曾慶湖

摘要：本文介紹了如何采用項目式教學(xué)法帶領(lǐng)學(xué)生將C6132A1型舊車床改造成為更適合開展教學(xué)活動的教學(xué)載體。實踐證明，改造項目讓師生有真實的體驗，提升了學(xué)生的知識水平與技能水平，鍛煉了實踐能力。

關(guān)鍵詞：項目式教學(xué) 舊車床改造 教學(xué)載體

電機控制與維修課程是中職學(xué)校電氣自動化設(shè)備安裝與維修專業(yè)的核心專業(yè)課程，主要培養(yǎng)學(xué)生的理論基礎(chǔ)知識和較強的實踐能力。實際經(jīng)驗普遍欠缺困擾著學(xué)生學(xué)習(xí)，而缺乏接近實際的教學(xué)載體也制約著教師有效開展教學(xué)。筆者以開展C6132A1型舊車床改造為教學(xué)案例，探索電機控制與維修課程的項目式教學(xué)實踐。

一、改造原因

在以往開展電機控制與維修課程的車床檢修項目教學(xué)中，因缺乏實物的教學(xué)載體，學(xué)生對設(shè)備的認(rèn)識通常只通過課件、圖片或視頻進行，排除電氣故障也只能在模擬線路板上進行。脫離實際的教學(xué)，老師教得辛苦、學(xué)生學(xué)得累。

第一，學(xué)習(xí)車床機械知識時無法直接觀察到車床內(nèi)部結(jié)構(gòu)。車床的傳動機構(gòu)處于封閉狀態(tài)，學(xué)生學(xué)習(xí)機械傳動知識時，無法直觀觀察到電機與皮帶輪的傳動方式、主軸箱齒輪如何傳動、變速箱怎樣換擋調(diào)速、刀架的移動與進給箱的聯(lián)動等工作過程。

第二，車床的電氣故障檢修只能在模擬線路板或模擬實訓(xùn)臺上進行訓(xùn)練，缺乏實戰(zhàn)性。

二、改造項目

為更好地開展車床檢修項目教學(xué)，經(jīng)研討確定：按項目式教學(xué)法實施，帶領(lǐng)學(xué)生將學(xué)校閑置的舊設(shè)備改造成為教學(xué)載體，學(xué)生從中學(xué)習(xí)車床電氣線路原理、操作流程、電氣線路安裝技能、車床機械知識、車床機械裝配技能等知識點和技能點，更容易把理論知識與真實設(shè)備聯(lián)系起來。實施流程如下。

1.改造資訊

改造對象是學(xué)?，F(xiàn)有閑置的C6132A1型舊車床，經(jīng)與廣州機床廠技術(shù)員共同研討確定車床改造項目的可行性，并決定由高級電氣1401班學(xué)生參與實施改造。

2.改造計劃

計劃對C6132A1型舊車床進行機械和電氣兩大部分改造，機械部分改造為主軸箱、皮帶保護罩、進給箱溜板箱開視窗；電氣部分改造是重新設(shè)計電氣控制柜，增設(shè)故障檢修功能。參與實施改造的42名學(xué)生劃分為機械、電氣改造兩個大組，每個大組分三個小組，每個小組7人。

3.改造決策

要求各組組長統(tǒng)籌安排組員實施改造、技術(shù)員做好技術(shù)資料收集和安全監(jiān)督，同時必須安排組員講解各自改造任務(wù)的理論知識、分享改造心得。

（1）機械部分改造方案。為能直觀地觀察機械傳動部件的結(jié)構(gòu)和工作情況，在不影響安全的前提下，分別在主軸箱頂蓋、溜板、進給箱、主軸傳動部位增設(shè)可視窗口，并選用高強度高透明度的材料做防護。

三個機械改造小組分別對改造對象進行現(xiàn)場考察和實地測量，各自制定出改造方案，經(jīng)過比對，采納各組的優(yōu)點，確定三個可行性方案，具體如下。

方案一，主軸箱改造：主軸箱在頂蓋處開350×280mm觀察孔；主軸箱后側(cè)避開加強筋，在其兩側(cè)各開100×190mm、140×190mm觀察孔，加封厚度10mm的有機玻璃，考慮主軸箱中有潤滑油，需要加強密封。改造后可以通過觀察孔從俯視或側(cè)視的角度直觀地觀察主軸箱里的主軸、傳動齒輪結(jié)構(gòu)布局以及傳動方式。

方案二，進給箱改造：進給箱的面板不用受力，整塊更換為350×235mm，厚度15mm的有機玻璃，便可以直觀地觀察進給箱的結(jié)構(gòu)和進給傳動方式。

方案三，皮帶輪保護罩：皮帶輪保護罩開300×570mm觀察孔，加封厚度10mm的有機玻璃，可以直接觀察皮帶傳動方式、進給齒輪傳動結(jié)構(gòu)。

（2）電氣部分改造方案。原電氣控制線路安裝在床身狹小空間的控制箱內(nèi)，不方便老師開展教學(xué)和學(xué)生檢修訓(xùn)練。三個電氣改造小組實地考察后，決定重新設(shè)計電氣控制柜，并在不改變控制功能的情況下改造原電氣控制線路，增加故障檢修功能，分設(shè)元件安裝區(qū)、故障設(shè)置區(qū)和故障顯示區(qū)。電氣部分改造方案如下。

一個小組負(fù)責(zé)移除原電氣線路，設(shè)計新的電氣控制柜。另一小組負(fù)責(zé)解讀電氣原理，設(shè)置以下10個故障點：主軸電機缺相；電機缺一相，控制回路失效；主軸不能正轉(zhuǎn)，不能反轉(zhuǎn)；主軸只能反轉(zhuǎn)，不能正轉(zhuǎn)；照明燈不亮；冷卻泵不轉(zhuǎn)；主軸電機只有低速，沒有高速；主軸電機在零位不能啟動；主軸電機不能起動；三相電源正常，控制回路沒電源。最后一組負(fù)責(zé)安裝新電氣控制柜。三個小組領(lǐng)取任務(wù)后各自完成，同時互相交叉監(jiān)督，老師負(fù)責(zé)把關(guān)和驗收。

4.改造實施

（1）組建團隊。團隊成員由學(xué)校兩位老師、廣州機床廠派出的兩名技術(shù)員和高級電氣1401班學(xué)生組成，全班42名學(xué)生組建機械改造和電氣改造各3個小組，每組7人，各設(shè)組長1名、技術(shù)員1名、組員5名。

（2）任務(wù)分配。兩位老師分工如下：一位負(fù)責(zé)整體項目推進與協(xié)調(diào)，另一位負(fù)責(zé)施工現(xiàn)場監(jiān)督，同時各負(fù)責(zé)機械改造和電氣改造的具體指導(dǎo)；廣州機床廠派出一名電氣技術(shù)員和一名機械技術(shù)員擔(dān)任技術(shù)指導(dǎo)，負(fù)責(zé)到學(xué)校指導(dǎo)改造項目的師生進行電氣控制柜安裝、機械裝配課，同時負(fù)責(zé)檢查與評估；6個學(xué)生小組由抽簽方式領(lǐng)取各自改造任務(wù)。

（3）改造實施。對C6132A1型舊車床進行機械和電氣兩大部分改造做到分開實施同步進行。在改造實施過程中，為確保精度和考慮加工難度，將開視窗機械加工和電氣控制柜鈑金制作這兩項任務(wù)委托廣州機床廠加工。老師帶領(lǐng)小組長全程參與，跟蹤制作進度。委托加工任務(wù)完成后，老師帶領(lǐng)各個小組實施機械裝配、電氣安裝和車床床身翻新工作，廣州機床廠派技術(shù)員到學(xué)校做現(xiàn)場技術(shù)指導(dǎo)。

5.檢查與評估

高級電氣1401班全班學(xué)生在老師指導(dǎo)下，各組組長帶領(lǐng)組員實施改造、通力合作完成改造項目，技術(shù)員能做好技術(shù)資料收集和安全監(jiān)督，各組都安排組員講解改造任務(wù)的理論知識點、分享了改造心得。老師分別對各組的表現(xiàn)進行點評及總結(jié)。

由學(xué)生參與改造的C6132A1型車床設(shè)備煥然一新，廣州機床廠派技術(shù)員到學(xué)校進行檢查與評估，經(jīng)電氣和機械聯(lián)合調(diào)試運行正常，對完成改造的設(shè)備評估結(jié)論如下。

（1）電氣控制線路為繼電控制，采用三相380V供電，電氣元器件的選用和安裝符合GB5226.1-2002：14.1連接和布線、14.2導(dǎo)線的標(biāo)志的規(guī)定。

（2）電氣保護開關(guān)的整定值均按實際負(fù)載設(shè)定，具有接地保護、安全性，符合GB5226.1-2002；6.2直接接觸的防護、6.3間接接觸的防護、8.2保護接地的規(guī)定。

（3）機械改造增設(shè)的所有可視窗口方便觀察車床機械結(jié)構(gòu)又不會影響正常操作與運行

（4）機械加工的精度雖然達不到要求，應(yīng)用在教學(xué)上完全沒有問題，可以投入使用。

三、投入教學(xué)

改造后的設(shè)備作為機床線路檢修項目的學(xué)習(xí)載體，具備機械部分可視性和電氣部分可操作性，學(xué)生更容易把理論知識與真實設(shè)備聯(lián)系起來，更適合開展一體化教學(xué)，教學(xué)效果良好。

1.機械知識學(xué)習(xí)

可通過視窗觀察皮帶輪、主軸箱、進給箱等機械部件的結(jié)構(gòu)。操作車床運行時，學(xué)生由視窗口，能直觀地看到皮帶輪運行情況、可以觀察主軸箱中的齒輪從分離到咬合的換擋動作過程，從而增強了學(xué)生對機械傳動知識的感性認(rèn)識，教學(xué)效果遠比老師在黑板畫圖講授的效果好得多。

2.電氣線路檢修學(xué)習(xí)

將原來電氣控制線路移植到新設(shè)計電氣控制柜中，既便于開展教學(xué)也便于學(xué)生進行檢修實訓(xùn)。新增了故障檢修功能，設(shè)置10個可重復(fù)設(shè)置故障點，并由對應(yīng)的故障燈顯示。

電氣線路檢修能讓學(xué)生直接在車床上檢修電氣線路故障，并可以重復(fù)練習(xí)，改變以往故障檢修只能在車床模擬線路實訓(xùn)臺的訓(xùn)練方式，彌補了原來電氣線路故障只能模擬狀態(tài)下檢修的欠缺，實現(xiàn)在真實的車床上訓(xùn)練，使教學(xué)更貼近實際，學(xué)習(xí)更真實。

四、改造總結(jié)

1.實用性

利用學(xué)校閑置的C6132A1型舊車床設(shè)備改造成為教學(xué)載體，實現(xiàn)閑置的舊車床設(shè)備再利用。改造后的設(shè)備適合教學(xué)特點和要求，先后在2個中級電氣班、1個高級電氣班的教學(xué)中使用，經(jīng)受住一體化教學(xué)的考驗，使課程與崗位對接更緊密，學(xué)生更容易把理論知識與真實設(shè)備聯(lián)系起來，也適合車床加工、機械知識和電氣維修等綜合培訓(xùn)與技能鑒定。

2.輻射性

改造實施過程恰逢學(xué)校中職示范校的建設(shè)期間，能及時做好總結(jié)，將經(jīng)驗與學(xué)校各專業(yè)系分享，并借助媒體在本地區(qū)技工院校中進行推廣，在本校的網(wǎng)站上刊登的相關(guān)專題報道中，半年的時間內(nèi)點擊次數(shù)超過了210次。

3.示范性

在開展項目式教學(xué)的改造實施過程中，學(xué)生從選擇改造對象到設(shè)計方案、從加工制作到裝配與調(diào)試整個過程全程參與，實踐能力得到鍛煉；從中學(xué)習(xí)車床機械知識和車床電氣線路原理等知識點、掌握了電氣線路安裝技能和車床機械裝配技能。通過項目的實施，老師鍛煉了教學(xué)能力，學(xué)生鍛煉了動手能力，提升了實踐經(jīng)驗。

由學(xué)校老師、學(xué)生和企業(yè)技術(shù)員共同組成團隊。改造實施中，老師設(shè)計改造方案，并深入企業(yè)全程參與設(shè)備加工和制作，機床廠派技術(shù)員到學(xué)校指導(dǎo)師生開展組裝和調(diào)試。這就實現(xiàn)優(yōu)勢互補，充分地把企業(yè)的設(shè)備和技術(shù)優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為學(xué)校的教學(xué)優(yōu)勢，走出了一條校企合作、工學(xué)結(jié)合、相互借鑒、共同提高的職業(yè)教育健康發(fā)展之路。

（作者單位：廣東省輕工業(yè)高級技工學(xué)校）