王晶晶,史國屏,楊 剛,王 堅
(貴州航空職業(yè)技術(shù)學院,貴州 貴陽 550009)
《互換性與測量技術(shù)》是高職高專院校機械類和近機類專業(yè)中一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)理論課程,也是專業(yè)實踐性較強的技能課程,它具有“定義多、符號多、公式多、表格多、經(jīng)驗多”的特點。該課程主要包含尺寸公差、形位公差(幾何公差)、表面粗糙度、誤差檢測等內(nèi)容,為機械制圖、金屬材料和機械設(shè)計、機械制造提供了課程內(nèi)容的緊密連接。形位公差作為本課程的教學重點,內(nèi)容抽象性強、規(guī)范性強,而在課堂中往往比較注重對理論知識的講解,實踐性內(nèi)容較少,使學生知其然不知其所以然,因此本文特提出一種基于工程實例的項目式教學模式,以提高學生理論聯(lián)系實際的能力[1]。
形位公差包括形狀公差和位置公差,是表示零件的形狀和其相互間位置的精度要求。它是評定產(chǎn)品質(zhì)量、保證零件裝配互換性的一項技術(shù)指標[2]。國家標準將形位公差分為14個項目:形狀公差4項(直線度、平面度、圓度、圓柱度),方向公差3項(平行度、垂直度、傾斜度),位置公差3項(位置度、同軸(心)度、對稱度),形狀公差、方向公差或位置公差2項(線輪廓度、面輪廓度),跳動公差2項(圓跳動、全跳動)。形位公差的教學內(nèi)容包含幾何誤差和幾何公差、識讀和標注、公差原則及公差的選擇等,在此內(nèi)容的授課過程中,教師往往采用灌輸式的教學方式,對概念、定義、符號和術(shù)語等理論內(nèi)容進行講解,學生“背書式”吸收,缺乏思考,更不理解其“為何用,何時用,如何用”,教學效果不理想。另外,高職學校往往將本門課程安排在第一個學年,而第一個學年又沒有工程實踐的安排,等到第三個學年進行課程設(shè)計或者畢業(yè)設(shè)計時學生對“硬記”的知識點變得模糊,使得設(shè)計過程困難重重,無從下手。
為了提高學生的工程實踐能力,首先對課程內(nèi)容進行了重新構(gòu)建,將工程實例融入課程體系中。在整門課程中,將課程體系劃分為緒論與互換性基礎(chǔ)知識、幾何量測量與檢測基礎(chǔ)、三項精度設(shè)計、典型零件配合與檢測四部分,在緒論中增設(shè)具體工程實例介紹,并將該工程實例融入各個章節(jié),讓課程教學建立在學生了解工程實例的基礎(chǔ)上,使學生邊學知識邊學會如何在工程實例中應(yīng)用,從而使學生從實踐中了解互換性課程的作用及影響。
在形位公差的教學中,由于特征項目與符號較多,學生對知識的記憶和標注相對容易,但如何正確標注卻缺少工程經(jīng)驗,因此在教學過程中可以使用工程實例,并引入章節(jié)知識點,形成“講做結(jié)合”的教學形式,引導學生“學中做,做中學”,從而提高學生將理論應(yīng)用于工程實踐的能力。在教學實施過程中,采用“知識體系+創(chuàng)新能力+任務(wù)驅(qū)動+實踐能力+資源共享”五位一體的教學模式,具體方法與手段如下:
重構(gòu)知識結(jié)構(gòu)體系,加強課程建設(shè),使課程設(shè)置貼近工程實際。結(jié)合課程特點與項目實際,重新構(gòu)建課程知識結(jié)構(gòu)體系,在緒論中以具體工程實例為項目背景,使學生明確課程在機械行業(yè)中的地位和作用,加深學生對課程的重視程度并有目的和有針對性地開展學習和實踐。
科研教學相輔相成,提高學生科研創(chuàng)新能力和大國工匠精神。采取課堂教學與課外工程創(chuàng)新活動相結(jié)合的方式,例如可以航空產(chǎn)業(yè)為例,介紹行業(yè)相關(guān)知識、發(fā)展動態(tài),拓寬學生知識面,厚植學生航空報國情懷。以科研課題工程實例為背景,以創(chuàng)新活動為推動力,激發(fā)學生學習興趣和學習主動性。
團隊合作,項目任務(wù)驅(qū)動,提高學生對知識的掌握程度。采用“講做結(jié)合”的形式開展課堂教學,教師講授知識點后,將知識點融入項目任務(wù)中,學生團隊合作,通過完成任務(wù)單布置任務(wù)吸收課程知識要點,提高學生職業(yè)素養(yǎng),培養(yǎng)學生嚴謹細實、精益求精的良好習慣,提高學生實踐應(yīng)用能力。
企業(yè)或大師工作室呈現(xiàn)工程環(huán)境,將理論與實踐相結(jié)合,提高學生應(yīng)用能力。增設(shè)實踐項目,在教學各個環(huán)節(jié),強化理論與實踐的結(jié)合,突出精度設(shè)計的重要性,將精度設(shè)計理論與方法應(yīng)用于工程案例中,提升學生職業(yè)素養(yǎng)。
積極搜尋教學資源,集成應(yīng)用多種教學手段,有效提高學生學習效果。搜集各類網(wǎng)絡(luò)教學資源和實踐教學資料,有效利用專業(yè)教學平臺,采取多種教學方式,充分運用現(xiàn)代化信息技術(shù),實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學資源共享,為學生提供良好的課前、課后學習環(huán)境。
教學實施基本環(huán)節(jié)分為課前、課中、課后,以“課前三步學+課中五步學+課后拓展學”的形式組織教學。
1)線上自學:教師通過學習平臺、QQ群等發(fā)布學習通知,學生自主安排學習地點、學習方式及學習時間,在規(guī)定的時間內(nèi)觀看知識點視頻及資料。可以在此部分加入工程案例原理、結(jié)構(gòu)介紹等內(nèi)容,為學生后續(xù)知識的學習打下基礎(chǔ)。
2)成果測驗:學生完成學習平臺在線學習后,進行課前測驗,教師根據(jù)測驗結(jié)果了解學生學習情況。
3)問題反饋:學生結(jié)合自主學習情況,總結(jié)學習成果,在線上向教師反饋疑點、難點,教師通過歸納總結(jié)找出學生學習薄弱環(huán)節(jié),抓住教學重點,及時為學生答疑解惑。
1)課程導入:通過微視頻、學習視頻、項目圖紙或三維模型等方式導入教學情境。在進行形位公差教學時,向?qū)W生展現(xiàn)三維模型,借助模型立體感強的特點進行講解,增強學生直觀感受;教師在講解零件的幾何要素時,畫出構(gòu)成零件幾何特征的點、線、面,使學生理解幾何特征,激發(fā)學生學習興趣,加深學生對理論知識的理解。
2)問題分析:針對學生課前測驗結(jié)果和提出的問題、疑點、難點,幫助學生進行分析梳理,并將整理歸納的知識點加以闡述和說明。
3)講解剖析:結(jié)合課程重難點內(nèi)容,由淺入深、層層深入進行講授,使學生循序漸進吸收理論知識。
4)階段任務(wù):將知識要點融入項目任務(wù)中,學生在對項目和基本理論有了一定了解后,教師就可以以“任務(wù)單”的形式考查學生的學習成效??梢酝ㄟ^對工程實例的了解使學生深入領(lǐng)會形位公差項目的選擇、參數(shù)設(shè)定、基準選擇及練習規(guī)范標注,一舉多得。使學生通過完成階段任務(wù)提高對知識的掌握程度,同時提高學生將理論應(yīng)用于實踐的能力。
5)分享評價:各小組進行自評,派學生代表分享完成項目任務(wù)過程中的優(yōu)勢、不足,教師對學生的任務(wù)完成情況進行點評。
在教學實施過程中,可以采用“任務(wù)驅(qū)動教學法”“合作學習教學法”“理實一體化教學法”等多種教學方法?!叭蝿?wù)驅(qū)動教學法”遵循以解決問題、完成任務(wù)為主的多維互動式的教學理念,開展探究式學習,使學生處于積極的學習狀態(tài)并能夠運用共有的知識和自己特有的經(jīng)驗提出方案、解決問題?!昂献鲗W習教學法”以合作學習的教學形式,把學生分成若干個學習小組,使學生在小組中共同完成教師分配的任務(wù),培養(yǎng)學生團結(jié)合作的團隊意識和團隊精神。“理實一體化教學法”打破理論課、實訓課和專題課的界限,以特定項目為載體,將課程的理論教學和實踐教學融為一體,師生雙方邊教、邊學、邊做,理論和實訓交替進行,理中有實,實中有理,充分調(diào)動和激發(fā)學生的學習興趣。
1)拓展任務(wù):結(jié)合本課程依托項目完成課后拓展任務(wù),學生以小組任務(wù)互換等形式對學習重點進行充分鞏固,為后續(xù)項目實施做好鋪墊。
2)互動交流:通過學習平臺、微信群、QQ群等實現(xiàn)師生交流、生生交流,通過溝通交流實現(xiàn)教學支持和答疑解惑。
教學實施過程中開展以學生為本的多元評價方法,將“知識技能+職業(yè)素養(yǎng)+項目實踐+自學能力+綜合素質(zhì)”等納入評價內(nèi)容中,用學生學習過程評價、學生自評、學生互評、教師評價等多種方法進行多元評價[3],實現(xiàn)全過程、全階段跟蹤的評價,激發(fā)學生學習熱情,培養(yǎng)學生自主學習能力,提高教學質(zhì)量。
在《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學中特別是形位公差教學改革中,教師需要合理重構(gòu)教學內(nèi)容,將工程實例融入課堂教學,增強學生學習主動性和積極性,有效發(fā)揮工程實例的項目教學方法,以任務(wù)驅(qū)動的形式提高學生將理論應(yīng)用于實踐的能力,采用多元化教學評價方式,促進教學質(zhì)量的全面提升。