“数控机床故障诊断与维护”课程标准

6.2.18　“数控机床故障诊断与维护”课程标准

课程编码：06020076

课程类别：职业必修课程

学　　时：54学时

适用专业：2011数控技术专业

开课单位：机电系数控技术教研室

（1）课程设置概述

1）课程性质与定位

本课程是数控技术最重要的职业必修课程之一，通过本课程的学习，使学生掌握数控机床故障诊断与维护技术，具有能进行识别、分析和处理数控系统、进给伺服系统、数控机床机械装置、主轴驱动系统等故障的方法。

本课程在专业课程体系中的先修课程为：“机械设计基础”“电工电子技术基础”“数控机床”“液压与气压传动技术”和“数控机床电气控制”。

本课程在专业课程体系中的后续课程为：“机床数控系统技能实训”“顶岗实习”和“毕业设计”。

2）课程基本教学理念

本课程服务于高职教育高技能人才的培养目标和定位，坚持以职业岗位技能培养为主线，以数控机床故障诊断与维护为导向，以工学结合为主要手段，以职业岗位能力培养为重点，以识别、分析和处理故障为载体，与行业、企业紧密结合，开展职业性、实践性、开放性教学，培养学生数控机床故障诊断与维护的综合运用能力和职业素质。

3）课程设计思路

对数控机床故障诊断与维护过程所要求的知识、技能、素质进行分析，打破传统的课程体系，将相关联的知识点、能力及操作技能进行重构与优构，以职业技能的掌握和提高为主线，确定识别、分析和处理故障所必需的知识和训练技能。

本课程采用理论与实践一体化教学模式，边理论边实践，学做合一，打破以知识传授为主的传统学科课程模式，将学生置于发现问题、描述问题、提出问题、分析问题、探究问题、处理问题的动态过程中学习。

4）课程特色

①特别重视实践教学环节的改革工作，促进学生有针对性地、自主地学习数控机床故障诊断理论知识，提高学生学习和应用数控机床故障诊断的综合能力与创新意识。

②不断更新教学内容，建立与华中数控合作办学的机制，理论联系实践，不断提高教学水平。

③运用现代教育技术，进行教学方法和手段的改革，不断提高教学质量。完成了包括教材、配套课件、授课电子教案及网络课程多种媒体构成的立体化教材，为学生提供了良好的多媒体学习环境和丰富的教学资源。

（2）课程目标

1）知识目标

•了解数控机床的发展过程和趋势。

•掌握数控机床的基本概念。

•掌握驱动装置的结构、接口故障特点。

•掌握FANUC和SIEMENS交流主轴驱动装置常见故障现象及故障排除方法。

•掌握数控机床主轴部件、进给运动部件、刀库及自动换刀装置、机床辅助装置的典型结构及工作原理、常见故障现象及故障排除方法。

2）能力目标

•具有FANUC和SIEMENS交流主轴驱动装置常见故障现象及故障排除的能力。

•具有驱动装置的结构、接口故障排除的能力。

•具有电源类故障、显示类故障、软件类故障排除的能力。

•具有应用PROE工程制图的方法和一般流程进行零件工程图设计的能力。

•具有数控机床主轴部件、进给运动部件、刀库及自动换刀装置、机床辅助装置常见故障现象及故障排除的能力。

3）素质目标

•团结协作——能与组内成员友好合作。

•爱岗敬业——能按时出勤、认真听课、积极发言。

•吃苦耐劳——能认真做好课前准备、按时完成实训任务。

•创新能力——有独特见解。

•航天素质——严、慎、细、实的工作作风。

（3）课程教学内容

本课程内容包括两部分：一部分40学时，由教师引导学生边做边学理论和技能，具体内容见表6.39所示；另一部分14学时，由学生主导进行数控机床故障诊断与维护。

1）教学过程

根据高职学生的职业发展和学生自身发展的特点，借助HNC唱21TF华中数控综合实验台校内实训设备、华中数控合作班以及校企合作告示，让学生主要通过认识数控机床故障诊断与维护的理念、方法与技能，从而具有一定的专业能力，并在此基础之上发展自身的职业生涯。

2）教学组织

以数控机床故障诊断与维护为导向，以工学结合为主要手段，以职业岗位能力培养为重点，以识别、分析和处理故障为载体，与行业、企业紧密结合，开展职业性、实践性、开放性教学，培养学生数控机床故障诊断与维护的综合运用能力和职业素质。

3）教学内容

包括数控系统体系结构及参数设定、数控系统故障诊断与维修、进给伺服系统故障诊断与维修、主轴驱动系统故障诊断与维修、数控机床机械装置故障诊断与维修等5大方面。

表6.39　教学内容与学时分配表

续表

（4）教学实施建议

1）组织实施建议

①在教学过程中，应立足于加强学生职业能力的培养，采用数控机床故障诊断与维修导向、任务驱动教学法，以工作任务引领提高学生学习兴趣，激发学生的成就动机。

②本课程教学的关键是理论与实践一体化教学过程的实施。实施教学时，明确师生自身的角色与任务，为了保证教学效果，各尽其职，各种教学组织形式如：教师示范、学生分组讨论、训练互动、学生提问与教师解答等都可以采用，实现教、学、做一体化。检查与评估必不可少，它是检查学生对学习内容理念与掌握情况的一种手段，评估时通过自检、他检、评估结论等环节，使学生及时审视和检查自己的问题，使教师及时掌握学生学习动态，以保证良好教学效果的获得。

③在教学过程中，要适当考虑职业技能证书的考证，为有愿望的学生提供额外考证训练项目。

④在教学过程中，要应用多媒体、投影等教学工具，利用课件、视频、网络资源辅助教学。

⑤在教学过程中，要重视本专业领域新技术发展趋势，贴近企业所需。为学生提供职业生涯发展的空间，努力培养学生参与社会实践的创新精神和职业能力。

⑥教学过程中教师应积极引导学生提升职业素养，提高职业道德。

2）考核评价建议

考核方式：本课程以数控机床故障诊断与维修作为考核内容，学生在规定时间内向科任老师递交已经完成的识别、分析和处理数控系统故障的方法，教师以此为依据评定学生期末成绩。

成绩评定：总评成绩由平时成绩及期末成绩构成，平时成绩占40%，期末成绩占60%。平时成绩以学生的平时表现及出勤率为主要依据，期末成绩即以识别、分析和处理数控系统故障的方法进行考核。

3）实验、实训设备／生产性实训条件保障

①实训条件：5台HNC唱21TF华中数控综合实验台，专用连接线、示波器和万用表等若干。

②实训项目：感性认识华中数控综合实验台各组成部分，操作数控系统综合实验台，安装与调试数控系统综合实验台。

③实训功能：了解数控系统的特点、基本组成和应用，了解数控系统常用部件的原理及作用，熟悉数控系统综合实验台，掌握数控系统综合实验台的连接和基本操作。

4）课程资源开发与利用建议

①注重项目导向、任务驱动教材的开发和应用。

②注重课程资源和现代化教学资源的开发和利用，这些资源有利于创设形象生动的工作情景，激发学生的学习兴趣，促进学生对知识的理解和掌握。同时，建议加强课程资源的开发，建立多媒体课程资源的数据库，努力实现跨学校多媒体资源的共享，以提高课程资源利用效率。

③积极开发和利用网络课程资源，充分利用诸如电子书籍、电子期刊、数据库、数字图书馆、教育网站和电子论坛等网上信息资源，使教学从单一媒体向多种媒体转变，教学活动从信息的单向传递向双向交换转变，学生单独学习向合作学习转变。同时应积极创造条件搭建远程教学平台，扩大课程资源的交互空间。

④产学合作开发实验实训课程资源，充分利用本行业典型的生产企业的资源，进行产学合作，建立实习实训基地，实践“工学”交替，满足学生的实习实训，同时为学生的就业创造机会。

（5）教材编写和使用建议

1）教材要求

①必须依据本课程标准编写教材，教材应充分体现识别、分析和处理数控系统故障的方法、任务驱动课程的设计思想。

②项目内容选取要科学、符合该门课程的特点、能形成系列，让学生在完成项目的过程中逐步提高职业能力。

③教材应图文并茂，提高学生的学习兴趣，加深学生对数控机床故障诊断与维修等知识的认识和理解。教材表达必须精练、准确、科学。

④教材内容应体现先进性、通用性、实用性，要将本专业新技术及时地纳入教材，使教材更贴近本专业的发展和实际需要。

⑤教材中实例的内容要具体，并具有可操作性。

2）教学参考书

［1］段性军.数控机床故障诊断与维护［M］.北京：北京航空航天大学出版社，2012.

［2］徐衡，关颖.数控机床故障诊断与维护［M］.北京：机械工业出版社，2011.

［3］文怀兴，夏田.数控机床系统设计［M］.2版.北京：化学工业出版社，2011.

［4］夏凤芳.数控机床［M］.2版.北京：高等教育出版社，2010.

3）参考网站（见表6.40）

表6.40　参考网站列表

（6）师资要求

①教师自身要对“项目导向”“任务驱动”等教学理念有深刻理解，并需要具备能将这些理念应用于教学的能力。

②教师需要加强企业间的联系，对企业实际设计过程需有充分了解。

③在正式上课前，教师需对教学内容做好精心准备，包括教案、课件及教学中的各种过程材料等。