李陆星+许振珊
摘 要 结合互换性与测量技术课程的特点,分析高职机电一体化专业学生就业岗位以及从事这些岗位应具备的精度设计能力。根据互换性与测量技术课程知识体系,以学生熟悉的典型机械零部件为载体,设计六个教学项目,17项工作任务。以选择零件的形位公差为例,介绍项目教学的实施过程,包括任务引入、相关知识点、任务实施、任务评价四部分,最后对项目的实施过程提出建议。
关键词 项目教学法;高职;机电一体化;互换性与测量技术课程
中图分类号:G712 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2017)16-0090-03
Abstract According to the characteristics of interchangeability and measurement technology,mechanotronics students employment andprecision design ability was analysed. Based on the courses know-ledge hierarchy and using typical mechanical parts as the carrier, six teaching projects and seventeen tasks were devised. Took geometric tolerance choice as an example, the process of project teaching wasintroduced, including four parts: the introduction of the task, the rele-vant knowledge points, the implementation of the task, the task eva-luation. Finally, some suggestions are put forward for the imple-mentation of the project.
Key words project teaching; higher vocational colleges; mecha-tronics; course of interchangeability and technical measurement
1 研究背景
《教育部關于推进高等职业教育改革创新引领职业教育科学发展的若干意见》(教职成〔2011〕12号)提出:“推行任务驱动、项目导向等学做一体的教学模式。”《国务院关于加快发展现代职业教育的决定》(国发〔2014〕19号)要求:“推行项目教学、案例教学、工作过程导向教学等教学模式。”高职教学是针对特定的职业岗位群,以学生职业能力培养为核心,组织知识和技能的教学,培养生产、建设、服务、管理一线的高素质技能人才。可见,基于行动导向的项目化教学模式对于高职高素质技能型人才的培养具有重要意义。
互换性与测量技术是高职机电类各专业的一门重要的技术基础课,是从基础课过渡到专业课的桥梁,在机电专业课程体系中起承上启下的作用[1-2]。该课程是学生接触的第一门需要考虑工程实际的课程,教学内容来源于国家标准。本课程有“四多一广”的特点,即“名词术语多、标准项目多,抽象概念多,符号代号多;涉及知识面广”[3]。
目前,大多数高职院校通常是按照知识体系制订并实施教学计划,依次讲授绪论、长度测量基础、光滑圆柱体结合的互换性、形位公差(几何公差)、表面粗糙度、典型零部件的互换性、尺寸链等内容。这种教学模式的优点是基础知识全面、系统,但侧重的是知识传授,向学生大量地灌输有关标准化、互换性等抽象的术语和定义,学生被动地学习与接受知识,缺乏独立分析与思考的能力。由于学生普遍缺乏学习该课程所需的生产知识与实践经验,学完该门课程后,虽然对相关国家关标准有了一定了解,但往往不知这些标准有什么用、如何去用。
为提升课堂教学质量,就必须改变单一的以知识传授为主的教学方法。目前,基于行动导向的项目化教学模式在高职专业课程教学中应用越来越多。结合课程特点,在课程教学中引入项目教学法,将知识融入项目任务中,使学生在完成项目任务的过程中学到相关知识。
2 互换性与测量技术项目教学设计
机电一体化专业学生就业岗位分析 机电一体化是一个宽口径专业,是济宁职业技术学院覆盖面和就业领域最宽的专业。学生毕业后主要面向机械制造类相关企业,从事机械零件测绘、加工与装配、质量检测与控制、设备维修与管理等岗位(群)工作。通过对这些就业岗位(群)所具备的能力分析可以得出,这些岗位均用到了机械工程图样,而表示零部件尺寸精度、形位精度(几何精度)、表面粗糙度等的“精度要求”是机械工程图样上的一个重要部分[3]。因此,明确产品的精度要求,无疑是完成各项工作任务的前提,是各工作岗位应具备的基本能力。掌握精度设计的知识,可以为后续学习相关专业课、从事实际工作奠定基础。
互换性与测量技术项目教学设计 互换性与测量技术课程内容包括基础模块和提高模块两部分。基础模块有测量技术基础、尺寸公差、几何公差、表面粗糙度及尺寸链等五部分内容,提高模块主要是典型零部件(滚动轴承、键与花键、螺纹、圆锥结合、圆柱结合)的互换性与检测。课程的教学目标是会正确识读与标注机械图样中的精度要求,会根据零件功能要求选择合适的精度,能根据检测内容正确选择检测方法和计量器具。
在项目化教学载体的选择上,应尽可能选择典型的、与生产实际相结合的机械零部件。在高职机电专业教学计划中,第三学期会开设本课程及数控技能实训,后续课程会开设减速器拆装课程设计。结合济宁职业技术学院现有实训条件和学生特点,同时考虑到所选载体在机电一体化课程体系中具有前后衔接作用,选择减速器及数控实训零件作为项目教学的载体。根据互换性与测量技术课程知识体系,设计六个教学项目共17项工作任务,如表1所示。教学内容围绕典型零件的精度设计与检测进行,工作任务遵循认知规律,由简单到复杂,学生在实施任务的过程中逐步掌握精度设计与检测相关知识与技能。endprint
在教学实践中,以学生所熟悉的典型零部件作为载体,首先引入工作任务,然后讲解所需的相关知识,最后指引学生完成任务。在教学过程中以学生为主体,从而培养学生应用理论知识解决实际问题的能力,掌握并灵活运用互换性与测量技术相关国家标准。
3 项目教学实施过程
在项目设计中,将课程知识点融入项目任务中,学生在教师引领下完成工作任务。下面以表中的任务“选择零件的形位公差”为例,介绍项目教学的实施过程。
任务引入 该项目任务的载体是减速器从动轴。在任务引入前首先播放减速器工作动画,然后展示减速器装配图及从动轴图纸,使学生对减速器工作原理及从动轴在减速器中起的作用有一个初步认识,最后引入本项目任务:如图1减速器从动轴,两轴颈Ф30js6与P0级滚动轴承内圈相配合;在轴颈上安装滚动轴承后,将分别与减速箱体上的两孔配合;Ф36处两轴肩都是止推面,起一定的定位作用;Ф32k6与齿轮相配合,根据要求选择合理的形位公差并在图上标注。
相关知识点 通过本任务的实施,学生可以达到以下学习目标:能够根据零件的使用要求,正确地选用合适的公差项目、公差等级和公差原则;培养认真细致的工作作风及质量意识。任务实施前讲解该任务相关理论与实践知识。
1)相关理论知识:形位公差项目的选择;形位公差等级的选择;公差原则的选择。
2)相关实践知识:形位公差值相關表格(GB/T 1184—1996)的查阅;类比法选择形位公差等级;国家标准《GB/T275—1993滚动轴承与轴和外壳孔的配合》的查阅。
任务实施 由于高职学生普遍基础知识薄弱,缺乏相应的实践知识,且独立思考能力较差,因此,任务实施应在教师的引领下进行。根据学生的实际情况,将学生分为五人一个小组,每个小组选出组长一名。学生根据相关知识完成任务并填写任务工单。
1)减速器从动轴的两轴颈Ф30js6与P0级滚动轴承内圈相配合。为保证配合性质,应采用包容要求,为保证轴承的旋转精度,还应满足轴颈的圆柱度公差的要求,查表可以得到轴颈的圆柱度公差值。
2)两轴上安装滚动轴承后,还需与减速器箱体孔配合。为保证轴承外圈和箱体孔的配合,需限制两轴颈的同轴度公差。根据检测方便的原则,可以用径向圆跳动替代同轴度,因此给出径向圆跳动公差值。
3)Ф36处两轴肩是定位面。为保证定位精度,轴肩处应有对轴线的垂直度要求。根据检测方便的原则,可以用端面圆跳动代替垂直度。查表可以得到轴肩对基准轴线的端面圆跳动公差值。
4)Ф32k6与齿轮相配合。为保证配合性质,采用包容要求;为保证齿轮运动精度,还应给出Ф32k6对于基准轴线的径向圆跳动公差值。
5)Ф32k6通过键联结与齿轮结合,通过键传递扭矩。键的侧面为受力面,因此需对键槽给出对称度要求,键槽的对称度公差通常采用7、8、9级,查表可得对称度公差值。
任务评价 项目教学在考核评价上更重视过程考核。在任务评价前,教师向学生进一步明确学习目标与评价标准,每个小组派一名代表展示任务实施过程,教师和其他学生可根据展示情况做适当点评。评价由个人自评(20%)、小组成员互评(20%)、小组间互评(20%)和教师评价(40%)四部分组成,这种评价方式可以使学生从被动接受评价转变成为评价主体和积极参与者。每项任务的评价结果按一定比例计入课程考核。
4 结语
基于行动导向的项目化教学对于高职院校技能人才的培养具有重要意义。项目教学是师生共同完成一个工作任务而进行的教学活动。经过课题组两年多的探索与实践,在教学过程中学生普遍反映这种教学方式能够提高学习兴趣,学习到了相关知识,锻炼了实践技能。同时,实施项目教学的过程也是教师提升自身实践技能的过程,有利于“双师型”师资队伍的建设。今后,在项目教学设计上要进一步提炼项目载体,注重知识在工程实际中的应用,用典型的工作任务将教学内容串联起来。
参考文献
[1]孔庆玲,姜金刚,等.互换性与测量[M].北京:清华大学出版社,2013.
[2]高晓康,陈于萍.互换性与测量技术[M].北京:高等教育出版社,2009.
[3]李陆星,许振珊.高职机电一体化专业互换性与测量技术课程项目化教学研究[J].职业,2015(21):30-31.endprint