李學(xué)磊,劉唯,蔡池蘭,劉平,吳站雷

(上海第二工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,上海201209)

基于企業(yè)項(xiàng)目導(dǎo)向的互換性及測量技術(shù)課程的建設(shè)與探索

李學(xué)磊,劉唯,蔡池蘭,劉平,吳站雷

(上海第二工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,上海201209)

為了很好地落實(shí)教育部“卓越工程師教學(xué)培養(yǎng)計(jì)劃”,并解決以往互換性課程中出現(xiàn)的教學(xué)問題,提出了基于企業(yè)項(xiàng)目導(dǎo)向的教學(xué)方式,從教學(xué)素材、教學(xué)方法、實(shí)施過程、考核方式等方面進(jìn)行探索和嘗試,以期達(dá)到預(yù)期效果。

企業(yè)項(xiàng)目;課程建設(shè);實(shí)踐;互換性

0 引言

2010年6月,教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”啟動(dòng)會(huì)在天津大學(xué)召開?！白吭接?jì)劃”將以培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才為目標(biāo),促進(jìn)我國從工程教育大國走向工程教育強(qiáng)國?！白吭接?jì)劃”的實(shí)施要遵循“行業(yè)指導(dǎo)、校企合作、分類實(shí)施、形式多樣”的原則,校外實(shí)習(xí)基地的建設(shè)則是實(shí)施“卓越計(jì)劃”成功的關(guān)鍵,通過聯(lián)合行業(yè)企業(yè)著力培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力[1-3]。唯有高校、行業(yè)企業(yè)共同齊心協(xié)力建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)、高水平的校外實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地,“卓越計(jì)劃”的特點(diǎn)才能體現(xiàn),主要目標(biāo)才能實(shí)現(xiàn)。如何使企業(yè)實(shí)踐避免重形式、輕內(nèi)容的現(xiàn)象,從根本上貫徹和實(shí)施“卓越計(jì)劃”是目前亟待解決的問題[4]。為此,上海第二工業(yè)大學(xué)進(jìn)行了基于企業(yè)項(xiàng)目的互換性及測量技術(shù)課程的探索。

互換性與測量技術(shù)作為一種工程技術(shù)的通用語言,是工科院校機(jī)械類專業(yè)中一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,該課程知識(shí)持續(xù)性利用率高、實(shí)踐性強(qiáng)。但就是這樣一門非常重要的專業(yè)課程,往往達(dá)不到預(yù)期的教學(xué)效果,學(xué)生在進(jìn)行課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí),無法將所學(xué)知識(shí)熟練地運(yùn)用到實(shí)踐環(huán)節(jié)中,導(dǎo)致理論與實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原因可能是由于這門課程具有“術(shù)語和定義多、符號(hào)和代號(hào)多、圖表和公式多、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定多”的學(xué)科特點(diǎn),要求學(xué)生“記得多、背得多、經(jīng)驗(yàn)性應(yīng)用多”,使學(xué)生在理論學(xué)習(xí)時(shí)難于理解和消化;另外,實(shí)踐教學(xué)方法單一、手段相對(duì)落后,很多實(shí)驗(yàn)教學(xué)所用的教材、教案、方法一成不變,教師將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、操作方法與步驟、報(bào)告格式甚至每一步得到什么結(jié)果都寫得一清二楚,學(xué)生完全是在教師設(shè)定的范圍內(nèi)機(jī)械地完成操作,缺少主動(dòng)積極的思考[5-8]。

為了很好地落實(shí)“卓越計(jì)劃”,并解決以往互換性課程中出現(xiàn)的教學(xué)問題,本文提出了基于企業(yè)項(xiàng)目導(dǎo)向的教學(xué)方式,從教學(xué)素材、教學(xué)方法、實(shí)施計(jì)劃、考核方式等方面進(jìn)行探索和嘗試,以期達(dá)到預(yù)期效果。

1 企業(yè)項(xiàng)目教學(xué)方式概述

項(xiàng)目式教學(xué)是實(shí)踐教學(xué)的一種非常好的教學(xué)方式,是一種行動(dòng)導(dǎo)向的專業(yè)教學(xué)方法,其基本思路是將工程的概念引入到教學(xué)中,是培養(yǎng)具有綜合素質(zhì)學(xué)生的有效方式。但是,在實(shí)施過程中發(fā)現(xiàn),所采用的企業(yè)項(xiàng)目有的是虛擬命題,有的是教師的科研項(xiàng)目,這些所謂的項(xiàng)目的真實(shí)性或者可行性都存在著問題,在教學(xué)過程中,學(xué)生由于對(duì)其缺乏感性的認(rèn)識(shí),可能難以達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目的。而基于企業(yè)項(xiàng)目導(dǎo)向的教學(xué)方式是將學(xué)生置身于企業(yè)的環(huán)境中,以企業(yè)正在生產(chǎn)的零部件作為教學(xué)對(duì)象,按照企業(yè)開展項(xiàng)目的方式使學(xué)生轉(zhuǎn)換身份,直接全程參與到與課程相關(guān)的每一個(gè)環(huán)節(jié)中,其目的是將理論和實(shí)踐有機(jī)地結(jié)合起來,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,提高其解決實(shí)際問題的能力。

2 前期調(diào)研及教學(xué)素材的確定

作為本?！跋冗M(jìn)制造技術(shù)校外實(shí)習(xí)基地”的上海匯大機(jī)械制造有限公司主要從事的是汽車零部件來料加工,該公司陸續(xù)承接了不同型號(hào)轉(zhuǎn)向器殼體的加工任務(wù),已具備較為成熟的加工和檢測方面的能力。轉(zhuǎn)向器殼體零件的結(jié)構(gòu)較為典型,同時(shí)具有軸類和盤類零件的特征,如圖1所示;其在加工過程中的檢測方法非常全面,既有傳統(tǒng)量具的檢測,也有運(yùn)用現(xiàn)代測量儀器的檢測,與課程大綱的內(nèi)容非常吻合。選擇轉(zhuǎn)向機(jī)殼體零件作為學(xué)生進(jìn)行企業(yè)項(xiàng)目實(shí)踐的對(duì)象,可以充分利用企業(yè)的資源和優(yōu)勢使學(xué)生將典型汽車零部件的互換性及測量等抽象的理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為可以理解的實(shí)踐知識(shí)。

圖1 轉(zhuǎn)向機(jī)殼體零件實(shí)物Fig.1 Photo of steering housing

3 實(shí)施過程

互換性與測量技術(shù)課程分為機(jī)械精度設(shè)計(jì)和檢測技術(shù)兩方面的內(nèi)容,其中機(jī)械精度設(shè)計(jì)屬于基礎(chǔ)部分,涵蓋較多的專業(yè)術(shù)語、符號(hào)等,需要大量的時(shí)間進(jìn)行消化和理解。為此,將基礎(chǔ)理論內(nèi)容分散,并以汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為中心,隨著理論知識(shí)的學(xué)習(xí),學(xué)生可以逐漸了解汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中各零部件的作用、位置關(guān)系、配合關(guān)系及精度等方面的知識(shí);另外,在理論學(xué)習(xí)的過程中穿插基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),使學(xué)生掌握檢測量具和量儀的基本使用方法,為企業(yè)實(shí)踐項(xiàng)目的實(shí)施打好基礎(chǔ)?；谄髽I(yè)項(xiàng)目導(dǎo)向教學(xué)環(huán)節(jié)采用集中實(shí)踐的方式開展,分別進(jìn)行圖紙解讀、檢測方案的制定、檢具的設(shè)計(jì)、檢驗(yàn)指導(dǎo)書的制定等,詳細(xì)的實(shí)施計(jì)劃如圖2所示。

圖2 基于企業(yè)項(xiàng)目導(dǎo)向教學(xué)的實(shí)施過程Fig.2 Diagram of teaching implementation process based on enterprise project guide

3.1 閱讀圖紙

由于卓越工程師班級(jí)的學(xué)生是經(jīng)過層層篩選、面試后才能進(jìn)入,部分學(xué)生的心理因此產(chǎn)生了一定的優(yōu)越感。在平時(shí)的教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn),卓越工程師班級(jí)的部分學(xué)生雖然接受能力較強(qiáng),但學(xué)習(xí)態(tài)度較為浮躁,對(duì)所學(xué)知識(shí)的了解僅停留在表面,缺乏深入的研究和理解。導(dǎo)致這種現(xiàn)象出現(xiàn)的主要原因可能是由于其對(duì)所學(xué)內(nèi)容的重視程度不高,或者對(duì)所學(xué)的內(nèi)容缺乏興趣。

在本環(huán)節(jié)中將采取“先入為主”的教學(xué)方式。學(xué)生在進(jìn)入企業(yè)的第一天就會(huì)接觸到轉(zhuǎn)向機(jī)殼體的原版設(shè)計(jì)圖紙,圖紙上精度的表達(dá)方式、技術(shù)要求以及一些特殊符號(hào)等內(nèi)容是學(xué)生在分散進(jìn)行的基礎(chǔ)理論教學(xué)中未曾接觸到的,大部分學(xué)生在剛接觸圖紙時(shí)均有不知所措、無從下手的感受。

此環(huán)節(jié)讓學(xué)生置身于企業(yè)中,能夠充分調(diào)動(dòng)他們的主觀能動(dòng)性,提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。這是因?yàn)檫@套圖紙是公司正在生產(chǎn)的零件圖紙,是公司的工藝人員已經(jīng)掌握的圖紙,不是“無解”的問題,可以激發(fā)出學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣和不服輸?shù)膭蓬^,經(jīng)過認(rèn)真研究和分組討論,再加上企業(yè)工程師的現(xiàn)場講解后,學(xué)生很快就能掌握圖紙中的大部分內(nèi)容,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

3.2加工和檢測現(xiàn)場的初步參觀

在理解和消化圖紙的過程中,穿插一次現(xiàn)場參觀,了解零件從毛坯到成品的整個(gè)生產(chǎn)過程,可以使學(xué)生對(duì)該零件的加工和檢測過程有感性的認(rèn)識(shí),便于圖紙的理解。因?yàn)閷W(xué)生雖然看得懂圖紙,但是不太知道為什么要在圖紙上標(biāo)注尺寸精度,也不知道這些精度要求如何實(shí)現(xiàn)和檢測。此環(huán)節(jié)的主要目的就是解決學(xué)生理論與實(shí)踐的脫節(jié)的問題。

3.3 提取零件特征圖,制定檢測方案

此環(huán)節(jié)要求學(xué)生對(duì)照零件的實(shí)物,將原始的零件圖進(jìn)行簡化,提取有精度要求部位的特征圖,然后對(duì)有尺寸精度和幾何精度要求的部位制定相應(yīng)的檢測方案。

具體的實(shí)施方式是:制定檢測方案之前,安排檢驗(yàn)工程師針對(duì)企業(yè)常用檢具的操作方法、檢測方案的制定流程、檢測方案的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等向?qū)W生進(jìn)行簡短培訓(xùn);將學(xué)生進(jìn)行分組,根據(jù)圖紙的圖號(hào)劃分任務(wù),以保證每位組員的研究內(nèi)容各不相同;經(jīng)組內(nèi)討論后匯總由檢驗(yàn)工程師進(jìn)行評(píng)審、指正。通過此環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí),可以加深學(xué)生對(duì)圖紙的理解,掌握檢測方案的制定方法,還可以培養(yǎng)學(xué)生“從點(diǎn)到面”的學(xué)習(xí)方法,以關(guān)鍵特征為突破口輻射到整個(gè)圖紙。

3.4 檢具的設(shè)計(jì)

檢測方案制定完成后,需要從中優(yōu)選檢測方法。在企業(yè)內(nèi)部,檢測方法的選定應(yīng)在滿足精度要求的前提下提高檢測效率,并且操作方便,尤其是在現(xiàn)場檢測的過程中,更應(yīng)該注重這一點(diǎn)。在現(xiàn)場檢測中,上海匯大機(jī)械制造有限公司70%以上的檢具是采用量規(guī)對(duì)零件的尺寸或者部分位置度要素進(jìn)行檢測,所用檢具的設(shè)計(jì)全部由檢驗(yàn)工程師自行設(shè)計(jì),然后委托專門企業(yè)來加工。

在本環(huán)節(jié)中,要求學(xué)生根據(jù)檢測方案設(shè)計(jì)專用的量規(guī),包括設(shè)計(jì)說明書和正規(guī)圖紙,然后由檢驗(yàn)工程師進(jìn)行審閱,目的是鍛煉學(xué)生的工程意識(shí)。

3.5 現(xiàn)場檢測和數(shù)據(jù)記錄

在此環(huán)節(jié)中,學(xué)生要到加工現(xiàn)場進(jìn)行蹲點(diǎn)實(shí)習(xí)。要求學(xué)生了解轉(zhuǎn)向機(jī)殼體從毛坯到成品的整個(gè)加工和檢測過程,重點(diǎn)是進(jìn)行檢測方面的學(xué)習(xí)。此零件分為鐵件和鋁件加工,將鐵件和鋁件壓裝成套后再進(jìn)行最終加工。在整個(gè)加工過程中,伴隨著毛坯檢測、外觀檢測、裝配檢測、氣密性檢測、加工現(xiàn)場檢測、工序檢測以及三坐標(biāo)檢測等檢測過程。

將學(xué)生進(jìn)行分組,在每個(gè)工位上安排2～3名同學(xué),時(shí)間為2～3 h,然后依次換位,直至遍歷整個(gè)流程。要求學(xué)生在不影響企業(yè)正常生產(chǎn)的前提下進(jìn)行檢測并記錄數(shù)據(jù),熟悉相應(yīng)的加工方法,加工設(shè)備和定位夾具等內(nèi)容。

學(xué)生就如同現(xiàn)場的工人師傅,快節(jié)奏的輪換、檢測和記錄,鍛煉了其團(tuán)隊(duì)合作和溝通的能力,并且可以體會(huì)到工作的艱辛。因?yàn)?工人師傅都有基本工作量的要求,勞動(dòng)強(qiáng)度較大,他們不會(huì)主動(dòng)給學(xué)生提供鍛煉機(jī)會(huì),此時(shí)就需要學(xué)生通過與工人師傅的交流和溝通來完成任務(wù)。在進(jìn)行檢測時(shí),小組內(nèi)的成員如果缺乏協(xié)同意識(shí),必將影響到工人的工作效率,那么其在這一工位上檢測的數(shù)據(jù)就不完全或者會(huì)影響到其檢測頻數(shù)。

3.6 分組總結(jié)與交流

在企業(yè)項(xiàng)目接近結(jié)束時(shí),組織學(xué)生進(jìn)行分組討論與交流,任課教師、企業(yè)工藝工程師和檢測工程師分散到小組內(nèi),以答辯、交流的方式展開,學(xué)生以心得體會(huì)的方式進(jìn)行匯報(bào)。最后,進(jìn)行全班總結(jié),并邀請企業(yè)工程師和校友一起參加交流。

4 企業(yè)項(xiàng)目任務(wù)及考核方式

在為期4周的時(shí)間內(nèi),如何對(duì)學(xué)生進(jìn)行考評(píng)是前期項(xiàng)目組的教師較為關(guān)注的問題,既要能夠全方位地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)和掌握情況,又要對(duì)其進(jìn)行量化,分出優(yōu)、良、中、差。為此,教師在前期為學(xué)生制定了詳細(xì)的學(xué)習(xí)計(jì)劃和適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)任務(wù),并從理論考試、校內(nèi)實(shí)踐考試、企業(yè)實(shí)踐報(bào)告和總結(jié)與答辯4個(gè)方面進(jìn)行考核。其中,企業(yè)實(shí)踐報(bào)告由檢測方案的制定、檢具的設(shè)計(jì)、檢測記錄和分析、轉(zhuǎn)向機(jī)殼體加工及檢測報(bào)告和日志5個(gè)部分組成,這樣能夠充分地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

5 結(jié)語

經(jīng)過為期4周的校外課程實(shí)踐,學(xué)生不但熟悉了企業(yè)的組織架構(gòu)和工作流程,而且還深入了解了產(chǎn)品檢測方案的制定、檢驗(yàn)過程和檢驗(yàn)量具的使用等方面的知識(shí)。具體總結(jié)如下:

(1)在企業(yè)項(xiàng)目教學(xué)環(huán)節(jié)中,增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)工程的認(rèn)識(shí),使他們學(xué)到了在課堂上無法學(xué)到的內(nèi)容,認(rèn)識(shí)到現(xiàn)實(shí)的緊迫性和殘酷性,體驗(yàn)到與大學(xué)校園所不同的生活,督促其不斷發(fā)奮圖強(qiáng)、充實(shí)自己。

(2)學(xué)生通過該實(shí)踐可以了解到企業(yè)的大體組織架構(gòu)以及需要的人才類型,然后進(jìn)行自我判斷和自我審視,為自己的將來和今后的發(fā)展確定努力的方向。

(3)企業(yè)實(shí)踐能否順利進(jìn)行還要依靠學(xué)生自身的組織、協(xié)調(diào)和配合,因?yàn)閷W(xué)生是實(shí)踐環(huán)節(jié)的主體,要讓其從根本上認(rèn)識(shí)到實(shí)踐環(huán)節(jié)的重要性或者認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)的重要性,只有這樣,學(xué)生才能夠配合老師和企業(yè)工程師的安排。

(4)企業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)成功與否的最為關(guān)鍵因素就是企業(yè)的配合和重視程度。如果企業(yè)認(rèn)為學(xué)生在企業(yè)的實(shí)踐實(shí)習(xí)只是走形式、走馬觀花式地參觀,那么本次的實(shí)踐環(huán)節(jié)就失敗了。只有企業(yè)足夠重視,挑選專門的工程人員為學(xué)生講解一些專業(yè)性很強(qiáng)的問題,引起學(xué)生的興趣和重視程度,才能為接下來的企業(yè)實(shí)踐打好基礎(chǔ)。

[1]扶慧娟,辛勇.推行“卓越工程師計(jì)劃”培養(yǎng)實(shí)踐型工程人才[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2011,28(11):155-158.

[2]林健.面向“卓越工程師”培養(yǎng)的課程體系和教學(xué)內(nèi)容改革[J].高等工程教育研究,2011(5):1-9.

[3]汪泓.打造卓越工程師搖籃培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才[J].中國大學(xué)教學(xué),2010(8):9-10.

[4]李建楠,劉玉峰,李春暉.校外實(shí)習(xí)基地建設(shè)與管理中的困境和對(duì)策[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2009,26(9):152-154.

[5]劉唯,蔡池蘭,鄭耀宗,等.論互換性與測量技術(shù)實(shí)踐教學(xué)改革的必要性[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊,2010(31): 49-51.

[6]秦帆.高職院校學(xué)生職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)——以《互換性與測量技術(shù)》課程教學(xué)為例[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊, 2013(13):209.

[7]曹麗娟,尚振國,牟晨曉,等.《互換性與技術(shù)測量》精品課程建設(shè)的實(shí)踐研究[J].機(jī)械制造與研究,2012,41(3): 85-87.

[8]林志熙,周景亮.形狀誤差可視化數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)在教學(xué)中的應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2010,27(2):66-73.

Construction and Exploration about The Course of Interchangeability and Measurement Technology Based on Enterprise Project Guide

LI Xue-lei,LIU Wei,CAI Chi-lan,LIU Ping,WU Zhan-lei
(School of Mechanical and Electrical Engineering,Shanghai Second Polytechnic University, Shanghai 201209,P.R.China)

In order to implement the outstanding engineer education program and solve teaching problems in the course of the previous interchangeability and measurement technology,a new method is put forward based on enterprise project guide.The exploration and attempt is carried out in order to achieve the desired effect in the areas of teaching material,teaching method,assessment methods and implementation process.

enterprise project;course construction;practice;interchangeability

G642

A

1001-4543(2014)03-0268-04

2014-01-15

李學(xué)磊(1979–),男,山東即墨人,講師,博士,主要研究方向?yàn)榫苤圃焯胤N加工。電子郵箱lixuelei@sspu.edu.cn。

上海第二工業(yè)大學(xué)科研基金項(xiàng)目(No.A20XK11X004)、上海高校青年教師培養(yǎng)資助計(jì)劃(No.Zegd12002)、上海第二工業(yè)大學(xué)校培育學(xué)科項(xiàng)目(No.XXKPY1312)資助