李新凱，隋欣夢

（桂林電子科技大學(xué)機電工程學(xué)院，廣西 桂林 541004）

現(xiàn)有機械工程訓(xùn)練主要由傳統(tǒng)車、銑、鉗和數(shù)控加工等構(gòu)成，學(xué)生對于所加工零部件認(rèn)知多停留在尺寸是否合格層面[1]。零部件在實際應(yīng)用前還需經(jīng)過裝配精度、表面性能和尺寸等檢測工藝流程。因此，搭建針對傳統(tǒng)工程訓(xùn)練所加工零部件的檢測實訓(xùn)室顯得尤為重要[2]。本研究通過探究現(xiàn)代檢測實訓(xùn)教學(xué)的課程內(nèi)容和評分標(biāo)準(zhǔn)等，切實提高學(xué)生的工程實踐能力與綜合創(chuàng)新能力。

1 課程建設(shè)思路與內(nèi)容

現(xiàn)代檢測分析實訓(xùn)教學(xué)是依托于桂林電子科技大學(xué)國家級實驗教學(xué)示范中心——機電綜合工程訓(xùn)練中心。本課程主要讓學(xué)生熟悉各類檢測工具，掌握典型零部件的檢測方法，了解零件表面質(zhì)量檢測工藝[3]。培養(yǎng)學(xué)生的檢測分析認(rèn)知能力和初步實操能力，有機銜接傳統(tǒng)工種所加工零部件的檢測工藝。

1.1 基于新工科背景下基礎(chǔ)量具與先進(jìn)檢測設(shè)備平臺的構(gòu)建

為打通智能檢測分析實訓(xùn)室與其他工種的橋梁，讓學(xué)生在工程訓(xùn)練中完整體驗實訓(xùn)作品設(shè)計、制作與檢測的真正內(nèi)涵，本課題提出建設(shè)“常用量具熟練應(yīng)用，智能檢測認(rèn)知學(xué)習(xí)”檢測智能實訓(xùn)室。針對車、銑、鉗、焊各工種實訓(xùn)中對于測量工具的應(yīng)用教學(xué)需要，將常用測量工具整合與拓展，構(gòu)建基礎(chǔ)測量工具平臺；以實訓(xùn)作品表面質(zhì)量、形位公差、組織分析等檢測需要，構(gòu)建先進(jìn)檢測設(shè)備平臺。

1.2 基于新工科背景下“基礎(chǔ)層+認(rèn)知層”課程體系的建立

針對不同專業(yè)、不同階段和不同層次的教學(xué)需要，將基礎(chǔ)量具應(yīng)用教學(xué)與先進(jìn)檢測設(shè)備普及教學(xué)、基本技能訓(xùn)練與綜合檢測分析能力培養(yǎng)有機結(jié)合，構(gòu)建“基礎(chǔ)層+認(rèn)知層”教學(xué)體系[4]。以常用測量工具測試方法與讀數(shù)準(zhǔn)則為訓(xùn)練重點，以多種典型零件（孔、軸、螺紋、齒輪等）為測試對象，實現(xiàn)多學(xué)科、多層次學(xué)生對于測量工具熟練使用的教學(xué)目標(biāo)；以先進(jìn)檢測設(shè)備使用方法與應(yīng)用示范為教學(xué)亮點，以實訓(xùn)作品為檢測對象，倡導(dǎo)新設(shè)備、新方法、新技術(shù)的全面認(rèn)知教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的大工程視野；體系化檢測分析設(shè)備應(yīng)用教學(xué)更為學(xué)生提供科學(xué)研究第二課堂[5]。

2 教學(xué)設(shè)計

2.1 實驗設(shè)備

2.1.1 知識目標(biāo)

（1）能夠掌握游標(biāo)卡尺、千分尺、高度尺、百分表的使用方法與測量準(zhǔn)則；（2）工科和理科同學(xué)能夠掌握洛氏硬度計、金相顯微鏡、表面粗糙度儀、手持式粗糙度儀的測量法方法和工作原理；（3）熟悉超聲波探傷儀、超聲波測厚儀、三坐標(biāo)測量儀的使用方法。

2.2 能力目標(biāo)

（1）根據(jù)所學(xué)知識，能夠準(zhǔn)確測量車、銑、鉗、焊工種所加工零部件；（2）工科和理科同學(xué)能夠掌握標(biāo)準(zhǔn)螺紋、孔、軸、槽的測量方法，并完成多組異形件檢測與公差標(biāo)注；（3）工科和理科同學(xué)掌握，其他學(xué)科同學(xué)了解前期實訓(xùn)作品表面質(zhì)量的檢測，包括：硬度、耐磨性、晶粒度和表面粗糙度等。

2.3 素質(zhì)目標(biāo)

（1）對從事零部件檢測相關(guān)工作，充滿熱情；（2）有較強的求知欲，善于利用現(xiàn)代檢測設(shè)備對常見零部件和產(chǎn)品進(jìn)行尺寸和性能的檢測；（3）形成和保持對技術(shù)的興趣和學(xué)習(xí)愿望，具有正確的工程訓(xùn)練技術(shù)觀和創(chuàng)新能力；（4）形成良好的技術(shù)與方法創(chuàng)新思維，就有團(tuán)隊合作精神。

2.4 課程體系和實施方法

本實訓(xùn)室主要面向一年級或二年學(xué)生進(jìn)行智能檢測分析實訓(xùn)教學(xué)，具體課程體系如圖1（P177）所示。

圖1 “基礎(chǔ)層+認(rèn)知層”課程體系

（1）基礎(chǔ)測量工具課程體系：本課程主要提前于基礎(chǔ)實訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)開展，在此環(huán)節(jié)，學(xué)生可以親手操作后續(xù)實訓(xùn)所需測量工具，熟練掌握測量工具使用技巧與讀數(shù)準(zhǔn)則。教學(xué)內(nèi)容：游標(biāo)卡尺、千分尺、高度尺、百分表的應(yīng)用范圍與測量準(zhǔn)則；塞規(guī)、卡規(guī)每組標(biāo)準(zhǔn)件尺寸與最少片數(shù)準(zhǔn)則；精密測量工具保養(yǎng)與不當(dāng)操作說明。檢測內(nèi)容：標(biāo)準(zhǔn)螺紋、孔、軸、槽的測量（機械工程認(rèn)知、機械工程訓(xùn)練I）；多組異形件檢測與公差標(biāo)注（機械工程訓(xùn)練I）。

（2）智能設(shè)備課程體系：本課程主要針對車、銑、刨、磨等實訓(xùn)作品進(jìn)行質(zhì)量檢測評估，在此環(huán)節(jié)，學(xué)生可以對前期實訓(xùn)作品有整體質(zhì)量認(rèn)知，讓學(xué)生了解零件生產(chǎn)質(zhì)檢的重要性。教學(xué)內(nèi)容：使用拋光機對錘頭試樣（10mm×10mm×10mm）進(jìn)行拋光，達(dá)到鏡面效果。制備4%硝酸酒精溶液，對拋光面進(jìn)行腐蝕（時間5-10s）。采用光學(xué)顯微鏡觀測錘頭試樣組織，并與淬火、鍛造等45鋼試樣進(jìn)行對比分析；講解超聲波探傷儀、測厚儀的基本原理和主要特點，理解儀器與探頭的選擇、耦合與補償?shù)幕驹?，了解缺陷的位置、大小和性質(zhì)及其影響因素（探傷儀），了解材料屬性對厚度測量的影響（厚度儀）。檢測內(nèi)容：焊縫裂紋檢測與質(zhì)量評估（機械工程認(rèn)知、機械工程訓(xùn)練I）。

3 創(chuàng)新點

基于“系統(tǒng)訓(xùn)練、實踐育人”的思路，建設(shè)了智能分析檢測實訓(xùn)教學(xué)平臺。依托國家級實驗教學(xué)示范中心的公共基礎(chǔ)實踐教學(xué)平臺，以“基礎(chǔ)測量工具+先進(jìn)檢測設(shè)備”多維度式硬件設(shè)備為分析實訓(xùn)室硬件基礎(chǔ)，以“基礎(chǔ)層+認(rèn)知層”定制化課程內(nèi)容為分析實訓(xùn)室教學(xué)體系，科學(xué)構(gòu)筑了新工科背景下“量具教學(xué)平臺+檢測認(rèn)知平臺+分析科研平臺”三位一體的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育服務(wù)生態(tài)平臺。

基于“量具應(yīng)用+作品檢測”的針對性教學(xué)，實現(xiàn)了智能檢測分析實訓(xùn)室與其他實訓(xùn)室的有機銜接。針對學(xué)生不熟悉常用量具測量方法的現(xiàn)狀，以檢測實訓(xùn)室為牽引，增設(shè)其他工訓(xùn)模塊量具使用基礎(chǔ)課程內(nèi)容；針對學(xué)生實訓(xùn)作品評價體系缺失的問題，增設(shè)粗糙度、形位公差、裂紋檢測、組織分析等認(rèn)知教學(xué)內(nèi)容。實現(xiàn)工訓(xùn)教學(xué)閉環(huán)模式，強化了學(xué)生基礎(chǔ)應(yīng)用能力、開闊了學(xué)生分析檢測視野。

4 結(jié)語

根據(jù)當(dāng)前社會的人才需求，面向新工科人才培養(yǎng)體系下的工程訓(xùn)練新工種的建立與實踐，通過合理設(shè)置現(xiàn)代檢測分析實訓(xùn)平臺，構(gòu)建“基礎(chǔ)量具+先進(jìn)檢測”相結(jié)合的硬件平臺和“基礎(chǔ)層+認(rèn)知層”多維一體的課程體系，完善工程訓(xùn)練“制作—檢測—分析”的培養(yǎng)架構(gòu)，可極大提高學(xué)生工程實踐能力、綜合創(chuàng)新能力和團(tuán)隊協(xié)作能力。通過現(xiàn)代檢測實訓(xùn)室的建立，為非工科類同學(xué)拓展了新工程認(rèn)知，為工科類同學(xué)提供了“科研+”測試平臺，為學(xué)生課外科技活動的開展創(chuàng)造優(yōu)越條件。