李振鋒+陳昌海
摘 要:針對目前實驗課中存在的問題,項目以《電子測量》課程的實驗為載體,將精益制造的規則和原則引入到實驗教學的課堂組織環節中,旨在通過改善實驗課的課堂組織方法,規范操作流程,提高學生實驗實踐課堂學習的效率,掌握正確故障分析方法,對高職院校的實驗教學效果改善,對學生后續學習和就業具有極其重要的意義。
關鍵詞:精益;活動標準化;流程明確化;直觀展示;創新進步;消除浪費
高職的實驗實踐教學中存在諸多問題,學生課堂時間把控不好,無法按時完成實驗任務;多數學生對實驗內容的把握不夠深入,對實驗各環節所需時間沒有清楚的認識;課內實驗通常以小組為單位,但往往任務由一組中的一個或少數同學完成,而同組其他同學則在“圍觀”,導致人員閑置浪費問題;儀器耗材利用率低,閑置、浪費嚴重。
通過精益課堂管理,教師在每次實驗開始都會給每個小組分發耗材,每組都配備成套實驗儀器儀表,由于實驗課堂上學生的自主性較強,部分小組的“不操作,不提問,不合作”的“三不”問題導致耗材浪費和儀器儀表閑置浪費問題嚴重。儀器儀表操作不規范問題。學生在儀器儀表使用過程中,未校準測量、功能選擇不當測量、檔位不當測量、錯誤方法測量、精密儀器過操作測量、儀表擺放歸位不當等諸多問題。
精益制造(Lean Production),簡稱“精益”,是衍生自豐田生產方式的一種管理哲學。精益制造有四個精益規則:(1)每個活動標準化規則;(2)信息傳遞及時原則;(3)流程明確簡單原則;(4)每次實作進步一點點原則。五個精益原則:(1)直觀展示,現場感受原則;(2)系統消除浪費原則;(3)及時發現及時解決原則;(4)做什么與怎么做的高度統一原則;(5)學習、創新、進步原則;同時也以減少錯誤為目的,減少生產的廢棄物以及提倡杜絕一切浪費,不斷改進生產過程的方法。很多大型的企業在生產過程中都采用了“精益”思想,事實證明,“精益”能夠提高企業員工的生產效率,減少浪費,不斷地改善生產流程,提高產品質量。
精益課堂管理按照以下五步實現實訓課堂的精益化:
一、 以“精益制造”思想設計實驗教學資料
傳統的實驗課程要求學生在上課期間完成一個實驗,一般情況下,這樣一個實驗會包含很多環節,而只要其中一個環節出錯就會導致學生無法順利完成實驗,這種情況也在很大程度上損害了學生們的積極性。所以,項目要做的第一件事就是重新編寫教學資料,依據“流程明確簡單”規則,把每一個大的實驗項目按照實驗環節分解成多個小的實驗,而每一個小的實驗都包含了具體的實驗原理、實驗步驟和實驗目標。這樣做的好處有兩點:一是通過這樣一個個簡單的小實驗把一個復雜的大實驗進行分解,使得更多的學生能夠較好地掌握和理解實驗內容,從而能夠更好地完成實驗;二是遵照“每次進步一點點”的原則,通過一個個小的實驗來增加學生們的自信心,使得學生們每做一點努力都能夠看到自己努力的成果,進而激發學生們做實驗的興趣;三是可以通過這些分解后的小實驗來鍛煉學生們分析和解決問題的能力,一旦實驗過程中出現問題,通過排查前面幾個小實驗的實驗結果可以很容易的進行故障定位。編制每個實驗中典型問題的問題庫手冊;編制每一次實驗(實訓)問題記錄單、故障分析記錄單、問題向應記錄單、信息反饋卡和課后總結(卡)供學生使用。
二、 基于“精益”合作的成員分工
《電子測量》是一門實用性很強的專業課程,對常規儀器儀表的基本使用、對基本電路搭建和連接、對常規基本元器件的識別和使用已經在前期基礎課程完成。該課程的實驗都采用分組形式,一般10~15組,每個小組2人。
依據“操作與流程標準化原則”,實驗室內,規章制度張貼上墻,儀器儀表和元器件,按類分放,并做名稱標示,每次實驗實踐開始,學生自行根據教學資料直接取所需儀器儀表和元器件。實驗內容以項目為載體,每次進實驗室就是進“工廠車間”完成一個或大或小的項目,依據實驗指導書上實驗內容要求,成員分工,明確各自任務。組員任務之間相互關聯,需要配合才能完成整個任務,最大程度改善人員閑置、時間浪費問題。
三、 實驗過程的“精益”控制
在實驗教學過程中,為每一個小實驗都配以測量方案和連接圖,并明確本次所需儀器儀表名稱和數量,對新學儀器儀表,配以面板說明圖;明確規定連接順序,連接方法以及相關鏈接標準。學生按要求完成測試內容,對遇到問題首先查閱問題庫手冊并在問題記錄單中記錄,同時自行分析故障解決方法并做記錄。教師在整個實驗過程中巡視每組學生的問題記錄,對自己不能解決的問題及時響應并做記錄。實驗結束,按標準要求還原實驗實訓場地,提交實驗實訓過程中的問題記錄和故障分析記錄單,整個課程結束,學生自行總結歸納故障分析的流程圖和方法總結,以作總評,同時作為下期統一課程的教學參考。
四、 “精益”的問題反饋
課前查閱問題庫手冊了解實驗狀況,課中遇到問題先查閱手冊,再自行分析,對手冊中沒有的問題,自行總結故障分析方法,并做記錄,持續積累,在后期的同一課程教學中,總結歸納這些方法,并納入問題庫手冊,以使課程的教學效果得到持續改善。
五、 后續改革中融入多種教學手段
依據“直觀展示,現場感受”原則,經過一個周期的探索改革,在后續的同一課程教學中,錄制完整的實驗教學視頻,以備學生課前預習,課后復習,課中問題排查用。可在實驗內容講解時直觀展示實驗內容、測量方法和測量細節。
經過一個周期的實踐,和以往同期相比,在課程實驗結束時,學生實驗積極性和效率提高,學生分析解決問題能力提高,學生提交的實驗實訓資料規范化標準化,學生的總評成績平均績點能上升10%~20%,每堂課實驗時間節約10%~15%,用來做本次實驗的問題討論和總結分析。
在第二階段,將《電子測量》實驗課堂組織改革的成果推廣到了該課程的專用周實訓環節,在實訓環節完全以項目為載體,一個周期的實訓完成一件“產品”的“制作”,按照“精益”模式組織實訓的各個環節,以改善同樣存在的時間、人員、資源的浪費問題,以及規范操作和問題分析方法的完善。