摘?要：針對(duì)“數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修”課程教學(xué)中存在的問(wèn)題，采用德國(guó)行動(dòng)導(dǎo)向六步教學(xué)法進(jìn)行課程設(shè)計(jì)和實(shí)踐應(yīng)用，以“資訊、計(jì)劃、決策、實(shí)施、檢查、評(píng)價(jià)”為主要教學(xué)過(guò)程，學(xué)生在做中理解知識(shí)點(diǎn)，真正實(shí)現(xiàn)“任務(wù)引領(lǐng)、教師主導(dǎo)、學(xué)生主體”的教學(xué)特點(diǎn)。教學(xué)實(shí)踐結(jié)果表明，該教學(xué)模式的運(yùn)用不僅強(qiáng)化了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，而且課程的有效教學(xué)質(zhì)量也得到極大提升。

關(guān)鍵詞：六步教學(xué)法；數(shù)控維修；真實(shí)工作任務(wù)；有效教學(xué)

Application?of?Sixstep?Teaching?Method?in

the?Course?of?Fault?Diagnosis?and?Maintenance?of?CNC?Machine?Tools

Wu?Jianwei

Lishui?Vocational?and?Technical?College?ZhejiangLishui?323000

Abstract：Aiming?at?the?existing?problems?found?out?in?teaching?of?“Fault?Diagnosis?and?Maintenance?of?CNC?machine?Tools”，the?German?actionoriented?sixstep?teaching?method?is?adopted?for?curriculum?design?and?practical?application.The?main?teaching?process?is?"information，planning，decisionmaking，implementation，inspection?and?evaluation".Students?understand?knowledge?in?doing，and?really?achieving?the?teaching?characteristics?of?"task?leading，teacher?leading?and?student?as?the?main?body".According?to?the?teaching?practice?result，it?shows?that?this?teaching?pattern?cant?build?their?autonomy?and?team?work?capacity?only，but?also?highly?improve?the?course?of?the?effective?teaching?quality.

Keywords：Six?step?teaching?method；CNC?maintenance；Real?work?tasks；Effective?teaching

“數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修”作為數(shù)控技術(shù)專業(yè)的一門(mén)專業(yè)技術(shù)課，具有內(nèi)容跨度大、覆蓋面廣、實(shí)踐性強(qiáng)等特點(diǎn)，要求學(xué)生既要掌握機(jī)械、電氣和液壓等原理知識(shí)，又要具備在實(shí)踐中進(jìn)行綜合診斷與維修的實(shí)踐能力。在傳統(tǒng)的教學(xué)中，教師通?；ù罅繒r(shí)間傳授基礎(chǔ)知識(shí)，缺乏項(xiàng)目引導(dǎo)，學(xué)生難以理解，只能機(jī)械地背誦知識(shí)點(diǎn)，長(zhǎng)期如此，學(xué)生的興趣消磨殆盡。同時(shí)，在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中，由于人數(shù)多、實(shí)訓(xùn)設(shè)備少、實(shí)訓(xùn)時(shí)間短，導(dǎo)致教學(xué)效果不夠理想，學(xué)生獲得感較差［1］。因此，課程需要更新傳統(tǒng)教學(xué)觀念，使學(xué)生善于從真實(shí)工作任務(wù)中發(fā)現(xiàn)與解決問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)從任務(wù)中來(lái)，到任務(wù)中去的目的，進(jìn)一步調(diào)動(dòng)學(xué)生參與探究和動(dòng)手操作的積極性，提升學(xué)生的綜合實(shí)踐能力，為今后的學(xué)習(xí)和應(yīng)用奠定扎實(shí)基礎(chǔ)［23］。

當(dāng)前，德國(guó)“雙元制”職業(yè)教育模式受到越來(lái)越多關(guān)注，2019年8月12日—2019年8月27日，筆者有幸參加了由德國(guó)柏林職業(yè)教育集團(tuán)組織的“專業(yè)骨干教師培訓(xùn)項(xiàng)目”，其培訓(xùn)領(lǐng)域?yàn)閿?shù)控切削技術(shù)。在德國(guó)研修期間，近距離、深層次地學(xué)習(xí)了原汁原味的德國(guó)“雙元制”職業(yè)教育理念和具體做法，在整個(gè)活動(dòng)中，教師和學(xué)生采取互動(dòng)、交流、共同參與等方式一起完成教學(xué)任務(wù)，把教與學(xué)進(jìn)行了最大程度的優(yōu)化與融合。在“數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修”課程中，通過(guò)借鑒行動(dòng)導(dǎo)向六步教學(xué)法，以“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”為基礎(chǔ)，按照循序漸進(jìn)的原則設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情景，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體，教學(xué)做一體化開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)［4］，能很好地達(dá)到預(yù)期教學(xué)目標(biāo)。

1?行動(dòng)導(dǎo)向六步教學(xué)法

德國(guó)行動(dòng)導(dǎo)向六步教學(xué)法是通過(guò)分組教學(xué)的形式，以工作任務(wù)為導(dǎo)向，學(xué)生在真實(shí)情景中學(xué)習(xí)，并促使腦、心、手同時(shí)并用的一種教學(xué)方法。在實(shí)踐過(guò)程中，學(xué)生不是什么都學(xué)，而是用到什么學(xué)什么，側(cè)重培養(yǎng)其收集信息、獨(dú)立思考、制訂計(jì)劃、小組協(xié)作、溝通表達(dá)、解決問(wèn)題等關(guān)鍵能力。具體六步教學(xué)法實(shí)施流程如圖1所示。

1.1?學(xué)習(xí)內(nèi)容及任務(wù)體系

通過(guò)充分調(diào)研和學(xué)生實(shí)際情況，根據(jù)行業(yè)需求和職業(yè)崗位要求，結(jié)合相應(yīng)的職業(yè)資格鑒定考核標(biāo)準(zhǔn)，將課程內(nèi)容分為4大模塊，序化為6個(gè)學(xué)習(xí)情境，15個(gè)任務(wù)（如圖2所示）。

其中，任務(wù)越真實(shí)，越能調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和投入度，因此，在課程任務(wù)設(shè)計(jì)時(shí)，盡可能選擇職業(yè)相關(guān)的真實(shí)項(xiàng)目，組合典型工作項(xiàng)目和基礎(chǔ)性學(xué)習(xí)項(xiàng)目一起構(gòu)建基于工作過(guò)程的學(xué)習(xí)情景，真正形成“教學(xué)做”合為一體。

1.2?六步教學(xué)法結(jié)構(gòu)模式

結(jié)合“數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修”課程，構(gòu)建“12364”完整的行動(dòng)序列教學(xué)模式（如圖3所示），即一任務(wù)（真實(shí)工作任務(wù)）、雙貫穿（德技雙修）、三階段（要做什么、怎么做、做得怎樣）、六步驟（資訊、計(jì)劃、決策、實(shí)施、考核、評(píng)價(jià)）、四統(tǒng)一（實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所與工作環(huán)境統(tǒng)一、學(xué)習(xí)情境與工作情境統(tǒng)一、項(xiàng)目要求與工作任務(wù)統(tǒng)一、訓(xùn)練規(guī)程與工作流程統(tǒng)一）［5］。

2?六步教學(xué)法在數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修教學(xué)過(guò)程中的應(yīng)用

以“FANUC變頻主軸故障維修”為例，基于六步教學(xué)法設(shè)計(jì)工作任務(wù)單，具體實(shí)施過(guò)程如下：

2.1?情景創(chuàng)設(shè)

通過(guò)播放一段機(jī)床主軸故障的視頻，引導(dǎo)學(xué)生觀察故障現(xiàn)象是怎么樣的？若想排除該故障，需要掌握哪些知識(shí)點(diǎn)？從而引出如下設(shè)計(jì)問(wèn)題：

（1）主軸電機(jī)控制電路如何連接？

（2）變頻器參數(shù)如何調(diào)試？

（3）通訊連接怎么建立？如何實(shí)現(xiàn)PMC程序下載與上傳？

2.2?資訊

學(xué)生在一體化環(huán)境中，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，通過(guò)各種渠道（如查閱手冊(cè)、瀏覽網(wǎng)頁(yè)、教材、小組討論、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、向老師請(qǐng)教等）收集“工作任務(wù)單”中相對(duì)應(yīng)的3類問(wèn)題，并做好記錄，具體問(wèn)題如下：

（1）畫(huà)出變頻主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電氣原理圖以及說(shuō)明如何實(shí)現(xiàn)主軸正反轉(zhuǎn)；（2）變頻器參數(shù)N2.00、N2.01具體含義是什么？如何編寫(xiě)PMC程序，使得主軸倍率開(kāi)關(guān)按50%、60%、70%、80%、90%、100%、110%、120%相對(duì)應(yīng)的倍率速度輸出？（3）RS232通訊連接的建立需要設(shè)置哪些參數(shù)？分別在什么地方設(shè)置？

2.3?計(jì)劃、決策與實(shí)施

學(xué)生完成資訊環(huán)節(jié)后，已經(jīng)基本具備完成任務(wù)所需的知識(shí)點(diǎn)。主軸電機(jī)為什么運(yùn)轉(zhuǎn)不了？目前設(shè)備狀況：

（1）主軸電路線路部分未連接；

（2）部分參數(shù)丟失、變頻器參數(shù)已經(jīng)復(fù)位清零；

（3）主軸倍率開(kāi)關(guān)程序錯(cuò)誤。

任務(wù)要求：

（1）根據(jù)電氣原理圖，完成主軸線路連接；

（2）完成系統(tǒng)參數(shù)、變頻器參數(shù)調(diào)節(jié)；

（3）編寫(xiě)倍率開(kāi)關(guān)控制程序，并建立通訊連接；

（4）在線調(diào)試，實(shí)現(xiàn)主軸在不同倍率下能夠正常工作。

2.3.1?計(jì)劃

按照記錄員、安全員、程序員、接線員、機(jī)修員等崗位完成小組成員分工，各小組商討，確定維修步驟，先做什么，再做什么，哪一步該怎么做，需要用到哪些維修工具，質(zhì)量、安全、工藝措施如何，將計(jì)劃記錄在“工作任務(wù)單”中。

2.3.2?決策

組內(nèi)及組間相互交流討論工作計(jì)劃，檢查維修方法、維修思路以及步驟是否存在問(wèn)題，比較后進(jìn)行優(yōu)化，計(jì)劃提交小組討論或指導(dǎo)老師檢查，形成實(shí)施性方案。

2.3.3?實(shí)施

有條不紊地按照計(jì)劃執(zhí)行，并及時(shí)記錄實(shí)施過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題、原因分析、解決辦法，學(xué)有余力的同學(xué)可以幫助其他小組解決維修實(shí)施問(wèn)題。

2.4?考核

考核分為過(guò)程考核和結(jié)果考核，過(guò)程考核包括常用儀表使用、接線工藝、6S管理、安全文明生產(chǎn)等；結(jié)果考核包括參數(shù)設(shè)置是否正確，能否正確編寫(xiě)PMC程序并完成上傳，變頻器、倍率開(kāi)關(guān)功能正常與否，主軸能否運(yùn)轉(zhuǎn)等。從資訊到評(píng)價(jià)六步教學(xué)中，考核始終存在。具體考核項(xiàng)目及標(biāo)準(zhǔn)如下：

（1）準(zhǔn)備工作：工具、儀表、器材是否缺少，理論依據(jù)、參考資料是否齊全，工作頁(yè)、任務(wù)表是否領(lǐng)取等；

（2）安裝、接線工藝：元件布置是否合理，是否牢固，是否出現(xiàn)布線不進(jìn)線槽、不美觀、損壞元件、接點(diǎn)松動(dòng)、露銅過(guò)長(zhǎng)等問(wèn)題；

（3）通電前檢查：是否出現(xiàn)線漏接、有打滑松脫現(xiàn)象、部分連接不牢靠等問(wèn)題；

（4）參數(shù)是否設(shè)置正確；

（5）通電試驗(yàn)：是否出現(xiàn)操作步驟不規(guī)范、通訊傳送有誤、PMC程序編寫(xiě)不當(dāng)、倍率開(kāi)關(guān)不正常等現(xiàn)象；

（6）安全文明生產(chǎn)：是否出現(xiàn)帶電插拔RS232插頭、帶電拆裝等現(xiàn)象。

2.5?評(píng)價(jià)

評(píng)價(jià)內(nèi)容分為方法能力、專業(yè)能力、社會(huì)能力。最后，教師組織各個(gè)小組上臺(tái)分享工作成果，介紹在故障排除任務(wù)實(shí)施過(guò)程中所運(yùn)用到的知識(shí)、方法和原理，遇到難題時(shí)的解決辦法以及下一個(gè)任務(wù)中可以改進(jìn)之處，同時(shí)其他小組可以提出質(zhì)疑。具體評(píng)價(jià)內(nèi)容及標(biāo)準(zhǔn)如下：

（1）方法能力：資料收集資料能力、制訂計(jì)劃、做出決策、實(shí)施方案能力、自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考、反思能力；

（2）專業(yè)能力：通信連接、程序傳輸實(shí)踐、變頻器參數(shù)調(diào)試及原理分析、電氣裝調(diào)能力、安全用電操作能力、常用工具和儀表的使用等；

（3）社會(huì)能力：溝通協(xié)調(diào)能力、語(yǔ)言表達(dá)能力、團(tuán)隊(duì)組織能力、安全與自我保護(hù)能力、責(zé)任心、道德與職業(yè)素養(yǎng)等。

在整個(gè)評(píng)價(jià)過(guò)程中，教師扮演參與者，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并記錄各小組的閃光之處，并提出故障排除的修改建議，最后進(jìn)行總結(jié)。

3?結(jié)論

（1）以職業(yè)活動(dòng)為導(dǎo)向，基于行動(dòng)導(dǎo)向六步教學(xué)法，將知識(shí)點(diǎn)融于真實(shí)工作任務(wù)中，學(xué)生能夠獨(dú)立處理和實(shí)施工作計(jì)劃，“探新知、會(huì)共處、能排故、善總結(jié)”等各項(xiàng)關(guān)鍵能力得到增強(qiáng)。

（2）通過(guò)小組成員合作分工，設(shè)置資料員、安全員、程序員、接線員等崗位，并嚴(yán)格按照計(jì)劃實(shí)施任務(wù)，使學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量和排故效率得到提升。

（3）在任務(wù)實(shí)施環(huán)節(jié)引入企業(yè)“6S”管理制度，引導(dǎo)學(xué)生強(qiáng)化安全意識(shí)、規(guī)范意識(shí)、紀(jì)律意識(shí)、文明意識(shí)、節(jié)能環(huán)保意識(shí)等，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生良好的職業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)道德。

（4）在教學(xué)過(guò)程中融入善于借助信息技術(shù)的理念（比如投屏技術(shù)），并時(shí)刻關(guān)注學(xué)生的“想、討、析、練、協(xié)、檢、修”，真正實(shí)現(xiàn)以“學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”的教學(xué)理念，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

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［4］夏婷婷，蔣藝，江玲.“六步教學(xué)法”在MATLAB課程中的應(yīng)用——以武夷學(xué)院為例［J］.武夷學(xué)院學(xué)報(bào)，2019，38（9）：9295.

［5］李志梅，魏本建.以工作頁(yè)為載體的完整行動(dòng)模式教學(xué)研究與實(shí)踐——以“數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修”課程為例［J］.沙洲職業(yè)工學(xué)院學(xué)報(bào)，2014，17（04）：4650.

基金項(xiàng)目：麗水職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級(jí)教學(xué)改革課題項(xiàng)目（編號(hào)：LZYJG201916）

作者簡(jiǎn)介：吳建偉（1993—?），男，浙江麗水人，在讀博士，麗水職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院講師，主要從事電氣控制課程教學(xué)和機(jī)電系統(tǒng)故障診斷與維修研究。