要作用，为了完成实践项目，学生必须借助信息技术工具去查找资料，补充学习新知识，利用计算机仿真实验等，在这个过程中，信息技术职业能力逐渐强化、提高。
学校层面，面向全体学生通过定期举办信息技术能力大赛，组织信息技术社团，开设信息讲座等方式提高学生学习兴趣、引导学习方向。中山职业技术学院非常重视学生岗位信息技术职业能力的培养，每年至少举办一次全校规模的信息技术能力大赛，如网页大赛、院徽、系徽设计大赛，招生简章设计大赛等，通过大赛提高学生信息技术的热情、自学能力、科学思维能力、创新能力。学院还组织计算机社团，为对信息技术感兴趣的同学提供学习、交流的平台。
各教学系部依据自身特点建立配套实践实训体系，通过竞赛、校企合作项目、科研项目、技术服务等方式保障岗位信息技术职业能力培养效果。中山职业技术学院数控专业在学院的支持下配套了完整的实验实训体系，建立了以实训教学中心、校企合作中心、技术服务中心为核心的阶梯式实验实训体系。实训教学中心承担实训课程教学任务，包括：专业核心课程配套的实验实训课程，实操类课程、毕业大作业，实训课程由实训教学中心有丰富企业工作经验的老师承担教学任务，采用教师主导、学生主体的方式完成，面向全体学生培养岗位专用信息技术职业能力；校企合作中心下设多个校企合作工作室，每学期从大二、大三选拔学生参与企业实际项目，由专业教师和企业导师共同带领学生完成项目，采用教师辅导、学生主体的方式完成；技术服务中心负责顶岗实习课程并组织学生承担对企业的技术支持，进入校企合作企业进行实际工作锻炼，由教师联系，学生主体完成。校企合作中心、技术服务中心面向专业优秀学生，深入培养岗位信息技术职业能力。数控专业积极探索“以赛促教，以赛促学”的教育教学方针，组织学生参加各种级别的职业技能大赛并获得良好成绩，例如，2013、2014年连续获得全国职业技能大赛广东省赛一等奖、国赛二等奖；2015年获得省赛一等奖，两个国赛一等奖的好成绩。鼓励教师带领学生申报科研项目，科研项目的资金支持可起到很好的催化作用，最大程度地调用教师和学生的积极性。
经过专业课程、实验实训课、毕业大作业、顶岗实习、校企合作工作室、企业技术服务、技能大赛完整学习、实践体系的培养、锻炼，数控专业各个层次毕业生的岗位信息技术职业能力、技术能力、社会适应能力、自学能力、创新能力都得到了良好的发展与锻炼，深受企业好评。
（3）岗位信息技术职业能力教育与专业课程深度融合
将岗位信息技术职业能力的培养与专业教育紧密结合，就是要实现信息技术与专业课程的深度融合。首先，教师将信息技术的使用融入授课过程，使用信息技术的方法查找资料，解决专业所需问题、学习新知识和技能，形成信息技术教学环境，潜移默化的影响学生。第二，教师创设问题情境，指导学生将信息技术工具作为促进自主学习的认知工具和协作交流工具[3]。指导学生也使用信息技术方法查找资料、学习所需技能，解决遇到问题，并在相互交流、讨论中完成任务，逐步形成岗位信息技术职业能力。最后，教师还要关注岗位信息技术发展前沿，将最新的信息技术专业相关应用展示给学生，使得学生对信息技术保持浓厚的兴趣。在授课方法上，使用抛锚式教学、基于问题的教学、基于项目的教学、建立课堂学习共同体等方法。
在中山职业技术学院数控专业将岗位专用基础信息技术职业能力培养融入核心课程“数控机床故障诊断与维修”中。单项基本技能操作阶段利用“亚龙数控机床维修仿真软件”对数控机床常见典型故障进行模拟设置并仿真排除，提高学生故障诊断排除能力的同时，显著提升学习效率；专业技能训练阶段，除使用仿真软件外，大量使用flas展示基本原理及安装调试方法，通过形象、具体、直观、生动的表达形式，帮助学生夯实基础，提升学习兴趣、效率、效果；在综合应用能力训练阶段，训练学生利用多种网络资源解决实际问题及自学的能力。例如，数控机床急停报警故障主要由外部线路和PMC故障引起，教师首先带领学生利用百度、课程资源网站、专业网站、维修论坛等，查找通过文档、图片、Flas、视频等形式表达的外部线路知识，并制定出由于外部线路故障导致的急停报警故障排除的具体方法与步骤，然后要求学生利用上述网络资源查找和补充学习PMC知识并制定出由于PMC故障导致急停报警故障排除的具体方法与步骤，学生在此过程中逐步掌握使用信息技术解决问题、学习新知识、技能，完成专业任务的方法；学习效果评价方面，使用中山职业技术学院自主研发的Web在线考试平台――曙光考试网[4]，对学习结果进行实时性、过程性评价，是保证课程教学效果的重要手段。
（4）充分利用已有优质教学资源，创建专业信息技术教学资源库
作为课堂教学的重要补充，共享型教学资源建设越来越得到重视。信息技术课程教学资源库中缺乏与专业衔接的部分，在传统的专业教学资源库中也较少包含学生岗位信息能力建设的部分。高职院校要利用教学资源库提高学生岗位信息技术职业能力就必须在已建成的优质专业教学资源的基础上，添加个性化的信息技术资源。
中山职业技术学院数控专业“数控机床诊断与维修”课程是校级优秀精品资源共享课程[5]，在原有专业资源课程中添加了信息技术库，提供文档、图片、flash、视频、软件等多种形式信息资源。信息库包括：链接子库给出国内外数控技术网站及维修论坛的常见故障诊断与排除链接；视频子库提供企业案例视频、课外辅导视频、课程微视频；Flash子库提供大量数控技术原理的Flash演示；软件子库提供数控相关软件和仿真软件；案例子库给出一些实际应用案例资源以便进行学习和仿真实验；问题子库给出使用信息技术解决数控相关问题的方法并列举部分案例。“数控机床诊断与维修”教学团队还开发了以岗位信息技术职业能力标准为导向的专业校本教材《数控机床诊断与维修》，将信息技术应用案例融入教材。
3.管理机制
高职院校要建立适应本院实际的岗位信息职业能力教育管理体制，设立专门的教育管理部门来负责学院的岗位信息技术职业能力培养工作的规划和具体实施，使得专业教学单位、基础教学单位、教务处等部门各司其职。建立学院岗位信息技术职业能力培养工作领导小组。成立由学院领导、职能部门和教学单位负责人组成的岗位信息技术职业能力培养工作领导小组，负责领导和协调学院岗位信息技术职业能力教育相关工作，负责教育规划等重大事宜的决策。中山职业技术学院岗位信息技术职业能力培养管理架构如图2所示。
4.保障机制
（1）提高教师信息技术职业能力，建立优质专业教学团队
“建设高素质的教师队伍，是全面推进素质教育的基本保证”。培养学生的信息素质，教师是关键。信息化时代，合格的专业教师应掌握信息化教育教学技术，具备计算机网络知识和操作技能，能够及时获取网络信息资源并有效整合到所教课程的教学中，利用现代化信息技术丰富和改革教学内容、方法和手段，培养学生主动获取知识信息和解决问题的方法，提升学生高层次批判性信息思维能力和创新能力，不断提高教学质量[6]。为提高专业课教师信息技术能力，中山职业技术学院定期组织教师进行培训；组织教师开展课程信息化改革，制定激励政策鼓励教师开展信息技术与学科深度融合教改，开展教师信息技术能力竞赛等。
（2）理性认识图书馆员的作用，加强馆员与专业教师合作
图书馆是高等院校的信息资源中心，是为教学、科研服务的学术性机构，也是高等院校信息化和社会信息化的重要基地。国家教育部2002年2月颁发的《普通高等学校图书馆规程（修订）》明确规定：“开展信息素质教育，培养读者的信息意识和获取、利用文献信息的能力”是高校图书馆的主要任务之一。但由于馆员知识结构、综合素质偏重于图书馆素质与技能，不具有专业知识和背景，不具有培养学生岗位信息技术职业能力的优势，所以难以将培养学生岗位信息技术职业能力的重任交由图书馆员承担。但是Christine Black[7]等提出的图书馆员――教师合作模型中阐释了馆员和教师合作的方法，使得图书馆员能够加入到信息技术培养过程中。图书馆员应该主动寻求与专业课教师的合作，增加对合作教师及其课程的了解，理解教学内容并准备充分的信息资源，以满足合作教师教学的需要。合作的形式可以采用多种方式，如：开设常用课程制作软件使用方法指导讲座，就Internet在特定学科中的应用对教师单独加以指导，为教师介绍新的信息源，帮助教师建立教学或个人网站，帮助教师访问、利用电子期刊全文数据库，指导教师实现电子资源共享等。
（3）营造良好的校园信息化环境
营造良好的校园信息化环境是高等职业院校对学生进行信息技术职业能力培养的一条重要途径。高等职业院校要加强校园信息基础设施的建设力度，营造良好的信息化环境，满足学生信息活动和信息素质培养的需要。首先，要加强信息资源建设。其次，重视现代化信息技术环境的建设，完善多媒体教室、电子阅览室、数字图书馆、校园网络等硬件环境，不断提高教育的信息化水平。还要充分利用网络、广播、宣传栏和期刊等宣传渠道营造岗位信息技术教育文化氛围，增强学院和学生对岗位信息技术职业能力的认可，激发学生学习信息技术的潜能。
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【关键词】数控机床维修任务驱动理实一体化三级递进
【中图分类号】G【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2012）10C-0142-03
目前，我国已经成为数控机床的最主要的生产国和消费国。数控机床的广泛使用，一方面提高了我国产品的生产质量，与此同时，也带来了数控机床的维修和维护的问题。据统计，我国数控机床的开工率不高，主要原因是数控机床维修力量薄弱。
数控机床是机电一体化在机械加工领域中的典型产品。它是将电子电力、自动化控制、检测技术、计算机、机床、液压、气动和加工工艺等技术集中于一体的自动化设备，因此合格的数控机床维修人员必须是集上述技能于一身的综合性人才，这决定了数控维修人才培养的困难性。因此寻找一种符合企业需要、学生易于接受的数控机床维修教学法至关重要。通过与企业合作，利用企业的工作任务，探索符合企业要求的数控机床人才的培养方法，学生在企业工作后，证实了该力法的可行性。
一、工作任务驱动教学方法
近年来，理实一体化教学由于其具有将理论教学、实践教学、生产、技术服务融于一体的优点，逐渐被各个院校所认同。针对数控机床维修方面的教学尤为重要，一方面由于数控机床的控制原理的复杂性，涉及知识的多样性，造成学生感觉抽象难懂，单纯的理论教学或实践教学无法实现理论指导实践、实践强化理论的目的；另一方面传统的教学方式也造成了教学内容与工程实际脱离，由于教学内容来源于现有的课本，与工程实际的距离大，造成学生“学与用”的不统一，学生不满意，企业也不满意。因此探索符合企业要求的教学方法成为必然。
进行理实一体化教学需要具备的条件和注意事项，已经有许多论述，例如教师的双师素质、课程教学计划的修改、设备的供应等。但是理实一体化教学的具体实施过程和相应的注意事项论述较少，尤其针对数控机床故障诊断与维修教学尚未在文献中发现完整的论述，本文针对这个问题主要论述。
为了解决理论和实践的脱离，学校教学与工程需要的脱离，本院教师经过在上汽通用五菱公司、玉柴机器有限公司等大中型企业调查研究，与企业技术人员、行业专家协商、探讨，终于探索出了一条行之有效的“工作任务驱动”的理实一体化的教学方法。
二、工作任务的选取
通过与企业技术人员和行业专家的研讨，分解了数控机床维修技能相关的知识点，然后按照技能需要选取典型的、具有代表性的工作任务。
数控机床是机电一体化的典型产品，维修时涉及以下能力：
①机械拆卸、装配、调整和精度检验能力；
②电气线路的检测、安装和调整能力；
③PLC程序的编制、调整和应用PLC诊断故障能力；
④机械电器联调能力和故障诊断能力。
对应上述能力要求，结合企业实际遇到的工作任务，将工作任务分为机械结构拆装及精度检验，电气线路拆装、调试及故障诊断，PLC程序控制原理分析、程序编制及程序调试等三个大类，然后针对每个大类，选择如表1所示的典型的、具有代表性的工作任务。
三、任务驱动教学过程的开展
每一个任务均采用“三级递进”的技能培养过程，分为技能认知、技能认同和技能熟练几个步骤。
（一）技能认知阶段
技能认知阶段是学生对技能的感官了解阶段。
1.阶段目标。
此阶段主要是对技能进行初步的认知，主要是了解技能关联的机床单元在机床中的作用，包含的内容。
2.教学组织。
教师提出项目，然后带领学生到实训机床前进行实地观察，从感官上了解项目的内容和技能要求。如进给传动机构拆装及精度检验项目，学生首先观察进给传动机构的组成、结构、安装方式，教师开动机床演示进给机构的工作过程，从而使学生对要解决的技术问题有初步的认识。
（二）技能认同阶段
技能认同阶段是学生在理论上全面分解技能、熟悉技能的阶段。
1.阶段目标。
本阶段锻炼学生自主学习、自主分析问题、从理论到实践解决问题的能力，实现对技能从理论到实践的认同。具体是指针对每一项目，教师将项目分解为若干问题，学生通过自主查找资料、小组探讨和小组协同实践解决上述问题，从而初步形成这一方面的技能。针对项目问题的分解举例如下。
进给传动机构拆装及精度检验项目提出如下问题。
①滚珠丝杠螺母幅的结构与普通机床丝杠传动结构的区别；
②滚珠丝杠螺母幅的支撑方式包括哪几种，分别适应何种机床；
③安装滚珠丝杠螺母幅要保证集中精度，如何检验；
④安装角接触球轴承的注意事项；
⑤滚珠丝杠螺母幅的间隙如何消除；
⑥制定滚珠丝杠螺母幅的安装工艺。
2.教学组织。
（1）问题解决方案的分析。
将学生进行小组划分，采用“思考帽”管理思维法协调小组人员的思路，保证每个人都能够独立自主地思考问题。具体做法是：按照“思考帽”方法的要求，6个学生分为一个小组。小组成员中戴“蓝色帽子”的小组成员担任组长，对问题进行观察和总结；戴“黄色帽子”的小组成员对问题提出积极的并且有建设性的意见；戴“黑色帽子”的小组成员对问题提出谨慎的并且带有批判性的意见；戴“绿色帽子”的小组成员对问题提出具有创新的意见，分析是否有更好的解决问题的办法；戴“红色帽子”的小组成员对问题的意见来自于自身的直觉和感性，而不做理论的分析；戴“白色帽子”的小组成员对问题提出具有客观的并且具有实际例证的意见。通过6个人的协同工作，对提出的问题得出合理的解决方案。
例如，在解决“滚珠丝杠螺母幅的间隙如何消除”的问题时，“黄色帽子”的小组成员提出采用预紧的方法消除间隙，指出由于滚珠丝杠螺母幅与轴承传动有相似之处，可以采取相似的预紧方法。戴“黑色帽子”的小组成员指出实施预紧的方法是好的，但是轴承在安装后是固定不动的，而滚珠丝杠螺母幅中螺母是在丝杠上不断移动的，因此可行性不强。戴“绿色帽子”的小组成员指出根据普通车床的丝杠螺母间隙的调整方法和查阅资料后分析，可以采取双螺母结构进行预紧，进一步给出了建设性的意见。以此类推，其他小组成员依次给出自己的建议，最后戴“蓝色帽子”的小组成员作为组长对本组成员的探讨意见进行总结，得出结论，提交老师。
小组成员通过自主学习并协同工作，加上教师的指导，得出问题的解决方案，锻炼了独立分析问题、互助协作和自主学习的能力。
（2）问题的实践锻炼。
问题虽经上述分析，但实践情况是否如此，还要经过实践的检验。因此小组成员针对实际机床进行亲身实践。实践过程分为两个步骤：第一步，利用虚拟软件在计算机上对问题涉及的机床结构进行模拟拆装操作，解决拆装工艺问题，并验证小组分析得到的方法的正确性；第二步，根据得到的拆装工艺对实际机床进行实际拆装、调试，锻炼学生的动手能力，并验证拆装工艺的正确性。
通过上述实践过程，验证了理论，锻炼了实践能力，基本上实现了技能从理论到实践的认同。
（三）技术熟练阶段
技能熟练阶段是熟悉理论、熟练技能的过程。
1.阶段目标。
①熟悉理论；
②熟练操作技能；
③熟练工具的使用；
④具备独立解决简单实际问题的能力；
⑤积累经验。
2.教学组织。
此阶段主要是学生解决实际问题的阶段，教学组织主要注重应用理论分析问题，学生熟练技能，形成职业行为规范，进一步锻炼协作能力。本阶段对任务进行分解，形成不同的细分工作，然后由小组成员承担不同的细分任务，协作完成任务。完成一次后，小组成员间互换角色，然后再次进行工作，不断轮换，达到每个学生技能的熟练。
例如，在进行数控机床电路拆装工作时，工作任务细分为接线、掐线、查看电路图、接线质量检查等不同的内容，因此小组成员分别担任接线员、掐线员、电路图分析员和接线质量检查员，协作完成任务。完成一次任务后，小组成员互换角色，实现每个人都能完成所有的任务。又如在机械拆装工作中，把工作细分为工具管理、零件拆装、分体零件记录、零件测绘、精度检验等部分，小组成员分别担任工具管理员、零件的拆装人员、拆下零件的记录整理员、零件测绘员和精度检验员。同样是协作完成一次完整的工作后，成员间互换角色，再次工作，实现每位成员技能的熟练。
整体完成后，教师会给出一些故障，由小组成员共同协作解决，确保学生一方面了解本部分的常见故障，同时锻炼学生综合应用知识解决问题的能力。为了确保学生真正理解故障，清除故障产生的原理、分析过程、故障的定位方法和检测方法，故障解决后学生要写出上述内容，教师根据学生的书写情况，分析问题，找出不足，加以解决。
四、过程监控
“工作任务驱动”理实一体化教学效果的实现除了按照上述方案精心组织外，还需要完备的过程监控方案，以便及时地发现学生学习过程中出现的问题，并及时地解决。经过经验总结，采取的过程监控措施如下：
①根据每个工作任务，教师提出不同的问题，每个同学工作过程中思考问题，并得出自己的分析，然后小组成员间交换各自的意见，然后形成统一的答案。
②每两个小组安排一名教师在工作过程中进行指导，及时解决问题，同时对发现的问题进行汇总，然后工作期间或工作后进行集中讨论和讲解。
③每个工作任务完成后，安排以小组为单位的答辩过程，教师或其他小组提出问题，以此检验每个小组对知识的掌握程度。
④在每一个工作模块完成后，安排实操和理论相结合的考核，检验学生对知识的掌握程度。
五、注意事项分析
一是理实一体化教学必须体现理论和实践的结合，必须精心地安排教学内容，确保理论教学与实践教学的统一。
二是理实一体化教师必须具有坚实的理论基础和实践技能，即教师必须具备“双师”素质。
三是选取的教学任务必须有代表性，数控机床的复杂性决定了工作任务的多样性，因此必须选择有代表性的工作任务进行教学。
关键词 理实一体化 教学改革 课程设置 双师型教师 数控
中图分类号：G642 文献标识码：A
Reform of Strengthening CNC professional Theory and Practice Integration Teaching Mode
——Responding to Shanghai Vocational Mechanical Professional Teachers' Ability Contest
Abstract This paper takes CNC technology professional as the object， elaborated the importance of theory and practice integration， combined with curriculum reform on the real integration of pedagogy in implementation of the training environment， curriculum， supplementary materials， teachers practice and study， summarize the difficulties encountered in the reform.
Key words theory and practice integration； teaching reform； curriculum setting； dual-teacher； digital control
2012年5月，上海市教委主办的高职机械类专业教师教学能力竞赛，其目的是提高上海市高职高专数控专业教师的教学能力，落实专业教学改革工作的目标。教育部近年投入大量资金在高职院校，目的就是为了加强实施理实一体化教学改革。市教委通过这次比赛，了解各大高校对于理实一体化教学改革的实际情况。
1 理实一体化教学的重要性
高等职业教育的宗旨是培养具有相关专业理论知识和熟练操作技能的，适应生产、经营、管理、服务等第一线的应用型、技能型人才。理实一体化教学，通俗的理解是将理论教学与实践教学融为一体，有助于教学质量的提高和技能型人才的培养。同时，理实一体化教学是理论教学和实训教学的整合，有利于合理利用资源，是一种值得提倡的融知识传授、能力培养、素质教育于一体的教学模式。针对当前高职教育的发展状况，理实一体化教学势在必行。
近几年，伴随着生源的滑坡，三校生和高中生基础条件层次不齐，有的已具备一定的实践经验和技术技能，有的则对设备和工具茫然无知，对于教学而言也是个考验。面对这些来自不同层次的学生，就要采用非常化的教育。我校一直以来贯彻的教学方针：基础适度、以德为本、强化应用、突出技能。
自2007年开始，我校成立了由理论教师和实训教师组成的数控工程系，承担该专业的教学任务和教学改革。教研室针对学院现有设备、师资和学生情况，制定了新的教学计划，开展一体化教学模式的教学改革。在教学内容上，将理论知识与实训合二为一，组成新的模块进行教学。教材是理实一体化教材或校本教材，而不是分成理论和实训两本，从而在教学内容上达到了统一；在教学时间上，打破专业理论课与实训课相对独立的安排，统一定为“理实一体化课程”；在教师配备上，理实一体化课程均由兼具理论和实训资格并且具有相关职业技能水平的教师担任；在教学方法上，由师生双方共同在实训教室，围绕课题模块边教、边学、边做来完成，教师多采用“项目教学法”、“行为引导法”进行教学，教法灵活，形式多样。这种教学模式可以较好地解决理论教学与实践教学脱节问题，增强教学的直观性，提高学生的学习积极性和职业能力，充分体现学生的主体性作用。
2 我校数控专业理实一体化系统的建设
理实一体化教学系统建设主要包括理实一体化实训中心建设、理实一体化课程整合、理实一体化配套教材编写（校本教材）、“双师型”师资队伍培育等。
2.1 理实一体化实训中心建设
我系在国家教育部和学校的大力支持下，前后共投入500多万元，根据职业技能大赛和技能鉴定的要求，同时借鉴其他优秀院校的经验，经过几年的时间，购置了大量市场主流机型的实训设备，建起了比较完善的普车、普铣、数控加工、线切割、钳工、PLC、维修电工、数控维修、CAD等实训室，建起了综合的实训中心。并且在各个教室安装投影仪等设备，组成多媒体教室。夯实了我校数控专业进行理实一体化教学模式建设的基础。确保一体化课程教学改革的顺利进行，实现真正意义上的理论教学和实践教学融为一体、彼此渗透、相互促进。实践表明：基于理实一体化教学基础上的人才培养效果取得了极大的成功。无论是学生对老师教学的满意度调查、毕业生的专业综合素养或是社会用人单位对我校数控技术专业人才培养效果的高度评价等各方面均充分体现了进行理实一体化教学改革的成效，也验证了数控技术理实一体化教学中心设计的科学性。
2.2 核心专业课程的一体化整合
理实一体化教学课程整合的基本要求是：加强理论与实践的结合，紧扣人才培养方案，打破传统教学体系的框架，以企业需求为主线，以职业技能要求为根本，将整个教学内容进行整合。首先，将数控机床与编程、数控加工实训整合为数控加工编程与操作一体化课程。该课程是数控技术专业的核心技能课程之一，教学方式为理论讲授与实践操作交叉进行。主要讲授数控车床、数控铣床、加工中心手工编程与操作的基本知识，数控加工的工艺分析与数值处理、以及电火花、线切割机床的操作与编程。其次，将CAD/CAM技术、数控加工工艺、CAD/CAM实训整合为CAD/CAM技术应用一体化课程。该课程是本专业领域最为核心的课程，主要讲授CAD/CAM系统的基本原理和构成，典型软件的应用（三维造型，加工工艺，刀具路径的生成，加工仿真，后置处理、生产加工等）。通过这门课程的学习，学生们必须达到获得数控编程工艺员职业资格认证的水平。这门课程整合后的最大特点就是紧密联系生产实践开展教学，做到学以致用、体现以学生为主体、以能力本位为主导的一体化教学准则。再次，将数控机床原理与结构、数控机床控制系统与维护、数控机床故障诊断与维修实训，整合为数控机床原理与维修一体化课程。数控机床的原理、结构、维护等相关知识和技能是数控技术专业的重要教学内容，鉴于高职生源质量的层次较低以及高职教育的特色与指导方针，此类课程不适宜在基础理论的内容方面潜入太深，而应当依据职业定位和社会需求，做到学为所用、学能所用。
2.3 理实一体化配套教材编写
理实一体化教学要有与专业和规模相配套的教材。传统的教材一般都强调理论的全面性和系统性，不能适应理实一体化教学的需要。理实一体化教材要摒弃传统的专业教学课程方案，根据教学目标和任务，将各个知识点分解实践训练任务，有计划地开展技能训练。在训练中让学生知其然。教师将学生实践中出现的问题，用专业理论知识来加以解释，使学生知其所以然，从而实现理论与实践的有机结合。
在借鉴先进的职业教育理念、模式和方法的基础上，结合我校的实际情况，对数控技术专业原有的课程结构、体系、内容和教学方法进行改革，组织教师编写了一套以项目为引导、以任务为驱动的理实一体化校本教材。这几本教材突破了传统的教材重视理论的全面性和系统性的课程体系。以能力为本位，以职业实践为主线，以任务驱动为主体，对课程内容进行创新整合，根据企业用人的具体要求和学校的实际情况，结合学生的个性发展需要，对教材内容进行必要的取舍与组合。对内容的深度和广度进行适当的调整，结合“双证融通”的人才培养模式，把职业资格标准融人校本教材中。将数控技术应用人才培养标准按照职业特定技能标准、行业通用技能标准、跨行业职业技能标准和核心技能标准四个模块来设计，将“综合性”与“职业性”有机统一，针对中等职业学校的培养目标，降低专业理论的重心，突出与实践技能相关的必备专业知识。校本教材充分体现了“教、学、做合一”的职教思想，学生将来做什么，学生要学什么教师就教什么。通过实践，这套校本教材理论知识删繁就简，通俗易懂，实践技能便于操作，实用性强，深受教师和学生的欢迎。
在理实一体化教学理念、形式和方法的基础上，结合我校实际状况，对数控专业核心课程的结构、体系、内容和教学方法进行革新，组织一批骨干教师编写适合我校实际情况的理实一体化教材（即校本教材）。具体编写情况如表1：
2.4 “双师型”师资队伍的培育
在此次比赛中，各大院校的教师都发挥出自己的才华，体现出“双师型”教师的深厚功底。教师在教学过程中反映出该校理实一体化教学的水平。如果还是理论老师上理论，实训老师指点实训的教学形式，那么理实一体化教学似乎空谈。
理实一体化教学需要的是“双师型”教师，“双师型”教师是指那些能够把专业理论与生产实践有机地结合起来，高效率地教会学生的教师。双师型教师必须具有综合职业能力，解决生产中的实际问题。综合职业能力不仅是操作技能或动手能力，还包括知识、技能、经验、态度等为完成职业任务所需的全部内容。理实一体化教学要求上专业课的老师走上讲台就能讲出为什么、是什么、解决其原理，走下讲台到实训场所能亲自动手指导学生、做演示、参加实训操作，所以建设一支既能胜任理论又能指导实训操作的“双师型”教师队伍是实施理实一体化教学的关键。
数控技术专业理实一体化教学过程中将理论与实践结合起来，与教学、课程相关的所有授课内容均由一位教师担任，教师可根据教学计划要求，准备教学课题，对课题中理论、实操、仿真软件的比例、教学手法、教学形式等可根据学生以及教学条件的具体情况加以调整，以收到最佳的教学效果。
学校为了培养一批优质的“双师型”教师，制定了培养计划。包括组织教师参加能力竞赛，鼓励教师参加专业技术能力的深造，每学期都派老师去企业进行专业实践的锻炼。目前我校数控专业“双师型”教师占总教师人数比例已达85%以上。
3 理实一体化教学改革遇到的困难
理实一体化教学改革的实践与探索，为我校的职业教育发展积累了宝贵的经验。同时在教学改革中也存在着许多困难。（1）数控专业课改实施难，包括：资金投入大、设备维护任务重、安全隐患大、教学环境差；（2）专业基础课的课改还不尽完善；（3）评价体系还不够全面。
【关键词】工学结合；教改实践；人才培养模式
国内外实践证明，“工学结合、校企合作”是职业教育人才培养的有效途径。目前我国技工院校在“工学结合、校企合作”人才培养模式探索与实施过程中，两个很关键的问题制约了该模式向纵深发展。第一个问题是由于多方面因素导致企业参与的积极性不高。目前我国就业市场尚不规范，劳动力供过于求、政企体制问题等因素导致企业对校企合作积极性不高，很多校外实训基地实际上仅能进行参观式的实习，导致工学结合程度不够深入。第二个问题是指导实习的教师积极性不高。部分教师甚至认为把课备好、上好就行，工学结合、校企合作是学院领导的事情，与他们关系不大。在教学过程中，部分老师仍然忽略学生在教学活动中的主体地位，忽视了学生职业能力的培养，不能把教学与实践有机结合起来。针对以上问题，本文以山东省重点建设专业——模具设计与制造专业为研究对象，充分利用学校和企业两种不同的教育环境和教育资源，通过学校和企业的双向互动和长期合作，将在校的理论学习、基本训练与在企业的实际工作经历有机结合起来，提出工学结合、校企合作人才培养模式，并在实践中取得了明显成效。
一、实行“工学交替”教学模式，促进职业院校学生的全面发展
探索校企合作、工学结合的人才培养模式，实行工学交替的教学模式符合职业教育发展的内在规律，是全面贯彻党的教育方针、加快职业教育发展的需要；是坚持以就业为导向、深化职业教育教学改革、提高职业教育质量的需要；是帮助学生、特别是贫困家庭学生成才就业的需要。工学交替也是国际职业教育发展的一条成功经验，德国的“双元制”职业教育模式以及丹麦等国家实施的“现代学徒”制度，实质上就是校企合作、工学结合的人才培养模式和工学交替的教学模式。
工学交替的教学模式要求学校根据市场发展的需求筹划，将教育规律、经济规律及社会发展规律结合在一起，增强学校的经营意识和经营能力。学校要与企业建立特别紧密的关系，要主动贴近企业。重点工作是坚持以学生为本，对学生进行服务意识、职业道德的培养，强化学生服务行业、服务企业、服务社会的意识。构建德育网络，坚持以成型、成人、成才为主线，以成熟、成事、成功为目的，树立学生的自信心和自豪感，使学生成长为充满自信、追求成功的职业人，实现全面发展。
二、加大针对于传统课程改革力度，探索基于工作过程的项目课程
基于工作过程的项目课程是以通过对工作过程的系统化分析所获得的工作项目为单位设置课程，并组织课程内容的职业教育课程模式。为落实高技能才培养目标，本专业开发了《数控技术应用》、《模具设计与制造》、《数控铣床编程与加工》、《模具零件制造技术》等基于工作过程的项目课程，课程与生产性实训有机结合，加大课程改革力度，项目课程教学主要围绕工作任务完成的过程来展开。项目课程教学通过描述工作任务、教师演示，并讲解相关理论知识、学生动手制作和师生总结与评价四个步骤，最终要达到能力要求。这比传统课堂教学更直接、更具体、更有说服力。以《数控铣床编程与操作》教学——“零件轮廓的铣削加工”为例，要求学生会工件加工工艺分析和零件的程序编写。通过亲手仿真操作使学生具备从事本职业的高级技术应用型人才所必需的识、绘图能力、零件加工工艺分析和程序编写的能力；同时培养学生爱岗敬业、严谨细致、探究务实的职业精神和技术意识。把职业资格证书的训练内容纳入项目课程及生产性实训之中，通过技能训练，经过山东省技能考核网的考核，由山东省技能鉴定中心颁发职业资格证书，使学生学习积极性和学习效果有了明显提高，职业资格证书获取率和就业率达到了95%。
三、积极围绕“学以致用”的理念，编写理论实操一体化教材
教材编写要根据工作岗位，结合典型工作任务，围绕“学以致用”的办学理念，以“工学结合、项目引导、‘教学做思’一体化”为编写原则，要简明扼要，通俗易懂，尽量采用图示、表格、文字等多元表达形式，切忌长篇大论、文字冗长繁杂。应着力开发基于工作过程的学校自编教材，开展配套的课程数字化资源建设。目前该专业完成了《数控编程与操作》、《数控加工工艺》、《模具零件制造技术》等具有本院特色的企业岗位培训自编教材，实践一条独具特色的“工学结合”的实训教学之路，对形成自己特色的实践环节有十分重要的意义。
四、创建双向考核认证制度，实行考核和教学方法双改革
双证认证制度就是要求毕业生在获得学历证书的同时，获取职业资格证书。双证书制度是提高学生职业素质和就业竞争力，实现职业教育与劳动对接的重要举措，也是以就业为导向的办学的必然要求。应将职业认证纳入教学计划，学校建立职业资格鉴定站（所），为职业资格认证积极创造条件。
改革考核方式和教学方法。考核方式应以岗位需求作为质量考核标准，可以采用多元的考核方式。实际教学中，要强化过程考核，可以尝试用职业资格考试取代传统的考试；上岗达标测试取论考试；完成规定项目取代课程的考试。教学方法的改革应推行项目管理教学法、行为引导法、激励教学法、案例教学法、情景教学法、仿真模拟教学法等，把学生置于主体地位，调动学生自主学习的积极性。
五、注重在职教师师资力量的培养，构建“双师”结构的教学团队
工学结合、校企合作人才培养模式实施的关键，是要有一支能够“工学结合”的教师队伍。教师是实践教学的组织者和指导者，实践教学师资队伍建设既是开展实践教学的重要保证，也是拓宽专业实践教学的基础。因此，建设一支高水平的师资队伍是搞好实践教学改革的关键。为了解决师资队伍建设的问题，一方面我院每年定期选送专业教师到有关院校培训学习，以提高教师的专业理论知识，并且积极鼓励教师到企业参加生产实践，以提高教师的实践能力。另一方面，从企业聘请了一批经验丰富、技能过硬的专业技术人员、管理人员担任兼职教师，形成了一支以专职教师为主、专兼结合的高水平的“双师型”教师队伍，基本满足了实践教学改革的需要。
六、密切校企关系，为实施工学结合人才培养模式构建专业实训基地
目前存在的主要问题我院机械类专业含机电、机械、数控、模具、汽车等相关专业。目前，毕业设计中存在的主要问题有以下几种：
1.关注点不一样，学校和学生意见分歧由于教育行政部门每年都要对毕业论文（设计）进行抽检评优，所以学校很紧张，万一结果不好，影响学校的声誉。但现状是，机械类专业绝大多数学生从第5学期中后期开始进行顶岗实习，而且大部分从事的是机床操作和产品检验、包装等工种，没有太多的技术含量，与“设计”无缘。少部分学生在产品销售岗位实习，还有部分在售后服务岗位实习，与“设计”关系都不大，学生看不到毕业设计对他们将来的工作有多大作用，他们更关注的是就业。因此，没有太大的动力去认真地搞毕业设计。由于学校对老师有要求，老师本意当然想认真地指导学生，可是学生在顶岗实习阶段，不能与老师经常见面，有的根本见不了面，只能通过电话、网络沟通，学生上网不便，邮件也说不清楚，老师只能过一段时间督促一下，指导效果大打折扣。
2.毕业设计所需信息和资料难以搜集，影响进度毕业设计阶段，学生都在企业顶岗实习，企业没有专门的提供给学生的图书馆、机房、网络、实验室等毕业设计所必须的基本条件。学生对相关专业资料的搜集、分析、利用等能力相对较弱，这些资源的缺乏令学生在选题、开题和具体实施阶段显得无从下手，只能胡乱参照往年或网上资料相关题目。例如，机械类专业学生中期检查交上来的题目大多是轴类、箱体类、圆盘类零件的加工工艺及数控编程、各种零件的模具设计、各种普通机床经济型数控化改造、电梯和机械手、水位、各种生产线等的PLC控制、机床夹具设计、机械设备的故障诊断与维修等等，题目有的大而空，有的是课程设计内容，有的是教材上的实例。学生撰写论文时参考教材或网络公开资料过多，没有什么数据支撑，也没有什么自己的观点和实际作品，谈不上论文的质量及学生水平的提高。
3.学生方面的原因江苏省这几年的高职招生，有提前单招，有注册入学，还有中职对口单招，最后，通过真正参加高考录取的考生，所占比例已经较少了。即使是这些学生，录取的分数也很低。而且，江苏省录取的总人数已经超过了报考学生总数，基本上只要想上学，都能上。所以招进来的学生的知识基础较差，学习兴趣不高，水平和能力又参差不齐。毕业设计和顶岗实习时间重叠，绝大部分学生是自己通过人才市场选择的实习企业，岗位要求学生和正式用工一样的工作时间和强度，学生每天上8小时甚至12小时的班，有的企业两班倒，有的三班倒，没有精力再去搞毕业设计。另一方面，在学校的前两年，也没有好好学习专业知识，造成很多学生不知道毕业设计要做什么，怎么做。老师给学生的课题，学生做不了，学生自己定的题目，又很不恰当。勉强写出的论文不规范，文字欠通顺，表述设计意图和设计方案逻辑性不强，质量很低，有的直接抄袭论文或干脆购买，没有起到培养综合能力和科研水平的目的。
4.指导老师方面的原因由于学生多而专业教师少，教师的指导工作量过大，一般平均每位专业教师要承担十多个学生的毕业设计指导，学生远在四处各地，老师无法对学生进行细致、系统和及时的指导和检查。而且本身又有繁重的教学工作，老师的精力跟不上。另外，各个学校重点关注的是招生就业，使得老师可能不太重视毕业设计工作，不愿多花时间与精力。从教师本身来看，高职院校的年轻教师很多是刚从学校毕业的，没有实践环节，只能照本宣科；年长教师，没有知识更新的再教育环节，对新技术不太了解。老师自己实践水平不高，给学生的选题，为回避实践环节，很多选择了与工程实际相脱离的综述类题目或计算机仿真题目。这些都使毕业设计指导工作难度增大，难以保证质量。
二、对策分析
1.提前启动毕业设计工作在人才培养方案中，将各主要专业课程向前两学年转移，减少第三学年的计划课程。第五学期初开始毕业设计，包括落实任务、查阅资料，掌握毕业设计的基本程序、要求，完成毕业论文的总体框架设计。学生在校完成毕业论文总体框架后，到企业、实习基地边实习边做毕业设计，更有针对性，学生不再感到茫然。
2.充分利用毕业顶岗实习到用人单位进行半年以上顶岗实习，是高职院校落实《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》（教高[2006]16号）文件精神，大力推行“校企合作、工学结合”，突出高职教育特色，改革人才培养模式的重要举措。这几年，我院机械类学生的顶岗实习已提前至第5学期的下半学期，由于企业对技能型人才的需求较旺，所以，绝大部分学生自己都能较容易找到相关实习岗位。学生带着各自初拟的毕业设计课题，分散到不同地方、不同部门进行毕业实习，这种分散实习的方式不会影响企业的生产秩序，比较容易被企业接受；还有部分学生，在第3或者第4学期已经选择了进入与学校签有合作培养协议的“订单班”学习，我系有“上海鸿得利”、“富士康”、“亿滋”、“无锡松下”等众多订单班，学生完成基本专业知识学习后直接进入这些单位顶岗实习。毕业设计的内容与实际所从事的岗位联系，如果与初拟的框架有冲突，可再作研究内容和方法的调整，甚至重新开展课题研究。做到理论联系实际，提高学生的解决实际问题能力，提高毕业设计的质量。
3.校企共同指导学校自己聘请公司的技术人员做企业兼职指导教师，实现校企共同指导毕业设计。校内指导教师主要负责毕业设计规范化指导，负责过程管理，制定毕业设计流程，对毕业设计的各个环节进行监督检查，对后期的毕业论文的撰写进行指导和审核。保持与企业指导教师、毕业生的联系与沟通。企业的指导教师负责具体的技术、内容指导，提供企业相关资料以及学生与实习企业合作环境的协调。学校应支付企业导师一定报酬，同时，企业导师参与答辩要占到一定比例。我院建立了顶岗实习管理平台，要求学生顶岗实习期间至少每周写一次周记，每个周记提出一个工作问题，解决一个工作问题，学习一个工作中需要的新知识点，详细记录，并报告指导教师，指导老师进行点评、指导，随时关注学生动态，及时解决学生在实习过程中遇到的问题。另外，学生还要完成手写的实习报告，也按周填写，学生的企业指导老师，对学生一周的工作进行评价、总结.
4.丰富毕业设计课题来源
（1）指导教师的科研课题。此类型题目所占比例呈逐年上升趋势。原因主要是近几年学校科研环境的改善及本系教师队伍的完善，科研项目逐渐增多，项目层次包括院级、市级、省级、国家级。
（2）依托技能竞赛及各级各类创新创业大赛开展毕业设计的实践活动。鼓励学生积级申报江苏省大学生实践创新项目，参加大学生机械设计大赛、自动化生产线安装与调试、汽车维修、汽车营销、数控操作大赛、大学生创业大赛、职业规划大赛等。毕业设计开始时间可以依据竞赛时间进行调整，毕业设计可以以综合性竞赛项目实物作为成果，由竞赛辅导教师兼任毕业设计指导教师，对学生在前期创新过程中的作品进行完善和理论升华。通过技能竞赛学生熟练了技能，树立了竞争意识、团队意识，更尝到了学习技能、精通技能的甜头。
（3）学生自己确立的课题。题目主要来自毕业顶岗实习或者将要就业的单位，收集与实际工作相关的资料，在导师的指导下确定毕业设计题目。这说明学生下企业顶岗实习为毕业设计的选题提供了大量的专业实践机会。对于部分搞不了设计的学生，要求他们将实习体会写下来，形成实习报告。
（4）模具、数控、机械、机电专业跨专业整合，开展任务驱动、项目导向的毕业设计课题探索，使学生综合能力与素质得到全面提升。
（5）参与教师的教学活动。学生参与教学课件的制作，如机械设计基础、液压与气动技术、夹具设计、数控编程、模具设计等课程中的动画、视频的制作。既巩固了所学专业知识，又熟练掌握常用软件的操作，为将来的工作打下了良好的基础。
（6）不断完善毕业设计课题类型，开设毕业设计指导课程。经过这几年的实践总结，我们大体上把机械类高职毕业设计的类型分为以下几类，同时，我院已开设指导毕业设计的相关课程或讲座。1）工艺夹具类。此类主要完成各种零件的加工工艺编制及加工零件所需夹具的设计。2）数控编程类。主要完成零件的加工工艺编制及数控编程，可以和机械设计类结合，以团队的形式，完成机构的设计、机构零件的数控编程、加工。3）注塑、冲压模具类。主要完成各种注塑、冲压模具设计。4）机械设计类。减速器、机器人、机械手、各种泵、控制装备、农业机械、汽车、液压系统及各种设备的设计。5）机床类。机床主传动系统及进给系统设计、钻床、铣床、组合机床设计，也可以利用学校的金工实习车间进行各类机床的拆装、测绘训练。6）机械类课程图形库、动画库、试题库建设。7）机电一体化类普通车床数控化改造及各种设备的PLC控制系统设计。8）机电设备或生产线故障分析与诊断。
（7）答辩形式多样化。答辩可以采取多种形式，答辩地点可以选择校内的多媒体教室、实训室，也可以搬到校外学生顶岗实习的企业现场，邀请企业指导老师、技术人员、学生的同事一起参加答辩；答辩形式可以是陈述性答辩，也可以是作品展示性答辩；团队项目，可指定一人进行答辩。要保证各类形式如实习报告类、调查报告类、市场调研类、创业计划类、售后报告分析类、设计类都可以参加答辩。
三、总结
根据上面分析，现在的毕业设计质量较难保证，而现有国情下高职毕业设计暂时无法替代。但是，毕业设计也应随着形势的发展进行较大程度的改革，否则，不能发挥起应有的过渡桥梁作用，有以下几点值得思考：
（1）是否能强化课程综合实训和课程设计，淡化毕业设计。例如机械设计基础课程结合CAD/CAM课程进行综合实训；液压与气动技术、机械制造基础、PLC等进行课程设计；数控编程与操作理论课程结合实训进行典型零件的数控编程与加工训练。这样的训练更扎实，更有实效。
（2）毕业设计过程要增强学生对毕业设计的认识、让学生明确其目的和意义。
（3）毕业设计是一个综合训练的环节。完整的毕业设计过程应该包括专业实习、文献检索、题目选择、资料收集整理、大纲拟定、试验数据获取、理论计算、论文写作与论文答辩等环节。这些环节能使学生受到完成一个实际项目所必需的综合基本训练，对学生将来的工作和可能情况下的深造意义非凡。
