信息化環(huán)境下“機械精度設計與檢測”的實踐教學

趙宏平

(蘇州市職業(yè)大學 機電工程學院，江蘇 蘇州 215104)

實踐教學是高職教育人才培養(yǎng)的特色。加強實踐教學，不僅對學生獲取知識和技能，實現(xiàn)職業(yè)能力的提升具有決定性作用，同時也是高職院校提高學生就業(yè)、創(chuàng)業(yè)能力的有效途徑。

“機械精度設計與檢測”課程是高職院校機械制造與自動化專業(yè)的專業(yè)基礎課程。課程主要介紹機械產品的幾何參數(shù)的精度設計與檢測的原理和方法，其實踐應用能力是從事機械加工與裝配、質量檢測與控制、設備維修、工藝編制、生產管理等崗位的關鍵能力之一。為了提高人才培養(yǎng)的實踐應用能力，需要從課程標準和崗位需求方面，確定學習者的知識、能力、素質等實踐教學目標。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+教育”理念的提出，移動終端、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術發(fā)展，學習模式也日益多樣化，教育模式將和互聯(lián)網(wǎng)信息技術等諸多的新科技結合在一起，不斷突破傳統(tǒng)的限制，利用信息化技術解決高職課程的實踐教學問題是高職教育實踐能力提高的重要任務，是提高人才培養(yǎng)質量的關鍵環(huán)節(jié)。

1 實踐教學與信息化技術的融合方案

根據(jù)“機械精度設計與檢測”課程實踐教學問題，筆者依托信息化網(wǎng)絡實踐平臺，契合專業(yè)需求，精心設計實踐內容，把企業(yè)的實際應用合理有效地糅合到每個實踐項目中去，探討基于工作過程的項目教學。該方案既有面向個體的個別化教學，又有解決共性問題的統(tǒng)一教學，將探討各種全新的、網(wǎng)絡下的教學手段有效地融合進教學模式中，建立網(wǎng)絡課程和課程實踐碎片知識的二維碼等，進行了信息化教學改革，以實現(xiàn)基礎技能、綜合技能、生產技能的全面提升。

1.1 授課對象的分析

本課程的授課對象是機械制造與自動化專業(yè)高職二年級學生以及來自于網(wǎng)絡課程的社會進修人員。學習者來自全國各地，他們的機械檢測素養(yǎng)高低不一，通過課程網(wǎng)絡調查問卷和實踐項目前的知識闖關測驗發(fā)現(xiàn)：42.5%的學習者具備較好的機械產品精度檢測的基礎知識，40%的學習者基本能掌握機械產品精度檢測基礎知識；17.5%的學習者對基礎知識點的掌握比較困難，其中96.2%的學習者自主學習意識相對較弱，更喜歡使用移動端和網(wǎng)絡等信息化手段進行闖關挑戰(zhàn)和模仿實踐。因此，實踐任務需要應用信息化教學手段，綜合運用實踐視頻、動畫、微課、二維掃碼、網(wǎng)絡調查問卷、闖關測驗等信息化技術設置闖關點，借助移動互聯(lián)技術的網(wǎng)絡互動學習平臺，對學生實施分層的靈活的實踐教學[1]，從而制訂出符合實踐教學方案，以此來真正做到因材施教，因人施教。

1.2 實踐教學方案

針對授課對象的特點，運用“互聯(lián)網(wǎng)+教育”思維，在教學資源平臺上建立網(wǎng)絡課程網(wǎng)站，模擬企業(yè)生產的機械零件的精度設計與檢測場景，給學生創(chuàng)造出更加專業(yè)的精度設計與檢測環(huán)境。運用課程中的微課、機械產品的生產視頻、碎片知識二維碼、知識點闖關測驗及網(wǎng)絡調查問卷等信息化教學手段組織闖關式實踐教學，并根據(jù)實踐項目特點，按照資訊—計劃—決策—實施—評價—總結—拓展的教學環(huán)節(jié)展開。如圖1所示的教學方案，充分體現(xiàn)學生在學習過程中的主體地位，教師成為學習活動的引導者和幫助者，從而激發(fā)學生學習的潛能，使學生更加積極主動地投入到實踐任務中去，從根本上提高實踐教學效率。

圖1 信息化實踐教學總體方案

2 實踐教學與信息技術融合的實施

本文以“機械精度設計與檢測”課程的“軸類零件的尺寸檢測”實踐任務為例，闡述課程實踐教學與信息化技術融合[2]實施的情況。

根據(jù)“軸類零件的尺寸檢測”實踐教學任務的應用能力培養(yǎng)的崗位要求，選用學生金工實訓和校企合作的產品—傳動軸為檢測對象，通過識讀軸零件圖、分析檢測任務、選擇與使用相關量具、測量軸零件的尺寸、記錄并處理數(shù)據(jù)來設計實踐內容，教學重點為選擇量具測量軸尺寸，處理測量數(shù)據(jù)。教學難點為選擇合適的量具，正確測量軸的尺寸。

在教學資源平臺的網(wǎng)絡課程的實踐任務前，創(chuàng)設調查問卷，了解學習者對軸類零件圖、尺寸計算及量具檢測的前期知識基礎、能力狀態(tài)以及心理特征；然后通過闖關知識測驗，判斷學習者是否能夠進行“軸類零件的尺寸檢測”實踐任務，通過測驗的學習者才能進行后期的實踐任務學習，沒有通過測驗者必須返回前期知識點重新學習相關知識點，直到通過測驗才能繼續(xù)實踐任務學習[3]。

2.1 課前實施

實踐任務的課前，學習者使用電腦或其他移動終端觀看機械制造過程的視頻，并在教師的啟發(fā)下思考為什么要檢測軸零件？如何檢測？教師通過網(wǎng)絡課程中的各類機械產品的軸零件圖，引導學習者熟悉軸類零件，并引出此次軸零件的檢測實踐任務。教師在網(wǎng)絡課程中的項目任務欄，設立多組不同的層次難度、不同的得分情況的軸的尺寸檢測任務，圖2為檢測任務中的中等難度輸出軸零件圖。零件圖中需要檢測和Ф35 mm的外圓尺寸、鍵槽寬度為的尺寸、軸的長度為40±0.08 mm和180±0.2 mm的尺寸。

圖2 中等難度的輸出軸零件

學習者以小組為單位，根據(jù)小組自身學習情況選擇軸的尺寸檢測任務，并通過課程網(wǎng)站的多媒體課件、微課、視頻以及二維碼掃碼等方式，學習實踐任務中軸零件的尺寸以及尺寸量具的知識點，然后計劃、初步討論、制定軸的外圓、長度以及鍵槽寬度的檢測方案，并上傳到課程網(wǎng)站，教師通過手機學習通的批改提醒，查看檢測方案打分并反饋意見，學習者再次通過反饋意見修改檢測方案[4]。

2.2 課堂實施

課堂中，首先各組學習者匯報修改過的檢測方案，學習者和教師共同點評小組方案中存在的問題，匯總所有方案中的問題，通過課程網(wǎng)站、微課、多媒體課件及軸檢測視頻，介紹檢測實踐安全操作規(guī)范，實踐任務的軸零件特點、尺寸計算及量具選擇，詳細講解易錯的檢測項目：例如圖2中軸外圓直徑尺寸的檢測范圍、軸段長度尺寸40±0.08 mm的量具測量刃選擇和鍵槽寬度尺的量具類型選擇，現(xiàn)場示范選擇正確的量程和精度的外徑千分尺和帶表游標卡尺，示范采用正確的檢測方法進行檢測，講解精確讀數(shù)并記錄處理數(shù)據(jù)的注意事項。然后學習者小組分工協(xié)作，參考課程網(wǎng)站上的任務指導，了解檢測實踐安全操作規(guī)范，學習量具知識，根據(jù)實訓室提供的量具，討論軸尺寸的量具選擇及規(guī)范測量方法，修改并確定檢測方案，動手模仿檢測軸零件的尺寸，上傳檢測結果，完成實踐任務。檢測過程中，如遇不懂的地方，學習者還可以借助課程網(wǎng)站資源、碎片知識點的二維碼，復習相關知識點或者咨詢教師。教師巡視檢查學習者的檢測過程，糾正檢測過程中的錯誤，指出數(shù)據(jù)記錄的問題，強化測量操作要點，鞏固教學重點和難點并考核打分，提升學習者的解決問題能力。為了讓每個小組成員都融入到實踐任務中，充分發(fā)揮團隊協(xié)作能力。最后學習者在課程網(wǎng)站上對實踐任務的自身完成情況進行自評，并對小組成員進行互評。教師再根據(jù)各組的實踐過程和結果進行評價，歸納總結實踐過程中出現(xiàn)的問題，展示分享部分小組的優(yōu)秀成果。

實踐任務實施過程中，如果有小組無法在規(guī)定時間內正確完成檢測任務，可以在課程網(wǎng)站填寫延遲檢測任務的申請單，經(jīng)教師允許后預約下次檢測任務的完成時間。對于已工作的進修人員可以采取到校完成檢測任務，或者申請校外完成并錄播檢測視頻上傳到課程網(wǎng)站，或者在線視頻檢測，以便教師打分考核。檢測過程中如果遇到難題可以在線咨詢[5]。

2.3 課后實施

課后，教師根據(jù)學習者的特點，在實踐任務后面布置了測驗知識的搶分游戲和加分項的拓展訓練；學生通過搶分游戲鞏固了檢測知識點，并完成拓展訓練獲得加分。為了了解實踐教學的效果，教師匯總“軸類零件的尺寸檢測”實踐任務中所有闖關項的學習者通過率(見表1)，及時了解學習者此次實踐任務獲得的實踐知識、能力狀態(tài)，并通過“軸類零件的尺寸檢測”實踐教學的網(wǎng)絡調查問卷，及時了解學習者的實踐學習心理特征，以便及時調整課程后期的教學方案。此項與信息技術融合的實踐教學案例，在參加2017年江蘇省信息化實訓教學大賽中獲得二等獎。

表1 “軸類零件的尺寸檢測”的實踐闖關項通過率統(tǒng)計

3 教學效果分析

統(tǒng)計近三年來的本課程的學習者的實踐成績：本課程實踐教學在2015年使用傳統(tǒng)教學方法，優(yōu)秀率只有10.9%，不合格率達到34.5%；2016年開始投入使用信息化實踐教學，優(yōu)秀率升高到31.5%，不合格率降低到10.7%；2017年改革了信息化教學模式，增加了調查問卷、闖關測驗復習游戲、二維掃碼、分層實踐教學等合理的信息化教學手段，優(yōu)秀率達到了64.1%，并且完全消除了不合格率。因此，將“互聯(lián)網(wǎng)+教育”思維應用到課程實踐教學中，通過合理利用信息化教學資源，因材施教，既激發(fā)了學習者的學習興趣，又使學習者獲得了學習成就感；在輕松愉快的學習氛圍中，既強化了教學重點難點，又提升了學習者發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，增強了學習者的學習主體地位，提高了自主學習能力，有效提高了實踐教學效果。教學過程中，教師利用虛實結合教學手段，根據(jù)學生的學習過程和效果，及時調整信息化教學的流程和方法，充分發(fā)揮信息化教學的特點與優(yōu)勢[6-7]。

4 結論

在信息化教學環(huán)境下，合理使用信息化教學手段改革課程實踐教學，改變了傳統(tǒng)實踐教學弊端，提高了學習者的自主性和教學靈活性，有效提升了教學效果。但課程實踐教學資源的積累、信息手段的更新、教學評價的優(yōu)化還需要在實踐教學中不斷改進。因此，只有順應信息化時代發(fā)展的趨勢，“機械精度設計與檢測”的實踐教學才能更好地服務社會。