机械零件精度检测课程的理实一体化教学改革

2018-04-04李智高淼胡菡

武汉工程职业技术学院学报 2018年1期

李　智　高　淼　胡　菡

(武汉软件工程职业学院　机械工程学院　湖北　武汉：430205)

“机械零件精度检测”是高职机械类专业重要的专业基础课。由于该课程内容枯燥以及学生缺乏实践认知能力，课程教学效果往往并不理想。特别在零件的检测方面，学生对零件图样上所标注的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度这些几何精度缺乏认知，因此在对机械零件的检测中无法确定合理的测量方案和正确的检测方法。改变传统教学模式，在理实一体化的教学中，结合信息化的教学手段，有效地解决了学生在学习过程中因课程内容枯燥和认知能力缺乏所出现的一系列问题。

以“3+2”中高职衔接数控1751班为试点，对机械零件精度检测课程实施教学改革。在课程教学改革中，基于学中做，做中学的教学理念，以减速器典型零件的测量为项目，把测量技术知识贯穿融入到理实一体化教学中，结合三维动画、评分游戏、视频交互、计算APP等多种信息化教学手段，把课堂教学延展为课前自学、课中导学、课后拓展三个阶段和四步测量的教学情境，取得了良好的教学效果。

1　开展理实一体化课程教学改革

高职院校传统的教学一直是将《互换性与测量技术》和《机械零件精度检测》实训作为两门独立的课程。一般是先学习《互换性与测量技术》理论课程，再进行《机械零件精度检测》实训。前期学习中由于缺乏实际感性认识，学生在理论学习中缺少实际动手操作，对机械零件精度理解不深刻，学习积极性不高。而后期《机械零件精度检测》实训中又经常忘记《互换性与测量技术》理论中的有关知识，形成理论与实践两块皮，不能使两者程紧密的链接起来。这种传统分段式教学，达不到预期的教学效果，亟需进行课程融合。

“理论与实践一体化”教学模式，融“理论教学、实际测量操作”为一体，使学生在学习理论过程中即时进行测量操作实训，以此增强学生对理论知识的理解，同时提高学生测量操作的实践能力，解决原来理论与实践脱离的缺陷等问题，实现教学与职业岗位技能要求最大限度的对接。使学生通过“学中做”，“做中学”获得综合应用能力。

2　基于“学中做”、“做中学”的教学设计思路

机械零件精度检测课程采用信息化教学手段和理实一体化教学模式，可解决学生实体认知能力薄弱、教学过程枯燥等问题，激发学生学习兴趣，提高课堂实效。

(1)针对教学内容呈现方式单一的问题，引入微课、课件、动画、在线课程、手机云教材等网络教学资源，为学生提供在线学习资源。

(2)针对学生实体认知能力薄弱的问题，引入真实零件，将教学过程创设为为何测、用啥测、如何做和如何判四大环节，遵循精度检测流程，让学生“学中做”，“做中学”。

(3)针对教学枯燥单一的问题，开发量具库，在量具的选择中通过“量具积分游戏”，激发学生的学习热情，提升学生学习兴趣。

(4)在实践教学环节中，通过直播系统信息化手段实时观看，将错误实操录制或截屏，提醒学生规范操作，加深学生规范意识和测量能力。

(5)针对公式繁琐的计算，借用网络计算软件轻松求取测量结果，降低学习难度，提升完成任务的成就感。

(6)结合高新科技，采用机器人三维扫描仪测量的结果作为参考，让学生进行比对，直观展现结果差异，使学生对测量行业未来发展产生兴趣与联想。

3　以信息化手段推进理实一体化课程的教学实施

以减速器典型零件的测量为例，让学生在零件检测实训室“学中做”，“做中学”，融“教、学、做”于一体，并结合信息化教学手段，突出测量操作的真实性和职业性。现以减速器传动轴的测量来说明教学过程。

3.1　课前

使用移动端课程网站、微课和云班课发布项目任务：根据减速器传动轴的零件图纸，学生以小组为单位设计测量方案，包括测量目的、测量对象、测量工具、测量数据和数据处理等，并提交云班。教师分析已提交的方案，结合学生认知能力，调整教学策略和方法，在课中设计为四大问题。

3.2　课中

(1)为何测量：通过视频交互调用一级减速器三维动画，直观展示传动轴与各零件之间的装配关系，让学生明确待测部位精度设定的含义。使学生理解零件精度要求与装配工艺以及使用性能等方面的相关知识。

(2)用啥测：利用手机三维编程软件、投屏一体机、积分游戏、交互式三维仿真加工软件等信息化手段进行课堂教学。量具选用原则较为繁琐，为使学生从厚重的手册中解脱出来，通过游戏闯关讲解量具选择原则，引导学生根据尺寸公差带图查表分析，选择符合其精度要求的量具。游戏中学生选择工具越全面越合理，评分值越高。用交互式三维虚拟量具软件，使学生了解量具精度、量程、结构等知识。学生还可扫二维码查看微课，学习量具的校准、使用、保养等知识。

(3)如何测：学生通过手机端交互式教学软件在线练习，掌握测量的正确方法后，以小组为单位进行实测。教师通过直播系统实时观看，边看边将错误操作录制或截屏，提醒学生规范操作。测量工作结束后，教师投屏已录的片段，学生参与找茬互相评价，并说明错误原因。通过信息化教学加强了学生的操作规范意识，提升了学生的测量能力。

(4)如何判：根据已测数据判定测量误差的方式有多种，是取最大值？平均值？还是应用其它计算方式？通过云班课发起头脑风暴，鼓励学生全面思考测量数据来源、数据次数等综合因素，分析讨论测量误差的处理方法。如根据测量轴长的数据，符合统计学正态分布规律处理误差。公式计算较为复杂时，学生可借用网络计算APP，轻松求取计算结果。引入机器人扫描仪测量的结果与学生的测量结果对比分析，学生可反思测量全程中出现的问题。