数控专业公差测量课程一体化教学的研究与实践

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  【摘 要】分析公差测量课程教学一体化的必要性,阐述公差测量课程一体化教学的策略,并以实例讲解一体化教学的组织与实施过程,总结教学效果,分析一体化教学中存在的问题。
  【关键词】公差测量 一体化教学 效果与问题
  【中图分类号】 G 【文献标识码】 A
  【文章编号】0450-9889(2015)01B-0041-03
  “一体化教学”是目前职业教育较为流行也较为有效的教学模式,基于工作过程的一体化教学有利于培养学生的工作方法和职业能力。数控专业公差测量课程实施一体化教学,首先要制订与职业能力要求相一致、符合企业要求、满足学生层次需要的课程标准;其次围绕课程标准设计典型的工作任务,营造真实的工作环境,构建合理的评价模式;然后采取基于工作过程的教学组织与管理。实践表明,这样的一体化教学能够取得较好的效果。为了通过一体化教学提高公差测量课程教学效果,笔者进行了深入的研究与实践。
  一、公差测量一体化教学的必要性
  (一)数控专业公差测量课程教学改革的紧迫性
  数控技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础,是提高产品质量、提高劳动生产率必不可少的技术手段,精度控制则是制造业的灵魂,而精度控制离不开公差与测量。
  根据学校2012年对数控专业毕业生的问卷调查可知,对于能力要求,毕业生认为“零件质量检验能力”在工作中比较重要的占65.0%,在12种能力中排名第三位;毕业生认为还需加强学习的课程中,《公差配合与测量》在列举的21门课程中位于榜首,占53.2%。零件质量检验能力培养离不开公差测量,由此可见,加强公差测量课程教学改革成了当务之急。
  (二)公差测量实施一体化教学的必要性
  公差测量课程具有知识面广、理论抽象、实践性强等特点,教学难度较大,是制约学生专业素养提高的一个瓶颈,必须探索行之有效的教学模式来解决教学难问题。
  “一体化教学”是目前职业教育较为流行也较为有效的教学模式,是集“理论教学”与“实践教学”于一体,在真实或模拟的工作环境中,在教师引导下,学生自主进行理论知识学习和实践操作训练的一种教学模式。德国职业教育的“双元制”、陶行知的“教学做合一”、杜威主张的“知行合一”和“从做中学”都是一体化教学的体现。基于工作过程的一体化教学能够培养学生职业能力。
  二、构建一体化教学模式的策略
  (一)制订满足专业职业能力要求和学生层次需要的课程标准,使教学目标更为明确
  中职学校学生基础参差不齐,使用同一本教材、同一本教案、同一份试卷对不同学生提出相同的要求自然不合适:基础好、爱学习的学生吃不饱,基础差、不爱学习的学生难以下咽。教育提倡因材施教,因材施教需要制订不同层次的标准要求。在制订课程标准时要考虑以下几个问题:
  1.课程标准要与职业能力要求相一致。国家职业标准对各个职业及各等级资格提出了详细而又具体的要求,包括职业功能、工作内容、技能要求以及相关知识。从中可以分解出与公差测量课程相关的知识要求和能力要求,为课程标准的制订提供了强有力的依据。
  2.课程标准要照顾不同层次的学生。中职学校的培养目标是中级工,但是,经过中考进来的学生与没有经过中考进来的学生基础的差别相当悬殊,按单一的中级标准要求学生自然是不切实际的。在制订初级工、中级工、高级工三个层次的课程标准时,既要照顾基础差的学生,又要考虑到基础好的学生。只有这样才能对基础差的学生起到激励作用,对基础好的学生起到促进的作用,让有能力的学生有一个提升的空间。
  3.课程标准要考虑学生的职业资格考试。中职学校学生在完成学业、取得专业毕(结)业证书后可以申报中级职业资格鉴定,考试合格者取得相应的职业资格证书。为此,公差测量课程教学要充分考虑学生的职业资格考试需要,无论是理论知识还是实际操作,均应考虑与职业资格考试接轨,为学生的职业资格考试打下良好基础。
  4.课程标准要与企业要求相符合。为企业培养合格操作工是职业学校的根本目标,在制订课程标准前应到企业进行调查研究,充分了解机械制造企业对数控人员的知识要求和能力要求,为课程标准制订提供必要的依据。
  (二)设计典型工作任务和工作环境,更好地满足一体化教学需要
  一体化教学需要构建与企业环境相同或相似的工作平台,因此,设计典型的工作任务就显得极为重要。根据三个层次课程标准的知识要求和能力要求、结合数控实训要求设计典型零件。典型零件的种类不宜过少,既要考虑课堂教学所需,也要考虑学生练习所用,更要考虑考核学生所备。工作任务包括看懂图纸对零件精度的要求,合理选择检测器具,正确使用量具,对零件进行测量读数,判定零件的合格性等内容。
  根据工作任务要求配备相应的零件及图纸、零件验收表格、检测器具、检测手册,营造一个真实的工作环境,使学生尽早了解企业的工作要求和工作方法,在完成任务过程中学习所需的知识和技能。
  (三)开发教学资源,提高一体化教学效果
  一体化教学借助工作过程来实施,工作过程是载体,教学是目的,要提高课程教学效果,需要开发相应的教学资源。教学资源要围绕典型工作任务进行开发,如学习任务书、实训指导书、教学课件和演示录像等。学习任务书要明确课程学习的要求、层次及标准。实训指导书包括单项实训指导和综合实训指导。单项实训指导介绍完成任务所用的各种检测器具的应用场合、使用方法、注意事项;综合实训指导是指导学生根据给定图纸要求合理选择检测器具对零件进行检测判断,引导学生思考问题、分析问题,从而找到解决问题的方法。一体化教学课件应包括基本知识和基本技能,要改变按章节编排的传统习惯,代以任务驱动的方式进行编排,删除繁杂抽象的概念叙述,代之简单明了的解释。针对量具使用、零件检测等重点难点问题,制作技能操作视频,这样既便于教师的教,也更利于学生的学。例如内径百分表的使用,无论是量具安装、调整,还是测量读数,都是在动态中进行的,每个环节都有严格的要求。示范时,要求学生注意观察教师操作的每一个细节。当教师面对全班学生进行示范时,如果没有操作视频,教师教学难度会很大,也很耗费时间,有了操作视频,就能够通过投影把整个检测过程展示给学生,尤其是重要细节可以反复播放,也可以暂停解释或做强调。使用教学课件和视频,减轻了教师“教”的工作量,教师可以腾出更多的时间和精力去引导学生、督促学生学习,学生也能自觉主动地通过观看视频进行学习,教学效率和效果明显提高。   (四)构建合理的评价模式,促进学生全面发展
  一体化教学需要改变传统的单一评价方式,运用多元评价方法,分阶段、分层次、多视角、全过程的评价方法。评价学生对课程的学习掌握程度应包括知识和技能两个方面,知识方面的评价可采用卷面考试,技能方面应采用实操考核。实操考核采取自我评定、小组评定、教师评定相结合方式,引进企业“自检、互检、抽检”的质量检验模式,培养学生的质量意识和岗位意识。
  考核内容包括:对公差标注的理解与掌握、检测器具的合理选择和正确使用、测量精度控制、文明生产、合作意识和探讨精神等。为了让学生脚踏实地的学好基本知识和技能,评价应从初级工层次开始,只有达到较低层次要求的90%及以上的学生才能申请较高层次的评价。
  考核贯穿于整个教学过程,一次不过关可以“拾遗补漏”后再次申请,这样考核能够减轻学生的考试压力,杜绝考试作弊行为,实事求是地评价学生。
  三、一体化教学的组织与实施实例
  学校数控专业11-2班、12-1班公差测量课程实施了基于工作过程的一体化教学,采用分组教学,每班分成四个学习小组,综合班主任和学生的意见,每组选出正副组长两名,由组长负责学习、纪律及工件、量具的管理。教学是以任务驱动方式进行,教师充当安排任务的派工员和咨询师,学生是任务的承接方和实施者。工作过程是先接受任务后咨询方法,先简单后复杂,先单项后综合,先动手操作后探究知识。理论知识由学生先思考后讨论再由教师集中讲评;实践操作由老师先示范操作,然后由学生分组练习。在分组练习时,老师到各组巡回辅导,确保每组先有1~2名学生能够及时掌握实操技能,再由先掌握技能的学生负责指导其他同学。例如,给每组一张初级工层次的图纸,如右图所示,要求学生对照图纸找到相应的工件进行检测并判断零件是否合格。学生接到任务后,可以根据已有的制图知识快速找到相应的零件。但接下来会发现图纸上各个尺寸标注不一样、领到的量具也有多种。要完成这个任务,就要看懂图纸上各个尺寸标注的含义,知道用哪种量具进行检测,懂得正确使用量具。在任务驱动下,在老师的引导和鼓励下,小组成员进行了分工,爱看书学习的学生研究图纸的标注,爱动手操作的学生研究量具的使用。通过仔细阅读课本、实训指导书和检验手册,对不明之处相互进行讨论,争论定不下的问题询问老师。在大家的通力合作下,零件的检测任务得以完成。学生从中学到了公差标注的相关知识,知道了零件尺寸的合格范围,懂得了不同精度要求的尺寸要用不同精度的量具进行测量。掌握了游标卡尺、外径千分尺、半径规、螺纹规、表面粗糙度样块的使用方法。通过测量不同零件明白加工误差的存在和公差的作用。通过不同同学、不同量具对同一零件测量得到的数据对比,明白测量误差产生的因素及要注意的问题。
  学生完成某个层次的学习后就可以进行自我评价和小组评价,教师可根据学生的平常表现对小组评定的成绩予以认可,也可对有疑问的学生成绩进行检查核定,或者随机抽查考核,通过多种形式的考核促进学生的自我学习、自我管理和自我评价。
  四、一体化教学的实施效果
  (一)任务目标明确,学生能够积极参与课堂学习
  一体化教学是围绕工作岗位任务而展开的教学,学生知道自己想“做什么”、要“学什么”、能“做什么”,学习目的明确,学生求知欲增强,学习的积极性和主动性得到提高。能够针对某个问题展开积极讨论,课堂氛围活跃,睡觉、玩手机的学生明显少,互帮互助精神蔚然成风,学生主体作用得到体现。
  (二)基于工作过程,能够学会工作方法,培养了学生的职业能力
  “授之以鱼不如授之予渔”,基于工作过程的一体化教学不同于“师傅带徒弟”,是教师启发引导学生去解决工作中的实际问题,教会学生工作方法,培养学生的职业能力。
  (三)理论与实践密切结合,利于学生对抽象知识的理解与掌握
  一体化教学是“教学做合一”,通过零件的测量,学生知道了误差的存在,从而理解公差的含义与作用。例如,通过使用内径百分表测量深孔,学生知道了尺寸误差、圆度误差、圆柱度误差的存在,再学习尺寸公差、圆度公差、圆柱度公差就不难了。
  (四)分组教学,能够培养学生的团队意识和互助合作精神
  采用分组教学有利于教学的组织与管理,小组成员在组长的带领下共同学习、共同讨论、互相帮助,共同解决实际问题,在工作学习中培养团队意思和合作精神。
  (五)因材施教,教学效果明显
  课程学习合格率100%,其中20%以上的学生参与了高级工层次的学习。课后调查表明,实验班掌握课程知识的比例是对比班的1.57倍、熟练掌握课程技能的比例是对比班的2.12倍,由此可见,一体化教学的效果明显优于传统教学。
  (六)结合企业实际,学生学有所用
  对在广东惠州恒信亿丰金属制品有限公司顶岗实习的2011级数控专业学生进行了跟踪调查,虽然学生从事的岗位不尽相同,但两个班学生用到知识技能的比例大致相同,比较而言,实验班学生能够熟练应用所学知识技能解决实际问题的能力明显高于对比班,分别是1.38倍和1.41倍。
  五、一体化教学要注意的问题
  虽然采取任务驱动、基于工作过程的一体化教学模式提高了学生学习积极性,并取得了较好的效果,但由于传统的灌输式教育致使学生主动学习的习惯在短期内难以普遍形成,仍需要教师督促和引导。由于部分学生基础水平较差,加上缺乏学习的主动性,如果老师关注不到位,这些学生就会放任自流。一体化教学不同于单一的理论教学,需要严密地组织与管理。一般而言,中职学生基础素质不高,部分学生纪律松散,这样的学生需要“教”、需要“引”、更需要“管”。为了确保公差测量一体化教学得以顺利进行而有效,除了教学设计合理、教学设施完善,教学的组织管理必须到位。一体化教学宜采用分组教学,小组成员的组成、组长的人选直接影响到课堂组织与管理,任课教师课前要对班级有所了解,和班主任一起确定分组名单和组长人选,明确组长的职责。一体化教学需要具有实践经验、能够驾驭课堂教学的“双师”型教师,为确保大班教学能够管理、指导、考核到位,建议配备2名“双师”型教师。
  【参考文献】
  [1]柯昌慧,罗爱文.中职《公差配合与技术测量》的任务式教学实施[J].黑龙江科技信息,2012(15)
  [2]文超珍等.关于制定中职数控专业公差测量课程标准的思考[J].广西教育,2013(10)
  [3]申荣卫,台晓虹.基于工作过程的高职院校工科类专业理实一体化教学微观课堂设计与实施[J].中国职业技术教育,2013(32)
  【作者简介】文超珍(1964- ),女,汉族,广西玉林人,工程师,广西机电工业学校高级讲师。
  (责编 卢建龙)
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