工程教育專業(yè)認證背景下互換性與技術(shù)測量實驗教學(xué)改革

王慧 李翔英 李光榮

摘 要：指出傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式與工程教育專業(yè)認證理念之間的矛盾;從實驗課程內(nèi)容設(shè)置、實驗室運行模式和實驗室建設(shè)等方面進行了提升互換性與技術(shù)測量實驗教學(xué)效果的探討。實踐表明，新的實驗教學(xué)模式取得了良好的教學(xué)效果，學(xué)生滿意度高，符合工程教育專業(yè)認證的理念。

關(guān)鍵詞：工程教育專業(yè)認證 工程教育理念 實驗教學(xué) 互換性與技術(shù)測量

《互換性與技術(shù)測量》是機械類專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)必修課，應(yīng)用性強。但從往屆畢業(yè)生調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生普遍反映工作后無法熟練運用互換性理論知識從事相關(guān)的設(shè)計分析工作。可見，傳統(tǒng)的實驗教學(xué)方法對幫助學(xué)生理解、掌握和應(yīng)用理論知識的效果并不理想，尚未達到工程教育專業(yè)認證的人才培養(yǎng)目標。

1 傳統(tǒng)實驗教學(xué)與工程教育專業(yè)認證理念間的矛盾

1.1 單一的實驗類型與“以成果為導(dǎo)向”的矛盾

所謂成果導(dǎo)向教育（Outcome based education，簡稱OBE）是指，學(xué)生通過教育過程最后所取得的學(xué)習(xí)成果應(yīng)能滿足行業(yè)和企業(yè)需求，繼而調(diào)整培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求和教學(xué)環(huán)節(jié)[1]。我校工程教育專業(yè)認證工作啟動前，《互換性與技術(shù)測量》的實驗內(nèi)容單一且分散，無法讓學(xué)生從整體上把握測量對象的各方面精度，不僅不利于培養(yǎng)精度意識，更無法滿足行業(yè)和企業(yè)需求，與工程教育專業(yè)認證的OBE理念存有明顯的矛盾。

1.2 被動的實驗過程與“以學(xué)生為中心”的矛盾

以學(xué)生為中心，即教學(xué)環(huán)節(jié)的組織應(yīng)激發(fā)學(xué)生的主動學(xué)習(xí)和有效學(xué)習(xí)，強調(diào)學(xué)生在教學(xué)中的主體地位，注重知識的創(chuàng)新性和實踐性[2]。但受限于實驗室條件和實驗學(xué)時，學(xué)生在有限的實驗時間內(nèi)只能被動地按照老師講解的操作方法和步驟按部就班地完成實驗。這種實驗教學(xué)模式雖可使學(xué)生較便捷地掌握有關(guān)基礎(chǔ)知識，但學(xué)生思考的積極性和主動性被束縛，不利于學(xué)生批判性思維的養(yǎng)成，也與以學(xué)生為中心的工程教育專業(yè)認證理念相違背[3]。

2 工程教育專業(yè)認證背景下提升實驗教學(xué)效果的途徑

2.1 合理設(shè)置實驗內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新意識

工程教育專業(yè)認證背景下，改革后的互換性與技術(shù)測量實驗教學(xué)以教師為引導(dǎo)、學(xué)生為主體，共同完成一個實驗項目。教師給出一些典型、常用的零部件及圖紙，學(xué)生自行選定測量對象和儀器，如表1所示。學(xué)生經(jīng)過觀察結(jié)構(gòu)原理、了解裝配關(guān)系——熟悉實驗內(nèi)容——進行理論分析——擬定實驗方案——親自操作獲取數(shù)據(jù)——數(shù)據(jù)分析——完善設(shè)計方案—最終獲知零件的精度設(shè)計[4-5]。這種遞進式的實驗?zāi)Ｊ剑葟浹a了驗證性實驗的缺陷，又有助于學(xué)生工程實踐能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，符合工程教育專業(yè)認證的OBE理念。

2.2 建成開放式實驗室，延伸專業(yè)實驗室用途

開放式實驗室的建成，學(xué)生可隨時與老師、同學(xué)討論交流，進行方案推敲設(shè)計，反復(fù)試驗演示等，學(xué)生的實驗過程由被動轉(zhuǎn)為主動，實驗教學(xué)成效不斷提高[6]。開放式實驗室改變了傳統(tǒng)的集中式“手把手”教學(xué)模式，學(xué)生的實踐動手能力得到提高，創(chuàng)新意識和團隊協(xié)作能力的培養(yǎng)貫穿于整個實驗教學(xué)過程，符合工程教育認證以學(xué)生為中心的教育理念。

2.3 引入現(xiàn)代化、數(shù)字化教育技術(shù)，注重實驗教學(xué)的前沿性和實用性

縱觀工程教育前景與工程應(yīng)用現(xiàn)狀，現(xiàn)代化、數(shù)字化的先進測量儀器必不可少[7]。作為實驗室現(xiàn)有設(shè)備的重要補充和未來發(fā)展方向，近年來，實驗室先后購入了三坐標測量機、三維光學(xué)掃描儀、視頻測量儀等設(shè)備，可快速精確地測出被測零件表面各點在空間的坐標位置、工件曲面全域尺寸與誤差等[8]。先進測量儀器設(shè)備的引進，有助于學(xué)生了解檢測技術(shù)發(fā)展的新動向和前沿性，為學(xué)生畢業(yè)后盡快適應(yīng)相關(guān)崗位需求奠定良好的基礎(chǔ)，也從另一角度體現(xiàn)了“持續(xù)改進”的工程教育專業(yè)認證理念。

3 實驗教學(xué)改革的效果

2017年，我校正式啟動機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的工程教育專業(yè)認證相關(guān)工作并于2018年通過認證。以該專業(yè)2014、2015級為試點，新模式下《互換性與技術(shù)測量》實驗教學(xué)充分體現(xiàn)了工程教育專業(yè)認證的理念和人才培養(yǎng)目標，如圖1所示。

實驗教學(xué)改革試行一年來，效果明顯，學(xué)生滿意度較高。該專業(yè)認證前、后的實驗教學(xué)情況對比如表2所示。

4 結(jié)語

實驗教學(xué)在工程教育人才培養(yǎng)中十分重要?！痘Q性與技術(shù)測量》實驗教學(xué)改革，讓學(xué)生從被動接受知識轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃尤ヌ剿鲗嵺`，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新精神，培養(yǎng)了學(xué)生的綜合工程實踐能力，滿足行業(yè)和企業(yè)需求，符合工程教育專業(yè)認證“成果為導(dǎo)向，學(xué)生為中心”的核心理念。新的實驗教學(xué)模式試行一年來，效果良好，學(xué)生反饋滿意度高。后期將遵循工程教育專業(yè)認證“持續(xù)改進”的理念，深入推進互換性與技術(shù)測量實驗教學(xué)改革。

基金項目：南京工程學(xué)院校級科學(xué)基金項目（QKJ201701）;江蘇省政策引導(dǎo)類計劃（軟科學(xué)研究）項目（BR2017059）;教育部人文社會科學(xué)研究青年基金項目（17YJCZH083）。

參考文獻：

[1]李志義.解析工程教育專業(yè)認證的成果導(dǎo)向理念[J].中國高等教育，2014（17）：7-10.

[2]李志義.解析工程教育專業(yè)認證的學(xué)生中心理念[J].中國高等教育，2014（21）：19-22.

[3]顏秋艷.《互換性與技術(shù)測量》實驗教學(xué)探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2017（8）：220-221.

[4]張承暢，吳孟林，張華譽等.面向?qū)W生工程能力達成的“單片機技術(shù)”實驗案例設(shè)計[J].實驗技術(shù)與管理，2018，35（5）：178-180.

[5]謝文涓.《互換性與測量技術(shù)》實驗教學(xué)改革的探討[J].實驗科學(xué)與技術(shù)，2013，11（2）：111-113.

[6]肖偉星.《互換性與測量技術(shù)》實驗教學(xué)模式的改革與創(chuàng)新[J].教育現(xiàn)代化，2019（02）：45-47.

[7]潘淑清.公差實驗改革的實踐[J].實驗技術(shù)與管理，2001，18（3）：116-117+133.

[8]蔣麒麟，王宗榮，薛小強等.數(shù)字化視域下《互換性與技術(shù)測量》課程教學(xué)改革[J].裝備制造技術(shù)，2013，2：167-170.