時間：2022-05-31 17:20:00
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇電氣動實訓總結，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
摘要：職業學校的教育是以創業為導向的教育，具有實踐性的特點。為提高職業學校學生的職業能力，應以理論知識為基礎，加強實訓課的實踐教學。本文闡述了項目教學法在液壓與氣壓傳動實訓課中的具體的應用。
關鍵詞 ：項目教學法?液壓與氣壓傳動?實施
職業教育的特點就是培養符合現代經濟社會的技術人才，按照陶行知先生的理念就是“生有利之物”與“生有利之事”，也就是說為社會與人群生產物質財富，培養為社會與人群服務的技術本領，他的“行知合一”“教、學、做合一”“手腦聯盟”的觀點強調了“做”的重要性，是知識轉化為能力的有效途徑。中職學校的技能實訓課是學生把所學的理論知識通過應用與遷移轉變為技術能力的有效途徑。
液壓與氣壓傳動課程是機械類專業學生必修的專業課，通過學習使學生獲得關于液壓與氣壓傳動的基礎知識。該課程的特點是實踐性強，與生活、生產關系密切。筆者所在學校添置了4套集液壓、氣動、液壓仿真技術及PLC電氣控制于一體的THPHDW-1型實訓系統，通過實訓，培養學生液壓泵站安裝與調試、液壓系統組裝與調試、氣動系統安裝與調試、電氣控制技術、PLC應用技術和液壓與氣動系統運行維護等職業能力。
一、項目教學法的特點
在實訓課教學中，應用較多的是項目教學法。項目學習是讓學生圍繞具體的學習項目，充分選擇和利用最優的學習資源，例如，多媒體、微課、實訓操作系統工作臺等在實踐中體驗，從而獲得較為完整而具體的知識，進而形成專門的技能學習。它強調的是人的關鍵能力的培養。在教學中，教師是活動的引導者，通過創設特定的情境，讓學生有身臨其境的感覺，例如，教師可以借助圖片、模型、實物等，讓學生通過直接觀察在大腦中迅速建立起與液壓與氣壓傳動課程相關的認知，同時，也激發了學生的學習興趣。在項目的實施中，以小組的形式進行，可以培養學生團結協作的精神。
二、液壓與氣壓傳動實訓課項目教學法的實施過程
1.確定項目任務
實訓教師要了解學生的文化知識基礎、技能基礎，本地區對學生的崗位要求，學生的興趣和愛好，然后制定出具體的實訓項目；也可確定一項學習主題或任務，或以某個問題為學習項目；或由學生自己確定項目。項目任務可以先簡后難，循序漸進，例如初學時，學生要學會液壓泵的安裝與調試和簡單的定量泵-溢流閥的調壓回路的安裝與調試。隨著教學的進展，最后以生產上運用到的實例，例如，“鼓風爐加料氣動回路的設計”為課題，讓學生自己學習、探索。在這個過程中，教師要積極參與進來，和學生相互交流，共同創造，充分發揮學生的自學精神，培養學生的創新創業才能。
2.制訂工作計劃
教師對學生進行分組時要注意合理搭配，把動手能力強的和能力弱的學生進行組合，同時，兼顧學生的性格特點，引導小組成員團結合作，充分發揮學生的特長，提高教學效果。
實訓前，教師應列出材料清單，包括要用到的儀器、儀表，做到嚴格管理，還要強調實訓安全。此外，通常以6節課作為一個項目的時間，學生可以根據具體項目任務，討論形成設計方案，選擇所需要的元器件，這個過程一定要仔細，同時注意控制完成任務所需要的時間。
3.實施工作計劃
分組時，可以四人為一個小組。實訓開始時，老師先做示范，然后學生做，以后逐步發展為教師設計、學生做，最后是學生自己設計、自己做。在這個過程中，學生要明確項目目標，畫好設計圖，及時作好數據記錄，規范工藝，安全操作；教師要巡回檢查指導，及時發現問題、解決問題。
4.進行質量檢測評估
可以通過學生抽查、小組互評、教師點評、小組間競賽等形式檢查實訓效果，將各項成績錄入電腦評價系統，自動生成總評成績。課程結束前5至10分鐘，教師可以歸納總結項目完成所取得的成績、還有什么不足之處以及今后要注意的事項，提高項目教學的效果。
實訓課完成后，教師要讓學生嚴格按照學校的“3Q7S”標準將所有的實訓器具分類擺放，恢復實訓前的狀態，場地清掃干凈，為下一次實訓做準備。實訓結束后，學生要認真填寫實訓報告。
三、小結
項目教學法改變了傳統的教學模式，啟迪了學生的智慧，開發了學生的動手能力，讓學生在做中學，在學中做，體驗了真實的社會勞動實踐，提高了職業學校學生的整體職業素養。
參考文獻：
[1]郭愛云,王健,帥偉.談項目教學在《液壓與氣動技術》課中的應用[J].職業教育研究,2011(4).
[2]馬春峰.《液壓與氣動技術》實訓教學探討和嘗試[J].教育教學論壇,2013(50).
關鍵詞：教學改革 課程設計 Fulidsim軟件 紐帶
中圖分類號：G420 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）11（c）-0110-02
Abstract：The writer introduced FluidSIM software in the first，using the Components of photos，structure diagram、The animated simulation and other Technical means making the theory teaching more vivid and easy to understand.At the same time，proposed the curriculum design flow of teaching reform，through teaching reform and teaching practice in"Hydraulic and pneumatic technology"，we Found that the curriculum design is very good for the classroom，and aroused the students enthusiasm，exert students'subjective initiative and creativity，benefited the students on studying theory knowledge，then summarizes the linking role of software in teaching reform.Provided a reference for similar courses in teaching reform.
Key Words：The teaching reform；Curriculum design；Fulidsim software；Linking role
《液壓與氣動技術》課程是機械類各專業的一門重要專業技術基礎課，具有實踐性強、與生產實際聯系緊密等特點。尤其是這些年來，隨著機械、電子技術的進步，它與微電子、計算機、檢測等技術相結合，使“液壓與氣動技術”進入了機、電、液（氣）的發展階段。
傳統的“一個教師、一支粉筆、一塊黑板”的教學模式已不再適應現在的教學內容和學生情況，教學改革勢在必行。針對我國高職院校的機械類課程培養目標，在教學內容的選擇上，以“實用、夠用、會用”為標準，理論聯系實際，將課堂設置在實驗（訓）室，讓“學生在做中學、教師在做中教”，充分體現課堂以學生為中心。《液壓與氣動技術》課程在我院已經開始進行教學改革，通過兩屆學生的實踐，取得了良好的教學效果，而FluidSIM軟件在《液壓與氣動技術》課程教學過程中起著將理論聯系實踐的紐帶作用，教學中節省時間、精力和教學成本。
1 FluidSIM軟件簡介
FluidSIM軟件由杜伊斯堡大學測量與控制研究室和Paderborn大學專家系統研究室聯合開發研制。軟件分為FluidSIM-P和FluidSIM-H兩部分，是專門用于液壓與氣壓傳動的軟件。該軟件能對液壓和氣動系統進行快速有效的設計，并能對所設計的系統進行仿真，檢驗系統的工作過程是否符合設計要求。本文以《液壓與氣動技術》課程教學中雙作用缸自動往復設計為案例，利用FluidSIM進行液壓系統設計，同時對課程教學進行了詳盡的敘述。希望對此類課程教學改革提供了一定的借鑒。
2 課程設計過程
教學改革后的課程設計堅持以堅持以職業技能培養為核心，以職業素養養成為主線，以知識教育為支撐的理念，每個教學情景提出一個案例（任務），而FluidSIM軟件就是這一教學過程的紐帶。如圖1是課程設計流程圖。
2.1 軟件在理論講解時的應用
在軟件中含有“液壓（氣動）技術多媒體教學”模塊，利用該模塊中元器件照片、結構原理圖、動作仿真動畫等技術手段，可以使學生更容易地掌握抽象的理論知識。如對兩位五通換向閥進行講解時可以找到結構原理圖，并能進行動作仿真，如圖2所示。
2.2 軟件在課程教學中的應用案例
2.2.1 課程案例（設計任務）
設計要求為：設計某物料的自動往復式抓取機的機械臂，要求通過雙作用液壓缸的自動往復動，實現機械臂的伸縮。提供的液壓、電氣元件為雙作用液壓缸、電控行程開關、三位四通雙電控換向閥、電氣控制盒等。學生完成設計后，能夠在按下電氣控制按鈕時，使雙作用液壓缸在一定范圍內進行自動往復運動。提示可以先利用軟件進行液壓、電氣回路設計，設計正確后可以利用實訓室內現有元器件進行驗證。
2.2.2 利用FluidSIM―H進行設計驗證
提示學生的設計過程：（1）按照設計任務新建液壓回路文件，然后將采用的圖3液壓回路，將液壓元件和電氣元件繪制在軟件的設計區域內，并對回路進行連接。利用軟件的仿真功能驗證液壓是否正確，是否能夠達到設計要求。（2）液壓回路設計過程完成后，進行電氣控制回路的設計。圖3中S1、S2為電氣行程開關。如何設計回路是雙作用液壓缸的活塞桿在S1、S2的范圍內運動？提示學生當活塞桿運動到S2時，使1Y2電磁鐵得電，并形成自鎖回路；當運動到S1時時1y1電磁鐵得電，并形成自鎖回路，還要是1Y2斷電形成互鎖回路設計。（3）學生設計完全正確后，在實驗臺上進行驗證。（4）教師在巡視指導過程中解決學生在實踐中出現的問題，如液壓管中因有油壓，而不能順利接到液壓上等問題，同時在指導過程中對優先完成任務的同學提出新的要求，進行改進設計。
2.2.3 教師點評講解
教師根據在指導實踐過程發現的問題進行解答分析，對學生出現的不良動作進行糾正，聽取學生對任務完成情況進行匯報、互評，最后教師進行分組點評和總體評價，并根據任務完成情況和每個同學的具體表現給出綜合評價成績。同時在講解后可以針對部分優秀同學的改進設計（新思路）進行講解，以拓寬同學們的視野，發揮同學們的創造性。
3 結語
在《液壓與氣動技術》課程的兩屆學生教學改革實踐中，發現這種課程設計能夠很好地調動學生的課堂積極性，發揮學生的主觀能動性和創造性，利于高職高專學生對本課程的理論知識的掌握。通過改革后的課程設計，在改革中發現了FluidSIM軟件的紐帶作用。
參考文獻
[1] 王瑞清，馬宏革.電氣液壓與氣動技術[M].北京：化學工業出版社，2011.
[2] 余金偉.FluidSIM軟件在氣動系統設計中的應用[J].現代制造技術與裝備，2008（6）：22-23.
關鍵詞 頂崗實習 “DL”教學模式 PLC課程標準化、模塊化
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A
Research and Implementation of PLC Courses to Meet the Needs of Internships
WANG Miao
（Changchun Automobile Industry Institute， Changchun， Jilin 130013）
Abstract This paper is the study of vocational students at the insistence of internships， how to complete the "PLC and motor control technology" lesson plans and curriculum standards， professional training programs re-enacted by school-enterprise cooperation projects. The course covers the principles of programmable controllers， communications applications and WinCC configuration software and profibus fieldbus. Innovative proposed "DL （Doing by Learning）" is the "work-based learning" mode. Teaching design and production of integrated automobile production training table make the curriculum standardization， modularity. Achieve professional and industrial docking， docking curriculum and professional standards， the teaching process and the production process of education and teaching methods butt. Achieve the service for working running school-enterprise cooperation mechanisms.
Key words internship； "DL" teaching mode； PLC curriculum standardization， modularity
1 高職高專院校辦學特色的分析
企業急需培養掌握PLC電氣控制技術理論和知識和技能的電氣自動化專業的人才，為了使學生盡早接觸到實際工作崗位的設備，更快地進步，高職高專學校始終堅持“校企融合，工學結合”的辦學體制，以“不能滿足企業人才培養的需要，就沒有我們存在的必要”的辦學理念為核心指導思想，以“應用型”人才培養目標為基礎，不斷深化課程體系改革，優化教學內容，強化內涵建設，實現對人才的“知識、能力、素質”全方面培養。學校利用學校與企業多年合作的契機，現在安排學生學習理論和實習的比例為1：1。使他們每天工作的同時回到學校學習自動化專業課程PLC與電機控制技術，再到實際生產線上不斷應用，再不斷學習、不斷提高。
目前90%的學生在第三第四學期與企業簽訂了就業協議并且深入生產一線頂崗實習，要完成企業安排的正常八小時工作，還有的學生在外地實習。PLC與電機控制技術課程就是在第三、第四學期上課，讓學生實習好、學習好，就是本文研究的重點，高職高專辦學特色促成了課題組成員通過從理論和實踐兩方面對PLC與電機控制技術課程的教學研究，使頂崗實習的學生無論在理論上還是實踐上都取得了優異的成績，全面提升學生的就業競爭力。
2 校企合作，研發PLC校內實訓臺
2.1 PLC課程教學現狀分析
以往PLC與電機控制技術課程分為理論教學和實踐教學兩部分，兩者在教學上自成體系互不干涉。專業技術理論教學和實習教學分段實施，理論教師和實訓指導教師各負其責在教學內容和教學方法等方面難以形成有機結合。教學過程中往往出現“各自為政” 和“相互推諉” 的現象。往往是重理論輕實踐，理論教師往往是“一支粉筆一本書。”內容的講解常常是“空” 而“虛”，給學生留大量作業，學生用大量的時間背程序，應付考試。實訓內容更多的是簡單驗證理論結果，如一臺PLC可編程控制器帶一臺三相交流異步電動機。或幾個指示燈學生可以通過PC機進行編程，控制電動機正反轉，或指示燈循環亮滅。所做的實訓項目較少，學生印象不深。但現在學生下廠頂崗實習了，他接觸到的是能生產出世界一流汽車的生產線，我們的教學方式和實訓室的設備都遠遠滿足不了頂崗實習學生對知識的渴望。
2.2 研發PLC校內實訓臺
任課教師走訪學生實習單位，如一汽大眾公司，針對汽車行業進行了調研，教師根據在生產第一線設備的研究，如焊裝車間、總裝車間的汽車輸送線。調研結果是汽車制造行業每個工位之間是流水線生產，在生產線上各個環節都采用了PLC作為主控單元，同時用上位機WinCC監控和Profibus現場總線技術進行通訊。
通過對各個環節的電氣設備硬件結構和軟件編程進行了研究。結合在不同工廠、不同車間頂崗實習學生共同接觸的自動化設備，就是汽車生產輸送線。結合學生知識的循序漸進規律及全面性、課題組教師研制了來源于企業，又適合學校教學的PLC與電機控制技術實訓臺――汽車自動生產線實訓工作臺，本實訓裝置貼近工業現場要求，是典型的汽車自動生產線，設備從選材、工藝、流程、結構、控制等各方面都從實際工業現場出發，考慮工學結合要求，有機融合了機械、電氣、氣動知識，整個實訓臺就是學生工作、控制的生產設備。
通過該實訓系統的工作任務訓練，能較好地鍛煉操作者程序編寫設計能力、自動線設計開發能力、自動線連接與調試能力、工程實施能力和安全意識。突出強調技術的綜合運用。實驗室設備水平上了一個新的臺階，避免了過去教學與實際操作相脫節的教學局面。現在實驗室是一周4天，8小時開放。滿足了頂崗實習學生三班倒的工作、學習的需要。對在外地的同學以網絡為載體，及時發送教學課件、實訓臺影像。教師制作、發送和批改和項目相對應的學習頁，使外地學生也能同步學習。
3 課題研究的主要內容
PLC課程的項目與任務的設計即是教學內容的設計，它是課程設計思路和教學目標的具體體現。它即要符合企業和崗位技能需求，具有針對性，又要保持PLC知識的系統性與完整性。任課老師精選設計的每個實例項目要有一定的科學性、連貫性。由簡到繁、由易到難。單元內的實例都能有效地為該單元核心內容的教學服務，并且這些實例課題既能方便學生的學習，提高學習效率又要包含工作現場，本課程預計設置10項目。
項目一，硬件系統安裝及軟件系統的使用。該項目來源于工廠的主控單元PLC，要求學生了解它的硬件結構，硬件組態、硬件調試。同時工廠大量使用STEP7軟件，要求學生可以熟練使用該軟件的位指令。
項目二，輸送滾床轉臺控制系統，通過PLC控制繼電器實現電動機的正反轉控制、定時器控制，使滾床輸送線實現直線運輸，旋轉運輸。
項目三，PLC軟件程序控制伺服電機和步進電機驅動行車運行。
項目四，指示燈控制系統。工廠中還有很多指示燈，它們可顯示不同的工作狀態，因此對它們的控制也是學生必須掌握的。該項目來源于激光焊指示燈系統，有紅黃綠三種指示燈，亮和滅各有不同的意義，閃爍的頻率代表不同的工作狀態。
項目五，PLC軟件程序控制變頻器、編碼器使升降臺變速運行。學生學會用PLC控制交流電機就掌握了工廠的大多數設備的控制原理。
前五個項目完成基本可以設計了一個完整PLC和電機的控制系統。以上項目為第一學期的學習內容。在此基礎之上進行第二學期的學習內容。
項目六，機械手的設計，運用氣動控制技術由PLC控制電磁閥使機械手按要求進行快速移動夾緊、松開動作。
項目七，堆垛解垛控制系統，用PLC的結構化程序處理復雜的控制任務，使學生學會在主循環組織塊中多次調用功能塊和功能。
項目八，PROFIBUS現場總線的應用。
學會應用通信模塊選擇調試好的任意兩個系統模塊，實現兩個CPU315-2DP之間主從通信。
項目九，自動線加工系統模塊上位機程序編寫、調試。
熟練應用WinCC組態軟件圖形編輯器；掌握畫面切換、顯示畫面窗口、動態設計等方法和步驟。
項目十，WinCC組態軟件與Profibus現場總線的通信。
利用圖形編輯器組態加工模塊的畫面，顯示加工工位的計劃值、實際值時間信息；完成加工模塊的組態功能。能夠進行上位機的控制及顯示。
4 情景教學案例
現以輸送滾床轉臺控制系統為例進行情景教學的案例進行說明：
4.1 轉臺站控制要求
輸送滾床轉臺控制系統，通過PLC控制繼電器實現電動機的正反轉控制、定時器控制，使滾床輸送線實現直線運輸，旋轉運輸。
4.2 教學方法比較
沒有建造汽車自動生產線實訓臺之前輸送輥床轉臺控制系統項目我們只能通過PC機用應用位邏輯指令編寫一臺電動機正反轉程序。因為沒有傳感器的輸入信號，轉臺站工作情景根本無從談起。只能用仿真軟件驗證程序編寫的正確與否。學生學習過程變成背誦程序過程。理論與實踐嚴重脫節。現在課題組老師研制了與工作崗位控制系統一致的汽車自動生產輸送線實訓臺，頂崗實習學生他們在工廠只是使用，但自己沒有編過能直接控制減速交流電動機的程序，現在他們可以自己拆裝轉臺站，這樣對機械設備結構了解更深刻。可以對控制系統的硬件和軟件按控制要求進行設計編程調試。同樣是應用位邏輯指令可以編寫多臺電動機的順序控制程序，所以學習興趣大增。
4.3 本項目的知識點和技能點
（1） 掌握單相交流電動機的工作原理及繼電器控制電動機原理。（2） 掌握S7-300PLC位邏輯指令。能夠利用位邏輯指令構建轉臺站控制系統。（3） 具有轉臺站控制系統的構建、接線、編程、下載、調試的技能。（4） 學會操作汽車自動線設備的轉臺站。
4.4 轉臺站組成及功能
轉臺站由轉速1300r/min、減速比1：50交流減速電機、電壓DC24V、四路的繼電器、額定電壓DC10～30V、額定電流200mA、檢測距離10mm的電感傳感器1及檢測距離4mm的電感傳感器2、滾輪導軌、輸送輥床、鈑金結構件、機械零部件組成。主要部件功能如下：（1）交流減速電機1：用來通過同步帶/輪傳動機構驅動滾筒轉動。（2）交流減速電機2：用來通過驅動滾輪在導軌運行，達到轉臺旋轉的功能。（3）繼電器：用來控制輥床交流減速電機、轉臺旋轉交流減速電機的啟動/停止、正轉/反轉，當PLC輸出信號給繼電器線圈時電機運行。（4）電感傳感器1：用來檢測輸送滾床出入口滑撬的位置，實現傳輸定位，當檢測到滑撬物料時給PLC提供輸入信號。（5）電感傳感器2：用來轉臺旋轉到位檢測，當檢測到轉臺旋轉到位時給PLC提供輸入信號。
4.5 軟件設計（圖1）
4.6 項目實施
4.7 評價過程
為了全面客觀地評價每個同學項目完成的質量和總結成果，我們制作的自評、互評和師評表。每完成一個項目，就需要填寫自評表、互評表。其中包括知識考評、軟件編程、實際操作、項目驗收、聯系實際工作的創新點五大方面的考核。
5 總結
通過針對滿足頂崗實習需求的PLC課程的研究與實施，使PLC與電機控制技術的課程設計、教學實施、教學管理貼近工廠實際上了一個新的臺階。使高職高專學生在堅持頂崗實習的情況下，理論聯系實際，在很短的時間里很好地掌握PLC技術、WinCC監控軟件、Profibus現場總線技術的知識。使學生具備了PLC常用指令的分析應用能力、PLC控制系統設計、安裝、接線、調試及故障排除能力。分析問題和解決問題的能力及溝通協作的能力。也充分滿足了企業對頂崗實習學生實力的要求。在實踐中使高職高專學生實踐能力強的優勢突顯。目前學業完成的學生已在一汽大眾、大連發動機、大連變速器、一汽解放公司、一汽技術中心、米其林輪胎、一汽豐越等多家國內外知名企業工作，成為企業電氣設計維修的技術骨干。教學內容科學優化，進而為實習的崗位更好地服務。
吉林省高等教育教學研究課題：吉教高字【2012】45號
參考文獻
[1] 胡健.西門子S7-300/400PLC工程應用（第2版）.北京航空航天大學出版社，2011.9.
關鍵詞：機電設備；故障檢測；解決方法
機電一體化，又稱機械電子工程，是機械工程與自動化的一種，是將機械、電子、信息等多種技術有機結合在一起，并綜合運用到現實生活中。從近年機電一體化設備組裝與調試項目國賽考核走向來看，機電設備的調試所占比重越來越大，該賽項的PLC程序基本上都給定了，考核的重點是設備的裝配能力及設備運行故障的排除，這也符合目前我國工業發展趨勢對學生能力的要求。然而，機電一體化設備故障檢測對中職學生有一定難度。機電一體化設備不同于機械設備故障那么單一，它的構成比較復雜，包含了機械故障、電路故障、氣路故障、電氣設置故障、編程問題等。學生對解決機電一體化設備故障常常表現的非常茫然、慌亂、無從下手，多數學生會將排點放在程序和插線上，隨意進行程序更改，或者更換插線進行故障排除，造成本來運行無故障的部分也出現了問題。基于這樣的現狀，筆者根據近年指導國家級、省級技能大賽的經驗，以亞龍YL235A光機電一體化實訓設備為例，總結出機電一體化設備故障快速檢測方法。以下筆者將從氣路故障的檢測與排除、電路故障的檢測與排除和變頻器故障檢測與排除三方面進行闡述。
一、氣路故障的檢測與排除
機電一體化設備氣動元件是整個實訓裝置的最終執行部分，包括機械手臂和傳送帶推料氣缸，分別由氣缸和氣馬達驅動，氣動系統故障的排除也比較容易。對于氣路的檢測，學生首先要檢查供氣總閥是否打開，氣壓是否達到規定壓力，氣路中有無漏氣現象。如果以上檢查都沒有問題，再檢查各節氣閥的打開程度，為了方便調試，學生可以將各個節氣閥開度調到最大；其次，學生要根據各機械部件的運行速度，再逐個調節節氣閥開度，以達到理想的運行速度；最后，學生要檢查執行元件與電磁閥的一一對應是否混亂，具體操作可用手按動電磁換向閥頂部的手動按鈕，觀察各種氣動元件的執行是否對應正確。[1]
二、電路故障的檢測與排除
電路故障是硬件故障中較難排除的，可以分為靜態故障和運行故障。
（一）靜態故障的檢測靜態故障是指設備在上電后還未運行時表現出的故障，主要體現在各種傳感器上。如果在設備上電后所有傳感器電源燈未亮。這時，學生只需檢測實訓臺24V供電電源是否有故障。如果電源保險管已經燒壞，則可以肯定線路中存在短路。對于這個故障，學生要觀察實訓臺插線，看有無明顯的插線錯誤，如果沒有，可將萬用表調到歐姆檔，逐段檢測短路點。如果電源和保險管都是好的，則需要檢測線路中是否存在斷路，學生可以將萬用表調到直流50v檔逐段查找故障點。如果僅僅是個別傳感器電源燈不亮，可以用萬用表表筆直接給傳感器供電，如果電源燈可以亮，則存在線路斷路問題，檢測線路即可；如果依然不亮，則考慮傳感器損壞，更換傳感器即可。[2]
（二）運行故障的檢測運行故障是指設備在運行中表現出的故障，主要表現為傳感器無輸出信號和執行元件無動作。如果傳感器電源正常，學生只需調節傳感器的靈敏度或調節傳感器安裝位置即可解決。如果是執行元件無動作，且PLC輸出信號正常，可將萬用表表筆一端插在電源模塊24V+端子上，另一端直接給執行元件供電，檢測執行元件是否動作，如果這時有執行動作，則證明執行元件無損壞，是線路供電問題，可依據前面介紹的方法進行解決。如果對應的PLC輸出點位無輸出指示，則要檢查PLC程序及PLC有無損壞。[3]
三、變頻器故障檢測與排除
變頻器故障的主要體現是變頻器無輸出。解決此類故障首先要關閉PLC電源，學生可以用變頻器模塊面板上的手撥開關進行手動給信號，并觀察運行情況。如果可以正常運行，這時打開PLC，觀察PLC面板上相對應的變頻器控制點位有無輸出，如果PLC的相應點位有輸出，可以判斷出故障出現在PLC與變頻器之間的接線上，檢查線路進行故障解決；[4]如果PLC的相應點位沒有輸出，則是編程問題，需要檢查PLC程序。如果手動給信號變頻器依然無輸出，可將萬用表撥到交流500V檔位，依次檢測變頻器輸入端子U、V、W各相線電壓是否正常，如果正常，可判定為變頻器設置問題或變頻器損壞。[5]
關鍵詞：數控機床；故障診斷；維修；教學方法
Exploration and Practice in NC machine diagnosis and maintenance
Guan Wei
Dalian vocational technology college， Dalian， 116033， China
Abstract： By analyzing NC manufacturing and maintenance course approaches， the author explores some new teaching methods in order to maximize teaching effects in NC manufacturing and maintenance class.
Key words： NC machine tool； fault diagnosis； maintenance； teaching method
近年來，隨著我國數控技術的普及和數控設備的大量應用，大多數高職院校在數控技術專業或機電專業都開設了數控機床故障診斷與維修課程，在本課程教學中主要面臨的困難有如下兩方面：（1）課程教學中涉及的知識較多，如機械結構、電氣控制、液壓與氣動、數控編程與工藝等，而高職學生底子薄，課程教學安排時間又有限，學習會有一定的難度。（2）數控機床維修要求學生有較強的故障判斷分析能力和實際動手能力，在傳統的教學模式下很難培養出來。因此如何保證數控機床故障診斷與維修課程內容的實用性、實效性？如何引導學生掌握該課程學習方法，提高技能？在有限的時間和空間內如何提高課堂教學效率？如何進行理論與實際相結合？如何加強現場管理，提高學生的綜合素質？筆者針對以上幾個問題在教學中進行了一些有效的探索。
1 教學內容選取
作為教師，只有了解現場維修人員的工作，才能知道我們教學中的重點是什么。20世紀七八十年代的數控維修人員要對模擬電路、數字電路有較深刻的理解，他們通過電烙鐵、萬用表、示波器修理損壞的電路板。但今天的數控技術緊隨IT技術發展，電路板已被專用的大規模集成電路所取代，數據傳送也由“并行傳送”為主改為“串行傳送”為主，目前示波器、萬用表僅作為一些并行信號或靜態信號的檢測工具，對于CNC本身和數字伺服部分維修幫助非常有限。可以這樣認為，今后現場維修人員能夠處理的硬件將越來越少，取而代之的是借助各類軟件及相關技術資料（廠家和數控系統提供），及時準確判斷故障類型，確定維修方法。為了達到上述要求，必須建立“理”“實”一體化教學體系，在教學內容設計上應注重數控機床結構和數控系統的多樣性，課堂上注重培養學生的自主學習能力，使學生能夠觸類旁通，由于新技術、新工藝、新產品的不斷應用，要有一定的學習能力，跟上現代數控機床的發展。為了體現這一思路，可以將數控機床故障診斷與維修課程的教學內容體系設計如下：
（1）注重3個層面訓練：即學生閱讀電氣圖紙的訓練；查閱相關維修資料的訓練；故障檢測與排除的訓練。（2）6個教學內容模塊：即數控機床低壓電器部分的故障分析；數控系統的硬件裝接；數控機床機械拆裝及故障；可編控制器的應用；數控機床機電聯調；數控機床常見故障排除。
通過上述教學內容的安排，使學生掌握數控機床維修的基本技能和方法。
2 做好相關知識拓展的教學
筆者總結自己多年數控機床調試維修的經驗，認為要想快速準確地判斷故障，適應數控技術的發展，必須拓展相關知識，加強理論基礎。如本課程所需的一些專業基礎知識包含在計算機原理、電子技術、電氣控制與PLC、數控原理、液壓原理、數控機床結構等課程中。學生如果在學習數控機床維修之前，對上述相關專業知識缺乏了解或者遺忘，在上課時會感到很吃力，聽不懂，更談不上有自己對故障現象的分析理解，在實踐中無從下手，逐漸喪失對課程的學習興趣，缺乏專業知識，也不利于學生今后的職業發展。對于這種情況，教師在典型故障分析過程中，對所涉及的有關專業知識，要進行適當的補充和拓展，使學生能夠理論聯系實際，掌握所學內容，拓寬維修思路。如在講解數控機床回參考點故障時，就必須增加數控原理中光電編碼器的知識點，這樣學生才能理解回參考點工作原理。而講解電動刀架常見故障分析時，需補充霍爾開關的相關知識，學生才能理解刀架轉不停的故障檢測方法。有理論做基礎，能收到事半功倍的效果，數控機床故障才能快速準確地定位，增加學生學習該課程的自信心和興趣。在數控故障中，往往是同一現象，原因卻很多，沒有理論作基礎，光靠經驗是不行的，這也是目前部分企業在崗電工，至今仍無法承擔數控維修的原因。
3 教學中合理安排實踐教學
由于數控機床采用的數控系統專業性非常強，不同品牌數控系統，其結構、診斷方法、參數設置差異非常大，作為職業技術教育，數控維修授課及實訓設備應該有針對性，由于各種原因，大部分學校實訓設備不能完全跟上數控系統的更新，因此很難培養走出校門就基本滿足企業需要的數控維修調試人員，在教學環節中必須注重加強學生實踐環節的培養，可以采用如下方式：數控維修仿真─數控系統連接調試─數控機床整機故障維修。
根據《維修電工國家職業技能標準》的要求，高級維修電工理論知識考核范圍包括：繼電控制電路、交直流傳動系統、電子線路等知識的讀圖、測繪、分析、調試與維修。考核深度要求掌握電氣圖測繪地步驟和方法，熟悉機床電路的組成、原理及常見故障；掌握PLC的基本指令表，熟悉編程技巧，掌握編程軟件的使用方法，熟悉PLC常見故障的類型和解決方法等，其中可編程邏輯控制器理論知識點和實操都占到30%甚至更多。從現代生活需求還是工業發展方向，都需要高技能復合型人才。可想而知，對于可編程控制器的學習需要不斷地深入。在多次的高級維修電工理論知識培訓考核中，機械手類題目就多次出現，從專業的知識方面來看，機械手學習的綜合知識面廣，涉及知識較多；從邏輯思維方面來看，在現代化的生產生活中，社會分工逐步細化，生產設備越來越精密，自動化生產設備越來越復雜，機械手控制精細化，同時可以很好地鍛煉學生邏輯思維方面的能力。
一、機械手背景
機械手是在機械化、自動化生產過程中發展起來的一種新型裝置。它是機器人的一個重要分支。特點是可通過編程來完成各種預期的作業任務，在構造和性能上兼有人和機器各自的優點，尤其體現了人的智能和適應性。在現代生產過程中，機械手被廣泛地應用于自動生產線中，機械手雖然目前還不如人手那樣靈活，但它具有能不斷重復工作和勞動，不知疲倦，不怕危險，抓舉重物的力量比人手力大的特點，因此，機械手已受到許多部門的重視，并越來越廣泛地得到應用。
1958年美國聯合控制公司研制出第一臺機械手。在1962年，美國聯合控制公司又試制成一臺數控示教再現型機械手。同年，美國機械制造公司也試驗成功一種叫Vewrsatran機械手，該機械手的中央立柱可以回轉、升降，采用液壓驅動控制系統也是示教再現型。這兩種出現在60年代初的機械手，是后來國外工業機械手發展的基礎。目前，機械手大部分還屬于第一代，主要依靠人工進行控制；改進的方向主要是降低成本和提高精度。對于我們維修電工高級工學習機械手來說是比較復雜的，通過我的教學和觀察，發現學生的學習方法和技巧還有待提高。
二、機械手結構及工作原理
結合維修電工考證和《國家職業技能鑒定標準》要求，我校與企業聯合研制出針對考證訓練地模擬機械手，大概分為3個模塊：（1）送料機構；（2）抓取機構；（3）分揀系統；采用電磁閥氣動控制。送料機構有物料檢測，當料槽有物料時，物料檢測傳感器會發出信號，通過程序控制電磁閥，送料氣缸推出物料，等待機械手抓取；抓取機構有3個自由度的控制，每個自由度都規定初始位置，當物料放于指定位置時，機械手開始動作下降，夾緊物料；此過程需要位置傳感器來檢測抓取物料的精確度；取完后，機械手要放物料在分揀系統中。該系統由傳送帶帶動，有物料檢測、顏色檢測、金屬檢測，結合企業生產實際，分揀到不同的收料處。機械手控制涉及氣動、電磁閥控制、傳感器檢測、機械位置調整、硬件電路接線調試綜合能力訓練，所以學習起來比較費勁。經過3年的教學，總結出自己的一套學習方法。
三、機械手學習
對于機械手，模塊化學習是很重要的，使用時要根據各個模塊的功能有針對地做練習，這樣學習起來會很容易上手。下面介紹模塊化分步學習的方法及注意事項。
（1）對于機械手結構，我們把它分為3個模塊來學習，如圖1所示。供料單元、搬運單元、分揀單元；第一模塊上料檢測單元，此模塊又可分為物料檢測、推送物料、循環供料；物料檢測主要用于入料口，并在需要時將料倉中物料送至抓取搬運平臺，為搬運單元做好準備。在物料檢測過程中需要注意調整檢測傳感器的靈敏度，因為這是機械手搬運過程的第一步中的第一個環節，如果這里檢測出現錯誤就可能導致搬運單元過程的失敗。此過程需要循環進行，下一次何時開始推送物料要看機械手把第一次的物料是否安全無誤地搬運到指定位置，這是供料單元在程序編寫過程中要注意的。
（2）搬運單元，在整個搬運系統中，此環節最為重要、復雜。涉及到機械知識、氣動控制、傳感器知識、PLC程序控制設計等方面的內容。在機械手搬運過程中涉及到許多傳感器限位控制，每一個動作都需要傳感器來檢測，那么在機械手從原位開始伸出、下降、抓取、上升、旋轉、下降、松開、上升、轉到原位，這個過程需要調整每個電磁閥動作的先后順序，這是首要步驟；然后需要每一動作都要準確到位，這將影響到抓取物料。如何確保物料精準的抓取，這里要分步進行。把抓取的動作分步細化，上述每個動作用傳感器檢測準確到位后在進行整體調試，這樣可以避免在調試過程中重復調整機械手抓取的準確性。程序的編寫也有多樣性，根據PLC型號的不同，有不同的編寫方式，這里重點說明三菱FX2N型號的PLC。大家都知道一般指令編寫都是沒有問題的，在注意整個機械手動作過程后一步步編寫，確保每個動作完成后復位即可。與其他PLC比較拿一般指令編寫無太大差別，但是要拿步進指令編寫的話，這里就很簡單了。三菱FX2N-PLC步進指令有個很大的好處在于它的每一步程序動作完成后，下一步不需要考慮它的復位問題，這可以大大簡化了機械手搬運過程的程序量，和一般指令比起來簡單了許多。
（3）分揀單元，作為最后的分揀系統，我們能夠正確的認清每個傳感器的功能，把相應的物料通過傳感器檢測出來分流出去即可，此過程程序寫法有兩種方法。一種方法是按照動作順序到分揀單元時編寫；另一種方法是在機械手動作之初，也就是原位的時候把分揀系統程序加入，在機械手完成抓取動作后回到原位的同時開始分揀物料，同時也不影響下次抓取物料，此過程是同步的。這兩種方法根據自己的實際情況，采用適合自己的。
關鍵詞：職業教育；實踐教學；課程建設
中圖分類號：G642.0 ？搖文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）05-0209-02
一、引言
電氣自動化技術的應用范圍涉及工業、農業、交通、能源、國防等眾多領域，隨著我國社會主義市場經濟的快速發展，社會對自動化專業人才的需求也日益增加。具有綜合職業能力，能直接從事生產、建設第一線崗位工作的高級人才越來越受到市場歡迎。高職院校正是培養技能型、應用型人才的搖籃，而實訓課程在此類人才培養的過程中占有舉足輕重的地位。《物料分揀自動控制系統裝調》課程是根據高職電氣自動化技術專業的人才培養目標而開設的一門專業實訓課。實踐教學建設涵蓋教學隊伍建設、教學內容建設、教學條件建設、教學方法與教學手段建設等多方面，下面就本課程在課程建設過程中涉及的一些問題進行探討。
二、實踐教學建設目標
《物料分揀自動控制系統裝調》實踐教學建設目標是根據高等職業院校學生的特點及知識水平，圍繞崗位所需的素質和能力要求，充分發掘現有技術潛力，最大限度利用現代科學技術手段，開發與調整集科學性、實用性、通俗性于一體的課程內容。《物料分揀自動控制系統裝調》課程具有一流的師資隊伍、一流的教材、一流的實訓條件，提高教師的教學水平和業務水平，改善師資隊伍結構和學位層次。通過課程建設，增強專業師資隊伍的凝聚力，提升專業團隊的協作水平，狠抓以提高教學質量為根本目標的質量工程建設。通過教學試驗、教材試用，總結經驗，構建適應職業教育新形勢、具有創新思路的課程體系。為課程編制配套的課程教學大綱、教學方案、教學輔助資料，規范和完善實踐教學條件，成為實踐教學的典范。優化教學內容與課程體系，改革教學方法和教學手段，融知識傳授、能力培養、素質教育于一體。形成以工作過程為導向，以關鍵能力培養為核心，通過實際項目設計教學情境，以真實工作任務為項目載體，不斷創新教學方法和手段。
三、實踐教學建設的具體內容
（一）實踐教學隊伍建設
師資隊伍的政治素養、業務素質和教學水平的高低直接關系到教育質量的好壞，關系到教學改革的成敗。因此，制定教師隊伍建設規劃，努力培養造就一支事業心強、專業水平高、教學能力強，知識、年齡、職稱結構合理的教師隊伍是實踐教學建設的最根本任務之一。
作為一名合格的實踐教學指導教師必須具備良好的師德，愛崗敬業、以身作則、為人師表、熱愛學生，能夠以敬業精神、優良作風感召學生，以個人的意志品質、協作能力影響學生，用一顆愛心、耐心去引導和教育學生。作為一名合格的實踐教學指導教師必須精通理論、熟練實踐，具備“雙師”素質，理論聯系實踐，突出應用，突出高技能人才的培養。作為一名合格的實踐教學指導教師還應掌握先進的教學技術，重視教學研究，能夠運用多媒體、互聯網等先進的教學手段，努力提高課堂教學藝術，調控教學過程和教學內容，提高教學水平，注重對培養目標面向社會、面向市場的研究，能夠在教學實踐中探索成功的經驗法。
加強師資隊伍建設，鼓勵學習，提高教育理論和專業技術水平，通過在職進修、教學研討、老教師帶青年教師、教學競賽等活動促進學習，提高業務；加強青年教師理論聯系實際能力的培養，安排教師到企業、科研單位進行專業實踐，以加強課程在實際中的應用，提高了青年教師的社會經驗和實踐能力；加強師資隊伍教學、科研能力的培養，鼓勵教師申報教學研究課題、科研項目、參編實踐指導教材等。
（二）教學內容與組織形式
《物料分揀自動控制系統裝調》課程以物料分揀、機械手搬運、物料存儲入庫為主線，通過任務引領、項目教學，以典型自動控制流水線為載體，開展對專業知識、專業技能的理解和應用。課程的教學目標包括培養學生形成愛崗敬業、合作進取的職業素養，樹立安全文明的作業意識；訓練學生具備對由PLC、變頻器、旋轉編碼器、步進電機、伺服電機、氣動電磁閥、傳感器等常用電氣裝置的安裝、調試，及其在電氣自動化系統中組合使用的動手能力；培養學生獲取新知、創新思維、科學工作的職業能力。為學生能夠勝任企業生產一線崗位工作提供有力保障，為學生職業生涯發展奠定扎實基礎。
教學組織從任務布置、知識鏈接、任務分解與訓練、課題小結與考核等學校教學的基本環節出發，建設一套較為完善的項目訓練體系。在每個任務中，首先通過教學讓學生掌握任務中涉及的各個元件的基本工作原理和應用，然后讓學生通過動手實踐，對要掌握的知識點有一個感性認識，最后由授課教師根據每個學生的任務完成情況，進行點評，并有針對性地把一些相關的知識點進行重點講授。通過實訓使學生能夠根據不同的任務要求提出問題、研究問題，并最終解決問題，從而全面提高學生的綜合學習能力。課程內容設置與安排基于專業工作過程和工作崗位。在以任務驅動為主的教學過程中，學生帶著問題學知識、練技能，體現做中學、學中做的思想。
（三）教學環境與教學條件
教學環境是指教育者和受教育者開展教學活動所受到的所有外部條件及其影響的總和。近年來，國家對職業教育高度重視，投入不斷，無論是公辦還是私立的職業院校在教學環境的硬件方面都有很大改善。教學環境的軟件方面則需要廣大職業教育工作者投入更多的時間和精力。教學環境建設是課程建設的物質保障。在校內實訓中心建立專門的物料分揀自動控制系統裝調流水線實訓車間，探索實踐“車間教學”組織模式，為職業教育大班制實際情況下開展項目教學出思路、出方案、出成果。開展本課程校內生產性實訓研究，形成一套包括學生（或準員工）的管理辦法、教師（或車間主任）的管理指導辦法和現場管理程序等管理制度體系。結合先進的現代化設計軟件，貼近工程實踐，基于AUTOMATION STUDIO的自動化設計平臺，建立偽三維的課題資源庫，讓教學方式、教學途徑更為生動、直觀，讓教學過程更加輕松、愉快并富有成效。做好教材建設，把握專業技術、行業工藝發展脈搏，針對課程教學收集相關資料，以就業為導向，開發、調整項目內容。在教學試驗的基礎上，組織教師編寫質量高、有特色的實訓教材，制作多媒體課件，為學生專業技能提高創造更好的條件。
（四）教學方法與教學手段
教學方法是教學過程中教師與學生為實現教學目的和教學任務要求，在教學活動中所采取的行為方式的總稱。教學手段是師生教學相互傳遞信息的工具、媒體或設備。改革教學方法與手段的著力點在于把發揮教師主導作用與發揮學生主體作用相結合，全面提高教學質量。在教學方法上，采取項目教學、任務引領等形式，講練結合，開展多層次實訓、現場體驗式教學、學生科技創新等教學活動。在教學手段上，使用現代化的教育技術和手段，如多媒體課件、結合先進的現代化設計軟件等，貼近工程實踐，運用AUTOMATION STUDIO自動化設計平臺開展實訓項目，在原有驗證型課題的基礎上加入創新型課題，有利于激發學生的學習主動性。
四、結語
做好課程建設，需要一支精干的教師隊伍多年堅持不懈地努力，與時俱進地開發課程教學內容，不斷改革、完善教學方法和教學手段，建設軟硬皆佳的教學環境。面對國家大力發展職業教育的大好形勢，職業教育工作者更要不畏艱辛、開拓創新，探索和實踐高素質、可持續發展的技能型、應用型人才之路！
參考文獻：
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關鍵詞：自動生產線；故障；培訓
隨著工業技術和社會經濟的發展，生產型企業在擴大生產規模時，越來越重視自動生產線的應用。為了培養自動生產線的安裝和調試人員，高校和培訓結構逐漸開設了自動生產線安裝與調試課程。用于技能培訓的自動生產線設備是模擬企業真實的生產線，針對學員進行技能培訓。由于學員可能只具備一些理論知識或者動手能力較差，在實際操作過程中，會遇到很多問題。模擬的自動生產線設備是一套復雜的機電一體化系統，由多種移動副機械結構連接、多種類型的傳感器、百余個電氣接線端子、工業網絡通信、氣動系統和計算機技術等組成，培訓過程中，由于學員的誤操作或者設備本身的損耗，故障率比較高，為了不耽誤培訓進度，及時快速排除故障尤為重要。
本校采用亞龍YL-335B型自動生產線實訓裝備，己使用4年，文章對自動生產線設備常用故障進行總結分析，提出了解決辦法，保證了系統的正常運行。
1YL-335B型自動生產線簡介
YL-335B型自動生產線系統由供料、加工、裝配、分揀和輸送5個單元組成。每一個單元有1立的PLC承擔工作任務，采用三菱FX1N-40MT.FX2N-32MR和FX2N-48MR的PLC通過RS485通訊實現N：N的聯網控制，構成了分布式控制系統。
YL-335B自動生產線系統功能：供料單元中的圓筒形料倉里裝上不同顏色、不同材質（塑料）的空心圓柱體零件，在重力和推料擋料氣缸的配合工作下，零件送到供料臺，由輸送單元的機械手抓取，準確放置到加工單元的沖壓平臺，模擬完成一次沖壓操作后，由機械手重新抓取送到裝配單元，完成一次小圓柱體零件嵌入空心圓柱體零件孔中的裝配，完成后，運送到分揀單元，根據零件的不同屬性，分流到各個料槽中，機械手重新返回供料單元，開始新一輪循環工作。
2 YL-335B型自動生產線設備故障
2.1 YL-335B型自動生產線具體結構
YL-335B型自動生產線具體結構如圖1所示。
2.2 YL-335B型自動生產線設備整體故障
YL-335B型自動生產線常見整體故障現象有：開機不啟動；氣缸推桿速度不當（過快或慢）；運行噪音較大，振動比較劇烈。
開機不啟動：（1）觀察供料單元料倉和裝配單元料倉工件是否足夠，不足時需要補齊。（2）傳感器初始狀態是否正確。
供料單元：X0頂料氣缸伸；X1頂料氣缸縮；X2推料氣缸伸；X3推料氣缸縮；X4供料不足；X5料倉缺料；X6出料臺物料監測；X7金屬工件監測。
加工單元：X0加工臺物料檢測；X1工件夾緊檢測；X2加工臺伸出到位；X3加工臺縮回到位；X4加工壓頭上限；X5加工壓頭下限。
裝配單元：X0零件不足檢測；X1零件有無檢測；X2左料盤零件檢測；X3右料盤零件檢測；X4裝配臺工件監測；X5頂料到位檢測；X6頂料復位檢測；X7擋料狀態監測；X8落料狀態監測；X9擺動氣缸左限檢測；X10擺動氣缸右限檢測；X11手抓夾緊檢測；X12手抓下降到位檢測；X13手抓上升到位檢測；X14手臂縮回到位檢測；X15手臂伸出到位檢測。
分揀單元：X0進料口工件檢測；X1電感式傳感器；X2光纖傳感器；X3推桿1推出到位；X4推桿2推出到位；X5推桿3推出到位；X6旋轉編碼器B相；X7旋轉編碼器A相；X8旋轉編碼器z相。
輸送單元：X0原點傳感器檢測；X1右限位保護；X2左限位保護；X3機械手抬升下限檢測；X4機械手抬升上限檢測；X5機械手旋轉右限檢測；X6機械手伸出檢測；X7機械手縮回檢測；X8機械手夾緊檢測。
5個單元共48個開關量，排除故障時，從每一站的PLC上數信號燈的個數。吻合基本正確，不符合再具體查看是哪一個傳感器的故障。
氣缸推桿速度不當（過快或慢）：調整單向節流閥的開度。需要多次嘗試調整。
運行噪音較大，振動比較劇烈：運動部件需要使用油。傳動皮帶過緊，傳動帶速度過快。
2.3各單元常見故障
供料單元：
（1）工件被卡死，不能在重力作用下下落。檢查頂料氣缸上的磁性開關是否正常工作；適當調節氣缸上的節流閥，控制氣缸推桿伸出速度及力度。
（2）推出工件推桿不能縮回。檢查推料氣缸上的磁性開關是否正常工作；適當調節氣缸上的節流閥，控制氣缸推桿伸出速度及力度。
（3）工件不能實現自動供料。檢查推料和頂料氣缸上的4個磁性開關的工作協調性。
（4）不能實現供料的自動循環。檢查程序是否有自動循環設置。
加工單元：
（1）直線導軌運動不順暢。調整兩直線導軌的平行，加工臺伸縮氣缸與導軌平行。氣動手指夾緊時保證左右對稱，在移動副上涂油。
（2）工件夾緊時歪斜。調整氣動手爪氣缸的進排氣單向閥。裝配單元：
（1）小工件與大工件不能很好裝配。微調裝配臺位置（調整機械結構部分）。升降氣缸速度勻稱。
（2）回轉臺回轉角度不到位。調節回轉臺的調節螺桿。
（3）夾緊器夾緊小工件，不松開。檢查傳感器是否安裝到位，是否正常工作。
分揀單元：
（1）起始位置放上工件，傳送帶不運動。旋轉編碼器與步進電機接線是否正確；傳送帶安裝是否過緊，主從動軸安裝是否反了。
（2）工件不能很好對準料槽。重新測量傳送帶工件起始位置以及各料槽之間的距離，計算脈沖數。
（3）工件分槽不正確。保證金屬小零件嵌到金屬大零件里面，白色塑料小零件嵌到白色大零件里面，黑色小零件嵌到黑色大零件里面；調整光纖傳感器的感光度。
輸送單元：
（1）伺服驅動器報警，提示越程。觀察抓取機械手是否越過原點，原點接近開關是否正常工作。重新啟動工作臺電源，最后接通輸送站電源。對伺服驅動器的相關參數進行重新設置。
（2）抓取機械手定位不準確。重新測量各站距離，計算脈沖數。四自由度的機械手各氣缸調整是否到位（伸縮、升降、轉動、機械手的抓握）。
關鍵詞：高職；清篩車的構造；教學改革
一、概 述
隨著我國軌道交通的迅猛發展，軌道線路養護所使用的先進設備越來越多；由于不懂技術和管理，很多先進設備沒有發揮應有的效應，使用不當導致的設備故障影響了這些設備的利用率。缺乏維護保養和維修知識，維修技術不過關，造成生產水平下降，這都是人才缺乏的表現。培養一批具有較強專業知識的技術工人已經成為必須。
《清篩車的構造》是鐵道工程技術（工程機械）專業的一門核心專業課，清篩車是鐵路大型養護機械設備的重要代表之一，是集機、電、液的高科技產品，涉及知識內容多，實踐性強是其主要特點，傳統學科教學模式的主要特征是知識的傳授，很難達到專業人才培養計劃的目標。專業目標要求培養出專門技術能力和較強的學習能力、適應能力、創新能力等職業關鍵能力，具備較強的安全意識和勞動紀律性，具有較好的愛崗敬業及團隊合作精神，符合鐵道工程施工建設與線路維護的一線生產、組織、管理和服務崗位要求的高素質、高技能應用型人才。在此背景下，我們嘗試了《清篩車的構造》課程的教學改革，以清篩車為典型案例，輻射軌道養護機械設備及大型工程機械設備。其目的是培養學生的學習積極性，利用多樣化的教學方法和手段培養學生的分析能力、解決問題能力，立足實際能力培養，讓學生在完成具體項目的過程中學會完成相應工作任務，并構建相關理論知識，發展職業能力。
二、優化教學內容
為進一步發揮高職教育“重實踐、講技能”的特色，我們本著“以能力為本位、以職業實踐為主線、以就業為導向”的原則，多次深入工務現場、各鐵路局機務段，維修基地、大型工程機械企業等，并到省內外工科職業院校考察學習，了解本專業教學改革、課程建設最新發展趨勢，與時俱進地對教學大綱、相關教材、教法進行大膽改革和創新，縮短教學內容與市場需求的差距，以技能訓練為主線，相關知識為支撐，較好地處理了理論教學與技能訓練的關系，注重基礎理論的應用與實踐能力培養的有機結合，注重培養學生的職業技能和實操動手能力，簡練直觀、深入淺出、通俗易懂，凸顯了鮮明的高職教育特色，更好地滿足企業用人的需要。選取合適的內容對教學的質量和效果有很大影響，教授內容的選取要有針對性，主要考慮兩方面，一方面是學生畢業后主要從事崗位的要求，另一方面是學生自身的接受能力。根據對近年的市場調查，與企業間的交流和對未來的走向，鐵路局、工務段、大型礦山機械、大型工程機械企業等對本專業都有較大需求。針對崗位要求，確定課程內容選取，根據崗位分析，構建培養目標，確定課程的教學目標，貫徹先進的教學理念，切實落實“管用、夠用、適用”的教學指導思想，減少了繁瑣的純理論性論述，增添近年來既先進又實用的實例，并注意突出教材的先進性，更好地滿足企業用人的需要，以技能訓練為主線，相關知識為支撐，較好地處理了理論教學與技能訓練的關系，注重基礎理論的應用與實踐能力培養的有機結合，注重培養學生的職業技能和動手能力，簡練直觀、深入淺出、通俗易懂，凸顯鮮明的高職教育特色。
針對上述崗位要求、指導思想和鐵道工程技術專業工作任務與職業能力分析表，本課程要達到的目標為熟悉清篩車各工作裝置的結構和工作原理，能夠按正確的工作流程操作清篩車，使其進行清篩工作。能按照維護保養手冊對清篩車進行日常保養和分級保養。能對清篩車出現的小故障進行診斷和處理，或對出現的故障進行準確的描述。
本課程的重點要求掌握動力傳動系統的組成，各部分原理和主要作用；掌握各工作裝置組成、原理及其作用；掌握工作裝置的液壓系統和氣動系統組成與原理；掌握電氣系統組成、動作過程；掌握制動系統的組成與作用原理，部件結構和作用；掌握清篩機的操作與運用；掌握清篩機的檢查保養與故障排除。本課程的難點首先是隨著高鐵等一系列先進基礎設施建設，清篩車的迅速發展，而現有教材和資料相對落后；其次，沒有車輛可以進行日常學習，大部分同學對大型設備的操作和維護沒有清楚的認識，雖然學習了機械制圖，但對教材中的結構示意裝配圖閱讀起來有困難，所以學生難以真正掌握。
三、改革教學方法
本教學中以項目為載體按理論與實踐一體化要求組織教學，采取項目課程設計思路，融合理論知識與實踐知識，以更好地培養學生綜合職業能力。本課程確定了3個學習項目，分別為清篩機結構認知、清篩機工作系統認知、清篩機操作保養。這些學習項目是以操作清篩機為線索來設計的，3個學習項目是對應清篩機操作工和維修工的工作內容設置的。教學過程中，通過校企合作，校內外實訓基地建設等多種途徑充分開發學習資源，給學生提供豐富的實踐機會。
在課程開發上，同時強調學生態度的培養，以綜合素質培養為主線，以職業能力培養為核心，強化學生實踐能力的培養。培養學生吃苦耐勞的優良品德，養成勤于思考、善于學習的良好學習習慣，牢固樹立“安全第一、預防為主”的防范意識，養成按作業流程、作業標準和按作業指導書進行檢修作業的習慣，培養學生工作中善于與他人配合的團隊合作精神。
按照高職教育的特點，結合學校現有教學條件，自編清篩車施工作業工作過程教材，教學內容選取以“夠用、實用、應用”為原則；在課程內容選擇上，以鐵道工程技術（工程機械）專業主要崗位中的實際工作為依據，綜合不同崗位對軌道車輛基礎知識和能力的基本要求，總結出就業崗位對相關知識、技能和素養要求，突出過程性知識的學習，注重動手能力、工程實踐能力的訓練和專業態度及職業精神的培養。教學過程中，通過校企合作，校內外實訓基地建設等多種途徑充分開發學習資源，給學生提供豐富的實踐機會。課程教學遵循從易到難的原則進行組織，比如以一個工作裝置為例，先講解工作原理、機械結構組成，然后講解液壓和氣動傳動在實現工作裝置功能中的作用，其次介紹電氣的控制，其次在故障分析中將工作實際情況和具體結構相結合，分析機電液各系統，最后針對故障提出相應的維護和保養。課程內容突出對學生職業能力的訓練，并融合了相關職業資格證書對知識、技能和態度的要求。
在教學方法上，采用“啟發式”，最大限度調動學生的學習積極性，學生的思維活動有較大的自由空間。宏觀方法是項目制工業案例教學，微觀方法是資訊—決策—計劃—實施—檢查—評估六步法教學方法。課程的安排分成四個環節：工業案例教學、課程項目制作、學習成果評價、交流與分享。注重項目教學、做學合一和自主學習，注重在每個項目的訓練中貫穿生產過程的“六步驟”，強化學生職業能力，培養學生的自主學習能力。充分利用校內實訓室設備，設計“教、學、練”教學方法。
在教學手段和方法上，采用多種手段諸如：教學錄像、元件實物、實訓設備、軟件仿真教學等；注重運用多媒體教學，做到直觀、生動、主題突出、聲形并茂，激發學生學習的積極性。教學方法諸如：現場教學法、案例法、網絡自主學習法、項目教學法、討論法等。通過理論知識和技能訓練的合理組合，解決學習過程中專業知識與職業技能培養的問題。
四、完善課程的考核方式
把形成性評價和總結性評價結合起來，將考核的重點放在教學情境（教學單元）評價之中，變原來的期末考試改為綜合能力測試，考核包括平時作業、平時測驗、課堂表現、專題活動、實際操作。考核內容主要包括學生對動力傳動系統維護與檢修的基本技能，考核學生對各工作裝置維護與檢修的基本技能，即能否將所學專業知識解決實際工作流程中的問題，強調創新實踐能力的考核，培養學生從業規范和良好的職業素質。注重學生學習能力、創新能力、動手能力以及實踐中分析問題、解決問題能力的考核，注重職業素質養成訓練，如機械制圖知識與技能和專業態度與職業精神等多方面的考核，促進學生綜合職業素質的提高。同時，在考核中采用階段評價、過程評價和目標評價相結合的方式，在學生能力評價中，引入過程評價機制、自評與互評、企業參與評價機制、職業技能鑒定機制。以考核評價與能力展示為導向，激發學生的內在潛力和需求，更好地培養學生的溝通能力、團隊合作能力、創新能力，增強安全意識和競爭意識。另外，相應的制訂了同學間的督導和檢查制度，有計劃、多形式地加強對課程實施情況的檢查和監督。
參考文獻：
【關鍵詞】數控機床；教學；改進
引言
數控機床是機電一體化的高科技產品，綜合了機械技術、計算機技術、電氣技術、液壓技術、氣動技術、信息處理和光電技術，它以其高精度、高效率、加工對象適應性強和自動化等特點，使得工業制造飛速發展。然而目前勞動力市場數控應用型人才短缺，這就需要職業技術學院等技工學校，探討教學方法，快速培養人才，以適應社會需要。
根據對40多所技工類學校調查，目前數控機床教學中普遍存在以下主要問題：教師隊伍的水平較低、教學方法不當，學生厭學情緒、接受能力差，教學用設備陳舊、故障率高等，制約著數控機床的教學提高。
1.教學中存在的問題
（1）教師隊伍方面存在問題
教師隊伍的知識水平（個別老師專業不對口）和教學方法已經跟不上數控機床的發展。有些學校較長時間沒有更新教師隊伍，一部分老師知識沒有及時更新，制約著數控機床教學提高，這就需要老師不斷學習，學校及時補充教師隊伍，不斷探討教學方法。
（2）學員方面存在問題
一部分學員厭學情緒較重，究其原因有：一是老師講課缺少藝術性，不生動、不形象，有的甚至照本宣科；二是學校不重視，寄希望于到企業實習完成主要課程；三是因為老師自身原因不能深入講解，使學生聽的稀里糊涂。
（3）教學用設備方面存在問題
教學用數控機床設備陳舊、老化：出于經費緊張或對設備了解不夠等種種原因，學校不投入，沒有及時更新設備，致使設備老化、陳舊，故障率高，也影響教學。
2.解決對策
2.1創新教學模式
（1）講練結合。將“教、學、做”融一體。教師在講清基本概念、基本理論與方法之后就布置學生進行實踐訓練。例如在數控編程課中老師在講清了幾種基本程序設計方法之后，就由學生應用編程模擬器編制加工程序，然后仿真模擬檢驗編制得是否正確。
（2）問題探究。教師提出幾個綜合性的問題，然后逐個加以分析，按設定條件提出解決辦法，使學生從中領會思路，學會解決問題的辦法。
（3）討論式教學。這種模式是教師在課堂上提出幾個討論題，學生分組準備并派出代表在班上發言，不同觀點之間可以展開爭論，最后教師進行歸納總結，如果統一不了，不同的觀點可以允許存在，以后繼續討論，甚至保留。例如對零件加工工藝方案設計的討論。
（4）案例教學。生產一線的情況是千變萬化的，案例教學為學生提供了一種模仿、借鑒和引伸的范例。這種教學模式的最大特點是師生互動性強，體現了以學生為主的教育思想。如對某種典型零件的加工工藝方案的分析等。
（5）虛擬環境。數控設備價錢昂貴，資源畢竟是有限，虛擬環境教學模式是解決這一矛盾的有效方法。我們用CAD/CAM軟件進行刀具路徑仿真加工，用華中數控仿真軟件進行數控機床的操作仿真，即可解決實訓設備不足的問題，有可保證數控機床設備的安全性，培養學生的安全文明生產的良好習慣。
2.2教學方法創新
（1）通過教學實踐，總結出“懸念法”和“倒敘教學法”教學，收到良好效果。“懸念法”即是：老師要把每一節課作為一種藝術，精心設計，一節課不但有精彩的開始，而且結束時還要有扣人心弦的懸念。我們常聽到說書人一句口頭禪：欲知后事，且聽下回分解。總讓學員有一個懸念，引導下一次學習積極性。“倒敘教學法”：文學作品中，常是先出來一個故事情節，然后才介紹其中人物。先出來結果，再介紹原因。常規教學是采用理論教學而后實踐教學，教學中不妨可以先上實驗課，學生會感到有很多問題要問，然后再上理論課，這樣就會和學員的求知欲合拍，達到事半功倍效果。同時，在理論課中要多用圖片，盡可能把實驗課中的圖片搬到課堂，互相印證。
數控機床維修課程可以少安排或不安排，把這些盡可能放到去廠礦企業實習中，讓企業員工做老師為學員講解，一方面這些員工可以用自己的語言簡潔傳授，再者學員在這樣的環境下可以激發濃厚興趣，甚至還會深層次追問。
另外，也可以打破教材的順序，老師在備課時可以針對學員接受能力和興趣，優先選取最易接受的課程講授。
（2）讓學生帶著問題聽課，注重實效，把課堂搬到工廠車間，就會打破學生認為“數控機床課程枯燥”的僵局。講課時還要穿插講出國內外數控機床發展現狀和未來前景，激發學生學習、創造性；旁征博引，開闊視野，激發興趣：在講機床電氣與PLC時，可以講PLC在工礦機電設備和紡織行業、冶金行業應用很廣。而紡織行業對小型PLC尤其是微型PLC應用遠遠超過其他行業。
同時講出加工某個工件的用途，激發學習興趣；從安全人機工程學角度，在機床外觀顏色等選擇考慮，以滿足學生審美需要而激發學習興趣；少講理論多實踐，如公差配合可以簡單講一下基本定義，最多的要在實際公差測量操作過程中理解概念。
實踐課可以采取“競賽法”，即分為幾個小組，每個小組加工同一部件，看誰加工所用時間短，加工精度高。這樣既培養了小組團隊意識，又增強了取勝的喜悅。實際教學中發現，兩個“互動”調節課堂氣氛，教學效果良好，即是：教師與學員的互動（學員教學員，老師監督），學員與學員的互動。
2.3設備選擇的適用
應該看到先進設備具有的經濟性，教學的有效性，對日益競爭激烈的教育業，這些是提高學校知名度和提高教學質量必須的。
針對數控機床涉及知識面廣、學時少的特點，給學生提供了并聯運動機床、高速機床、數控機床故障維修、數控編程、數控機床操作等方面大量的參考資料和相關學習網站，鼓勵學生根據自己的興趣進行選擇性自學，從而有效的拓展了學生的知識面，提高了數控技術教學的完整性和系統性。
3.結語
要想提高數控機床教學質量，必須從教師隊伍、學員學習動態、數控機床設備的更新等方面入手，不斷更新教師隊伍和知識，探討科學的教學方法，才能確保教學質量。
【關鍵詞】數控維修理論應用
中圖分類號：TG519.1文獻標識碼： A 文章編號：
隨著生產國際化的迅猛發展, 我國數控技術正迅速向各工業部門滲透, 數控技術在國民經濟中的地位也越來越高。數控技術重要組成部分——數控機床維修技術也應迅速適應數控技術飛速發展的要求。要培養一批數控機床維修人員, 掌握新知識, 總結新的維修診斷的方法和手段, 以適應我國數控工業的發展。
一、數控機床故障的分類
1、按數控機床發生故障的部件分類
(1) 主機故障。數控機床的主機部分, 主要包括機械、、冷卻、排屑、液壓、氣動與防護等裝置。常見的主機故障有因機械安裝、調試及操作使用不當等原因引起的機械傳動故障或導軌運動摩擦過大的故障。其表現為傳動噪聲大, 加工精度差, 運行有阻力。例如, 軸向傳動鏈的撓性聯軸器松動, 齒輪、絲杠與軸承缺油, 導軌鑲條調整不當, 導軌不良以及系統參數設置不當等原因均可造成以上故障。另外, 液壓、與氣動系統的故障現象主要是管路阻塞和密封不良, 因此, 數控機床更應加強治理和根除三漏現象的發生。
(2) 電氣故障。電氣故障分弱電故障與強電故障。
弱電部分主要指CNC 裝置、PLC 控制器、CRT 顯示器以及伺服單元、輸入、輸出裝置等電子電路, 這部分又有硬件故障與軟件故障之分。硬件故障主要是指上述各裝置的印制線路板上的集成電路芯片、分立元件、接插件以及外部連接組件等發生的故障。常見的軟件故障有加工程序出錯、系統程序和參數的改變或丟失、計算機的運算出錯等。
強電部分是指斷路器、接觸器、繼電器、開關、熔斷器、電源變壓器、電動機、電磁鐵、行程開關等電氣元件及其所組成的電路, 這部分的故障特別常見, 必須引起足夠的重視。
2、按數控機床發生的故障性質分類
(1) 系統性故障。系統性故障, 通常是指只要滿足一定的條件或超過某一設定的限度, 工作中的數控機床必然會發生的故障。例如, 液壓系統的壓力值隨著液壓回路過濾器的阻塞而降到某一設定參數時, 發生液壓報警使系統斷電停機; 機床加工中因切削量過大達到某一限值時, 會發生過載或超溫報警, 致使系統迅速停機等。
(2) 隨機性故障。隨機性故障, 通常是指數控機床在同樣的條件下工作時只偶然發生一次或兩次的故障, 有時稱此為“軟故障”。由于此類故障在各種條件相同的狀態下只偶然發生一兩次, 因此, 隨機性故障的原因分析與故障診斷較其他故障困難得多。一般而言, 這類故障的發生往往與安裝質量、組件排列、參數設定、元器件品質、操作失誤與維護不當以及工作環境影響等諸因素有關。例如, 接插件與連接組件因疏忽未加鎖定, 印制線路板上的元器件松動變形或焊點虛脫, 繼電器觸點、各類開關觸頭因污染銹蝕以及直流電動機碳刷接觸不良所造成的接觸不可靠等都可能產生隨機性故障。另外, 作業環境、電源波動與機械振動等原因均可引發此類隨機性故障。
3、按故障發生的原因分類
(1) 數控機床自身故障。這類故障的發生是由于數控機床自身的原因引起的, 與外部使用環境條件無關。數控機床所發生的極大多數故障均屬此類故障, 但也應區別有些故障并非本身而是外部原因所造成。
(2) 數控機床外部故障。這類故障是由于外部原因造成的。例如, 數控機床的供電電壓過低, 波動過大, 相序不對或三相電壓不平衡; 周圍的環境溫度過高, 有害氣體, 潮氣、粉塵侵入; 外來振動和干擾; 如電焊機所產生的電火花干擾等等均有可能使數控機床發生故障。還有人為因素所造成的故障, 如操作不當, 手動進給過快造成超程報警, 自動切削進給過快造成過載報警, 又如操作人員不按時按量給機床機械傳動系統加注油, 易造成傳動噪聲或導軌摩擦力過大, 而使工作臺進給電機超載。
二、數控維修理論在實際中的應用
差異維修理論（DiscrepancyMaintenanceTheory）以可靠性為中心，根據企業現場設備的故障特點、故障規律及可能造成的不同后果（即影響），有針對性的對設備使用的各階段及各子系統采用不同的維修方式，充分發揮各種維修方式（事后維修、計劃預防維修、狀態檢測維修、主動維修等）的不同適用性和有效性，保證設備性能（功能和質量）的實現，以最大限度提高設備的使用可靠性為目的。
1、NCE 在使用早期宜采用事后維修方式
首先，NCE 集中體現了機械設計、制造技術、計算機軟硬件技術、檢測監控等多種學科技術的最新成就，隨著現代制造技術的發展，設計上的改進，使其自身的結構精度高，部件配合嚴密，從而有效地消除了傳統制造設備在制造上的缺陷以及元件檢查篩選不嚴等缺陷，因此也就不存在傳統制造設備的早期磨合故障，其故障率曲線也不再是傳統制造設備的“浴盆曲線”。
其次，NCE 是精制的設備，使用者在對一些機件的內部結構和裝配方式、裝配要求不了解、不熟悉的情況下，若盲目拆裝，則會造成機件變形、精度喪失、密封性能和條件下降等情況，甚至損壞零部件，縮短了設備的使用壽命。
再次，NCE 的零部件普遍是大而重的，在吊裝、搬運時都較為困難，如果方法不當或操作不慎，極易產生碰撞、擦傷、摔壞等事故。
綜上，在使用后的最初幾年，NCE 的可靠性都比較好，規律性故障比較少，只要不出現誤操作或意外事故，設備都能正常運行，能夠滿足加工工藝要求和產品質量要求。因此，在此期間的設備管理，重點是抓好日常的維護保養與工作，同時抓好操作管理，采用事后維修的方式比較合適。如果采用三年六個月大小修理的定期預防維修方式，容易弄巧成拙，適得其反。
2、NCE 在使用后期宜采用計劃預修和狀態檢測維修方式
隨著使用年限的增加，設備因磨損、腐蝕、老化、失效等原因，使設備的可靠性和完好程度都會不同程度地下降，以至于不能滿足加工產品的工藝要求和質量要求，設備的故障和零部件的損壞會逐步增加。NCE 是集機械系統、電氣系統、液壓系統于一體，各子系統發生故障的原因及部位都各不相同。此時，應根據設備各子系統的故障特點及規律，采用基于可靠性為中心的差異維修方式。
首先，機械系統的故障一般都是因磨損、腐蝕、疲勞等原因造成的，具有漸發性、耗損性等特點，這樣的故障一般是有規律可尋，即在功能故障發生之前有潛在故障可以通過感官和簡單儀器來檢測，此時宜根據零部件的磨損規律，在零件磨損的發展期將其更換，避免因零部件破損而造成嚴重事故，即采用定期預防的維修方式來恢復其可靠性，以保持機械系統的完好狀態。
其次，對于電氣系統，按故障發生的部位可以分為：硬件故障和軟件故障。硬件故障指經過長期使用后，電子器件、印制電路板、電線電纜、接插件等的普遍老化，接近其使用的物質壽命和技術壽命，此時可以利用相關儀器檢測其使用效果，或根據工作經驗，通過對其進行技術改造或更新換代來消除故障，即采用狀態檢測的維修方式來恢復其可靠性。而軟件故障就是指控制系統的故障，一般是PLC 邏輯控制程序中產生的故障，需要輸入或修改某些數據參數，或是修改PLC 程序來排除其故障。
最后，液壓系統的故障往往是由于液壓油的污染或液壓閥的磨損、疲勞產生的，且液壓油液的粘度受溫度影響比較大，因此，對于液壓系統宜采用主動維護的方式進行維修。主動維護的實質在于“護”，而不在于“修”，即保證NCE 的正常工作環境，積極主動地檢測液壓油的質量及溫度狀況，及時地更換失效的液壓閥，在故障發生之前將其排除，恢復其使用可靠性。
參考文獻：
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[2] 孫憲華.數控機床電氣維修技術綜述[J]. 裝備制造. 2009(12)
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【論文關鍵詞】機電一體化教學改革專業特色
【論文摘要】針對機電一體化專業教學不能滿足經濟快速發展的需求這一現狀，提出了以實踐為導向的機電一體化教學改革。闡述了機電教學改革的必要性、思路和方法，提出在實踐環節深化改革，在專業培養方案上努力突出專業特色的重要性，淡化了原專業課和專業基礎課的界限，對課程實踐教學進行了改革，體現了機電教學的特色。
（一）引言
隨著現代化工業生產的發展，由氣動技術、液壓技術、傳感器技術、PLC技術、網絡及通訊技術等學科的強烈相互滲透而形成的機電一體化技術，已成為當今工業科技的重要組成部分。長期以來機電專業基本上是按照傳統的理論體系以學科為核心來組織教學，把傳授系統的理論知識作為組織教學的出發點，作為教學過程的主線和質量考核的主要標準，對學生系統地掌握理論知識，開發設計產品是有利的。但是也存在不足之處，學生畢業后大部分被分配在生產第一線，所從事的工作不是研究、設計、開發、決策等，而是操作設備、制定工藝、籌劃工裝卡具、調整試車、查找故障和排除故障，在學校學的知識相當一部分用不上，而現場工作所必需的工作能力又不具備。
（二）改革的必要性
隨著國民經濟的增長，社會對人才的需求也開始增長，社會對人才特別是機電一體化專業人才的知識結構提出了新的要求。舊的辦學模式在人才培養的方法和途徑上受到很大的制約，無論是人才的培養規格、課程體系的設置，還是實踐性教學體系的安排，都沒有完全擺脫傳統教育的模式，呈現出本科教育的“壓縮版”，使畢業生在理論研究的領域里“缺乏理論”，在技術應用領域內“缺乏應用”。有的專業由于課時設置不合理、教學方法陳舊等諸多原因，學生理論知識學習不扎實，又缺乏必要的社會實踐與動手能力，以至于課程結束后，了解的只是一些課本上的理論知識。在當前的教學中主要存在以下幾方面問題：1.學時太少。隨著教學改革的深入，機電專業課程和其它的專業課一樣，教學課時被明顯的縮減，存在著教學內容多、課時少的矛盾，如何在較短的時間內最大程度的提高教學質量是教學面臨的一大難題。2.教學模式單一。傳統的教學模式，往往只注重理論教學，在電機知識的介紹中，概念抽象，理論繁瑣，跟數學、物理及電路等相關課程的聯系很緊密。在電氣控制電路的原理分析、基本控制環節的設計、設計思想的敘述一般都較清楚。但由于原理圖多、文字敘述較抽象，學生又無實物接觸，在學習過程中普遍感到枯燥乏味，而且有關安裝位置圖、面板開孔圖、電氣接線圖及安裝、調試等工藝設計方面幾乎均未涉足，理論教學與實際的控制系統設計、制造要求存在著一定的差距。3.理論與實踐環節脫節。近年來PLC技術的迅速的發展，被廣泛地應用于多種場合，基于PLC的實驗系統無論其運行過程還是運行結果只能通過對控制對象的觀察得以了解，因此PLC教學的實踐環節更應強調對象模型的實例化與控制流程的動態演示。但受控對象往往由于其體積大、重量重、價格高、維護難等因素，難以大量裝備于實驗室，學生在實驗過程中無法感受到工程實踐中的趣味性、知識性和實驗成功后的成就感，在很大程度上挫傷了學生的積極性。4.生源整體素質下降。由于連年大幅擴招，生源整體素質有所下降，在接受能力和學習的積極性等方面都比過去的相對降低，許多基礎課的學習不夠扎實，給本課程的教學帶來了很大的困難。
（三）改革的思路
1.制定適應新形勢的教學內容。制定符合現代化建設要求的機電一體化專業教學計劃，遵循國家、省教委的有關文件精神，以綜合素質培養為基礎，以能力培養為主線。圍繞培養目標，對知識、能力、素質等方面進行合理的綜合安排，力求整體優化，培養實用的職業技術人才。（1）關于“機電一體化”內涵的認識。機電一體化技術從學科角度來看，它是集機械技術、微電子技術、計算機技術、電氣技術、信息技術的有機統一體，而不是機械技術、電氣技術的簡單組合體；從機電一體化技術的成果或最終體現來看，它則是在計算機控制下由機械本體、電、氣、液壓以及光電器件組成的產品或設備，是一個自動化的工作系統。（2）培養目標。機電一體化專業應培養德、智、體、美、勞全面發展，熱愛祖國，熱愛本職崗位，具有不斷追求新知識、實事求是、獨立思考、勇于創新、踏實苦干的精神，掌握基本文化科學知識和機電一體化專業必需的基本理論、基本技能，對現代機電一體化產品結構調整有較強適應能力的應用型高級技術人員、技藝型操作維護人員。
2.先進教學手段的應用。（1）運用多媒體進行直觀教學。課程中的原理圖、梯形圖、程序及電路圖較多，利用Authorware、Powerpiont制作成多媒體課件，集文字、圖片、動畫和聲音于一體，不僅僅大大減少了老師課堂上畫圖的時間，而且學生興趣倍加，容易理解，提高了教學效率，增大了課堂教學的信息量。（2）聯系生活，啟發學生思維。課堂教學重在理論聯系實際，運用生活中的實例，既有助于學生對理論知識的掌握，又有益于提高學生的興趣和對實際問題的思考能力。如在講解三相異步電機的變頻調速時，結合變頻空調原理和特點，來分析變頻空調與普通空調之間的區別，從而闡述變頻調速的優點，學生增加了生活知識和學習的趣味性。（3）與時俱進，激發學生的求知欲。教師應該與時俱進，了解課程最新的技術動態，并把它傳授給學生，只有這樣才能激發學生的求知欲，真正的把課教好。如在介紹直流電機中，運用高速磁懸浮列車的例子給學生進行了講解，從而大大提高了學生的興趣、求知欲和學習的動力。
3.改革優化實踐環節。實踐教學是技術應用能力形成的重要環節，也是高職專業教育教學的重點。為了培養學生專業技術能力，改革傳統的實踐教學模式，將實踐教學分為三個階段進行：（1）實驗技能訓練。實驗技能訓練主要包括專業基礎課和專業課中的實驗，使學生掌握基本實驗儀器的使用，基本數據的測量、采集和基本實驗方法的運用。（2）單項技能訓練。單項技能訓練主要包括金工實習、數控實訓等，學生進行基本技能(鉗工、機加工、電工)、職業基本素質(數控車、數控銑、加工中心的編程和操作)的訓練。通過訓練使學生掌握相應的技能，參加職業資格考核取得數控工藝員或數控車、銑、加工中心操作工等級職業資格證書。（3）綜合技能訓練。綜合技能訓練主要包括生產實習、頂崗實習等，學在實訓中，采用邊教、邊學、邊做的教學方法，通過典型零件數控加工案例引導教學設計，針對實際零件數控加工任務討論工藝解決方案，并在加工現場實施，形成不同零件加工效果的直觀比較和認識，以合作完成實訓教學過程。融“理論、示范、練習、反饋”于一體，將“教、學、做”合而為一。有效培養學生的技術應用能力。生根據實際生產任務，在不同的崗位上完成實踐任務，畢業后實現“零距離上崗”。
（四）建設特色課程
在課程設置上根據對企業人才需求情況和對近幾年畢業生就業情況的調查，以工作過程為導向，以工作任務或產品為載體，根據學生就業崗位群的任職要求，參照相關的職業資格標準，通過與企業有關人員共同論證，進行課程設置。課程內容的確立與工作過程各階段的任務密切相關，在與企業的深度耦合中，通過對職業崗位群從業人員和與職業崗位群有關的人員及專家進行調查，通過對在職業崗位上工作的學生的描述，經過分析、歸納、整理、綜合，確立職業崗位工作過程中不同階段的工作任務，將工作任務和內容轉化為學習領域的課程內容，通過對工作過程各階段的各級工作任務的使用頻率和難易程度進行分析，確定適用于不同層次的專業核心課程內容和學時安排。
