在線教育背景下《互換性與技術(shù)測量》課程教學(xué)改革探討

熊南峰 薛廣紅 郭繼東

摘要：《互換性與技術(shù)測量》是機械工程學(xué)科各專業(yè)的一門主干技術(shù)基礎(chǔ)課，是架設(shè)在基礎(chǔ)課與專業(yè)課之間的橋梁。本文主要針對我院《互換性與技術(shù)測量》課程的教學(xué)現(xiàn)狀，結(jié)合日趨成熟的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源和已搭建的智慧樹教學(xué)平臺，從線下教學(xué)內(nèi)容設(shè)計、教學(xué)模式與方法和考核方法等方面進行了探討。

關(guān)鍵詞：互換性與技術(shù)測量；網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源；課程教學(xué)改革

中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）19-0083-02

一、引言

《互換性與技術(shù)測量》是教會學(xué)生如何對產(chǎn)品進行精度設(shè)計的一門課程。設(shè)計一臺機器包含機械的運動設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計和精度設(shè)計，精度設(shè)計是機械設(shè)計中的一個很重要的環(huán)節(jié)，為產(chǎn)品功能與經(jīng)濟效益的綜合效應(yīng)提供保障，從某種意義上說，機器精度設(shè)計與加工精度水平的高低是一個國家機械工業(yè)發(fā)展水平的重要指標(biāo)。《互換性與技術(shù)測量》是機械工程學(xué)科各專業(yè)的一門主干技術(shù)基礎(chǔ)課，服務(wù)性和實踐性較強，是學(xué)生必須掌握的一門專業(yè)技能。由于學(xué)生缺乏工廠實際加工經(jīng)歷，沒有基本的工程素養(yǎng)，課程教學(xué)效果很差，隨著MOOC、SPOC、智慧樹平臺以及各種在線教學(xué)資源的日趨完善，如何努力創(chuàng)造一種更為靈活的教學(xué)方式，利用大學(xué)應(yīng)用教育技術(shù)提升《互換性與技術(shù)測量》課程教學(xué)質(zhì)量，值得探討和實踐。

二、《互換性與技術(shù)測量》課程教學(xué)現(xiàn)狀和不足

我院《互換性與技術(shù)測量》課程共32學(xué)時，其中包含10學(xué)時的5個課內(nèi)實驗，9個教學(xué)周完成教學(xué)。22學(xué)時要完成孔、軸尺寸公差與配合，幾何公差，測量技術(shù)基礎(chǔ)等內(nèi)容的理論教學(xué)，時間緊，任務(wù)重，基本上是教師課堂“滿堂灌”，學(xué)生被動接受。同時，由于學(xué)生對加工精度缺乏基本認(rèn)識，知識無從消化理解，學(xué)習(xí)缺乏興趣，基本談不上對知識的應(yīng)用和遷移，學(xué)院的期末考試題逐年降低難度，這在后續(xù)的課程設(shè)計環(huán)節(jié)和畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)都可以明顯看出問題，學(xué)生的設(shè)計止步于形狀和基本尺寸，從不涉足精度設(shè)計，《互換性與技術(shù)測量》課程形同虛設(shè)。另外，在實驗環(huán)節(jié)，雖然有5個實驗，但都是基本的驗證性實驗，且一些測量器具本身的精度也存在問題，在所采用的量具和方法上遠(yuǎn)落后于行業(yè)實際。所以，在綜合性實驗內(nèi)容設(shè)計、實驗課組織和實驗設(shè)備先進性等方面，都有賴于豐富的網(wǎng)絡(luò)資源得以改進和提升。

三、《互換性與技術(shù)測量》課程教學(xué)改革思路

學(xué)校提升課程教學(xué)質(zhì)量的一般思路是先建設(shè)校級優(yōu)質(zhì)課，且各學(xué)校優(yōu)質(zhì)課的水平不一，網(wǎng)絡(luò)平臺所能提供的功能也有限，學(xué)生對這種學(xué)習(xí)方式比較麻木。MOOC課程自被引入中國以來，在中國教育界迅速引起重視，被視為改革當(dāng)前教學(xué)的一劑良藥。若自己開發(fā)MOOC課程，這將涉及課程質(zhì)量、運營、營銷等各個環(huán)節(jié)，會在不擅長的領(lǐng)域浪費太多的人力物力。2018年1月15日，由教育部高教司指導(dǎo)，全國高等學(xué)校教學(xué)研究中心、教育部在線教育研究中心、教育部高等教育教學(xué)評估中心主辦的“在線開放課程建設(shè)與應(yīng)用推進會”在北京召開，會上正式公布了首批來自國內(nèi)119所高校的490門國家精品在線課程，國家級的認(rèn)可、平臺及名師們的匠心沉淀，優(yōu)質(zhì)在線教學(xué)資源共享的條件成熟。如何充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)和優(yōu)勢在線教學(xué)資源，結(jié)合學(xué)院具體實際，改革教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生興趣，改變當(dāng)前《互換性與技術(shù)測量》教學(xué)效果差的現(xiàn)狀，真正實現(xiàn)學(xué)以致用，是一個很有現(xiàn)實意義的課題。

（一）合理應(yīng)用中國大學(xué)MOOC平臺資源

目前，中國大學(xué)MOOC平臺主要有三所大學(xué)開發(fā)的《互換性與技術(shù)測量》MOOC課程，即武漢理工大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)和長安大學(xué)，其中武漢理工大學(xué)的《互換性與技術(shù)測量》MOOC課程入選國家精品課程。

《互換性與技術(shù)測量》課程教學(xué)改革的思路之一是推薦中國大學(xué)MOOC網(wǎng)，在教學(xué)設(shè)計上將9周教學(xué)周時間適當(dāng)拉長，結(jié)合MOOC教學(xué)進度，在每周課堂授課前留出一定的時間布置任務(wù)，讓學(xué)生利用在線教學(xué)資源自我學(xué)習(xí)。鑒于MOOC大規(guī)模、開放性的特點，學(xué)生遇到困難而產(chǎn)生的問題可能比接受傳統(tǒng)課堂教學(xué)的學(xué)生所遭遇的問題多，所以在每一個學(xué)習(xí)單元完成后組織課堂教學(xué)，鞏固講授重點內(nèi)容，組織討論，為學(xué)生現(xiàn)場答疑、解惑。同時，根據(jù)學(xué)生實際水平和學(xué)院課程教學(xué)大綱要求，以任務(wù)引領(lǐng)方式循序漸進地設(shè)計有針對性、典型的零件精度設(shè)計題目來應(yīng)用相關(guān)理論知識，并安排相應(yīng)的實驗和工廠參觀。在成績評定環(huán)節(jié)，可以根據(jù)學(xué)生線上學(xué)習(xí)活動記錄和學(xué)習(xí)成績納入期末成績占比，把每一個單元的綜合任務(wù)成績納入成績占比，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。這樣，教師的任務(wù)多了一些教學(xué)設(shè)計和組織、引導(dǎo)的成分，學(xué)生多了一些少受時間地點約束的自我學(xué)習(xí)和知識綜合應(yīng)用的成分，以培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)和應(yīng)用知識分析問題、解決問題的能力。

（二）積極結(jié)合智慧樹“混合式”在線教學(xué)平臺

東西部高校課程共享聯(lián)盟牽手智慧樹網(wǎng)開發(fā)的“混合式”教學(xué)資源平臺，首批有37門本科課程入選2017年國家精品在線課程。我校于2017年秋季學(xué)期開始引入智慧樹“混合式”教學(xué)平臺，初期選課20多門，通過一個學(xué)期的教學(xué)運行，教學(xué)效果反響良好。智慧樹網(wǎng)提供的“混合式”教學(xué)資源平臺有，些類似于SPOC（Small Private Online Course）小規(guī)模限制性在線課程，開設(shè)課程前，教師要完成課程的建立以及對學(xué)生的注冊和篩選，學(xué)生在課程平臺上的具體學(xué)習(xí)過程，會以時間為節(jié)點用數(shù)據(jù)的方式記錄下來。課程結(jié)束時，教師結(jié)合學(xué)生的在線學(xué)習(xí)、討論參與、作業(yè)完成和單元測試、線下課堂出勤率及表現(xiàn)、學(xué)生互評以及最終的課程考試結(jié)果等綜合給出成績。教師在教學(xué)實施中的作用是對自己班級的學(xué)生線上督促、交流互動、組織課前互動、實施部分面對面教學(xué)小結(jié)和組織遠(yuǎn)程互動環(huán)節(jié)以及教學(xué)督導(dǎo)。這種教學(xué)模式彌補了MOOC資源的一些缺陷，創(chuàng)建了一種“混合式”教學(xué)環(huán)境，既融合了“慕課”的優(yōu)點，又彌補了傳統(tǒng)課程的不足，學(xué)生很喜歡這種新的教學(xué)模式。

《互換性與技術(shù)測量》課程教學(xué)改革的思路之二是積極主動結(jié)合智慧樹“混合式”在線教學(xué)平臺。這種教學(xué)模式已經(jīng)在我校從通選課開始起步，條件具備，雖然目前智慧樹“混合式”教學(xué)資源平臺提供的專業(yè)課程很少，但專業(yè)基礎(chǔ)課程建設(shè)是智慧樹平臺的未來方向，積極參與智慧樹平臺課程建設(shè)，與其他學(xué)校協(xié)同，優(yōu)勢互補，共建《互換性與技術(shù)測量》課程，豐富教學(xué)資源，提升教學(xué)資源質(zhì)量，充分利用好智慧樹網(wǎng)絡(luò)平臺技術(shù)。同時，為了保證學(xué)習(xí)效果，可以采用分步實施：（1）第一年采用線上、線下學(xué)習(xí)同步走，適當(dāng)減少線下課堂教學(xué)學(xué)時，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)只作為學(xué)生的輔助學(xué)習(xí)資源；（2）第二年逐步改進和完善，逐步減少線下理論知識的講解，只組織課堂小結(jié)、討論、布置階段性的精度設(shè)計任務(wù)。另外，網(wǎng)絡(luò)結(jié)課成績可以只是期末成績的一部分，學(xué)校仍可以組織考試檢查學(xué)習(xí)效果。

（三）設(shè)計任務(wù)驅(qū)動式的教學(xué)內(nèi)容

《互換性與技術(shù)測量》課程的教學(xué)任務(wù)之一是初步掌握零件尺寸精度、幾何精度和表面精度的設(shè)計。為此，以一臺實用減速器為研究對象，設(shè)計幾個循序漸進的任務(wù)，以達(dá)成學(xué)以致用和培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

任務(wù)1：結(jié)合減速器的工作要求，分析說明某軸系上各零件間的配合制度、配合種類以確定配合代號，然后進行課堂討論，實測驗證。

任務(wù)2：分析減速器輸出軸，分析確定輸出軸的幾何精度、公差原則和各表面粗糙度要求，然后進行課堂討論，實測驗證。

任務(wù)3：分析減速器輸出軸上大齒輪，分析并確定齒輪輪齒精度、齒輪齒坯的幾何精度和表面精度，然后進行課堂討論。

以上任務(wù)可以在相關(guān)單元理論學(xué)習(xí)之前布置，并采用小組方式完成任務(wù)，同時提交分析說明書和在課堂討論環(huán)節(jié)講述。教師根據(jù)每個任務(wù)完成質(zhì)量評定成績，納入期末成績占比。

四、結(jié)束語

如何切合學(xué)院實際進行教學(xué)改革，提升教學(xué)質(zhì)量是大家一直在探討的問題，并且各個學(xué)校也是八仙過海，各顯神通。課程資源的共享和利用是目前高校教學(xué)改革的關(guān)注點，先進的平臺技術(shù)，整合多種社交網(wǎng)絡(luò)工具和多種形式的數(shù)字化資源，增強了學(xué)生終身學(xué)習(xí)的技巧，改善了個人學(xué)習(xí)途徑，在線教育是方向。教育技術(shù)在進步，我們必須積極融入?！痘Q性與技術(shù)測量》教學(xué)改革首先邁出的第一步是，合理利用優(yōu)質(zhì)在線教育平臺，同時清楚自己在在線教育這個行業(yè)的位置，專注于線下教學(xué)內(nèi)容設(shè)計和教學(xué)服務(wù)，利用多元化的學(xué)習(xí)工具和線上豐富的優(yōu)質(zhì)課程資源提升教學(xué)品質(zhì)。