[摘要]《公差配合與技術(shù)測(cè)量》是機(jī)械及其相關(guān)專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。依據(jù)高職教育的培養(yǎng)目標(biāo)以及機(jī)械專業(yè)對(duì)課程的基本要求,通過(guò)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,改革教學(xué)方法,注重操作訓(xùn)練,提高了學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣,對(duì)所學(xué)知識(shí)的運(yùn)用能力,取得滿意的教學(xué)效果。
[關(guān)鍵詞]公差配合與技術(shù)測(cè)量 高職教育 知識(shí)運(yùn)用能力
一、高職《公差配合與技術(shù)測(cè)量》課課程改革的目標(biāo)
高職教育的培養(yǎng)目標(biāo)是在高中階段教育的基礎(chǔ)上,為生產(chǎn),建設(shè)、管理、服務(wù)一線和工作現(xiàn)場(chǎng)培養(yǎng)能將設(shè)計(jì)、規(guī)劃轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品或其他物質(zhì)形式以及能生產(chǎn)具體物質(zhì)產(chǎn)品或提供服務(wù)的高等技術(shù)人才、管理人才、服務(wù)人才和智能型操作人才?!豆钆浜吓c技術(shù)測(cè)量》是機(jī)械及其相關(guān)專業(yè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課。高職學(xué)生畢業(yè)后要在機(jī)械制造及相關(guān)行業(yè)生產(chǎn)第一線從事技術(shù)工作,就必須掌握幾何量公差與測(cè)量技術(shù)方面的基本理論和基本知識(shí),具備確定生產(chǎn)圖樣上的技術(shù)要求以及產(chǎn)品常規(guī)檢測(cè)的初步技能。針對(duì)這些情況,高職《公差配合與技術(shù)測(cè)量》課程改革的目標(biāo):以培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力為核心,圍繞職業(yè)需求,理論知識(shí)堅(jiān)持實(shí)用為主、夠用為度,實(shí)訓(xùn)內(nèi)容緊跟本學(xué)科發(fā)展方向,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的實(shí)際讀圖能力、動(dòng)手能力和對(duì)具體問(wèn)題的分析和解決能力。
二、目前高職《公差配合與技術(shù)測(cè)量》課程教學(xué)中存在的問(wèn)題
教材版本雖多,但多數(shù)為本科教材的縮減版,不適應(yīng)高職教學(xué)。教材普遍存在三個(gè)方面的問(wèn)題:①公差配合章節(jié):論述理論公式推導(dǎo)、表格參數(shù)形成原理的內(nèi)容多,介紹公式運(yùn)用、表格查找原則及方法的內(nèi)容少;②測(cè)量技術(shù)部分:論述計(jì)量器具的工作原理、誤差分析推導(dǎo)的內(nèi)容多,介紹各類量?jī)x的操作方法、使用范圍,以及測(cè)量數(shù)據(jù)的處理等內(nèi)容少。③教材內(nèi)容落后于本學(xué)科的發(fā)展,對(duì)計(jì)算機(jī)輔助公差設(shè)計(jì)(ComputerAided Tolerancmg簡(jiǎn)稱CAT)、精密測(cè)量技術(shù)、先進(jìn)測(cè)量?jī)x器、標(biāo)準(zhǔn)化體系等內(nèi)容講述不多,學(xué)生普遍缺乏這方面的知識(shí)。隨著改革的不斷發(fā)展,國(guó)標(biāo)也正逐步與國(guó)際接軌,掌握先進(jìn)的測(cè)量技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)化知識(shí)已經(jīng)成為時(shí)代的需要,成為大中型企業(yè)對(duì)高職人才知識(shí)結(jié)構(gòu)的迫切要求。
傳統(tǒng)的教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)課程內(nèi)容的系統(tǒng)性和完整性,使學(xué)生處于被動(dòng)地接受狀態(tài)。課堂教學(xué)過(guò)多、過(guò)細(xì),缺乏新意,不能培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考、解決問(wèn)題的能力,同時(shí)由于課程內(nèi)容中名詞術(shù)語(yǔ)多、標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目多,抽象概念多,符號(hào)代碼多,且涉及的知識(shí)面廣(如機(jī)械制圖,機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械制造基礎(chǔ)等),導(dǎo)致傳統(tǒng)的教學(xué)方式,容易讓學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒,不能激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣,更談不上靈活運(yùn)用。
受教師操作技能和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的影響,學(xué)生實(shí)際操作能力難以提高。本課程所用到的試驗(yàn)設(shè)備(如:立式光學(xué)計(jì)、萬(wàn)能測(cè)長(zhǎng)儀、干涉顯微鏡等)一般價(jià)格較高、日常維護(hù)繁瑣、對(duì)教師和實(shí)驗(yàn)員的操作要求嚴(yán)格(一般要求獲得精密測(cè)量員資格證)。目前高職院校普遍存在由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備缺乏、教師和實(shí)驗(yàn)員操作水平不夠,而無(wú)法開(kāi)設(shè)綜合型和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)。
三、高職《公差配合與技術(shù)測(cè)量》教學(xué)改革
堅(jiān)持實(shí)用為主、夠用為度的教學(xué)原則,精選授課內(nèi)容?!豆钆浜吓c技術(shù)測(cè)量》課在高職院校一般設(shè)置為36到45個(gè)學(xué)時(shí),理論課與實(shí)踐課學(xué)時(shí)比約為6:4。在理論教學(xué)實(shí)踐中,根據(jù)本課程的任務(wù)和特點(diǎn)對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜∩幔瑒澐譃橹攸c(diǎn)講解、一般講述、簡(jiǎn)單介紹、自學(xué)4個(gè)部分。①重點(diǎn)講解部分:著重介紹尺寸及形位公差的基本術(shù)語(yǔ)、定義、符號(hào)和標(biāo)注方式、公差表格的使用、簡(jiǎn)單的公式計(jì)算、公差原則;常用量具的選擇和使用、測(cè)量數(shù)據(jù)的分析與處理。②一般講述部分;表面粗糙度的基礎(chǔ)知識(shí),表面粗糙度的選用,測(cè)定等內(nèi)容:標(biāo)準(zhǔn)化的基本知識(shí),隨著改革開(kāi)放的不斷發(fā)展,各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)正逐步與國(guó)際接軌,掌握標(biāo)準(zhǔn)化知識(shí)已經(jīng)成為時(shí)代的需要。但現(xiàn)有教材對(duì)此知識(shí)點(diǎn)講述--不多,因此授課時(shí)補(bǔ)充講授有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化組織、認(rèn)證機(jī)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)化體系,各種標(biāo)準(zhǔn)的基本關(guān)系等方面的知識(shí)。③簡(jiǎn)單介紹部分:介紹典型零件(如:滾動(dòng)軸承、螺紋、鍵和花鍵、齒輪等)的公差與配合,通過(guò)實(shí)例講解,讓學(xué)生掌握代號(hào)的含義、查表方法、標(biāo)注方式、測(cè)量器具的選擇。④自學(xué)部分:公差表格的形成原理、計(jì)算公式的推導(dǎo)過(guò)程:常用量具的工作原理:典型零件誤差產(chǎn)生的原因以及標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成原理等方面的內(nèi)容。
聯(lián)系各科知識(shí)點(diǎn),注重知識(shí)的交融,突出知識(shí)的應(yīng)用。在教學(xué)過(guò)程中,各相關(guān)學(xué)科和操作訓(xùn)練之間都存在著一定程度的相互影響。《公差配合與技術(shù)測(cè)量》與《機(jī)械制圖》、《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》,《機(jī)械制造工藝學(xué)》課程以及機(jī)械專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)的工程訓(xùn)練之間就存在一定的聯(lián)系,知識(shí)的應(yīng)用性很強(qiáng),教師在教學(xué)中將相關(guān)課程與本課程結(jié)合起來(lái),著重講知識(shí)的運(yùn)用,并給學(xué)生“討論、歸納”的機(jī)會(huì)。例如在講解基本尺寸、極限偏差、公差等幾個(gè)重要概念時(shí),先給學(xué)生一張E使用的零件圖(有條件還應(yīng)準(zhǔn)備按圖紙生產(chǎn)的零件實(shí)物),教師對(duì)照?qǐng)D紙和實(shí)物講解公差的基本術(shù)語(yǔ)定義,公差值確定的原則,用判斷零件合格的依據(jù)與公差帶圖解釋它們的關(guān)系,然后將學(xué)生分組,每組成員分析一張自己《機(jī)械制圖》課中所畫(huà)過(guò)的零件圖,經(jīng)過(guò)分析討論得出圖紙上標(biāo)注的各類公差的含義及作用、精度選擇的依據(jù),最后派代表敘述,歸納。教師通過(guò)聽(tīng)學(xué)生的“討論、歸納”,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并及時(shí)糾正錯(cuò)誤,學(xué)生通過(guò)“討論,歸納”鞏固知識(shí)、提高技能、消化吸收課本內(nèi)容,將書(shū)面的知識(shí)轉(zhuǎn)化為綜合應(yīng)用的能力,同時(shí)也對(duì)以前的制圖知識(shí)進(jìn)行一次“反芻”。
充分利用多媒體等現(xiàn)代教學(xué)手段,實(shí)施直觀啟發(fā)式教學(xué)。在《公差配合與技術(shù)測(cè)量》課中形狀和位置公差部分,概念多并且非常抽象,采用傳統(tǒng)的“粉筆+黑板”教學(xué)模式,學(xué)生很難理解。為增強(qiáng)教學(xué)的直觀性,利用多媒體課件將一些抽象的概念轉(zhuǎn)換為可視的圖形或動(dòng)畫(huà),幫助學(xué)生理解,同時(shí)也有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
校企合作安排實(shí)訓(xùn)課程,理論與實(shí)踐互動(dòng),提高學(xué)生實(shí)際操作能力。差配合部分側(cè)重理論應(yīng)用,技術(shù)測(cè)量部分側(cè)重于實(shí)際操作。認(rèn)識(shí)并正確使用常用測(cè)量器具,學(xué)會(huì)處理基本的測(cè)量數(shù)據(jù),這都是工程人員必備的素質(zhì)。
實(shí)訓(xùn)課分為三部分組織教學(xué):①常用量具的操作設(shè)置實(shí)驗(yàn)有,游標(biāo)類量具檢測(cè)孔徑、螺旋測(cè)微類量具檢測(cè)軸徑、公法線千分尺及齒厚游標(biāo)卡尺檢測(cè)齒輪參數(shù)、百分表和偏擺儀合用檢測(cè)跳動(dòng)公差等:學(xué)生通過(guò)自己動(dòng)手操作、自己分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),既鞏固對(duì)理論知識(shí)的理解,又訓(xùn)練了基本操作技能,培養(yǎng)了學(xué)生對(duì)知識(shí)綜合運(yùn)用的能力;②專用量具的使用:通過(guò)購(gòu)置工廠淘汰的專用量具,讓學(xué)生測(cè)量分析專用量具,了解設(shè)計(jì)原理;實(shí)際操作專用量具掌握其使用方法。設(shè)置的實(shí)驗(yàn)有,錐度塞規(guī)著色檢測(cè)內(nèi)圓錐角、螺紋塞(環(huán))規(guī)檢測(cè)內(nèi)外螺紋、三針測(cè)量螺紋的單一中徑、花鍵塞(環(huán))規(guī)檢測(cè)內(nèi)外花鍵等;③新設(shè)備新工具的介紹,隨著科技的進(jìn)步,測(cè)量的儀器也在不斷發(fā)展,課本上對(duì)這些設(shè)備只作簡(jiǎn)單的介紹,例如:三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x、氣動(dòng)量?jī)x、單嚙儀、齒輪檢測(cè)中心等,由于這些儀器價(jià)格很高在實(shí)驗(yàn)室很少配置。通過(guò)帶學(xué)生參觀大型企業(yè)的檢測(cè)中心,可以讓學(xué)生了解先進(jìn)設(shè)備,了解檢測(cè)人員的操作規(guī)程,日常工作中對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的處理方式,使學(xué)生在擴(kuò)大知識(shí)面的同時(shí),對(duì)生產(chǎn)實(shí)際有初步的認(rèn)識(shí)。改革作業(yè)及考試方法。作業(yè)的目的不但是鞏固課堂教學(xué),加深對(duì)知識(shí)的理解及應(yīng)用,而且還應(yīng)鍛煉學(xué)生處理問(wèn)題的方法。因而,布置作業(yè)應(yīng)以提高學(xué)生素質(zhì)為中心,增強(qiáng)綜合型、應(yīng)用思考型習(xí)題,減少記憶內(nèi)容。如將課堂大作業(yè)與機(jī)械零件測(cè)繪結(jié)合,要求學(xué)生分組測(cè)量減速箱,確定主要零件的公差精度及配合類型,在繪圖過(guò)程中強(qiáng)調(diào)公差的標(biāo)注。通過(guò)分組綜合練習(xí),學(xué)生不僅鞏固了《公差配合與技術(shù)測(cè)量》課程的知識(shí),也將機(jī)械零件測(cè)繪、工程制圖和產(chǎn)品的拆裝技能等進(jìn)行了一次綜合運(yùn)用,使原有的知識(shí)與技能對(duì)新學(xué)習(xí)知識(shí)產(chǎn)生積極有效的影響,有利于新知識(shí)的掌握,這就是所謂的知識(shí)遷移。在分組綜合訓(xùn)練中,還將培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí),互助意識(shí),真正將職業(yè)教育融入專業(yè)教育之中。
考試成績(jī)分為三部分評(píng)分,綜合練習(xí)占30%,實(shí)驗(yàn)成績(jī)占30%,期末考試采取開(kāi)卷形式,成績(jī)占40%。
四、結(jié)束語(yǔ)
教學(xué)有法,但教無(wú)定法,面對(duì)新世紀(jì)職業(yè)教育所出現(xiàn)的各種新情況,新需要,唯有不斷努力探索,勇于實(shí)踐,才能達(dá)到教學(xué)目的,保證培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)?!豆钆浜吓c技術(shù)測(cè)量》課程改革符合高職教
育的培養(yǎng)目標(biāo),符合機(jī)械專業(yè)對(duì)課程的基本要求。通過(guò)課程改革實(shí)踐,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和綜合運(yùn)用知識(shí)的能力,加強(qiáng)了課本知識(shí)與工程實(shí)際之間的聯(lián)系,取得滿意的教學(xué)效果。
(作者單位:廣東工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院;
廣東省華南理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院)