机床电气实训总结范文

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关键词：技能实训；高职；数控技术

Key words: skills training；higher vocational colleges；NC technology

中图分类号：G42文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）11-0031-02

0引言

高职院校的技能实训是学生实现将理论知识运用于生产实际的关键环节，是学生将来能够顺利走上工作岗位的有力保障，是对学生实施职业技能训练和职业素质培养的必备条件，也是体现高职教育工学相结合办学特色的有效手段。技能实训在整个高职教育体系中占有极为重要的地位。对于数控技术专业的学生来讲，实施技能实训也是提高就业竞争力的有效途径之一。经过多年深入数控技术专业机床电气技能实训的基础上，探索如何有效提升高职数控技术专业学生技能实训效果。

1教学思想设计

遵循“行在先，知在后，知行相资”的规律，以“职业活动为导向”，强调“以能力为目标、以学生为主题、以素质为基础、以任务为载体、以实训为手段、理论和实践一体化”等要素，采用任务驱动的教学方法，根据实训目的，以小组为单位完成机床电气技能实训中的“电气控制柜布局的设计、安装”；“电路图的设计、连接和调试”；根据电机的正反转、交通灯系统、高铁轨枕预应力张拉控制系统的等不同项目要求，实现“PLC系统控制的设计及程序编制任务”。最终提交一份技能实训总结报告，包含实训进度表、实训内容、小组总结和个人总结等内容，培养学生的综合工程实训能力。

学生在理论课堂上已经学习了与技能实训相关的各元器件的结构、功能、原理，但并未对其实施拆解，直观性不强，所以在实训前，先让学生进行各元器件的拆解，使学生先直观了解其结构、功能、原理及工作过程。再采用学生讨论与教师分析讲解相结合的方式，使学生更深入掌握其工作原理及工作过程。之后根据其实验目的让学生绘制电路图并实现其硬件连接。最后根据系统控制要求编制对的应控制程序并上传到PLC内，完成系统搭建与调试，实现系统自动化模拟控制，在完成要求功能基础上编写使用说明书与总结报告，最终完成技能实训。

2确定教学目标与重点难点

根据企业对职业技术人才的需求，以及对设备的安装、调试、使用和维护等岗位的职业技能要求，结合本次技能实训内容及特点，确定以下技能实训目标：

能力目标：能在实践中调查研究、观察问题、分析问题和解决生产实际问题的能力。

技能目标：能熟练使用斜口钳、剥皮钳、压线钳、电钻、钢锯、打号机等工具和正确使用可编程控制器，能够按行业标准，正确完成电气控制柜的设计、安装、调试。

知识目标：理解机床电气控制在机床中的作用，了解在技能实训过程中使用的各元器件及可编程控制器的结构、功能、原理及工作过程。

素质目标：加强学生在生产实际中的团结协作的能力、安全生产的意识，培养认真、严谨、细致的工作态度和吃苦耐劳的精神。

通过此次技能实训的实施，给学生提供了更多的实践动手、接触实际的机会，进而提升了学生的综合职业素质，使学生能够适应当今社会对毕业生实际动手能力高的要求。对此我们也确定了技能实训的重点内容为电气控制柜的设计、安装、调试及使用方法。难点为过程控制、PLC系统控制的设计和相关程序的编制。

3教学准备

依据机床电气技能实训的教学任务，做好以下教学准备工作：

教学情境：以加强学生的团队意识为目的，将学生分组，每组4-5人。同时选定一名组长，再由组长分别指派相应的设计员、接线员、材料管理员及秘书各一名，实现统一部署，协调工作。

教学设备：每组分发电气控制柜一个、欧姆龙CP1E可编程控制器一台、交流接触器2个、热继电器一个、时间继电器2个、空气开关3个、标准35mm线槽2根、35mm导轨一根、1平方导线红、黑、黄各一捆、线号管若干、万能表一个、工具箱一套及所需的各电器元件。如图1、图2所示。

教学环境：本次技能实训在多媒体机床电气实验室展开，实验室配有机床电气实验台5台，可同时围坐5-7人，展开相关讨论及操作，同时配有FANUC数控车床、铣床及相关实验台各3台，如图3所示。

教学资料：教研室针对本次技能实训编写了技能实训指导书作为教学过程的指导，以机床电气电路原理图（如图4所示）、机床的操作说明书、连接说明书、维修说明书、欧姆龙CP1E、欧姆龙CP1H指令参考手册、CPU操作手册、可编程控制器视频教学录像等内容作为教学过程的参考资料，以数控车床、数控铣床综合实验台为依托，结合现有机床电气控制系统深入学习，深刻体会机床电气控制在数控机床的作用。

4教学过程

教学是教师的教与学生的学的统一，这种统一的实质就是交往。《基础教育课程改革纲要（试行）》指出：“教师在教学过程中应与学生积极互动，共同发展，要处理好传授知识与培养能力的关系。”师生的交往互动，是教学过程的本质属性。没有师生的交往互动，就不存在真正意义的教学。因此本次教学过程以教师提出问题，学生讨论分析问题，解决问题为横向教学过程；以告知任务、引导任务、分析任务、完成任务、总结分析任务为纵向教学过程。具体流程如图5所示。

5教学过程分析

5.1 横向教学过程分析提出问题：提出问题的目的在于告知学生学习的目的，有目的学习往往能够有效提升学习效率，为此基于本次技能实训的综合实验任务提出以下几个问题：①机床电气控制在数控机床中的作用及怎样实现与机床系统之间信息传递？②机床电气控制的电路设计准则及注意事项有哪些？③可编程控制器的结构、原理、作用及使用方法有哪些？分析问题：讨论分析问题就是自我学习的过程，学生带着问题去学习能够很快进入角色，知道自己在学什么，应该怎去学习，能够显著提高教学效率。实训过程中，通过教师的引导使学生能够针对老师提出的问题积极讨论，最终每个人都能在理解的基础上得到一份自己的答案。这样一方面使学生对实训内容进行了预习、对教师提出的问题也深入的去理解了，另一方使教师在讲授过程中感到轻松。解决问题：解决问题就是一个归纳总结的过程。教师将学生在讨论阶段所涉及到的方方面面内容加以总结、提炼，最终实现问题的解决。教师在学生提交讨论结果后，经过归纳总结，告知学生在讨论过程中哪些知识点讨论的比较好，哪些知识点没有讨论到，哪些知识点讨论的结果是不科学的，同时帮助学生总结其原因，鼓励学生再接再厉，养成这种勇于探讨分析问题的精神。最终通过教师系统的讲解、分析、总结后将标准的答案公布于学生，使学生与之对比，完成教学任务。

5.2 纵向教学过程分析告知任务：说明本次技能实训的教学任务，提出教学目标。引导任务与分析任务：由数控机床在实际中的广泛应用，引入数控机床电气控制并说明其作用及重要性，完成任务引导工作。通过对此次技能实训各任务设计的目的、要点、步骤以及在技能实训过程中可能遇到的相关问题的分析，完成对任务的分析工作。实现对学生自我学习的引导作用。完成任务：教师提出任务后，说明在完成任务过程中应注意的事项，如操作过程的协调性、安全性、分工合理性，并提出机床电气控制电路的设计准则、绘图标准等要求，让学生按要求完成技能实训任务。在这个环节，学生通过实际动手操作，能够深入理解机床电气各元器件的结构、功能、原理、工作过程及相互之间的连接方式等，实现理论知识与实际操作相结合，有效提高了学习效率和动手能力，为以后工作积累了经验。总结分析任务：在这一过程中学生要能够结合完成好的电气控制柜实物和电路原理图，说出三大综合实验的原理、目的、意义以及在此过程中的心得体会，并独立完成一份包含团队构成及分工、实训进度计划表、实训内容、个人总结及小组总结的技能实训总结报告，要求内容详细、格式统一。同时采用小组内自评和组间互评的方式，结合教师对学生在技能实训过程中的综合表现等作为评价本次技能实训学生的综合成绩，实现完成分析总结任务。在这个过程中，教师根据在技能实训过程中遇到的问题进行讲解和剖析，实现理论指导实践，同时教师还可以将实训中的元器件、结构框图、电路原理图等有机结合，进行分析讲解，实现实践验证理论这一过程。这样通过理论指导实践、实践验证理论这一方法，积极发挥了学生的主观能动性，大大提升了学生的学习兴趣，进而提高教学质量，使学生切身感受到学以致用。

6教学成果

技能实训任务完成效果如图6、图7、图8所示。机床电气技能实训是实现将理论知识运用于生产实际；理论教学与实践教学相结合这一过程，使学生能够主动适应社会主义现代化建设需要，体现出高职教育最显著的的意义。

7结束语

教育部《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》提出：“要积极推行与生产劳动和社会实践相结合的学习模式，把工学结合作为专业人才培养模式改革的重要切入点，带动专业调整与建设，引导课程设置、教学内容和教学方法改革。”因此本文以机床电气技能实训为依托，探讨了怎样上好高职院校的技能实训课程，强调要在技能实训过程中采取与生产劳动和社会实践相结合的学习模式，以工学结合作为专业人才培养模式的重要切入点，引导课程设置、实现教学内容和教学方法的改革。这样有助于学生掌握基本职业技能、增强自身职业综合素质、巩固所学的知识，实现理论、技能、素质三位一体的教学模式，体现高职教育的办学特色。因此提升高职院校专业技能实训是符合社会对人才的需求，是实现学校把学生请得进来，送得出去的有效手段之一。

参考文献：

[1]段渝波.有效提升中职学校机电专业课程教学质量的实践.中国职业技术教育.2010.17.32-34.

[2]王振洪.高职院校工学结合与人模式存在的问题及其对策.中国职业技术教育.2010.18.75-77.

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“常用机床的电气控制线路”是中等职业技术学校机电类专业课程《工厂电气控制设备》中的重要的一章内容，知识点主要是普通车床、平面磨床、摇臂钻床、万能铣床、卧式镗床等常见机床的电气控制原理，以及各类机床常见的故障分析及排除。

为了帮助学生更直观地了解各类机床的电气工作过程，我校引入了亚龙YL-ZKT智能实训考核系统，学生可以在这种教学设备上进行各种电气故障的排除、训练和演示，以达到熟悉各种故障现象和熟练排除各种电气故障的训练目的。

我校亚龙YL-ZKT智能实训考核系统共有36台各种类型的机床智能实训考核台、多媒体计算机及智能实训考核系统软件组成。其中，YL-ZC型CA6140车床电路智能考核台共有6台，该机床智能实训台是由多种电气元器件组成各种电气控制线路，并配有89C52型单片机、LED、键盘等组成的智能答题器，学生根据故障现象找到故障点，在电气原理图上找到故障点两端的编号后，只需在答题器上输入这两个编号，再按“确认”键即可，操作简单方便。

在《工厂电气控制设备》的教学中，各类机床故障的分析与排除是学生学习上的一个难点。要帮助学生突破难点，就要在教学方法上多下功夫。笔者在多年的教学实践中，通过采用多媒体课件辅助教学以及理论实训相结合的一体化教学模式，在理论教学中采取讲解法、演示法、设疑法，在实训环节中采取小组讨论、合作学习、自主学习等授导型教学方式，取得了较好的教学效果。下面，笔者就以《工厂电气控制设备》课程中“CA6140车床电

气故障分析”的教学设计为例，谈谈自己的教学实践。

一、理论教学

笔者在教学过程中，根据教学内容制作相关的多媒体课件，利用多媒体课件直观形象的特点进行理论教学。教学过程设计如下：

1.讲解工作原理。根据教学内容制作好多媒体课件，利用投影仪进行多媒体教学。首先，通过课件播放CA6140车床的电气原理图，教师对照原理图详细分析电路的工作过程，原理图如下。

在讲解和分析整个电路的工作过程中采取化整为零的方法，将整个电路图分为三部分，第一部分是主电路，第二部分是控制电路，第三部分是照明电路。先要分析主电路的组成，主电路由主轴电动机M1、冷却泵电动机M2、刀架快速移动电动机M3组成，这三台电动机分别由三个接触器KM1、KM2、KM3的主触头来控制；然后分析控制电路的工作过程，按钮SB2是主轴电动机M1的启动按钮，SB1是M1的停止按钮，开关QS2是冷却泵电机的控制开关。另外，控制主轴电动机M1的接触器KM1的常开辅助触头串联在冷却泵电机的控制电路中，目的是实现顺序控制，即主轴电动机启动后，冷却泵电机才能启动，SB3是刀架快速移动电机的控制按钮，是个点动按钮；最后对照明电路中四盏指示灯点亮及熄灭过程做简单分析。

2.讲授故障分析的一般步骤和检测方法。首先，了解故障现象，其次根据故障现象，从原理图上分析产生故障的原因。最后，根据故障分析，找出可能产生故障的电气部位，并加以排除。电气线路故障检修的常用方法有测量电压法和测量电阻法，重点给学生讲解测量电阻法，强调一定要断电测量，而测量电压法因为要通电测量，较危险，不要求学生掌握。

3.多媒体课件动画演示。将整个电路的工作过程以动态的形式呈现给学生，进一步加深学生对电路工作过程的了解和认识，并通过对两个典型故障的分析和讲解，有效引导学生举一反三。

故障现象1：合上电源总开关QS1，通电指示灯HL不亮。

可能的故障原因：

(1)变压器一次侧无电压，即32～86～87～33之间的电路中有断路点。

故障现象2：合上QS1，HL亮，按下SB2，HL1亮，但主轴电动机不转，并发出嗡嗡声。可能的故障原因：主电路中电动机缺相，即三相电源中有一相断路。

排除故障：断开QS1，用万用表欧姆档分别测量42～45、47～50、52～55两点之间的电路，找出断路的故障点。

4.设置疑问，学生解答。教师分析完两个典型故障后，总结CA6140车床电气故障检测的方法及思路，并设置问题，让学生思考，并由学生来解答，以培养学生举一反三的能力，真正理解所学内容。

二、实训教学

理论教学结束后，进入实训教学，在YL-ZC型CA6140车床电路智能考核台上进行模拟故障检测。在实训教学中的主要做法是：

1.学生分组。由于我校只有6台可供实训的CA6140车床考核台，故把所任教的班级学生（一般在40人左右）分成两批实训，每批又分成6小组，每小组3人左右，让成绩较好的学生和成绩较差的学生合理搭配，每组指定一名小组长，负责本组人员的各项管理。

2.合作学习。学生分组后成立各学习小组，各组成员在故障检测实训中，可以互相讨论、交流，对疑难问题可以共同探讨。利用学生争强好胜的心理，鼓励各小组学生竞赛，对每台智能考核台设置相同数量的故障点，看哪一组能最快最准地找出故障部位并加以排除，对表现出色的小组进行加分奖励，以此激励各小组学生积极思考，通力合作，解决问题。

3.自主学习。经过1～2周时间的实训后，学生排除故障的水平高低很快就能见分晓，对于水平较高的学生可以安排另外的学习任务，让他们在难度较大的磨床或铣床上进行排故训练，而磨床和铣床的工作原理事先并没有给学生分析讲解过，要让学生在完成CA6140车床排故实训的基础上自己看原理图学习，利用自己积累的经验，理解磨床和铣床的电气工作原理，通过自主学习，尝试排除磨床或铣床的电气故障，老师只做点拨性的指导。而那些排故水平较低的学生仍然安排在原车床上继续实训，直到能把问题解决为止。这也是分层教学的一种体现。

总之，通过多年的教学实践，笔者认为，这种形式多样的授导型教学方法是成功的，也是可行的。笔者所带班级学生在车床故障检测的考核中，通过率均达100%，收到了理想的教学效果。

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随着“以就业为导向，以能力培养为核心”职业教育理念的提出，以工学结合人才培养模式带动专业建设并引领课程改革，已逐步成为高等职业院校建设的重要内容。笔者以学院常用机床电气线路检修技术模块为例，浅谈工学结合人才培养模式的教学探索。

一、工学结合培养模式课程探索

常用机床电气线路检修技术工学结合培养模式可分三个阶段。

1.课程前期的教、学、做一体化（12学时）

教师结合机床工作原理图对机床的各个部分工作原理进行讲解，以“纸上谈兵”的形式讲解典型的故障现象、故障分析方法以及故障的排除，使学生对机床电气线路检修有初步的认识。本教学单元教师可安排学生以小组的形式进行模拟机床教具的安装，了解复杂继电器电路接线方法及工艺，熟悉机床常用电器元件的安装位置、走线情况以及行程开关的工作状态。

2.课程中期的课堂、实训室一体化（24学时）

相比课程前期，教师利用业余时间开发研制的模拟机床对前期的教学起到了承前启后的作用，它将理论上的机床检修，通过一种视觉上的感知与实际的动手操作，让本是带有专业性质的知识通俗易懂。教师把实训室“搬进”了教室，借助本教具指导学生如何从故障现象着手进行分析，使学生在模拟机床上能够熟练地进行电气线路的调试和模拟故障的检修，与此同时布置下厂学习内容、学习任务、学习报告等相关工作。

不过，此阶段的教学还是存在一定的局限性，某些元器件以及机床运动状态在模拟机床上不能得以体现，例如X62W万能铣床中六个方向的进给控制，在模拟教具中我们通常使用四个行程开关来进行电气控制，而真正的机床则通过机械和电气结合的操作，运用了两个手柄进行六个方向的进给控制。

3.课程后期的工学结合一体化（24学时）

学生在教师的带领下进入企业，让学生能够真正触摸到实际的机床，是本次工学结合探索的点睛之笔。

对实物机床排除故障远比模拟机床要难得多，学生拿着万用表的手始终不能放下，因为在这之前，学生所了解的电气走线与控制流程仅仅局限于模拟机床，而面对工作中的实际故障，电气元件、电气走线以及分析故障的思路，向学生发出了更大的挑战，提出了更高的学习要求。于是，学生应在找寻的过程中在教师的引导下按以下步骤进行。

（1）根据工作任务的具体情况，以小组团队的方式进行讨论研究，对各自分配到的机床进行图样和检修内容的分析；

（2）制订相应的检修计划，并根据制订的计划，开展对工作任务的实施过程；

（3）小组与小组之间进行讨论学习，针对各自不同的机床线路以及不同的故障进行交流总结；

（4）在行业所属企业中完成一定的生产性作业，接受一定的职业训练，取得一定的工作经历，将课堂学习与参加实际工作结合在一起。

二、工学结合培养模式的成效分析

1.遵循认知规律

工学结合培养模式，应遵循认知规律，学生在理论指导下，通过工厂师傅传帮带和教师的合理引导，通过实际操作，形成技能。这种打破传统的教学方法，使学生认识到“学了以后会有什么用”，有利于强化学生的学习兴趣，有利于培养学生发现问题、解决实际问题的能力，使学生能循序渐进，学以致用。

2.改变了学生许多不良行为习惯

工学结合培养模式改变了许多学生的不良行为习惯，使他们基本达到职业素质的培养目标。让学生提前进入企业，与实际岗位零距离接触，有利于早发现人才，对学生的教育培训任务由职业院校和行业共同承担，学生毕业时可同时获得学历证书和职业资格证书。

3.能促进师资队伍建设

工学结合培养模式能促进师资队伍建设，是培养具有职业教育特色“双师型”教师最有效的办法。

4.学生反馈

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摘?要：传统教学法应用于机床电气控制课程，出现了许多问题，而项目教学法应用于本课程，能够提高学生的学习兴趣，提高教学效果。本文详细介绍了项目教学法应用于机床电气控制课程的步骤和要领。

关键词 ：机电一体化?项目教学法?技工院校

项目教学法是将整体教学内容分解成若干小项目，学生在老师的指导下，发挥主体作用，自主完成信息收集、方案设计、项目实施与最终评价。项目教学法是以项目为主线，以学生为主体，学生在教师的指导下完成教学任务的一种教学方法。笔者以机电一体专业机床电气控制课程为例，分析项目教学法在机床电气控制课程中的应用。

一、传统教学法应用于机床电气控制课程出现的问题

1.偏重于枯燥无味的理论讲解

虽然技工院校的教学条件都有所提高，很多技工院校都新建了校区，配备了多媒体教室等，但是机床电气控制课程的教学还是以传统教学方法为主，即主要是教师讲解，学生被动听讲的方式。虽然在课程教学中会应用机床电路原理图等图片展示方式，但仍难以改变学生兴趣不高的窘境。在实际教学中，经常看到老师富有激情地讲解，学生却在下面睡觉、玩手机，单调枯燥的理论知识讲解难以调动学生学习的积极性。

2.实训实验环节缺失

许多技工院校由于实训条件的限制，机床电气控制课程的实训内容很难安排。实训实验环节的缺失，影响了课程教学效果。例如，江西省冶金技师学院作为一所技工院校，在实训实验室建设方面投入了大量的资金和人力，但是，在机床电气控制课程教学所需设备的投入还是偏少，甚至机床实验设备不足，使得课程教学质量难以提高。

3.理论与实践教学脱节

当前，技工院校的课程教学采用理论与实践教学相结合的模式，但是，理论教学与实践教学是分阶段进行的，一般都是先理论教学、后实践教学，导致理论与实践教学脱钩，影响了教学效果。

二、项目教学法在机床电气控制课程中的应用

笔者将项目教学法引入课程中，取得了比较好的教学效果，下面详细说明项目教学法应用于本课程中的普通车床CA6140项目时的实施步骤和要领。机床电气控制课程涉及的机床比较多，每一种机床都有自身的特点与优势，为了使学生更好地掌握知识，可以把每个机床安排为一个项目任务进行实践教学。例如，对于普通车床，笔者设计了普通车床CA6140电气控制电路项目，实践课时为六学时。项目的总任务为识别普通车床电气控制原理图，处理普通车床常见故障。然后，将这个整体项目分解成若干阶段任务，学生按部就班完成每个阶段任务，直至完成整体任务。其具体步骤如下。

1.总体认知阶段

学生在这个阶段的主要任务是：了解车床CA6140的形状与工作过程；找出车床外部与内部的所有低压电器元件以及控制柜；在实际操作中，了解低压电器元件在电路图中的位置以及发挥的作用。

2.分析普通车床电路图阶段

在这个阶段，学生自己设计普通车床CA6140的电路图，并且将设计的电路图与实际电路图进行比较，找出自己设计的电路图与实际电路图的区别以及设计的缺陷。在此过程中，学生不仅掌握了普通车床CA6140的工作原理，而且还提高了设计能力和表达能力。

3.检修故障阶段

学生经过前期几个步骤后，对实际车床的电路图和工作原理有了一定的了解，本阶段学生的任务是能够针对车床CA6140出现的故障，对车床进行检修和维护。在这一阶段，学生要掌握常用电工仪表以及电工工具的使用，同时，针对普通车床CA6140出现的故障，能够自行分析出原因并寻找到解决办法。本阶段对提高学生的实践操作能力、理论联系实际的能力以及分析问题、解决问题的能力有较大作用。

4.评估收尾阶段

前面几个阶段，并不是不需要教师过问，而都应该在教师的指导下，发挥学生的主体作用，教师在项目实施过程中全程参与，并为学生提供指导。在本阶段，教师要对每个小组的项目完成情况进行集中展示以及评价，肯定学生取得的成绩，对学生出现的问题委婉地给予批评指正。

三、项目教学法应用于机床电气控制课程应注意的问题

第一，安排的项目要合适，要根据学院机电一体专业的实验室条件，配合课程教学大纲，安排项目。安排的项目要满足培养人才的需要，同时，要考虑项目的难易程度，要符合所任教学生的实际水平。第二，在项目教学过程中，教师要注意分寸，在教学中要把握好指导的尺度，多向学生设疑，鼓励学生自己探求问题的答案。第三，在项目教学过程中，教师要及时进行总结和评价，帮助学生找出自身存在的问题，找到完成项目的最佳方法。