摘 要：以“數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修”的實(shí)訓(xùn)課程為例，分析了這類課程的常規(guī)教學(xué)模式，探索了金字塔動(dòng)態(tài)分層遞進(jìn)循環(huán)式的教學(xué)模式，并在“數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修”的課程教學(xué)中實(shí)踐。實(shí)踐結(jié)果表明，該模式在有效提高學(xué)生整體的學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量方面起到很好的效果和作用，值得推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修 金字塔動(dòng)態(tài)分層遞進(jìn)循環(huán)式 教學(xué)模式

教育2006年出臺(tái)的《教育部關(guān)于提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見》（〔2006〕16號(hào)）中明確提出：“教學(xué)做一體化”是高等職業(yè)教育培養(yǎng)職業(yè)人的教學(xué)模式。通過分析研究此模式在教學(xué)實(shí)施中存在的問題，并提出了針對性的解決對策與措施[1]。

對于教學(xué)做一體化的教學(xué)模式，研究者在不同層面進(jìn)行了一定的研究和實(shí)踐。早期的高等職業(yè)教育三大結(jié)構(gòu)要素“教、學(xué)、做”的6種不同組態(tài)，每兩種組態(tài)可構(gòu)建出適應(yīng)不同教學(xué)項(xiàng)目、課程運(yùn)用時(shí)的多種結(jié)構(gòu)化教學(xué)模式[2]。從課程論的視角，構(gòu)建“三位一體”實(shí)踐教學(xué)模式[3]。高職院?！胺至髋囵B(yǎng)、分層教學(xué)”人才培養(yǎng)模式[4]。盡管一體化教學(xué)模式的研究文獻(xiàn)很多，但據(jù)統(tǒng)計(jì)，有78.8%的研究文獻(xiàn)集中在專業(yè)、課程的應(yīng)用實(shí)踐層面，多局限于操作經(jīng)驗(yàn)的介紹[5]。

1 高職“數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修”課程教學(xué)模式的現(xiàn)狀

十多年來高等職業(yè)院校在“數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修”課程的教學(xué)模式上進(jìn)行了各種改革研究和探索，但是大都只限于課程教學(xué)結(jié)構(gòu)或類型的模式方面，對課程具體的教學(xué)組織過程研究的較少。

課程實(shí)踐是驗(yàn)證教學(xué)模式效果和質(zhì)量最有效的方式。高職專業(yè)核心課程實(shí)施項(xiàng)目化集中教學(xué)[6]。借助于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，在教學(xué)過程中采用線上線下混合式教學(xué)模式，打破了學(xué)習(xí)時(shí)間和空間上的限制[7]。數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修課程“做中學(xué)”教學(xué)模式的研究與實(shí)踐[8]?；贓PIP理念的混合式教學(xué)[9]?！?321”專業(yè)課程教學(xué)模式[10]。德國行動(dòng)導(dǎo)向六步教學(xué)法在“數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修”課程中的應(yīng)用[11]。

2 “數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修”課程的性質(zhì)和地位、教學(xué)目標(biāo)

2.1 課程的性質(zhì)和地位

“數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修”課程是機(jī)電設(shè)備類專業(yè)的專業(yè)核心課程，是一門機(jī)電高度綜合的實(shí)訓(xùn)課程。課程的任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生具備數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修相關(guān)理論知識(shí)與技能，能正確分析判斷與處理典型故障的技能型人才。通過本門課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生對數(shù)控機(jī)床的故障診斷與維修有一個(gè)總體性的把握，掌握數(shù)控機(jī)床的維修知識(shí)，會(huì)判斷數(shù)控機(jī)床故障類型并提出維修處理方案，熟悉數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修的作業(yè)流程。

2.2 課程的教學(xué)目標(biāo)

（1）掌握數(shù)控系統(tǒng)的硬件組成、模塊功能、電氣原理等；

（2）能夠熟練調(diào)試數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)、數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)；

（3）能夠掌握數(shù)控系統(tǒng)PMC設(shè)計(jì)與編程；

（4）能使用數(shù)控系統(tǒng)相關(guān)的說明書和數(shù)控機(jī)床電氣原理圖紙按照維修規(guī)范要求，對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行檢測、故障的診斷并排除故障；

（5）能夠?qū)?shù)控機(jī)床的典型故障進(jìn)行分析判斷，并采取有效的措施排除故障；

（6）具有獲取、分析新知識(shí)的能力；

（7）具有良好的溝通能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

3 “數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修”課程教學(xué)模式的簡介

“數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修”課程的教學(xué)模式是金字塔動(dòng)態(tài)分層遞進(jìn)循環(huán)式。

該教學(xué)模式主要依據(jù)學(xué)情分析，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和效果參差不齊，基本上都是呈現(xiàn)為金字塔式的結(jié)構(gòu)，即學(xué)習(xí)能力較慢的學(xué)生位于金字塔的底部，占據(jù)多數(shù)；學(xué)習(xí)能力中等的學(xué)生位于金字塔的中部，占據(jù)部分；學(xué)習(xí)能力快的學(xué)生位于金字塔的塔尖，占據(jù)少數(shù)。依據(jù)金字塔式的學(xué)情分析，對學(xué)生實(shí)行動(dòng)態(tài)流轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)過程管理，測評(píng)學(xué)生掌握學(xué)習(xí)單元中工作任務(wù)的效果，進(jìn)行分層遞進(jìn)流轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)快-中-慢動(dòng)態(tài)循環(huán)流轉(zhuǎn)。

根據(jù)設(shè)備臺(tái)套數(shù)和教學(xué)模式的要求把班級(jí)學(xué)生分成若干組，組員動(dòng)態(tài)調(diào)整。學(xué)生根據(jù)分組在分配的設(shè)備上一起練習(xí)任務(wù)1，老師在各組之間巡堂指導(dǎo)。

任務(wù)1練習(xí)時(shí)間結(jié)束，組間互評(píng)，然后老師評(píng)分。順利通過任務(wù)1的學(xué)生進(jìn)入任務(wù)2編組練習(xí)，未通過的學(xué)生編為一組，繼續(xù)留在任務(wù)1中練習(xí)。老師巡堂指導(dǎo)，同時(shí)加強(qiáng)指導(dǎo)流轉(zhuǎn)練習(xí)任務(wù)1的學(xué)生。

任務(wù)2練習(xí)時(shí)間結(jié)束，組間互評(píng)，然后老師評(píng)分。順利通過任務(wù)2的學(xué)生進(jìn)入任務(wù)3編組練習(xí)，未通過的學(xué)生編為一組，繼續(xù)留在任務(wù)2中練習(xí)。同時(shí)考核練習(xí)任務(wù)1的學(xué)生，通過則進(jìn)入任務(wù)2練習(xí)；不通過，繼續(xù)練習(xí)任務(wù)1。老師巡堂指導(dǎo)，同時(shí)加強(qiáng)指導(dǎo)流轉(zhuǎn)練習(xí)任務(wù)1、任務(wù)2的學(xué)生。

任務(wù)3練習(xí)時(shí)間結(jié)束，組間互評(píng)，然后老師評(píng)分。順利通過任務(wù)3的學(xué)生進(jìn)入任務(wù)4編組練習(xí)，未通過的學(xué)生編為一組，繼續(xù)留在任務(wù)3中練習(xí)。同時(shí)考核練習(xí)任務(wù)1、任務(wù)2的學(xué)生，通過則進(jìn)入任務(wù)2、任務(wù)3練習(xí)；不通過，繼續(xù)練習(xí)任務(wù)1、任務(wù)2。老師巡堂指導(dǎo)，同時(shí)加強(qiáng)指導(dǎo)流轉(zhuǎn)練習(xí)任務(wù)1、任務(wù)2、任務(wù)3的學(xué)生。

如果還有后續(xù)任務(wù)X要學(xué)習(xí)，以此類推，往復(fù)循環(huán)，直至出現(xiàn)有學(xué)生完成全部任務(wù)。完成全部任務(wù)的學(xué)生將協(xié)助老師指導(dǎo)其他各流轉(zhuǎn)任務(wù)組的學(xué)生，以此檢驗(yàn)塔尖學(xué)生學(xué)習(xí)成果的應(yīng)用能力，展現(xiàn)團(tuán)隊(duì)互助的氛圍，共同進(jìn)步，形成良性循環(huán)。如圖1所示。

4 教學(xué)模式實(shí)施過程

4.1 教學(xué)內(nèi)容

選取學(xué)習(xí)任務(wù)1.數(shù)控車床故障診斷與維修；學(xué)習(xí)單元1.2主軸不能啟動(dòng)故障診斷與維修為例，演示該教學(xué)模式的實(shí)施過程。

4.2 教學(xué)組織形式

采用集中教學(xué)+分組學(xué)習(xí)的課堂組織形式，首先集中在多媒體教室講解數(shù)控系統(tǒng)的相關(guān)基礎(chǔ)理論知識(shí)和電氣原理圖，然后再集中在數(shù)控車床前進(jìn)行現(xiàn)場設(shè)備講解，最后分組到每一臺(tái)設(shè)備由學(xué)生展開組內(nèi)學(xué)習(xí)討論。如圖2所示。

4.3 教學(xué)條件與學(xué)習(xí)資源

課程電子資源：教學(xué)必備的教學(xué)資料、課程網(wǎng)站、機(jī)電設(shè)備技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫；教學(xué)硬件條件：多媒體教室、數(shù)控車床實(shí)訓(xùn)設(shè)備。

4.4 教學(xué)單元設(shè)計(jì)案例

4.4.1 理論教學(xué)

在多媒體教室集中講授相關(guān)的基礎(chǔ)理論知識(shí)：（1）主軸傳動(dòng)系統(tǒng)的工作過程；（2）主軸接口連接與控制；（3）變頻器的工作原理及應(yīng)用。學(xué)生可以通過課程電子資源進(jìn)行相關(guān)理論知識(shí)的預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)和拓展提升。

4.4.2 現(xiàn)場教學(xué)

在實(shí)訓(xùn)室的數(shù)控車床設(shè)備前現(xiàn)場講解（1）主軸傳動(dòng)系統(tǒng)的工作過程；（2）主軸接口連接與控制。學(xué)生可以通過課程電子資源進(jìn)行相關(guān)操作技能知識(shí)的預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)和拓展提升。

4.4.3 實(shí)訓(xùn)教學(xué)

（1）工作任務(wù)1：數(shù)控系統(tǒng)與變頻器的安裝連接

學(xué)生根據(jù)分組安排在對應(yīng)的數(shù)控車床上一起學(xué)習(xí)討論、練習(xí)任務(wù)1，老師在各組之間巡堂指導(dǎo)。任務(wù)1練習(xí)時(shí)間結(jié)束，先各組之間互評(píng)，然后老師評(píng)分。通過任務(wù)1測評(píng)的學(xué)生進(jìn)入任務(wù)2重新編組練習(xí)，未通過測試的學(xué)生另外編為一組（F1組），繼續(xù)流轉(zhuǎn)任務(wù)1中練習(xí)。老師巡堂指導(dǎo)，同時(shí)加強(qiáng)指導(dǎo)流轉(zhuǎn)練習(xí)任務(wù)1的學(xué)生。如圖3所示。

（2）工作任務(wù)2：變頻器的面板操作和參數(shù)設(shè)置

任務(wù)2練習(xí)時(shí)間結(jié)束，組間互評(píng)，然后老師評(píng)分。通過任務(wù)2測評(píng)的學(xué)生進(jìn)入任務(wù)3重新編組練習(xí)，未通過的學(xué)生另外編為一組（F2組），繼續(xù)練習(xí)任務(wù)2。同時(shí)測評(píng)練習(xí)任務(wù)1的學(xué)生，通過則進(jìn)一步練習(xí)任務(wù)2；不通過，則繼續(xù)流轉(zhuǎn)練習(xí)任務(wù)1。老師巡堂指導(dǎo)，同時(shí)加強(qiáng)指導(dǎo)流轉(zhuǎn)練習(xí)任務(wù)1、任務(wù)2的學(xué)生。如圖4所示。

（3）工作任務(wù)3：數(shù)控系統(tǒng)主軸控制參數(shù)設(shè)置

任務(wù)3練習(xí)時(shí)間結(jié)束，組間互評(píng)，然后老師評(píng)分。通過任務(wù)3測評(píng)的學(xué)生進(jìn)入任務(wù)4重新編組練習(xí)，未通過的學(xué)生另外編為一組（F3組），繼續(xù)練習(xí)任務(wù)3中。同時(shí)測評(píng)練習(xí)任務(wù)1、任務(wù)2的學(xué)生，通過則進(jìn)一步練習(xí)任務(wù)2、任務(wù)3；不通過，繼續(xù)流轉(zhuǎn)練習(xí)任務(wù)1、任務(wù)2。老師巡堂指導(dǎo)，同時(shí)加強(qiáng)指導(dǎo)流轉(zhuǎn)練習(xí)任務(wù)1、任務(wù)2、任務(wù)3的學(xué)生。如圖5所示。

（4）工作任務(wù)4：主軸不能啟動(dòng)故障診斷與維修

任務(wù)4練習(xí)時(shí)間結(jié)束，組間互評(píng)，然后老師評(píng)分。通過任務(wù)4測評(píng)的學(xué)生就完成了全部任務(wù)的學(xué)習(xí)，歸為S組，未通過的學(xué)生另外編為一組（F4組），繼續(xù)重復(fù)練習(xí)任務(wù)3。同時(shí)測評(píng)練習(xí)任務(wù)1、任務(wù)2、任務(wù)3的學(xué)生，通過則進(jìn)一步練習(xí)任務(wù)1、任務(wù)2、任務(wù)3；不通過，繼續(xù)流轉(zhuǎn)練習(xí)任務(wù)1、任務(wù)2、任務(wù)3。老師巡堂指導(dǎo)，同時(shí)加強(qiáng)指導(dǎo)流轉(zhuǎn)練習(xí)任務(wù)1、任務(wù)2、任務(wù)3、任務(wù)4的學(xué)生。如圖6所示。

（5）循環(huán)互助學(xué)習(xí)

以此類推，往復(fù)循環(huán)。完成全部任務(wù)的S組學(xué)生將協(xié)助老師指導(dǎo)其他各流轉(zhuǎn)任務(wù)小組（F1-F4組）的學(xué)生練習(xí)。如圖7所示。

4.4.4 實(shí)訓(xùn)室“6S”管理

課程結(jié)束分組進(jìn)行實(shí)訓(xùn)室設(shè)備保養(yǎng)及衛(wèi)生清潔等工作。

5 結(jié)論

綜上所述，通過金字塔動(dòng)態(tài)分層遞進(jìn)循環(huán)式教學(xué)模式在《數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修》的實(shí)訓(xùn)課程中的應(yīng)用實(shí)踐，不僅能有效提高學(xué)生整體的學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量，兼顧不同學(xué)習(xí)進(jìn)度學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，還能擴(kuò)大老師的教學(xué)效果，提高學(xué)生整體技能水平，為不同層次拔尖學(xué)生提供檢驗(yàn)學(xué)習(xí)成效的條件和平臺(tái)，值得推廣應(yīng)用。

基金項(xiàng)目：2022年度柳州教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃課題《數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下高職數(shù)字化應(yīng)用人才培養(yǎng)的研究與實(shí)踐-以機(jī)電設(shè)備技術(shù)專業(yè)群為例》（2022ZJC003）；2020年度廣西高校中青年教師基礎(chǔ)能力提升項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：2020KY31007）。

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