基于卓越工程師培養(yǎng)的《互換性與技術(shù)測(cè)量》的教學(xué)模式研究

蘆玉梅+于鳳云+張文生+張志平+劉文海+唐慶菊

摘要：根據(jù)卓越工程師培養(yǎng)的目標(biāo)要求，為培養(yǎng)高質(zhì)量工程技術(shù)人才，有必要對(duì)《互換性與技術(shù)測(cè)量》課程進(jìn)行有效的教學(xué)改革。為此從教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段改革、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)等方面詳細(xì)闡述了對(duì)《互換性與技術(shù)測(cè)量》的教學(xué)改革。

關(guān)鍵詞：卓越工程師；互換性與技術(shù)測(cè)量；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）06-0154-02

教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”（簡(jiǎn)稱“卓越計(jì)劃”），是貫徹落實(shí)《國家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》和《國家中長(zhǎng)期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》的重大改革項(xiàng)目，是促進(jìn)我國由工程教育大國邁向工程教育強(qiáng)國的重大舉措。該計(jì)劃旨在培養(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，為國家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設(shè)創(chuàng)新型國家和人才強(qiáng)國戰(zhàn)略服務(wù)[1-4]。卓越工程師的核心要求是培養(yǎng)的專業(yè)技術(shù)人才要具有創(chuàng)新意識(shí)、工程意識(shí)、工程素質(zhì)和工程實(shí)踐的能力。要想實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)高校必須改變傳統(tǒng)的以基礎(chǔ)理論知識(shí)為主的教學(xué)模式，以全方位培養(yǎng)能力素質(zhì)為目標(biāo)，探索全新的教學(xué)方法。

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)是黑龍江科技大學(xué)實(shí)施“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的重點(diǎn)專業(yè)之一，《互換性與技術(shù)測(cè)量》是機(jī)械專業(yè)的主干學(xué)科必修課，是學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課以及進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)與工具。但該課程具有標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目多，抽象概念多，符號(hào)代號(hào)多，涉及的知識(shí)面廣，理論性及實(shí)踐性強(qiáng)等特點(diǎn)，學(xué)生學(xué)習(xí)過程參與性不高，主動(dòng)性和積極性不強(qiáng)，傳統(tǒng)教學(xué)模式很難達(dá)到預(yù)期效果。因此，為適應(yīng)新形勢(shì)培養(yǎng)創(chuàng)新型綜合應(yīng)用人才，對(duì)該課程進(jìn)行相應(yīng)的教學(xué)改革是非常重要的。

一、教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整優(yōu)化

《互換性與技術(shù)測(cè)量》從課程體系上講，其具有聯(lián)系設(shè)計(jì)類課程與制造工藝類課程的紐帶作用，具有從基礎(chǔ)課向?qū)I(yè)課過渡的橋梁作用。但傳統(tǒng)的互換性與測(cè)量技術(shù)教學(xué)過程中，課程過分注意單獨(dú)學(xué)科的邏輯性，并且主要講解基本概念、基本理論和基本測(cè)量方法，涉及到公差與配合的實(shí)際應(yīng)用的內(nèi)容比較少，而在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，公差與配合的巧妙選擇和使用至關(guān)重要的，這就導(dǎo)致教學(xué)理論與生產(chǎn)實(shí)踐相偏離，培養(yǎng)出來的學(xué)生普遍學(xué)習(xí)效果差，對(duì)公差與配合的原理理解不足，在實(shí)際工作中無所適從。而且學(xué)生由于沒有到過生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，在學(xué)習(xí)本課程的相關(guān)內(nèi)容時(shí)缺少一定的工藝常識(shí)，很多內(nèi)容難以理解。而實(shí)行“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”后，在開設(shè)《互換性與技術(shù)測(cè)量》課程之前，增加了一周到工廠的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)，學(xué)校先后安排學(xué)生去了哈爾濱軸承廠、哈爾濱電極廠等實(shí)習(xí)，通過到生產(chǎn)一線實(shí)習(xí)，學(xué)生見到了實(shí)際加工的零件圖，見到了幾何精度在機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械制造中的應(yīng)用，同時(shí)又簡(jiǎn)單了解了常用的量具、儀器的工作原理以及在加工生產(chǎn)中的應(yīng)用。通過前期的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)，加深了學(xué)生對(duì)課程本身的理解，又培養(yǎng)了學(xué)生的工程應(yīng)用能力和工程意識(shí)。為《互換性與技術(shù)測(cè)量》這門課的學(xué)習(xí)打下了一定的工程基礎(chǔ)。

同時(shí)針對(duì)《互換性與技術(shù)測(cè)量》課時(shí)少、內(nèi)容多，而且其中很多內(nèi)容都很抽象，學(xué)生在有限的學(xué)習(xí)時(shí)間內(nèi)完全掌握難度大。因此根據(jù)教學(xué)大綱和教學(xué)內(nèi)容特點(diǎn)重新規(guī)劃教學(xué)內(nèi)容是十分必要的?！痘Q性與技術(shù)測(cè)量》主要內(nèi)容包括機(jī)械零件幾何參數(shù)的互換性和測(cè)量技術(shù)兩部分，前者研究幾何量公差標(biāo)準(zhǔn)及其應(yīng)用，屬于幾何精度范疇；包括：孔和軸的公差與配合；幾何公差及檢測(cè)、表面粗糙度及典型零部件（滾動(dòng)軸承、螺紋、鍵和花鍵及齒輪）的公差與配合；后者介紹測(cè)量技術(shù)的基本知識(shí)和理論，包括常用標(biāo)準(zhǔn)和常用幾何量測(cè)試基本技能。

針對(duì)教學(xué)內(nèi)容，將《互換性與技術(shù)測(cè)量》課程分為三部分：第一部分為課堂理論教學(xué)；第二部分為實(shí)驗(yàn)教學(xué)；第三部分為綜合大作業(yè)訓(xùn)練。在理論教學(xué)中盡量多采用一些生產(chǎn)中實(shí)際的零件圖，并采用項(xiàng)目教學(xué)法重點(diǎn)講解孔和軸的公差與配合，幾何公差及檢測(cè)和表面粗糙度的定義、符號(hào)、標(biāo)注方式、選用原則和應(yīng)用。而典型零件（如：滾動(dòng)軸承、螺紋、鍵和花鍵、齒輪等）的公差與配合則采用簡(jiǎn)單介紹，然后通過實(shí)例講解，讓學(xué)生掌握典型零件中公差與配合以及測(cè)量器具的選用，然后通過綜合大作業(yè)再加強(qiáng)練習(xí)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中重點(diǎn)介紹測(cè)量技術(shù)的基本知識(shí)和理論以及常用量具的使用。

二、革新教學(xué)方法和教學(xué)手段

傳統(tǒng)的教學(xué)方法，往往是教師采用“粉筆+黑板”滿堂灌的方法，由于學(xué)生被動(dòng)聽課，并且該課程符號(hào)、定義、標(biāo)準(zhǔn)比較多，學(xué)生會(huì)感到很枯燥，很難調(diào)動(dòng)起來學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，這樣就嚴(yán)重地影響了教學(xué)的效果。另外傳統(tǒng)的教學(xué)往往重視理論知識(shí)的講解，而脫離了實(shí)際應(yīng)用，即使當(dāng)時(shí)學(xué)生記注了，時(shí)間長(zhǎng)了也會(huì)記得不牢靠，這點(diǎn)在后續(xù)相關(guān)的課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)中表現(xiàn)突出，不能很好地滿足卓越工程師專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)要求。在新的教學(xué)方法中要改變以教師為中心的傳統(tǒng)理念，樹立以“學(xué)生為本”的教育理念。因此在教學(xué)過程中要調(diào)整教與學(xué)的關(guān)系，要遵循“學(xué)生是教育教學(xué)活動(dòng)的主體”原則，以學(xué)生為本，以學(xué)生為中心[5]。在教學(xué)過程中，采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法完成教學(xué)，每節(jié)課根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，設(shè)置和生產(chǎn)相聯(lián)系的課題，圍繞課題展開教學(xué)。教學(xué)過程中可以靈活采用啟發(fā)式、比較式和討論式、問題教學(xué)式等多形式結(jié)合，改變“一言堂”、“滿堂灌”的單向灌輸?shù)慕虒W(xué)模式，然后通過實(shí)例教學(xué)法引導(dǎo)學(xué)生完成相應(yīng)問題，幫助學(xué)生進(jìn)一步消化理解所學(xué)內(nèi)容。通過這些教學(xué)方法調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，也初步培養(yǎng)了學(xué)生工程意識(shí)和應(yīng)用能力。

教學(xué)手段的更新和縱深運(yùn)用是該門課程教學(xué)的一個(gè)硬件，也是實(shí)現(xiàn)教學(xué)方法的條件和保障。在教學(xué)中我們采用多媒體技術(shù)和傳統(tǒng)的教學(xué)手段相結(jié)合的方法。多媒體由于其圖、文、聲并茂，形象直觀生動(dòng)，使課堂教學(xué)由靜態(tài)的灌輸變?yōu)閯?dòng)態(tài)的傳播，學(xué)生耳聞其聲，目睹其形，大腦皮層形成并保持廣泛的興奮點(diǎn)，“聲、圖、文，顏色、光彩、視聽”并舉，多渠道多方位，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，同時(shí)也加大了有效信息的接受量，提高了教學(xué)效率，這是傳統(tǒng)教學(xué)無可比擬的優(yōu)勢(shì)。所以一方面多媒體技術(shù)可將互換性和測(cè)量技術(shù)中的教學(xué)內(nèi)容生動(dòng)而直觀地表現(xiàn)出來，學(xué)生容易理解、接受，明顯提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)與傳統(tǒng)教學(xué)手段相結(jié)合，又避免了多媒體播放速度快，部分學(xué)生對(duì)主要內(nèi)容沒有理解的問題。所以多媒體技術(shù)和傳統(tǒng)的教學(xué)手段相結(jié)合能發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)，為提高教學(xué)質(zhì)量發(fā)揮出更大更有效的作用。endprint

三、搭建課程教學(xué)資源網(wǎng)站平臺(tái)

為了進(jìn)一步提升《互換性與技術(shù)測(cè)量》課程的教學(xué)水平，課程組利用網(wǎng)絡(luò)資源，建立了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)。該網(wǎng)站包含電子教案、電子教材等教學(xué)基本文件，還包括網(wǎng)絡(luò)在線自測(cè)題、習(xí)題等網(wǎng)絡(luò)資源。學(xué)生可以通過該網(wǎng)站進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，同時(shí)可以交流和在線自測(cè)，開闊眼界，提高主學(xué)習(xí)的能力。

四、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)建設(shè)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是學(xué)生對(duì)知識(shí)運(yùn)用的重要環(huán)節(jié)，它的目的是使學(xué)生進(jìn)一步掌握和鞏固課堂上所學(xué)的公差理論、基本的測(cè)量技術(shù)和初步熟悉某些計(jì)量器具的正確使用，培養(yǎng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。根?jù)《互換性與技術(shù)測(cè)量》課程的特點(diǎn)開設(shè)了驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)。同時(shí)日常還將實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行開放，學(xué)生可利用業(yè)余時(shí)間隨時(shí)到實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)計(jì)量器具的使用，促進(jìn)學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)能力的提高。

五、增設(shè)實(shí)踐大作業(yè)，鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力

課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生工程能力重要的環(huán)節(jié)，是在對(duì)課程內(nèi)容的深刻理解基礎(chǔ)上來進(jìn)行實(shí)際項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，是每門課程教學(xué)的最終目的。但是，目前該門課程沒有安排課程設(shè)計(jì)。為此，我們?cè)黾訉?shí)踐大作業(yè)環(huán)節(jié)，在實(shí)踐大作業(yè)內(nèi)容及題目的選題、設(shè)計(jì)過程、考核答辯等多方面做好工作，更好地讓學(xué)生能學(xué)以致用。

六、課程考核方式的改革

為了體現(xiàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的運(yùn)用能力和實(shí)踐動(dòng)手能力，在《互換性與技術(shù)測(cè)量》考試方式中改變了過去只依據(jù)一份試卷對(duì)學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)定的情況。將考試模式分為三部分：（1）平時(shí)成績(jī)：這部分占總成績(jī)的30%，包括學(xué)生的出勤、課堂表現(xiàn)等；（2）期末考試：這部分占總成績(jī)的60%；（3）實(shí)踐考核：這部分占總成績(jī)的10%，包括考核綜合大作業(yè)的和實(shí)驗(yàn)操作完成情況。

七、結(jié)束語

《互換性與技術(shù)測(cè)量》具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，因此，在《互換性與技術(shù)測(cè)量》教學(xué)中要強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)，注重工程實(shí)際應(yīng)用，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維能力，為培養(yǎng)卓越工程師打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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