精密測(cè)量一體化課程的構(gòu)建和實(shí)施

林華釗

摘 要：本文闡述了基于校企合作模塊包的精密測(cè)量一體化課程體系的構(gòu)建思路和實(shí)施步驟，包括優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法、設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)、教學(xué)過(guò)程和制定評(píng)估方式，以期為同類(lèi)院校提供實(shí)踐參考。

關(guān)鍵詞：校企合作模塊包 精密測(cè)量一體化課程 開(kāi)發(fā)

一、課程背景及設(shè)計(jì)思路

精密測(cè)量一體化是面向筆者學(xué)院數(shù)控加工、模具制造、機(jī)械設(shè)備維修等專(zhuān)業(yè)高技/技師層次學(xué)生開(kāi)設(shè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)核心課程，是依據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)、加工、裝配、維修等工作過(guò)程中的質(zhì)量控制體系而設(shè)計(jì)的一門(mén)工程性和實(shí)踐性很強(qiáng)的工學(xué)一體化課程。考慮到校企結(jié)合的特點(diǎn)，筆者打破傳統(tǒng)的教學(xué)理念，走訪本地產(chǎn)業(yè)、企業(yè)，從就業(yè)崗位、工作任務(wù)標(biāo)準(zhǔn)入手，結(jié)合人社部《一體化課程開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)》構(gòu)建課程體系，以職業(yè)技能要求為依據(jù)，序化教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建“專(zhuān)業(yè)模塊包”，全面體現(xiàn)專(zhuān)業(yè)、課程服務(wù)產(chǎn)業(yè)、企業(yè)的聯(lián)動(dòng)性。采用“引導(dǎo)文教學(xué)法”，使學(xué)生獲得零件和典型機(jī)構(gòu)的幾何量測(cè)量、公差、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)等知識(shí)，掌握通用量具和最新精密測(cè)量設(shè)備的測(cè)量技能，滿(mǎn)足產(chǎn)業(yè)、企業(yè)用人需求。

二、基于校企合作模塊包的精密測(cè)量一體化課程設(shè)計(jì)

1.優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

基于校企合作模塊包的精密測(cè)量一體化課程是以崗位能力為本位，依據(jù)產(chǎn)業(yè)、企業(yè)工作任務(wù)要求進(jìn)行開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)的，同時(shí)考慮學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展，形成了測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)、基本量具測(cè)量、三坐標(biāo)機(jī)測(cè)量、關(guān)節(jié)臂測(cè)量、掃描比對(duì)測(cè)量、動(dòng)態(tài)跟蹤測(cè)量、機(jī)床精度測(cè)量等七大模塊包，內(nèi)容涵蓋了測(cè)量崗位所要求的基本理論知識(shí)和操作技能（見(jiàn)左表）。

2.優(yōu)化教學(xué)方法

精密測(cè)量一體化課程課堂教學(xué)采用引導(dǎo)文教學(xué)法、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法、案例教學(xué)法等多種教學(xué)方法。運(yùn)用引導(dǎo)文教學(xué)法，重點(diǎn)突出教師的“導(dǎo)”與學(xué)生的“學(xué)”，教師是學(xué)習(xí)過(guò)程中的“導(dǎo)演”，學(xué)生是“演員”。通過(guò)“資訊→計(jì)劃→決策→實(shí)施→檢查→評(píng)估”六步循環(huán)，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐結(jié)合、學(xué)習(xí)與工作結(jié)合。重視翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法的應(yīng)用，提前將設(shè)備儀器的相關(guān)視頻資源傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)，為課堂教學(xué)騰出更多討論與操作時(shí)間。在任務(wù)最后，提供產(chǎn)業(yè)、企業(yè)案例，進(jìn)一步開(kāi)拓學(xué)生們的專(zhuān)業(yè)視野。

3.設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)

學(xué)習(xí)任務(wù)是校企合作模塊包框架內(nèi)的“小型”主題學(xué)習(xí)單元，既是特定職業(yè)情境相關(guān)的具體學(xué)習(xí)任務(wù)，也是能夠反映特定職業(yè)特征具有完整工作模式的典型工作任務(wù)。各學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計(jì)根據(jù)不同的工作對(duì)象、工作內(nèi)容、工作方式和使用工具等工作要素，形成完整的工作過(guò)程和學(xué)習(xí)過(guò)程，使學(xué)生掌握相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)、技能點(diǎn)等專(zhuān)業(yè)能力，并貫穿始終地形成良好的工作態(tài)度、安全意識(shí)、環(huán)保意識(shí)等社會(huì)能力，提高動(dòng)手操作、表達(dá)溝通和與人合作等能力。下面是“關(guān)節(jié)臂測(cè)量”模塊下“使用CAD模型”學(xué)習(xí)任務(wù)描述舉例。

模塊四：關(guān)節(jié)臂測(cè)量。

任務(wù)3：使用CAD模型，課時(shí)：6課時(shí)。

任務(wù)與操作技術(shù)要求：老板說(shuō)：“這些結(jié)果很不錯(cuò)，但手動(dòng)輸入特征的公稱(chēng)值尺寸耗費(fèi)了大量時(shí)間。我們現(xiàn)在需要測(cè)量一個(gè)較大的零件，要求迅速地得到結(jié)果。您將必須導(dǎo)入和準(zhǔn)備 CAD 模型以在檢查過(guò)程中使用。這將減少檢查時(shí)間，使客戶(hù)能更快地得到結(jié)果?！?/p>

（1）確定可轉(zhuǎn)換的 CAD 模型文件格式。

（2）導(dǎo)入 CAD 模型。

（3）準(zhǔn)備便于在檢查中使用的 CAD 模型。

（4）定義來(lái)自 CAD 模型的標(biāo)稱(chēng)特征和曲面。

（5）完成零件的“CAD 到零件”測(cè)量。

信息文：使用 CAD 模型可以幫助縮短測(cè)量時(shí)間和減少錯(cuò)誤，使測(cè)量過(guò)程更加簡(jiǎn)便、更加精確。由于已在 CAD 文件中計(jì)算了各個(gè)特征的公稱(chēng)值信息，從而使工作流程得到改善，測(cè)量時(shí)間縮短。公稱(chēng)值信息將從 CAD 模型中提取出來(lái)，并自動(dòng)與測(cè)量的特征關(guān)聯(lián)。不再需要手動(dòng)輸入信息，從而提高操作員的生產(chǎn)效率并降低產(chǎn)生錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)。

基礎(chǔ)文：CAD 數(shù)據(jù)分為三類(lèi)：線框、曲面和實(shí)體。

線框——這些圖元定義零件的輪廓?？砂c(diǎn)、圓、弧、直線、多段線和樣條曲線。多段線是結(jié)合在一起的一組直線段，近似形成一條曲線。樣條曲線是簡(jiǎn)單的曲線。

曲面——曲面用來(lái)定義零件的外部邊界。曲面一般用于復(fù)雜的彎曲零件（如汽車(chē)和飛機(jī)板金屬零件）。曲面常見(jiàn)于創(chuàng)建 CNC 切削工具的切割軌跡。

實(shí)體——實(shí)體模型同樣用于定義零件的外部邊界，但實(shí)體具有厚度或質(zhì)量。實(shí)體建模普遍用于設(shè)計(jì)多種零件。許多 CAD 系統(tǒng)從實(shí)體模型開(kāi)始，然后根據(jù)實(shí)體創(chuàng)建二維圖形和三維曲面。

標(biāo)準(zhǔn) CAD 數(shù)據(jù)文件格式：

IGES — IGES（初始圖形交換標(biāo)準(zhǔn)）的創(chuàng)建是為了使不同 CAD 系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換形成標(biāo)準(zhǔn)化。IGES 在曲面及線框圖元方面具有很好的作用，但不適用于文字及標(biāo)注。

VDA — VDA 與 IGES 的相似之處在于它是一種用于不同 CAD 系統(tǒng)間轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)。VDA 在歐洲特別流行。

要使用的 CAD 數(shù)據(jù)類(lèi)型：

A.僅檢查簡(jiǎn)單特征時(shí)，使用線框 CAD 模型。

B.檢查曲面時(shí)，使用實(shí)體或曲面 CAD 模型。

C.零件復(fù)雜和/或具有許多需要檢查的曲面和特征時(shí)，使用實(shí)體或曲面 CAD 模型。

引導(dǎo)問(wèn)題：

①我有 CAD 模型。在開(kāi)始檢查過(guò)程之前，我需要考慮哪些事情？是否已準(zhǔn)備好模型，可在檢查過(guò)程中使用？如果不是，要使用 CAD 模型，我必須執(zhí)行哪些操作？

②您如何決定是否要使用 CAD？

③采用哪一種 CAD 文件格式？

④我可以由 CAD 模型生成可轉(zhuǎn)換的文件格式？

⑤我是否準(zhǔn)備了需要檢查的 CAD 模型？

操作步驟：

新建文件在文件選項(xiàng)卡上，選擇新建；

導(dǎo)入 CAD 在文件選項(xiàng)卡上，選擇導(dǎo)入 / 導(dǎo)出，然后從“導(dǎo)入”列選擇 CAD；

選擇文件在 ＼CAM2?Measure 10 Training Files 文件夾中，選擇Sample.igs，單擊“打開(kāi)”；

如下圖選擇相應(yīng)元素并測(cè)量；

編輯測(cè)量數(shù)據(jù)并輸出報(bào)告。

4.設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程

教學(xué)過(guò)程是工作任務(wù)和學(xué)習(xí)任務(wù)完成的方法和途徑。例如：“三坐標(biāo)機(jī)測(cè)量”模塊包下“模具電極測(cè)量”的教學(xué)過(guò)程是以模具企業(yè)為對(duì)象，建立校內(nèi)模具電極測(cè)量室，模擬企業(yè)工作現(xiàn)場(chǎng)，學(xué)習(xí)環(huán)境與工作環(huán)境相一致，使學(xué)生在與企業(yè)實(shí)際工作過(guò)程相似的環(huán)境下進(jìn)行學(xué)習(xí)和訓(xùn)練。教師角色為模具企業(yè)品管部負(fù)責(zé)人，學(xué)生角色為三坐標(biāo)檢測(cè)員，教師提前布置任務(wù)和開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)資源，學(xué)生則通過(guò)學(xué)習(xí)和工作完成各項(xiàng)任務(wù)，使理論知識(shí)在實(shí)踐中得到提煉和升華，實(shí)現(xiàn)工作本位的學(xué)習(xí)過(guò)程。學(xué)習(xí)任務(wù)源于企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際，任務(wù)書(shū)的設(shè)計(jì)要求要與企業(yè)要求相一致。課程綜合采用翻轉(zhuǎn)課堂法、引導(dǎo)文教學(xué)法等開(kāi)展教學(xué)，并按照小組與個(gè)人相結(jié)合的方式組織教學(xué)（見(jiàn)下圖）。

圖 “模具電極測(cè)量”教學(xué)流程圖

5.制定評(píng)估方式

工學(xué)結(jié)合一體化課程的評(píng)估方式是以崗位能力和教學(xué)評(píng)估內(nèi)容為依據(jù)，以整體性、過(guò)程性、發(fā)展性、互動(dòng)性、科學(xué)性為特征，對(duì)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)能力、社會(huì)能力、方法能力進(jìn)行的客觀評(píng)價(jià)，是學(xué)生學(xué)習(xí)后的綜合職業(yè)能力的真實(shí)反映。

三、小結(jié)

1.校企合作模塊包注重對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)

通過(guò)實(shí)施校企合作模塊包，使課程知識(shí)技能架構(gòu)由淺入深，層層遞進(jìn)。課程實(shí)施過(guò)程以引導(dǎo)文教學(xué)法為主，學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程任務(wù)明確、主動(dòng)，結(jié)合過(guò)程評(píng)估方式，既注重操作技能，又注重綜合能力，使學(xué)生的潛能得以充分發(fā)揮，職業(yè)技能和綜合能力得到鍛煉。

2.校企合作模塊包貼近崗位技能需求

通過(guò)實(shí)施校企合作模塊包，把崗位技能需求以企業(yè)任務(wù)嵌入課程模塊中。如大型攪拌機(jī)箱體測(cè)量任務(wù)，是筆者學(xué)院與本地“三高一特”仕高瑪公司合作的成果，選取公司典型產(chǎn)品為載體，學(xué)生在企業(yè)兼職教師和專(zhuān)業(yè)教師的共同指導(dǎo)下，使用關(guān)節(jié)臂或者光筆完成箱體焊接后的關(guān)鍵尺寸測(cè)量。實(shí)戰(zhàn)性的任務(wù)鍛煉既培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作學(xué)習(xí)和研究性學(xué)習(xí)能力，更能讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)自我價(jià)值，提升責(zé)任感、榮譽(yù)感，提升學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果。

總之，基于校企合作模塊包的精密測(cè)量一體化課程構(gòu)建和實(shí)施，力求把專(zhuān)業(yè)知識(shí)按實(shí)際產(chǎn)業(yè)、企業(yè)崗位工作過(guò)程進(jìn)行整合與創(chuàng)新，以適當(dāng)?shù)墓ぷ魅蝿?wù)為載體，是培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)技能和綜合能力的重要手段。同時(shí)，采用引導(dǎo)文法等以工作過(guò)程為導(dǎo)向的教學(xué)方式，有效引導(dǎo)學(xué)生勤動(dòng)手、愛(ài)思考、樂(lè)討論、敢創(chuàng)新，有利于學(xué)生自信心和團(tuán)隊(duì)意識(shí)的樹(shù)立。

參考文獻(xiàn)：

[1]王曉峰，鄔建忠.《機(jī)械測(cè)量技術(shù)應(yīng)用》課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J].機(jī)械職業(yè)教育，2011（10）.

[2]王玉杰.工學(xué)結(jié)合一體化課程改革的探索與實(shí)踐[J].北京教育，2013（11）.

[3]黃景容.制定一體化課程標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)問(wèn)題的探討[J].廣東技工教育研究，2014（2）.

（作者單位：珠海市技師學(xué)院）