《公差测量》课程教学改革实践研究
2018-10-08贺生明
贺生明
(榆林职业技术学院,陕西榆林 719000)
《公差测量》课程是机电及相近专业的重要技术基础课,与机械设计、机械制造、质量控制、生产组织管理等许多领域密切相关,是机械工程技术人员和管理人员必须掌握的基本知识和技能,其主要内容是几何量精度、误差检测及仪器使用,其特点是国标、概念术语多,与其他课程精密相关,但直观性差,理论学习枯燥乏味。为适应高职教育中技术技能人才培养目标,满足服务周边地区产业发展的需求,笔者基于公差诊断实验室进行大胆改革,有效提高课程教学效果,使学生主要掌握基本技能操作,操作过程中掌握操作仪器及测量理论支撑,提高学生职业素养,增强其就业能力,拓展发展空间。
1 教学现状
工程测量课程开设之前,机械制图、CAD、工程力学、金属工艺学等作为先学课程已经完成,学生具备了学习该课程的基础,目前,上课过程中还是以理论为主,很多教师只是附加了一些实验课程,学生感觉枯燥乏味难懂,效果不理想,另外该课程理论性强,名词术语、抽象概念、国际标准、符号代码多,急需进行课程改革,笔者基于校内公差诊断实训室平台,进行了相应理实一体化教学改革。
2 基于公差实训室平台建设的教学改革
2.1 教学改革的目标
《公差测量》课程主要讲述几何精度、测量方法两大部分,教师授课过程中将这些知识点进行细化,然后按照知识点详细理论讲解,然后穿插实验课程,造成学生割裂式的学习,前学后忘。笔者根据实训室现有实训设备测量仪器对教学内容的知识点分解,把某几个典型机械零部件作为一个总体学习对象贯穿课程始末,强调完整性进行理实一体化进行教学,使得学生在完成该课程的学习时清楚地知道学什么、怎么学、如何用、有思考的驱动学习,提高学生整体思考意识、实践能力、创新能力,毕业就能实践操作应用。
2.2 工学一体化教学改革的实施
基于公差诊断实训室平台,将课程按照三大模块实施。
模块1:利用机加车间中普通车床、加工中心机床检测测量进行理实一体化的公差测量课程教学,普车上车削轴类零件时学习直线度、圆度、圆柱度、同轴度、对称度、颈向跳动,在加工中心加工过程中学习垂直度、端面跳动、位置度平面度。熟练操作机械安装拆卸工具如活扳手、呆扳手、,梅花扳手、内六角扳手、扭力扳手、勾心扳手、螺丝刀、油枪等基本工具,培养基本职业素养,新掌握百分表、千分表、杠杆表、平头测量等常用测量工具的正确操作,当学生不能正确的测量或操作时进行讲解,按照任务驱动其自主学习,对基础薄弱学生进行全程示范教学。例如,精车外圆件的圆度和圆柱度测量,将百分表固定到溜板箱上,使得百分表的触头接在试件的母线上,转动试验件,移动溜板箱,同一横截面内最大与最小之差为圆柱度误差,同一轴剖面内最大与最小直径之差为圆柱度误差,在该教学过程中,先让学生按部就班进行操作测量,而后进行理论阐述讲解圆度的定义,理论阐述时加深学生理解圆度和圆柱度的实践意义,如圆度不满足图纸要求,零件使用中会造成何种影响等,改测量操作时学生需熟练使用内六角扳手、扭力扳手,辅助以百分表的使用说明,特别是刻度理解,更进一步促进学生常用、常懂、熟练使用。
模块2:利用机械拆装实训项目学习平行度、等高、垂直度、中心度等形位公差测量,角尺、直角尺、平尺、水平仪、步距规、量块等基本测量工具的使用,如在测量二维十字滑台时操作过程是将已安装好的导轨为基准,将杠杆式百分表基座安装基准导轨滑块上,百分表的测量头接触在另一根导轨的侧面,沿基准导轨滑动滑块,使得两导轨之间的平度度符合要求,之一练习过程中让学生熟悉平行度的测量,掌握平行度的实践意义,理解其理论概念及平行度为公差带是距离为公差值t且平行于基准平面的两平行平面之间的区域或公差带是直径为公差值øt且平行于基准轴线的圆柱面内区域。
模块3:利用学生普车、数车、加工中心、测绘实训时标准样图进行极限、配合的基本概念、基本国标的识别与理解。如学生数车实操加工,加工中让学生学会识图1中需测量φ100h6圆柱表面的圆度公差为0.005mm,φ100h6 标注的意义,φ100h6 轴线对 φ40P7孔轴线的同轴度公差为φ0.015mm,φ40P7孔的圆柱度公差为0.005mm,左端的凸台平面对φ40P7孔轴线的垂直度公差为0.01 mm,右凸台端面对左凸台端面的平行度公差为0.02 mm。这一零件图(如图1所示)的学习以及扩展学习尺寸偏差与公差、基本偏差、公差的选用等极限、配合基本知识。其他相关知识按照此任务模式理实一体化教学。
图1 数车加工零件图
模块4:利用实验室其他仪器进行理实一体化教学,如齿厚游标卡尺、公法线千分尺、万能角度尺、万能测长仪、万能显微镜的应用,方便学生掌握检测工具的使用,学习公差测量基本知识,理解各类检测要素的实践意义。
2.3 方式考核
在实施过程中应遵循“工学结合、理实一体、能力递增”的原则,以典型的实操模块为知识载体,将核心知识和专业技能综合进行实践训练,体现模块化、情景化,选择各模块教学后,按照学生学习水平分为组长数名每组3人,精确设置模块任务清单,示范教学后按照学情分析让小组组长组织学习。完成课时任务后,组别间组长更替制度,注重过程考核,弱化期末考核,各小组各模块任务完成后书写报告书与PPT。总结阶段时,随机抽取小组进行任务完成汇报,汇报过程中其他小组同学可以提出问题并进行现场讨论、交流和评价。最后任课教师给予点评并登记成绩。培养学生职业综合能力,接轨企业班组建设完成各项任务。
3 教学改革中存在问题
(1)模块化教学过程中知识点的全面性与有用实用性需讨论研究。
(2)学校实训实验的硬件设备需配套完善。
(3)考核过程中评价体系应全面,能综合考核学生各项基本素养,特别是职业能力素养的培养要与企业实际需要相结合,遵循工学结合、能力递增的教学原则。
(4)相关教材急需更新,教材需反映当前科技水平的发展,学生学习过程中能符合当地社会发展的需要,培养使用本地区、本区域相关行业需求。
4 结语
为了使《公差测量》课程获得较好的教学效果,本文从分析目前高职教学中该课程教学现状、学生特点入手确定教学模式改革方案,采用基于公差诊断实训室检测设备、数车、普车、机械设备拆装等实训任务,按照相应知识点进行模块化任务实施。分析了实施的方法步骤,完成了部分模块实例讲解,通过实践教学改革后发现学生对该课程的知识点掌握更加容易,实现了该课程教学中提出的有趣性、有用性、有效性,