机械产品检测课程教学改革与实践

摘要：笔者根据多年从事机械产品检测课程教学的经验，针对学生职业素养的养成、测量结果的评价问题，结合国家认可实验室质量体系，分析课程标准、课程场所、课程资源、考核与评价体系、教学组织形式等方面改革思路，并有针对性地进行教学实践。关键词：机械产品检测课程改革国家认可实验室中国是世界第一制造大国，为实现从制造大国到制造强国的转变，除了必须解决机械制造类高技能人才缺乏的问题，同时，对机械产品质量检测也提出了更高的要求。近年来，广东省对机械产品质量检测类高技能人才的需求逐年提升。广州市机电技师学院（以下简称学院）精密加工与检测专业近几年毕业生，大部分在珠三角地区企业从事机械产品检测工作。因此，精准培养适应精密制造产业需求的机械产品检测人才，对提高珠三角地区机械制造业发展水平和竞争力具有重要意义。一、机械产品检测课程教学存在的问题机械产品检测是技工院校产品检测与质量控制或相关专业一门专业必修课程。该课程培养学生按规程使用常规量具、量仪、坐标测量机等设备进行机械零部件精度检测的专业能力，以及具备质量意识，公正、严谨的工作态度，专心、细心、耐心的职业素养。学院自2017年开设精密加工与检测专业以来，经过多年努力，该专业已具备一定基础，在省内技工院校和企业有一定的名气。但是通过对用人单位、毕业生、教师进行调研分析发现，机械产品检测课程教学还存在一些不足。目前，该课程教学多引入企业实际检测项目，通过“做中学、学中做”方式学习检测机械产品几何精度的专业技能。但是，在此过程中，学生应具备的质量意识、职业素养和职业习惯等在课堂教学中没有明显地得到培养。品质管理5M1E中的6个基本要素，即人员、机器、材料、方法、检测及环境，其中，人员对产品质量的影响非常重要。作为操作者，其质量意识对产品检测质量至关重要。若操作者的质量意识差，操作时不认真，如不仔细清洁产品和检测设备、使用量具操作不当、读错数据等，这些行为都可能会对测量结果产生不良影响。而且，由于测量人员不同，即使在相同条件下，测量同一个参数也可能会得到不同的数据。作为学习者，学生的操作手势、读数等均有可能导致测量数据出现差异。教师不能只通过看测量数据来判断学生的结果是否准确。综上所述，如何在教学过程中既能逐步培养学生的质量意识、实践能力、职业素养和职业习惯，又能确保学生测量结果的准确和可靠，是该课程教师亟须解决的重要问题。笔者结合自己多年的教学经验，针对机械产品检测课程当前面临的问题，简要阐述了基于国家认可实验室质量体系的机械产品检测课程的改革与实践。二、基于国家认可实验室质量体系的课程改革思路2018年，学院计量检测中心通过中国合格评定国家认可委员会（CNAS）认可，成立了国内职业院校首个国家认可实验室（以下简称实验室）。实验室具备按照有关国际准则开展校准/检测的技术能力，出具的校准/检测报告国际互认，具有权威性和公正性。学院精密加工与检测专业典型产品检测与合格评定课程与教学融合了实验室的工作内容、工作流程、工作环境和能力要求等，精准培养适应精密制造产业需求和第三方实验室的检测人才。（一）课程标准课程遵循设计导向的职业教育思想，以职业能力和职业素养的培养为主线，按照实验室实际工作任务进行相应的学习情境开发和程序化，设计了底板零件的检测、轴套零件的检测等学习任务。结合企业调研情况，通过把实验室的工作内容转化为学习内容，工作流程转化为学习过程，能力要求转化为评价标准，修订了课程标准。例如，参考实验室关于能力比对的要求，增加“能对测量结果是否準确进行评价，并分析可能造成结果不满意的原因”的课程目标。（二）课程教学场所依据专业人才培养目标，参照实验室对设施设备和环境条件的相关规定，建设了三坐标检测和手工检测两个实训室，并用于课程教学。按照相关规定，配置相应的设施设备。在教师的指导下，学生按照实验室对设备和环境条件的要求，对场地和设施设备进行监控管理，严格按照实验室管理制度和设备作业指导书等要求实施检测活动。（三）课程资源在课程资源方面，利用实验室这一平台，引企业实际生产项目入校，优化学习任务设计，即在确保不泄露客户机密的前提下，将实验室的实际检测典型案例转化为典型产品检测与合格评定课程的学习任务。根据行业企业调研结果和实验室质量体系对人员职业道德、能力、技术知识技能和经验提出要求。在开发学习典型产品检测与合格评定工作页和微课视频时，按照实验室工作流程和标准，把实施检测中的具体操作流程和规范等融入其中。例如，使用偏摆检查仪和指示表测量径向圆跳动误差微课视频，按照“测量前准备工作—测量圆跳动—测量后工作”思路进行制作，涵盖了测量前清洁零件、擦拭设备并检查设备性能、测量中装夹零件及相关操作、测量后清洁及保管设备等内容。教学时，学生可反复观看视频，这样既能帮助学生学习相关操作技能，又能促使他们养成规范、安全使用设备的职业习惯，进而保证测量结果的准确和可靠。（四）教学组织形式课程教学遵循以学生为中心的教学理念，按照实验室工作过程组织教学，以完成学习情境的工作任务为目标，通过教、学、做一体化的形式开展教学。教师以实际检测任务、工作页引导学生接收任务，根据委托单等确定检测项目，小组合作制定检测方案，严格遵守实验室工作流程，按照国家相关标准检测样品、填写原始记录、比对测量结果并分析不满意可能存在的原因，引导学生分享检测过程中的收获和体会，在整个过程中体现“以学生为中心、做中学”的一体化教学理念。在教学过程中，我们引导学生积极进行讨论，并进行汇报总结；引导学生扮演质量监督员监督组员的检测过程，让学生“在工作中学习，在学习中工作”，从而培养规范、公正、严谨的良好职业素养，提升人际沟通、团队合作、积极思考等综合职业能力。（五）课程考核与评价体系创新课程改革考核方法，要做到“一个参考，六个结合”，即参考实验室对人员能力、设备等要求；过程考核与终结考核相结合，理论考核与实践考核相化结合，技能考核与素质考核相结合，学生自评、互评相结合，校内教师评价与实验室工程师评价相结合，课程考核与职业技能鉴定相结合。课程考核以过程考核和终结考核的形式对学生知识、能力、素质进行综合评价。其中，过程考核由专职教师和学生共同参与，重点考核学生的专业能力、方法能力和社会能力。终结考核可采用闭卷与操作考核相结合的形式，由专职教师和实验室工程师共同参与，结合实验室对人员能力、设备等要求，考核内容与广东省计量员职业技能鉴定内容紧密衔接，涵盖了从“样品接收—测量方案—实施测量—出具报告”整个工作流程所涉及的知识、技能、职业素养等。无论是过程考核或是终结考核，对于学生测量结果是否准确的评价，均参考实验室能力比对的要求设计评价内容和标准，即把学生的检测数据与工程师的监测数据进行比对，用公式判定学生测量结果是否满意。三、教学实施基于实验室质量体系的机械产品检测课程改革内容涵盖了课程标准、课程场所、课程资源、考核与评价体系和教学组织形式等内容，具体到某个学习任务也是基于实验室真实、完整的工作流程和标准实施的。以下以课题“输出轴零件圆跳动误差的检测”为例，详述基于实验室质量体系的课程教学实施，探讨如何在教学过程中保证学生测量结果的准确性，并逐步培养学生的质量意识、实践能力、职业素养和职业习惯。（一）学习情境某精密机械有限公司接到一批加工输出轴零件的订单，特委托学校计量检测中心进行第三方检测，并出具检测报告，要求3天内完成。计量检测中心接到委托单后安排样品管理员接收样品并编号，将检测任务安排给某精密检测高级班。（二）教学实施过程学习过程对接工作过程。按照学生主体、能力本位的教学理念，设计了课前、课中、课后3个阶段6个教学环节，利用学习工作页、国家标准、微课视频和实验室记录表格等资源保证课堂活动顺利实施，并输出检测报告。1.课前教师提前制作任务工作页、微课视频和课件等，并上传至“畅课”学习平台，供学生查阅。然后，安排学生代表扮演实验室检测员接收样品，在实验室工程师的监督指导下，按照程序文件要求检查样品状态，并保存备检。此环节通过角色扮演让学生代表体验实验室工作流程，经历完整的工作过程，培养学生适应工作岗位的能力。实验室工程师提前准备样品圆跳动误差比对数据，按照公式（详见式1）制作Excel表格。表中提前录入工程师标定值和测量不确定度，在学生录入测量结果后，表格会自动计算出En值。（式1）式中：y1为是学生原始记录表中的结果修约值；y2为工程师标定值；u1为学生所用设备的不确定度；u2为工程师标定时所用设备的不确定度。2.课中优化检测方案环节。教师先引导学生明确任务工作内容及要求，然后组织学生利用“畅课”平台学习各种类型圆跳动测量方法等内容。在此基础上，组织学生通过讨论、试检测等方式选择合理的检测设备和装夹方式，初步制定输出轴圆跳动检测方案。然后，组织学生汇报检测方案，通过组间议和教师评等方式，引导学生逐步确定合理的圆跳动检测方案，促进学生思维能力的提升。同时，通过讨论、试检测和汇报等活动，培养学生的团队合作及语言表达等能力。一是样品检测和出具报告环节。每两人为一小组，一人检测，一人监督并记录检测过程。个人作为检测员时，严格按照实验室工作流程和标准，清洁样品、检测设备，确认并记录设备状态，登记测量前后温湿度，填写《长度检测原始记录表》，基于原始数据编制并核查检测报告等。整个过程均在实验室管理体系监控下完成，确保测量结果的真实、准确和可靠。这样有利于学生质量意识和职业习惯的养成，并提高职业素养和实践能力。在监督时，应把检测员实操全过程如实记录在《质量监督记录表》中。未进行测量的学生可进入“畅课”平台复习相关内容，完成理论测试题；已完成测量的学生进行测量结果比对，若结果不满意，查找原因，记录在工作页中并进行重检直至结果满意，然后编制并打印检测报告，组内互查报告，保证报告正确率。组内互查报告，这既是互相监督、发现问题的过程，又是培养学生公正、严谨等职业素养的过程。学生严格按照实验室规定完成现场内务整理，养成良好的劳动习惯。二是任务展示与评价环节。组织学生分享检测服务劳动的收获与体会，引导学生完成自评和互评，并从中肯定自身优点，发现不足，发挥评价的诊断、导向和激励作用，达到以评促学和促改的目的。3.课后组织学生严格按照实验室要求整理原始记录和检测报告等，完成记录归档，从而帮助学生树立正确的劳动观和职业责任感。四、课程改革实践效果及今后改进方向基于国家认可实验室管理体系，通过修订课程标准、建设课程场所和课程资源、完善考核与评价体系、创新教学组织形式等举措，明显提高了学生的学习热情以及自主学习、独立分析和解决问题、持续改进等能力，同时潜移默化地养成规范、公正、严谨等职业素养，成了检测行业的“正规军”。近幾年，学院精密加工与检测专业学生连续3年参加“海克斯康”杯产品检测与质量控制项目比赛，并屡获佳绩，受到华为等公司青睐。以上皆为课程改革与实践成效，然而在机械产品检测课程教学改革实践过程中，还有一些问题需持续改进和探索。一方面，课程团队教师需要有较强的专业理论和实践能力，并对实验室质量体系有较深刻的理解。目前专职任课教师数量少、教学任务重，因此，一方面需要培养更多熟悉实验室质量体系、专业实践能力强、教学水平高的教师。另一方面，基于实验室工作流程和