機(jī)械零件精度檢測課程的理實(shí)一體化教學(xué)改革

李　智　高　淼　胡　菡

(武漢軟件工程職業(yè)學(xué)院　機(jī)械工程學(xué)院　湖北　武漢：430205)

“機(jī)械零件精度檢測”是高職機(jī)械類專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。由于該課程內(nèi)容枯燥以及學(xué)生缺乏實(shí)踐認(rèn)知能力，課程教學(xué)效果往往并不理想。特別在零件的檢測方面，學(xué)生對(duì)零件圖樣上所標(biāo)注的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度這些幾何精度缺乏認(rèn)知，因此在對(duì)機(jī)械零件的檢測中無法確定合理的測量方案和正確的檢測方法。改變傳統(tǒng)教學(xué)模式，在理實(shí)一體化的教學(xué)中，結(jié)合信息化的教學(xué)手段，有效地解決了學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中因課程內(nèi)容枯燥和認(rèn)知能力缺乏所出現(xiàn)的一系列問題。

以“3+2”中高職銜接數(shù)控1751班為試點(diǎn)，對(duì)機(jī)械零件精度檢測課程實(shí)施教學(xué)改革。在課程教學(xué)改革中，基于學(xué)中做，做中學(xué)的教學(xué)理念，以減速器典型零件的測量為項(xiàng)目，把測量技術(shù)知識(shí)貫穿融入到理實(shí)一體化教學(xué)中，結(jié)合三維動(dòng)畫、評(píng)分游戲、視頻交互、計(jì)算APP等多種信息化教學(xué)手段，把課堂教學(xué)延展為課前自學(xué)、課中導(dǎo)學(xué)、課后拓展三個(gè)階段和四步測量的教學(xué)情境，取得了良好的教學(xué)效果。

1　開展理實(shí)一體化課程教學(xué)改革

高職院校傳統(tǒng)的教學(xué)一直是將《互換性與測量技術(shù)》和《機(jī)械零件精度檢測》實(shí)訓(xùn)作為兩門獨(dú)立的課程。一般是先學(xué)習(xí)《互換性與測量技術(shù)》理論課程，再進(jìn)行《機(jī)械零件精度檢測》實(shí)訓(xùn)。前期學(xué)習(xí)中由于缺乏實(shí)際感性認(rèn)識(shí)，學(xué)生在理論學(xué)習(xí)中缺少實(shí)際動(dòng)手操作，對(duì)機(jī)械零件精度理解不深刻，學(xué)習(xí)積極性不高。而后期《機(jī)械零件精度檢測》實(shí)訓(xùn)中又經(jīng)常忘記《互換性與測量技術(shù)》理論中的有關(guān)知識(shí)，形成理論與實(shí)踐兩塊皮，不能使兩者程緊密的鏈接起來。這種傳統(tǒng)分段式教學(xué)，達(dá)不到預(yù)期的教學(xué)效果，亟需進(jìn)行課程融合。

“理論與實(shí)踐一體化”教學(xué)模式，融“理論教學(xué)、實(shí)際測量操作”為一體，使學(xué)生在學(xué)習(xí)理論過程中即時(shí)進(jìn)行測量操作實(shí)訓(xùn)，以此增強(qiáng)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，同時(shí)提高學(xué)生測量操作的實(shí)踐能力，解決原來理論與實(shí)踐脫離的缺陷等問題，實(shí)現(xiàn)教學(xué)與職業(yè)崗位技能要求最大限度的對(duì)接。使學(xué)生通過“學(xué)中做”，“做中學(xué)”獲得綜合應(yīng)用能力。

2　基于“學(xué)中做”、“做中學(xué)”的教學(xué)設(shè)計(jì)思路

機(jī)械零件精度檢測課程采用信息化教學(xué)手段和理實(shí)一體化教學(xué)模式，可解決學(xué)生實(shí)體認(rèn)知能力薄弱、教學(xué)過程枯燥等問題，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高課堂實(shí)效。

(1)針對(duì)教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)方式單一的問題，引入微課、課件、動(dòng)畫、在線課程、手機(jī)云教材等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，為學(xué)生提供在線學(xué)習(xí)資源。

(2)針對(duì)學(xué)生實(shí)體認(rèn)知能力薄弱的問題，引入真實(shí)零件，將教學(xué)過程創(chuàng)設(shè)為為何測、用啥測、如何做和如何判四大環(huán)節(jié)，遵循精度檢測流程，讓學(xué)生“學(xué)中做”，“做中學(xué)”。

(3)針對(duì)教學(xué)枯燥單一的問題，開發(fā)量具庫，在量具的選擇中通過“量具積分游戲”，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

(4)在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，通過直播系統(tǒng)信息化手段實(shí)時(shí)觀看，將錯(cuò)誤實(shí)操錄制或截屏，提醒學(xué)生規(guī)范操作，加深學(xué)生規(guī)范意識(shí)和測量能力。

(5)針對(duì)公式繁瑣的計(jì)算，借用網(wǎng)絡(luò)計(jì)算軟件輕松求取測量結(jié)果，降低學(xué)習(xí)難度，提升完成任務(wù)的成就感。

(6)結(jié)合高新科技，采用機(jī)器人三維掃描儀測量的結(jié)果作為參考，讓學(xué)生進(jìn)行比對(duì)，直觀展現(xiàn)結(jié)果差異，使學(xué)生對(duì)測量行業(yè)未來發(fā)展產(chǎn)生興趣與聯(lián)想。

3　以信息化手段推進(jìn)理實(shí)一體化課程的教學(xué)實(shí)施

以減速器典型零件的測量為例，讓學(xué)生在零件檢測實(shí)訓(xùn)室“學(xué)中做”，“做中學(xué)”，融“教、學(xué)、做”于一體，并結(jié)合信息化教學(xué)手段，突出測量操作的真實(shí)性和職業(yè)性?，F(xiàn)以減速器傳動(dòng)軸的測量來說明教學(xué)過程。

3.1　課前

使用移動(dòng)端課程網(wǎng)站、微課和云班課發(fā)布項(xiàng)目任務(wù)：根據(jù)減速器傳動(dòng)軸的零件圖紙，學(xué)生以小組為單位設(shè)計(jì)測量方案，包括測量目的、測量對(duì)象、測量工具、測量數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)處理等，并提交云班。教師分析已提交的方案，結(jié)合學(xué)生認(rèn)知能力，調(diào)整教學(xué)策略和方法，在課中設(shè)計(jì)為四大問題。

3.2　課中

(1)為何測量：通過視頻交互調(diào)用一級(jí)減速器三維動(dòng)畫，直觀展示傳動(dòng)軸與各零件之間的裝配關(guān)系，讓學(xué)生明確待測部位精度設(shè)定的含義。使學(xué)生理解零件精度要求與裝配工藝以及使用性能等方面的相關(guān)知識(shí)。

(2)用啥測：利用手機(jī)三維編程軟件、投屏一體機(jī)、積分游戲、交互式三維仿真加工軟件等信息化手段進(jìn)行課堂教學(xué)。量具選用原則較為繁瑣，為使學(xué)生從厚重的手冊(cè)中解脫出來，通過游戲闖關(guān)講解量具選擇原則，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)尺寸公差帶圖查表分析，選擇符合其精度要求的量具。游戲中學(xué)生選擇工具越全面越合理，評(píng)分值越高。用交互式三維虛擬量具軟件，使學(xué)生了解量具精度、量程、結(jié)構(gòu)等知識(shí)。學(xué)生還可掃二維碼查看微課，學(xué)習(xí)量具的校準(zhǔn)、使用、保養(yǎng)等知識(shí)。

(3)如何測：學(xué)生通過手機(jī)端交互式教學(xué)軟件在線練習(xí)，掌握測量的正確方法后，以小組為單位進(jìn)行實(shí)測。教師通過直播系統(tǒng)實(shí)時(shí)觀看，邊看邊將錯(cuò)誤操作錄制或截屏，提醒學(xué)生規(guī)范操作。測量工作結(jié)束后，教師投屏已錄的片段，學(xué)生參與找茬互相評(píng)價(jià)，并說明錯(cuò)誤原因。通過信息化教學(xué)加強(qiáng)了學(xué)生的操作規(guī)范意識(shí)，提升了學(xué)生的測量能力。

(4)如何判：根據(jù)已測數(shù)據(jù)判定測量誤差的方式有多種，是取最大值？平均值？還是應(yīng)用其它計(jì)算方式？通過云班課發(fā)起頭腦風(fēng)暴，鼓勵(lì)學(xué)生全面思考測量數(shù)據(jù)來源、數(shù)據(jù)次數(shù)等綜合因素，分析討論測量誤差的處理方法。如根據(jù)測量軸長的數(shù)據(jù)，符合統(tǒng)計(jì)學(xué)正態(tài)分布規(guī)律處理誤差。公式計(jì)算較為復(fù)雜時(shí)，學(xué)生可借用網(wǎng)絡(luò)計(jì)算APP，輕松求取計(jì)算結(jié)果。引入機(jī)器人掃描儀測量的結(jié)果與學(xué)生的測量結(jié)果對(duì)比分析，學(xué)生可反思測量全程中出現(xiàn)的問題。

3.3　課后

學(xué)生將已完成測量報(bào)告拍照上傳云班,通過云班供企業(yè)專家測評(píng)，以此鞏固所學(xué)知識(shí)要點(diǎn)，提升操作技能，增強(qiáng)精度檢測的使命感。

4　教學(xué)評(píng)價(jià)

整合課前課中課后評(píng)分，包括工件檢測報(bào)告、軟件打分、學(xué)生互評(píng)、教師評(píng)分(詳見表1)，公布名列前茅的“測量工匠”，并引發(fā)學(xué)生思考怎樣做一個(gè) “未來工匠”。

表1　課程評(píng)分表

5　結(jié)束語

“3+2”中高職銜接教育必須根據(jù)職業(yè)技術(shù)崗位群的要求和學(xué)生的特點(diǎn)，在教學(xué)中注重“教、學(xué)、做”為一體的情境教學(xué)方法,突出對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在理實(shí)一體化的教學(xué)中，結(jié)合信息化的教學(xué)手段，促使學(xué)生自主學(xué)習(xí),解決教學(xué)過程枯燥、學(xué)生實(shí)體認(rèn)知能力薄弱等問題，提高教學(xué)的實(shí)際效果。

[1]王曉峰,鄔建忠.“機(jī)械測量技術(shù)應(yīng)用”課程的教學(xué)改革與實(shí)踐[J].機(jī)械職業(yè)教育,2011，(10):56-58.

[2]張遠(yuǎn)平.“公差配合與技術(shù)測量”課程的教學(xué)改革與探索[J].機(jī)械職業(yè)教育,2015，(6):27-28.