中职学校机械课程交互教学的探索与实践

夏登峰

[关    键   词]  中职学校;机械课程;交互教学

[中图分类号]  G712                 [文献标志码]  A              [文章编号]  2096-0603（2020）16-0224-02

长期以来，中职机电专业学生学习专业理论课程的动力不足，教学效率低下。究其原因，我认为一方面是中职学生在九年义务教育阶段未养成良好的学习习惯，未掌握切合自身特点的学习方法;另一方面极为重要的一个因素则是中职机电专业课程的教学往往是孤立进行，缺乏系统性。

中职機械课程的系统性是其根本属性之一。以机械制图、机械基础、电工电子技术为基础理论，串接包括零部件测绘及CAD成图技术、金属工艺学、钳工、焊工、普通车床加工、CAXA、数控加工、低压电器等专业技能课程，形成立体化的、知识与技能融汇的机电学科体系，既是学科教学的基础，又是学科发展的必然要求。要真正建立健全这样的学科体系，课程交互教学势在必行。

事实上，机械学科各课程之间的渗透与互通是普遍存在的，机械制图中“常用零件的表达”与机械基础中“机械零件”“机械传动”的联系就极为紧密，对“螺纹”的表达，对“齿轮”的分析，虽然课程侧重点不同，但究其根本却别无二致，而那些细微的差别又恰恰可以通过零部件测绘来形象化、具体化，我正同时兼任17级机电专业机械基础、机械制图、零部件测绘三门课程的教师，条件具足，因此开始尝试作课程交互教学。

一、教学时段的安排

中职二年级下学期的学生已经完成机械制图、机械基础两门专业基础课的第一轮学习，对基本制图、加工软件通过相应课程的学习有了一定程度的掌握，同步进行的钳工实训也有了一个学期操作过程。但是他们大多对基础理论的认识仅仅停留在记忆层次，知识的掌握与迁移远远不足，具体表现在，无论是AutoCAD中对图形的分析、有条理地绘制以及相邻部件的准确处理，还是公差配合与极限测量中把握被测对象的结构尺寸、装配尺寸及相关测量顺序的分析，都远远未达到正确、完整、清晰、合理的要求。

选择中职二年级下学期作交互式教学实践时段，一方面考虑到这是学生思想、行为规范的一个重要转型期;另一方面交互式教学必须建立在学生对本专业已经具备了大量理论基础的前提下。

二、教学地点的选择

教学地点放在实训基地，主要在钳工实训室、普车实训室和制图实训室，这主要是基于以下认识。

1.只有在生产第一线，在实际操作的情境下，学生才能切实感受行业规范，自觉代入，才能准确生动地掌握操作规程，才能主动有效地运用自己学过或正在学的理论知识，才能在实践的基础上融会贯通，建立健全机械专业知识技能立体体系，从而为将来的就业、发展奠定基础。

2.《光明日报》文章“职业教育也要转型升级”指出：“在我国社会主义现代化建设背景下，对综合型、复合型技术技能人才的需求越来越强劲。适应这一需要，职业教育也要转型升级，加快提升学生全面素养。”

学生职业素养的形成必须借助职业环境，在他们进入合作企业顶岗实习之前，我们有义务在企业培训人员的帮助下，进入企业模拟环境，对学生的政治素质、技术技能素质乃至创新创业能力进行全方位教育与培养。

3.中职二年级的学生对机械基础、机械制图的纯理论学习已有厌倦心理，若继续教室内的课堂教学很容易消磨他们的学习积极性，而在零部件测绘这种极具实践性的课程学习中，把教室转移到实训基地，在动手中唤醒他们对理论的重新认识，这对他们的知识重构与专业体系建立更为有效，也更能体现“做中学，学中做”的职教本色。

三、教学方法的确定

项目导向，任务驱动是我在交互式教学中主要使用的方法。

作为本校质量提升工程的子项目之一，我们对机械学科交互式教学的探索由来已久，机电数控教研组与电子教研组、汽修教研组的其他同事几年前就已做过实施预案，但是由于课程设置、教师配备、基地建设等方面的原因一直未能真正成行。

而在今年，在教研组所有同事的共同努力下，我们制定了交互教学的五大主项目及与之相关的22条子项目，每个项目都由与之相配合的1～2个任务来展开实施，以此为导向，变知识传授者为技能和体系形成的引导者，通过结合企业要求设置任务来调动学生的主动性和能动性，通过小组协作解决任务来培养学生的团队精神，通过由简入繁、由易而难、由分至总的任务环节来逐步提升学生的认知层次。

在任务的选择与设置中，尽可能多地对学生的作图识图能力、机械结构的识读分解能力、机械设计分析能力进行全方位的考量，把交互式教学的“交互”完整体现出来。

四、教学内容的设置

按教学大纲的规定，结合学校合作企业的相关要求，依据本校现有的教学条件以及学生已经具备的知识技能储备，综合中职技能比赛常见内容，以零部件测绘教学为基体，我们设置以下的教学内容（项目）：

项目一：C6140车床主轴的测量

（一）主轴主要尺寸数据的得到

任务1：游标卡尺、钢直尺的使用

任务2：尺寸的选择与测量

（二）主轴表面质量检定

任务3：表面粗糙度样板的使用与主轴表面质量检定

（三）主轴形位公差测量

任务4：水平仪、百分表的使用

任务5：偏摆仪、圆度仪的使用与主轴形位公差的得到

（四）轴的设计

任务6：画主轴的设计零件图，要求出草图、CAD图样、3D建模图各一份（与机械制图、AutoCAD交互内容）

任务7：主轴的强度校核报告，要求说明轴的结构、固定与定位方式、材料选择，要求进行轴的扭转、弯曲强度校核计算（与机械基础交互内容）

项目二：螺纹连接件的测量

（一）螺纹连接件主要尺寸数据的得到

任务1：螺纹规、螺纹样板、螺纹千分尺的使用

任务2：螺纹连接件的综合检验（南特公司要求）

（二）螺纹综合测量报告

任务3：螺纹综合测量报告的填写（南特公司要求）

（三）螺纹连接件的设计

任务4：画螺纹连接件的设计零件图，要求出草图、CAD图样、3D建模图各一份（与机械制图、AutoCAD交互内容）

任务5：生成螺纹连接件的强度校核报告，要求进行螺纹连接件的拉压、剪切强度校核计算并根据计算结果选择适当材料（与机械基础交互内容）

项目三：一对相互啮合直齿圆柱齿轮的测量

（一）直齿圆柱齿轮主要尺寸数据的得到

任务1：直齿圆柱齿轮主要尺寸数据的计算

任务2：直齿圆柱齿轮主要尺寸数据的测量（尚德公司要求）

（二）直齿圆柱齿轮综合测量报告

任务3：直齿圆柱齿轮综合测量报告的填写（尚德公司要求）

（三）导向平键与键槽的测量

任务4：键与键槽的测量

（四）不同结构齿轮的测量方案

任务5：测量整体式、轮毂式、轮辐式齿轮

（五）齿轮设计

任务6：画直齿圆柱齿轮的设计零件图，要求出草图、CAD图样、3D建模图各一份（与机械制图、AutoCAD交互内容）

任务7：生成直齿圆柱齿轮啮合的理论实测对比报告，要求进行齿轮材料、啮合传动比、端面参数及齿厚、导向平键选择的相关说明（与机械基础交互内容）

项目四：普通台虎钳拆装与测量

（一）台虎钳拆装

任务1：认识常见拆装工具

任务2：台虎钳拆装

（二）台虎钳测量

任务3：分析、测量主要装配尺寸

任务4：主要零件测量

（三）台虎钳装配图的形成

任务5：草图、零件图的形成

任务6：用零件图形成装配图（与机械制图、AutoCAD交互内容）

（四）台虎钳的三维装配建模（技能比赛要求）

任务7：各零件的三维成形（与中望3D交互）

任务8：三维装配与动画演示（与中望3D交互）

（五）台虎钳螺旋传动机构分析

任务9：以实验报告说明普通台虎钳螺旋传动的原理、类型、结构与传动参数。（与机械基础交互内容）

项目五：齿轮泵拆装与测量（技能比赛要求）

（一）齿轮泵拆装

任务1：齿轮泵拆装

（二）齿轮泵测量

任务2：分析、测量主要装配尺寸

任务3：主要零件测量

（三）齿轮泵装配图的形成

任务4：草图、零件图的形成

任務5：用零件图形成装配图（与机械制图、AutoCAD交互内容）

（四）齿轮泵的三维装配建模（技能比赛要求）

任务6：各零件的三维成形（与中望3D交互）

任务7：三维装配与动画演示（与中望3D交互）

（五）齿轮泵结构分析

任务8：以实验报告说明普通齿轮泵原理、类型、结构与传动参数。（与机械基础交互内容）

五、教学流程的构建

具体到每一个任务的实施，我们基本上按照“企业指导教师或课程实施教师提出任务”——“学生分组讨论分析任务完成方案并汇总”——“教师提供实施任务必需的理论、技能展示”——“学生自主完成任务（教师作过程性评价）”——“学生填写实验报告”——“教师作结论性评价并适当拓展任务”这样的流程来完成。

在具体实施过程中，我们更强调学生的自主性，引导与评价只占整个流程实践的1/5。我们认为，在实际操作中，发现学生的问题，然后及时跟踪解决学生的问题会更有效地促进学生的学习，而事实也正是如此。

此外，在对学生作结论性评价时，我们发现只强调要求学生形成机械学科体系是苍白无力的，必须激励、引导学生进行相关思考，如与学生交流时，多说“你看它是不是恰好属于轴的轴向定位方式”“能不能根据你的尺寸画出这个零件呢”此类的话，学生将会主动思考知识、技能的关联，系统性也就体现出来了。

六、教学效果的体现

本次交互式教学的实施，自2019年2月底开始实施，到6月底已经进行了4个月的时间，目前的教学效果主要体现在以下几个方面：

1.学生的学习热情大有提高，最明显的表现就是，课前5分钟基本上所有学生就已经全员到齐，从未有缺勤或开小差的情况，作业及时交齐，不少同学下课时都缠着我和企业指导教师提问。

2.学生对机械制图、机械基础、AutoCAD、中望软件、测量乃至钳工等课程的理解更为深刻，尤其是对机械制图中“零件图”的掌握水平提升极大，表现于三次月考的这部分试题都很少出现做错的情况;对机械基础中“机械零件”“常见机构”“机械传动”的掌握层次也有明显提高，回答相应问题时，举例恰当，不再是干巴巴的默写。

3.近2/3的学生开始意识到学科体系形成的重要性并开始自觉建立该体系，这其中有些同学甚至开始有意识地建立自己的认知、技能体系，为他们将来的发展奠定基础。

七、不足与反思

实训器材与企业尚未形成完全对接，导致企业指导教师与课程实施教师间有时出现指导偏差，这反映出我们校企合作的深入度不足，缺乏前期的有效沟通，在项目设置计划上应该多听取他们的意见。

项目设置的渐进性还是未考虑周全，基本零件、常用零件的测绘应当合并起来作为一个大项目，把键、销、螺纹、轴承、齿轮、箱体、叉架的测绘囊括其中更有条理。

课时量不足也是一个问题，每周四节课并不适合交互课程的展开，每周安排两个下午比较合理。

八、结论

总的来说，在探索和实践中，我们发现中职机械课程的交互式教学是能够实施且很有价值的教学方式，是校企合作的必然要求，是健全学生学科体系乃至知识体系的有效途径，同时也是中职教学方法改革的有益尝试。

编辑 曾彦慧