杨美萍 邓玉梅

摘 要：本文就数控机床主轴故障诊断的教学难题，以“教师引导，学生主导”为指导思想，作出信息化教学设计，旨在探索数控机床故障诊断与维修更好的教学方法与模式。

关键词：主轴系统；故障诊断；信息化教学

数控机床主轴是数控机床的主传动系统，包括机、电、气联动，结构复杂，故障率较高，但其复杂的结构使得教好该部分内容较为困难。本文针对该部分内容教学中出现的问题，结合现今全国推广的高校信息化教学模式及我校现有设备，进行信息化教学设计。

1教学分析

1.1课程内容分析

《数控机床故障诊断与维修》是高职机电及数控类专业的一门专业必修课，课程内容涉及面广而复杂。课程在介绍数控机床的结构及工作原理的基础上，讲解数控机床主轴系统的故障诊断及维修。本文选自十二五规划教材《数控机床故障诊断与维修》中项目七任务四，通过解决主轴故障实际任务，使学生将理论与实际结合，达到理实一体化的目的。

1.2学情分析

本课程开设在大二下学期，学生完成相关前置课程和本课程的前部分内容的学习，让学生对数控机床的工作原理有了简单了解。学生会利用多媒体网络平台学习，但获取资源不够完整和系统；思维较活跃，但不擅长抽象思考；厌倦了纯理论学习，更爱动手操作，但又缺乏安全规范的操作能力。

1.3重难点分析

主轴系统故障诊断和维修的教学重难点在于：学生对主轴系统的结构和工作原理一知半解，对故障诊断的思路和方法不够清晰。

1.4目标分析

通过项目式教学和任务实施，使学生掌握故障诊断的基本步骤，学会故障检测的方法；能够分析、解决问题，培养动手、团队协作的能力；形成务实创新、精益求精的工匠精神，增强奉献意识。

2教学设计

2.1教学策略

本课题以教师引导、逐渐淡出、学生主导为指导思想，通过“引-探-升”的教学模式，将任务过程融合进教学过程中，将任务的信息、策略、计划、实施、总结、拓展及评价环节融入到教学过程的课前、中、后。

2.2教学载体

课前利用学习平台发布预习任務及相关学习平台、资源库网址链接，课中通过软件仿真，数控实训平台操作演练，课后通过APP平台发布课后拓展任务，学生在线作答提交，教师在线批阅生成成绩分析。在整个教学过程中充分利用以上信息化手段解决课前资料难找，课中任务难实现，课后评价难准确的问题。

3教学过程

3.1课前自学

课前，教师将学习资源上传到学习平台，通过该平台发布预习任务书，任务书里罗列主轴故障诊断与维修PPT、教学视频、学习网站链接和《数控机床维修工工作手册》。要求学生对照任务书开展预习，完成相关故障的诊断任务（仿真软件文件），并提交预习作业。

3.2课中互动学

（1）任务引导（引）。教师根据学生预习提交的作业情况，找出学生知识掌握的薄弱点，将任务的重难点以引导性问题提出，通过仿真软件展示主轴系统的组成，让学生动手操作软件组装主轴结构，共同探讨攻克任务难点。

（2）任务实施（探）。在学生掌握了主轴系统的结构和工作原理后，引导其理清故障诊断思路，探索出主轴故障诊流程，流程图如图1所示。教师演示任务——主轴不转，学生分组，要求明确任务要求。各组内完成工作分配，进行仿真软件排故，编写规范排故过程，包括工具的规范使用。完成仿真排故后，在数控实训平台上进行实物排故，完成所有排故后，通电测试。整个环节中，教师要保持与各小组的互动沟通及安全监督。

（3）任务创新（升）。教师在课堂任务完成的基础上发布创新任务，提出主轴其他类型故障：主轴定位抖动、主轴不能变速、主轴转速偏差过大等，学生现场讨论创新任务的解决思路，提高学生创新思维和素养。最后，教师针对主轴不转故障诊断情况给出评价标准，引导各小组进行组内自评和组间互评，让学生在自评和互评中总结任务，从而提升学习效果。教师点评并记录各小组最后得分。

3.3课后交流学

课后，教师通过平台发布作业，学生在线答题提交，教师改题，公布正确答案，并完成成绩汇总分析。与学生在线交流学习心得，了解学生对知识的把握，同时也听取学生对教学效果的反馈。

3.4综合评价

多元化的考核方式进行教学评价，课前以任务完成度为评价标准；课中以各小组任务完成情况为评分标准；课后以创新任务完成情况为评分标准。综合课前、课中、课后三重标准，对学生作出正确评价。

4教学反思

4.1教学特色

本教学设计根据大二年级学生的认知规律，采用多种信息化手段，实现复杂问题简单化，抽象问题形象化，帮助学生理解任务原理。利用多种网络平台，拓展学生学习的时间和空间，实现个性化、差异化学习，提高了学生学习的主动性和积极性。运用仿真软件、数控实训平台，实现理实一体化，在做中学，学中做。多元化评价标准，完善课程评价体系。

4.2教学效果

将本次教学设计实施后，与传统课堂对比，学生对主轴系统的工作原理理解更为深刻，学习兴趣大幅提高，任务完成率呈上升趋势，同时学生对教师的教学满意度也有所提高，达到了预期的教学效果。

5总结

通过在主轴故障诊断的教学过程中引入信息化模式教学取得较好效果，可知，信息化教学在数控机床故障诊断与维修具有一定的可行性，将在该课程的教学改革中，逐步向信息化教学转变，从而达到良好的教学目的。

参考文献

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