李學磊,劉唯,蔡池蘭,劉平,吳站雷

(上海第二工業(yè)大學機電工程學院,上海201209)

基于企業(yè)項目導向的互換性及測量技術課程的建設與探索

李學磊,劉唯,蔡池蘭,劉平,吳站雷

(上海第二工業(yè)大學機電工程學院,上海201209)

為了很好地落實教育部“卓越工程師教學培養(yǎng)計劃”,并解決以往互換性課程中出現(xiàn)的教學問題,提出了基于企業(yè)項目導向的教學方式,從教學素材、教學方法、實施過程、考核方式等方面進行探索和嘗試,以期達到預期效果。

企業(yè)項目;課程建設;實踐;互換性

0 引言

2010年6月,教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”啟動會在天津大學召開?！白吭接媱潯睂⒁耘囵B(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應經濟社會發(fā)展需要的高質量各類型工程技術人才為目標,促進我國從工程教育大國走向工程教育強國?！白吭接媱潯钡膶嵤┮裱靶袠I(yè)指導、校企合作、分類實施、形式多樣”的原則,校外實習基地的建設則是實施“卓越計劃”成功的關鍵,通過聯(lián)合行業(yè)企業(yè)著力培養(yǎng)學生的實踐和創(chuàng)新能力[1-3]。唯有高校、行業(yè)企業(yè)共同齊心協(xié)力建設高標準、高水平的校外實習實訓基地,“卓越計劃”的特點才能體現(xiàn),主要目標才能實現(xiàn)。如何使企業(yè)實踐避免重形式、輕內容的現(xiàn)象,從根本上貫徹和實施“卓越計劃”是目前亟待解決的問題[4]。為此,上海第二工業(yè)大學進行了基于企業(yè)項目的互換性及測量技術課程的探索。

互換性與測量技術作為一種工程技術的通用語言,是工科院校機械類專業(yè)中一門非常重要的專業(yè)基礎課,該課程知識持續(xù)性利用率高、實踐性強。但就是這樣一門非常重要的專業(yè)課程,往往達不到預期的教學效果,學生在進行課程設計、畢業(yè)設計時,無法將所學知識熟練地運用到實踐環(huán)節(jié)中,導致理論與實踐嚴重脫節(jié)。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原因可能是由于這門課程具有“術語和定義多、符號和代號多、圖表和公式多、技術標準規(guī)定多”的學科特點,要求學生“記得多、背得多、經驗性應用多”,使學生在理論學習時難于理解和消化;另外,實踐教學方法單一、手段相對落后,很多實驗教學所用的教材、教案、方法一成不變,教師將實驗內容、操作方法與步驟、報告格式甚至每一步得到什么結果都寫得一清二楚,學生完全是在教師設定的范圍內機械地完成操作,缺少主動積極的思考[5-8]。

為了很好地落實“卓越計劃”,并解決以往互換性課程中出現(xiàn)的教學問題,本文提出了基于企業(yè)項目導向的教學方式,從教學素材、教學方法、實施計劃、考核方式等方面進行探索和嘗試,以期達到預期效果。

1 企業(yè)項目教學方式概述

項目式教學是實踐教學的一種非常好的教學方式,是一種行動導向的專業(yè)教學方法,其基本思路是將工程的概念引入到教學中,是培養(yǎng)具有綜合素質學生的有效方式。但是,在實施過程中發(fā)現(xiàn),所采用的企業(yè)項目有的是虛擬命題,有的是教師的科研項目,這些所謂的項目的真實性或者可行性都存在著問題,在教學過程中,學生由于對其缺乏感性的認識,可能難以達到預期的教學目的。而基于企業(yè)項目導向的教學方式是將學生置身于企業(yè)的環(huán)境中,以企業(yè)正在生產的零部件作為教學對象,按照企業(yè)開展項目的方式使學生轉換身份,直接全程參與到與課程相關的每一個環(huán)節(jié)中,其目的是將理論和實踐有機地結合起來,充分發(fā)揮學生的主觀能動性,提高其解決實際問題的能力。

2 前期調研及教學素材的確定

作為本?！跋冗M制造技術校外實習基地”的上海匯大機械制造有限公司主要從事的是汽車零部件來料加工,該公司陸續(xù)承接了不同型號轉向器殼體的加工任務,已具備較為成熟的加工和檢測方面的能力。轉向器殼體零件的結構較為典型,同時具有軸類和盤類零件的特征,如圖1所示;其在加工過程中的檢測方法非常全面,既有傳統(tǒng)量具的檢測,也有運用現(xiàn)代測量儀器的檢測,與課程大綱的內容非常吻合。選擇轉向機殼體零件作為學生進行企業(yè)項目實踐的對象,可以充分利用企業(yè)的資源和優(yōu)勢使學生將典型汽車零部件的互換性及測量等抽象的理論知識轉化為可以理解的實踐知識。

圖1 轉向機殼體零件實物Fig.1 Photo of steering housing

3 實施過程

互換性與測量技術課程分為機械精度設計和檢測技術兩方面的內容,其中機械精度設計屬于基礎部分,涵蓋較多的專業(yè)術語、符號等,需要大量的時間進行消化和理解。為此,將基礎理論內容分散,并以汽車轉向系統(tǒng)為中心,隨著理論知識的學習,學生可以逐漸了解汽車轉向系統(tǒng)中各零部件的作用、位置關系、配合關系及精度等方面的知識;另外,在理論學習的過程中穿插基礎實驗,使學生掌握檢測量具和量儀的基本使用方法,為企業(yè)實踐項目的實施打好基礎。基于企業(yè)項目導向教學環(huán)節(jié)采用集中實踐的方式開展,分別進行圖紙解讀、檢測方案的制定、檢具的設計、檢驗指導書的制定等,詳細的實施計劃如圖2所示。

圖2 基于企業(yè)項目導向教學的實施過程Fig.2 Diagram of teaching implementation process based on enterprise project guide

3.1 閱讀圖紙

由于卓越工程師班級的學生是經過層層篩選、面試后才能進入,部分學生的心理因此產生了一定的優(yōu)越感。在平時的教學過程中發(fā)現(xiàn),卓越工程師班級的部分學生雖然接受能力較強,但學習態(tài)度較為浮躁,對所學知識的了解僅停留在表面,缺乏深入的研究和理解。導致這種現(xiàn)象出現(xiàn)的主要原因可能是由于其對所學內容的重視程度不高,或者對所學的內容缺乏興趣。

在本環(huán)節(jié)中將采取“先入為主”的教學方式。學生在進入企業(yè)的第一天就會接觸到轉向機殼體的原版設計圖紙,圖紙上精度的表達方式、技術要求以及一些特殊符號等內容是學生在分散進行的基礎理論教學中未曾接觸到的,大部分學生在剛接觸圖紙時均有不知所措、無從下手的感受。

此環(huán)節(jié)讓學生置身于企業(yè)中,能夠充分調動他們的主觀能動性,提高學生解決實際問題的能力。這是因為這套圖紙是公司正在生產的零件圖紙,是公司的工藝人員已經掌握的圖紙,不是“無解”的問題,可以激發(fā)出學生濃厚的學習興趣和不服輸?shù)膭蓬^,經過認真研究和分組討論,再加上企業(yè)工程師的現(xiàn)場講解后,學生很快就能掌握圖紙中的大部分內容,提高了學生的學習效率。

3.2加工和檢測現(xiàn)場的初步參觀

在理解和消化圖紙的過程中,穿插一次現(xiàn)場參觀,了解零件從毛坯到成品的整個生產過程,可以使學生對該零件的加工和檢測過程有感性的認識,便于圖紙的理解。因為學生雖然看得懂圖紙,但是不太知道為什么要在圖紙上標注尺寸精度,也不知道這些精度要求如何實現(xiàn)和檢測。此環(huán)節(jié)的主要目的就是解決學生理論與實踐的脫節(jié)的問題。

3.3 提取零件特征圖,制定檢測方案

此環(huán)節(jié)要求學生對照零件的實物,將原始的零件圖進行簡化,提取有精度要求部位的特征圖,然后對有尺寸精度和幾何精度要求的部位制定相應的檢測方案。

具體的實施方式是:制定檢測方案之前,安排檢驗工程師針對企業(yè)常用檢具的操作方法、檢測方案的制定流程、檢測方案的行業(yè)標準等向學生進行簡短培訓;將學生進行分組,根據(jù)圖紙的圖號劃分任務,以保證每位組員的研究內容各不相同;經組內討論后匯總由檢驗工程師進行評審、指正。通過此環(huán)節(jié)的學習,可以加深學生對圖紙的理解,掌握檢測方案的制定方法,還可以培養(yǎng)學生“從點到面”的學習方法,以關鍵特征為突破口輻射到整個圖紙。

3.4 檢具的設計

檢測方案制定完成后,需要從中優(yōu)選檢測方法。在企業(yè)內部,檢測方法的選定應在滿足精度要求的前提下提高檢測效率,并且操作方便,尤其是在現(xiàn)場檢測的過程中,更應該注重這一點。在現(xiàn)場檢測中,上海匯大機械制造有限公司70%以上的檢具是采用量規(guī)對零件的尺寸或者部分位置度要素進行檢測,所用檢具的設計全部由檢驗工程師自行設計,然后委托專門企業(yè)來加工。

在本環(huán)節(jié)中,要求學生根據(jù)檢測方案設計專用的量規(guī),包括設計說明書和正規(guī)圖紙,然后由檢驗工程師進行審閱,目的是鍛煉學生的工程意識。

3.5 現(xiàn)場檢測和數(shù)據(jù)記錄

在此環(huán)節(jié)中,學生要到加工現(xiàn)場進行蹲點實習。要求學生了解轉向機殼體從毛坯到成品的整個加工和檢測過程,重點是進行檢測方面的學習。此零件分為鐵件和鋁件加工,將鐵件和鋁件壓裝成套后再進行最終加工。在整個加工過程中,伴隨著毛坯檢測、外觀檢測、裝配檢測、氣密性檢測、加工現(xiàn)場檢測、工序檢測以及三坐標檢測等檢測過程。

將學生進行分組,在每個工位上安排2～3名同學,時間為2～3 h,然后依次換位,直至遍歷整個流程。要求學生在不影響企業(yè)正常生產的前提下進行檢測并記錄數(shù)據(jù),熟悉相應的加工方法,加工設備和定位夾具等內容。

學生就如同現(xiàn)場的工人師傅,快節(jié)奏的輪換、檢測和記錄,鍛煉了其團隊合作和溝通的能力,并且可以體會到工作的艱辛。因為,工人師傅都有基本工作量的要求,勞動強度較大,他們不會主動給學生提供鍛煉機會,此時就需要學生通過與工人師傅的交流和溝通來完成任務。在進行檢測時,小組內的成員如果缺乏協(xié)同意識,必將影響到工人的工作效率,那么其在這一工位上檢測的數(shù)據(jù)就不完全或者會影響到其檢測頻數(shù)。

3.6 分組總結與交流

在企業(yè)項目接近結束時,組織學生進行分組討論與交流,任課教師、企業(yè)工藝工程師和檢測工程師分散到小組內,以答辯、交流的方式展開,學生以心得體會的方式進行匯報。最后,進行全班總結,并邀請企業(yè)工程師和校友一起參加交流。

4 企業(yè)項目任務及考核方式

在為期4周的時間內,如何對學生進行考評是前期項目組的教師較為關注的問題,既要能夠全方位地反映學生的學習和掌握情況,又要對其進行量化,分出優(yōu)、良、中、差。為此,教師在前期為學生制定了詳細的學習計劃和適當?shù)膶W習任務,并從理論考試、校內實踐考試、企業(yè)實踐報告和總結與答辯4個方面進行考核。其中,企業(yè)實踐報告由檢測方案的制定、檢具的設計、檢測記錄和分析、轉向機殼體加工及檢測報告和日志5個部分組成,這樣能夠充分地掌握學生的學習情況。

5 結語

經過為期4周的校外課程實踐,學生不但熟悉了企業(yè)的組織架構和工作流程,而且還深入了解了產品檢測方案的制定、檢驗過程和檢驗量具的使用等方面的知識。具體總結如下:

(1)在企業(yè)項目教學環(huán)節(jié)中,增強了學生對工程的認識,使他們學到了在課堂上無法學到的內容,認識到現(xiàn)實的緊迫性和殘酷性,體驗到與大學校園所不同的生活,督促其不斷發(fā)奮圖強、充實自己。

(2)學生通過該實踐可以了解到企業(yè)的大體組織架構以及需要的人才類型,然后進行自我判斷和自我審視,為自己的將來和今后的發(fā)展確定努力的方向。

(3)企業(yè)實踐能否順利進行還要依靠學生自身的組織、協(xié)調和配合,因為學生是實踐環(huán)節(jié)的主體,要讓其從根本上認識到實踐環(huán)節(jié)的重要性或者認識到學習的重要性,只有這樣,學生才能夠配合老師和企業(yè)工程師的安排。

(4)企業(yè)實踐環(huán)節(jié)成功與否的最為關鍵因素就是企業(yè)的配合和重視程度。如果企業(yè)認為學生在企業(yè)的實踐實習只是走形式、走馬觀花式地參觀,那么本次的實踐環(huán)節(jié)就失敗了。只有企業(yè)足夠重視,挑選專門的工程人員為學生講解一些專業(yè)性很強的問題,引起學生的興趣和重視程度,才能為接下來的企業(yè)實踐打好基礎。

[1]扶慧娟,辛勇.推行“卓越工程師計劃”培養(yǎng)實踐型工程人才[J].實驗技術與管理,2011,28(11):155-158.

[2]林健.面向“卓越工程師”培養(yǎng)的課程體系和教學內容改革[J].高等工程教育研究,2011(5):1-9.

[3]汪泓.打造卓越工程師搖籃培養(yǎng)應用型創(chuàng)新人才[J].中國大學教學,2010(8):9-10.

[4]李建楠,劉玉峰,李春暉.校外實習基地建設與管理中的困境和對策[J].實驗技術與管理,2009,26(9):152-154.

[5]劉唯,蔡池蘭,鄭耀宗,等.論互換性與測量技術實踐教學改革的必要性[J].中國科教創(chuàng)新導刊,2010(31): 49-51.

[6]秦帆.高職院校學生職業(yè)素質培養(yǎng)——以《互換性與測量技術》課程教學為例[J].中國科教創(chuàng)新導刊, 2013(13):209.

[7]曹麗娟,尚振國,牟晨曉,等.《互換性與技術測量》精品課程建設的實踐研究[J].機械制造與研究,2012,41(3): 85-87.

[8]林志熙,周景亮.形狀誤差可視化數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)在教學中的應用[J].實驗技術與管理,2010,27(2):66-73.

Construction and Exploration about The Course of Interchangeability and Measurement Technology Based on Enterprise Project Guide

LI Xue-lei,LIU Wei,CAI Chi-lan,LIU Ping,WU Zhan-lei
(School of Mechanical and Electrical Engineering,Shanghai Second Polytechnic University, Shanghai 201209,P.R.China)

In order to implement the outstanding engineer education program and solve teaching problems in the course of the previous interchangeability and measurement technology,a new method is put forward based on enterprise project guide.The exploration and attempt is carried out in order to achieve the desired effect in the areas of teaching material,teaching method,assessment methods and implementation process.

enterprise project;course construction;practice;interchangeability

G642

A

1001-4543(2014)03-0268-04

2014-01-15

李學磊(1979–),男,山東即墨人,講師,博士,主要研究方向為精密制造特種加工。電子郵箱lixuelei@sspu.edu.cn。

上海第二工業(yè)大學科研基金項目(No.A20XK11X004)、上海高校青年教師培養(yǎng)資助計劃(No.Zegd12002)、上海第二工業(yè)大學校培育學科項目(No.XXKPY1312)資助