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摘 要:随着现代测量技术的发展,三坐标测量机在加工制造业中的应用越来越广泛,职业院校在实践教学上要紧跟工种行业发展。该文是学生在企业实践中应用三坐标测量机检测加工零件的教学过程总结,采用三坐标实训项目为研究对象,通过对三坐标检测的基本理论知识、三坐标测量机的操作步骤、注意事项以及典型加工零件检测细则进行分析,采用一体化教学方法,探讨专业教学中相关学科理论知识与三坐标测量机应用的结合点,使学生能更好更快地掌握三坐标测量机的使用以及相关理论知识。证明在实践教学中使用三坐标测量机更能提高学生的学习兴趣,巩固枯燥的理论知识,同时培养了学生的职业能力。
关键词:三坐标测量 任务驱动 学习兴趣 一体化教学
中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)07(a)-0168-02
1 问题提出
三坐标测量机是一新型高效的精密测量仪器,与现代精密加工制造密切关联,适用于各种几何元素和形位公差等方面的三维测量,是该校数控技术应用专业《测量技术应用》课程中重点内容。该内容涉及机械基础理论课“公差配合与测量技术”的主要内容,而且相关规定原则多、知识概念比较抽象,学生不易理解。只有理论紧密结合实践,采用有效的教学方法,才能取得良好的学习效果。
由于三坐标测量机价格昂贵,多数学校较少配备甚至没有。平常老师在教学上以课堂讲授为主,然后简单地进行演示。教学理论和三坐标检测实践脱节,学生难能真正理解三坐标检测的相关理论知识,更无法掌握三坐标测量机检测的操作技术。
这次教学利用14机电预师班在企业工作站研修期间,结合课程标准,采用工学结合一体化教学,教学和实际生产相结合,“学中做,做中学”的教学模式,注重学生能力的培养,较好实现理论与实践的联系。有效释放了学生学习的主动性,激发学生的学习兴趣,教学效果十分理想。
2 教学设计
2.1 设计学习任务
以行动导向教学来引导学生自己学习探究,达到培养学生的职业能力目标。根据课程内容标准,设计学生的学习内容:三坐标测量机的安全操作注意事项;三坐标测量机的基本操作步骤;三坐标测量机的测头校正;被测零件的安装及建立检测零件坐标系;三坐标编程及常用基本元素的测量;对测量结果进行质量分析。
结合企业实际生产,以传动轴零件(该传动轴零件是某公司委托生产的汽车零件订单)检测为载体,设计该学习内容来驱动学习任务的实施。以培养学生职业能力为主来设计学习目标:能清楚描述三坐标测量机工作中注意事项;能描述三坐标测量机检测零件(传动轴)的步骤;能正确操作三坐标测量机对零件(传动轴)进行检测;能正确分析零件(传动轴)的质量问题;能对该次学习任务中出现的问题,提出改进措施;能够和别人开展良好的合作,有效地进行沟通;能撰写学习总结,对工作和学习进行反思。(如图1)
2.2 教学过程设计
以企业生产零件检测为任务目标,按项目教学六步骤法,以学生自主探究、自主学习的流程为主线进行设计,突出过程与方法,师生共同合作完成学习任务。把学生分成3个小组,每小组推选小组长,由组长协调分配工作任务。根据学习任务,策划学习过程:(1)明确学习任务:通过对传动轴检测技术要求的分析,明确学习目标、工作内容。(2)收集信息:学生对三坐标检测现场进行调研,同时收集、整理测量技术相关知识。内容包含:公差配合与测量技术、被测零件安装方案、三坐标检测基本要求及注意事项、三坐标检测操作步骤等。(3)制定检测方案:小组制定工作计划,讨论并制定检测方案。(4)任务实施:按照制定方案,在企业教师的指导下操作三坐标测量机、自动编程,完成零件(传动轴)检测任务。(5)零件质量分析:对检测结果进行分析,填写质量分析报告。(6)撰写学习报告、评价反馈、书写个人学习过程报告、学习心得。评价:个人自评、小组互评、教师评价(企业教师、在校教师)。
2.3 实际工作情景,引发学生学习兴趣
利用学生到企业学习的机会,结合企业现有的条件和实际工作的需要,把学习任务和企业生产紧密联系到一起,使学习任务和工作岗位对象相一致,真实的工作场景很容易引发学生学习的新鲜感和求知兴趣。该次学习任务是利用三坐标测量机对零件(传动轴)的某些要素进行检测,掌握三坐标测量机操作的相关知识。通过学习,就能胜任该岗位的工作,对学生从事专业工作有很大帮助。
3 任务实施
以小组为学习单位,按不同层次的学生分组组合,尊重学生个性,每个小组合理组合。根据公司的岗位安排,灵活安排,分别在机床操作加工、零件检测轮换,先集中安排工作任务,学生分组协作,由企业教师专业指导,保证学习任务的有序进行。
(1)任务分析。小组分析传动轴的加工精度,了解该零件的使用功能。每个小组分别说明传动轴的检测内容及要求。
(2)收集信息、学习测量技术相关知识。通过小组互助,学习教材、互联网搜集、整理三坐标测量信息;到车间检测现场调研,请教企业技术人员,了解三坐标测量工艺制定要求。
(3)制定检测方案。这也是该学习任务的重点和难点。按照传动轴的加工精度、使用性能要求,需保证两方、孔的平行度,检测工艺方案主要就是如何装夹以及如何建立检测零件坐标系。在讨论中同学们对同类零件的收集对比,请教企业教师,3个小组制定的方案有两种。教师引导学生对两种方案相互评价,并按照这两种方案实施。
(4)方案实施操作。小组按自己制定的方案,操作对零件(传动轴)进行检测。要求按照三坐标测量机的操作规程、严格遵守安全生产的前提下,完成对零件的检测。通过3个微视频学习,在企业教师的指导下,保证检测任务的顺利实施。
(5)过程把控。学生的自主学习并非忽略老师的作用。教师对整个实施过程的控制是保证学生是否顺利完成学习任务的关键。在方案制定中,其实有一个小组的检测方案不完整,其中被测零件(传动轴)的装夹错误是具有代表性的。教师不是当场否决,而是继续引导学生实施,对实施过程加于监控、指导,最后让学生在实施过程中认识到问题所在,自我修改方案,继而完成任务。 (6)教学评价。每个环节均有小结,学生积极发言、评价,在与教师的交流评价中产生浓厚兴趣。以人为本,科学客观评价,引导学生自己探究为主,教师指导为辅,在整个实施过程中,教师尊重、理解、关心、信任学生,给予表扬和鼓励,使学生始终保持乐观好学的心态。
4 教学效果
达到教学目标。在该课题学习中,通过项目的驱动和教师的引导,学生认为学有所用,积极性较高,能够独立思考而且能够按要求做出工作实施方案,学习内容设计也十分细化,掌握起来不是十分困难,在学习过程中主动与教师沟通,呈现出积极向上的一面。通过真实学习任务的驱动,学生对零件(传动轴)的检测报告和结果基本一致,反映出学生的掌握程度。
学生能够整理学习资料,写出学习总结及个人自我评价,敢于表达自己的思想。这些环节在整个课堂设计中有重要的作用,学生的探究学习有了成果,增加了同学们的信心和存在感。
在学习过程中,学生思想活跃,教学反而变得轻松。由于改变重教轻学,重提问轻思维,重结果轻过程,重知识传授轻能力课堂教学。有利于培养学生的自主学习能力、自主分析解决问题的能力,有利于学生之间的交流合作,有利于学生养成良好的学习习惯,可以为学生的终身发展奠定基础。
由于在企业岗位中真正工作,学生自觉遵守纪律、安全生产守则,严格按照生产操作规程,树立了个人良好的职业素养。
5 教学反思
这次教学有几个收获:(1)突出了学生学的主体地位。在以前的教学中,教师教条的教学方式,过于强调学生的技能学习,理论上只是以完成工作页为主,学生渐渐失去学习动力。这次任务主要以学生探究学习为主,教师引导为辅,激发了学生学习兴趣。(2)以真实的企业工作项目作为学习任务来驱动,让学生认为学有所用,自然而然就有强烈的求知兴趣。(3)合理的学习内容设计。把要学习的内容细化,预先交给学生交流讨论,得到不同的答案,更好地掌握学生想法,引导学生学习。(4)学习过程把控。注重每个学习环节的反馈与反思,及时调整教学策略,在教案上及时修正,以更好地实施学习任务。
有些需要探索的问题:(1)这次教学利用学生在工作站学习时间来安排实施学习任务,如果在校内教学,环境有所不同教学效果也许不同。(2)老师为了准备这次教学付出很大精力,平常的教学不可能做到这么细致。
在企业进行工作任务教学这种机会不是经常性的,希望这次教学活动能积累经验,能够对以后的教学工作有所帮助。
参考文献
[1] 李木杰.技工院校一体化课程体系构建与实施[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2012.
[2] 赵志群.职业教育工学结合一体化课程开发指南[M].北京:清华大学出版社,2009.
关键词:三坐标测量 任务驱动 学习兴趣 一体化教学
中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)07(a)-0168-02
1 问题提出
三坐标测量机是一新型高效的精密测量仪器,与现代精密加工制造密切关联,适用于各种几何元素和形位公差等方面的三维测量,是该校数控技术应用专业《测量技术应用》课程中重点内容。该内容涉及机械基础理论课“公差配合与测量技术”的主要内容,而且相关规定原则多、知识概念比较抽象,学生不易理解。只有理论紧密结合实践,采用有效的教学方法,才能取得良好的学习效果。
由于三坐标测量机价格昂贵,多数学校较少配备甚至没有。平常老师在教学上以课堂讲授为主,然后简单地进行演示。教学理论和三坐标检测实践脱节,学生难能真正理解三坐标检测的相关理论知识,更无法掌握三坐标测量机检测的操作技术。
这次教学利用14机电预师班在企业工作站研修期间,结合课程标准,采用工学结合一体化教学,教学和实际生产相结合,“学中做,做中学”的教学模式,注重学生能力的培养,较好实现理论与实践的联系。有效释放了学生学习的主动性,激发学生的学习兴趣,教学效果十分理想。
2 教学设计
2.1 设计学习任务
以行动导向教学来引导学生自己学习探究,达到培养学生的职业能力目标。根据课程内容标准,设计学生的学习内容:三坐标测量机的安全操作注意事项;三坐标测量机的基本操作步骤;三坐标测量机的测头校正;被测零件的安装及建立检测零件坐标系;三坐标编程及常用基本元素的测量;对测量结果进行质量分析。
结合企业实际生产,以传动轴零件(该传动轴零件是某公司委托生产的汽车零件订单)检测为载体,设计该学习内容来驱动学习任务的实施。以培养学生职业能力为主来设计学习目标:能清楚描述三坐标测量机工作中注意事项;能描述三坐标测量机检测零件(传动轴)的步骤;能正确操作三坐标测量机对零件(传动轴)进行检测;能正确分析零件(传动轴)的质量问题;能对该次学习任务中出现的问题,提出改进措施;能够和别人开展良好的合作,有效地进行沟通;能撰写学习总结,对工作和学习进行反思。(如图1)
2.2 教学过程设计
以企业生产零件检测为任务目标,按项目教学六步骤法,以学生自主探究、自主学习的流程为主线进行设计,突出过程与方法,师生共同合作完成学习任务。把学生分成3个小组,每小组推选小组长,由组长协调分配工作任务。根据学习任务,策划学习过程:(1)明确学习任务:通过对传动轴检测技术要求的分析,明确学习目标、工作内容。(2)收集信息:学生对三坐标检测现场进行调研,同时收集、整理测量技术相关知识。内容包含:公差配合与测量技术、被测零件安装方案、三坐标检测基本要求及注意事项、三坐标检测操作步骤等。(3)制定检测方案:小组制定工作计划,讨论并制定检测方案。(4)任务实施:按照制定方案,在企业教师的指导下操作三坐标测量机、自动编程,完成零件(传动轴)检测任务。(5)零件质量分析:对检测结果进行分析,填写质量分析报告。(6)撰写学习报告、评价反馈、书写个人学习过程报告、学习心得。评价:个人自评、小组互评、教师评价(企业教师、在校教师)。
2.3 实际工作情景,引发学生学习兴趣
利用学生到企业学习的机会,结合企业现有的条件和实际工作的需要,把学习任务和企业生产紧密联系到一起,使学习任务和工作岗位对象相一致,真实的工作场景很容易引发学生学习的新鲜感和求知兴趣。该次学习任务是利用三坐标测量机对零件(传动轴)的某些要素进行检测,掌握三坐标测量机操作的相关知识。通过学习,就能胜任该岗位的工作,对学生从事专业工作有很大帮助。
3 任务实施
以小组为学习单位,按不同层次的学生分组组合,尊重学生个性,每个小组合理组合。根据公司的岗位安排,灵活安排,分别在机床操作加工、零件检测轮换,先集中安排工作任务,学生分组协作,由企业教师专业指导,保证学习任务的有序进行。
(1)任务分析。小组分析传动轴的加工精度,了解该零件的使用功能。每个小组分别说明传动轴的检测内容及要求。
(2)收集信息、学习测量技术相关知识。通过小组互助,学习教材、互联网搜集、整理三坐标测量信息;到车间检测现场调研,请教企业技术人员,了解三坐标测量工艺制定要求。
(3)制定检测方案。这也是该学习任务的重点和难点。按照传动轴的加工精度、使用性能要求,需保证两方、孔的平行度,检测工艺方案主要就是如何装夹以及如何建立检测零件坐标系。在讨论中同学们对同类零件的收集对比,请教企业教师,3个小组制定的方案有两种。教师引导学生对两种方案相互评价,并按照这两种方案实施。
(4)方案实施操作。小组按自己制定的方案,操作对零件(传动轴)进行检测。要求按照三坐标测量机的操作规程、严格遵守安全生产的前提下,完成对零件的检测。通过3个微视频学习,在企业教师的指导下,保证检测任务的顺利实施。
(5)过程把控。学生的自主学习并非忽略老师的作用。教师对整个实施过程的控制是保证学生是否顺利完成学习任务的关键。在方案制定中,其实有一个小组的检测方案不完整,其中被测零件(传动轴)的装夹错误是具有代表性的。教师不是当场否决,而是继续引导学生实施,对实施过程加于监控、指导,最后让学生在实施过程中认识到问题所在,自我修改方案,继而完成任务。 (6)教学评价。每个环节均有小结,学生积极发言、评价,在与教师的交流评价中产生浓厚兴趣。以人为本,科学客观评价,引导学生自己探究为主,教师指导为辅,在整个实施过程中,教师尊重、理解、关心、信任学生,给予表扬和鼓励,使学生始终保持乐观好学的心态。
4 教学效果
达到教学目标。在该课题学习中,通过项目的驱动和教师的引导,学生认为学有所用,积极性较高,能够独立思考而且能够按要求做出工作实施方案,学习内容设计也十分细化,掌握起来不是十分困难,在学习过程中主动与教师沟通,呈现出积极向上的一面。通过真实学习任务的驱动,学生对零件(传动轴)的检测报告和结果基本一致,反映出学生的掌握程度。
学生能够整理学习资料,写出学习总结及个人自我评价,敢于表达自己的思想。这些环节在整个课堂设计中有重要的作用,学生的探究学习有了成果,增加了同学们的信心和存在感。
在学习过程中,学生思想活跃,教学反而变得轻松。由于改变重教轻学,重提问轻思维,重结果轻过程,重知识传授轻能力课堂教学。有利于培养学生的自主学习能力、自主分析解决问题的能力,有利于学生之间的交流合作,有利于学生养成良好的学习习惯,可以为学生的终身发展奠定基础。
由于在企业岗位中真正工作,学生自觉遵守纪律、安全生产守则,严格按照生产操作规程,树立了个人良好的职业素养。
5 教学反思
这次教学有几个收获:(1)突出了学生学的主体地位。在以前的教学中,教师教条的教学方式,过于强调学生的技能学习,理论上只是以完成工作页为主,学生渐渐失去学习动力。这次任务主要以学生探究学习为主,教师引导为辅,激发了学生学习兴趣。(2)以真实的企业工作项目作为学习任务来驱动,让学生认为学有所用,自然而然就有强烈的求知兴趣。(3)合理的学习内容设计。把要学习的内容细化,预先交给学生交流讨论,得到不同的答案,更好地掌握学生想法,引导学生学习。(4)学习过程把控。注重每个学习环节的反馈与反思,及时调整教学策略,在教案上及时修正,以更好地实施学习任务。
有些需要探索的问题:(1)这次教学利用学生在工作站学习时间来安排实施学习任务,如果在校内教学,环境有所不同教学效果也许不同。(2)老师为了准备这次教学付出很大精力,平常的教学不可能做到这么细致。
在企业进行工作任务教学这种机会不是经常性的,希望这次教学活动能积累经验,能够对以后的教学工作有所帮助。
参考文献
[1] 李木杰.技工院校一体化课程体系构建与实施[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2012.
[2] 赵志群.职业教育工学结合一体化课程开发指南[M].北京:清华大学出版社,2009.