新工科背景下《互換性與技術(shù)測量》課程改革探索

劉新玲 姜文革 宋杰

摘要：根據(jù)新工科的特點與要求，針對《互換性與技術(shù)測量》課程的特點及教學現(xiàn)狀進行分析，從教學內(nèi)容的選取與組織、教學模式的改革、考核機制的改進等方面提出教學改革，以培養(yǎng)學生的綜合職業(yè)能力。

關(guān)鍵詞：新工科;課程改革;互換性與技術(shù)測量

0? 引言

隨著當代工業(yè)與經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展[1]，教育部積極推進了新工科建設(shè)，復旦共識、天大行動和北京指南，構(gòu)成了新工科建設(shè)的“三部曲”，全力探索形成領(lǐng)跑全球工程教育的中國模式，助力高等教育的強國建設(shè)。新工科”建設(shè)行動路線（“天大行動”）[2]提出“問學生志趣變方法，創(chuàng)新工程教育的方式與手段”，落實以學生為中心的理念，改革教學方法和考核方式，形成以學習者為中心的工程教育模式。推進信息技術(shù)和教育教學深度融合，建設(shè)和推廣應用在線開放課程，充分利用虛擬仿真等技術(shù)創(chuàng)新工程實踐教學方式。因此改革傳統(tǒng)教學模式，將“線上學習”和“線下課堂”教學相融合的混合式教學模式成為傳統(tǒng)課堂教育改革的重要方向。

《互換性與技術(shù)測量》課程是機械類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，它具有聯(lián)系設(shè)計類課程與制造工藝類課程的紐帶作用，是基礎(chǔ)課、專業(yè)課和實踐課之間的橋梁[3]，在機械類系列課程體系中占有重要地位，面向“新工科”與工程教育認證[4]，如何選取合適的教學內(nèi)容并對其進行安排與教學組織，如何培養(yǎng)學生運用知識和技能解決實際工程問題的能力等有待進一步研究。特別是隨著現(xiàn)代測量技術(shù)的快速發(fā)展，對于該課程賦予了新的內(nèi)涵與任務(wù)，開展課程優(yōu)化創(chuàng)新，改進教育模式，提升學生的綜合職業(yè)素養(yǎng)勢在必行。

1? 課程教學內(nèi)容中存在的問題

1.1 知識體系問題

傳統(tǒng)《互換性與技術(shù)測量》課程專用術(shù)語多、國家標準多、符號多、抽象概念多且涉及知識面廣[5]，傳統(tǒng)教學主要講解基本概念、理論和方法，教材大部分以理論知識為主，涉及實際工程應用的內(nèi)容較少，教學內(nèi)容和課程體系沒有更新，相關(guān)學科的前沿技術(shù)、實踐經(jīng)驗等少有介紹。這些都不能達到新工科建設(shè)的要求，因此課程改革迫在眉睫。

1.2 培養(yǎng)模式問題

傳統(tǒng)教學過程中存在理論基礎(chǔ)與實踐應用結(jié)合較差，以學生被動接受教師講解的理論知識為主，實際操作與知識運用練習時間較少測量結(jié)果驗證存在困難等問題，導致學生難以掌握零件幾何精度的設(shè)計及測量要領(lǐng)。評價體系單一，無法對學生的學習過程進行考核，技能操作及職業(yè)素養(yǎng)無考核標準。

針對以上問題，本文在新工科的建設(shè)背景下，依托我校的網(wǎng)絡(luò)課程平臺及其手機APP“優(yōu)慕課”，對互換性與技術(shù)測量課程的進行教學改革探索。

2? 整合優(yōu)化教學內(nèi)容

新工科背景下以實際工程問題解決能力培養(yǎng)為導向，對課程教學內(nèi)容進行重新的規(guī)劃整合，突出基礎(chǔ)知識、專業(yè)技能、應用能力的綜合培養(yǎng)與提升，教學內(nèi)容與實際生產(chǎn)相結(jié)合。課程教學內(nèi)容以相關(guān)機械行業(yè)職業(yè)崗位的調(diào)研和分析為基礎(chǔ)，針對畢業(yè)生的常見就業(yè)崗位，通過對企業(yè)零件常用的測量器具和實際生產(chǎn)中零件測量流程的了解，結(jié)合企業(yè)專家們的建議，依據(jù)高職院校教學標準，選取能反映相關(guān)工作崗位要求和內(nèi)容的典型工作任務(wù)作為課程教學內(nèi)容，將課程中的知識點如尺寸誤差、形狀誤差、方向誤差、位置誤差和表面粗糙度測量以及齒輪參數(shù)偏差測量等相關(guān)術(shù)語與知識點融于到各學習任務(wù)中。將崗位實際工作流程及工作過程中需要的相關(guān)資料文件及操作規(guī)則等一起融入到相關(guān)教學情境中，將理論知識與實踐技能有機結(jié)合，并與測繪、機械設(shè)計、機床操作實習等相關(guān)課程內(nèi)容結(jié)合，引入課程相關(guān)的新技術(shù)、新進展，從而培養(yǎng)學生的綜合能力，綜合上述，以減速器為載體，設(shè)置軸徑測量、箱體測量、齒輪測量及典型零件測量4個學習情境，按照教學內(nèi)容設(shè)置16個學習任務(wù)，如圖1所示。

3? 混合教學模式設(shè)計

針對課程特點，本文提出任務(wù)驅(qū)動式的線上線下混合式教學設(shè)計，將教學做融為一體?！痘Q性與技術(shù)測量》課程的理論性和實踐性都較強，依托網(wǎng)絡(luò)在線課程平臺，按照任務(wù)驅(qū)動，根據(jù)零件測量的實際工作過程將教學活動設(shè)計為課前、課中和課后三部分。學生通過學習項目完成之前所設(shè)定的測量任務(wù)，教師作為課程的組織者和引導者，借助學生熱衷于網(wǎng)絡(luò)的特點在教學組織上引導學生主動參與教學活動，以測量任務(wù)為學習導向，以學生為主體，根據(jù)項目要求分解任務(wù)，引導學生思考任務(wù)完成所需知識點和技能點，將學生的被動接受變?yōu)橹鲃訉W習，培養(yǎng)自主學習能力，達到學會學習、學會工作、實現(xiàn)掌握知識、發(fā)展能力與提高素質(zhì)的統(tǒng)一。課程借助網(wǎng)絡(luò)將與課程相關(guān)的思政元素相關(guān)視頻、文件等融于課程內(nèi)容，同時借助任務(wù)拓展等功能將大國工匠、時代楷模等先進事跡融入課程，在提升學生專業(yè)知識與技能的同時，培養(yǎng)學生的家國情懷和工匠意識?；谡n程平臺的混合式教學模式如圖2所示。

課程具體實施過程如下所述：

課前，教師結(jié)合崗位能力需求，設(shè)置學習任務(wù)，發(fā)布任務(wù)清單，即給定零件圖，要求同學們根據(jù)圖紙標注，選擇合適的測量器具并完成實際零件圖的檢測，以判斷零件的合格性。并將對應知識點、電子教案、微課、案例素材等相關(guān)課程資源上傳平臺，學生進行自主學習。學習過程中可借助平臺提出自學過程中所產(chǎn)生的疑問，并完成相關(guān)的任務(wù)小測試。教師通過平臺在線答疑，查閱作業(yè)及調(diào)查問卷結(jié)果等以充分掌握學生的自學情況，找出學生自學過程中遇到的難點，從而有針對性的進行課程設(shè)計。學生們在課前學習過程中培養(yǎng)自學能力并帶著問題進入課堂，提高學習興趣。

課中，按照所設(shè)置任務(wù)的實際解決過程組織實施教學，根據(jù)企業(yè)實際零件檢測過程結(jié)合學習內(nèi)容引導學生首先讀懂圖紙中尺寸標注或幾何標注的含義，即掌握理論術(shù)語的含義;根據(jù)標注要求選擇合適的測量器具，即掌握測量器具選用方法;掌握測量器具的基本原理及使用方法，即學習測量器具的使用;最后能夠利用所選擇儀器完成工件的測量并判斷所測量零件的合格性，即會運用。從而形成“識標注——選器具——會操作——能運用”的學習過程。教學過程中根據(jù)學生所出現(xiàn)的問題，進行重點指導，并引導學生不斷思考解決問題所需的知識點、技能點及解決問題的方法和步驟。借助動畫、視頻等將出現(xiàn)的理論、抽象內(nèi)容盡可能形象化展示。借助仿真軟件給學生提供更多的練習機會，對重、難點內(nèi)容進行重點練習、講解。教學過程中借助角色扮演、小組討論、操作演示、小組講課等教學手段，讓學生更好的體驗工作過程，更好的消化知識、解決生活中的問題。學生也可借助平臺上傳完成相關(guān)任務(wù)的具體實施過程視頻和結(jié)果，大家共同討論任務(wù)完成過程中存在的優(yōu)點及發(fā)生的問題，強化對知識點的運用及實際問題的解決能力，培養(yǎng)學生的操作技能和操作規(guī)范。

課后，學生繼續(xù)利用課程平臺進行自主拓展學習，查看相關(guān)知識點所涉及的先進技術(shù)及企業(yè)實踐經(jīng)驗，并完成所布置的課后任務(wù)，上傳作業(yè)，教師與學生在線互動，解疑答惑。

線上線下混合式教學模式打破了傳統(tǒng)教學的時域性，拓展了傳統(tǒng)課堂，將“教、學、做”融為一體，教師借助平臺和教學資源開展線上、線下教學，增加了學習資源形態(tài)，擴充了學生學習的知識面，同時能更好的引導學生完成學習任務(wù)，鍛煉自學、互學等綜合能力素養(yǎng)。

4? 評價體系改革

為提高學生的綜合職業(yè)素養(yǎng)，培養(yǎng)其在新工科背景解決實際工程問題的能力，采用過程考核與終結(jié)考核相結(jié)合、理論考核與技能操作考核相結(jié)合的考核方式?？己顺煽兒w過程考核及期末考核，包含了線上、線下作業(yè)完成情況、理論知識掌握情況、操作規(guī)范程度、線上學習狀態(tài)、線下學習態(tài)度等多方面，考核內(nèi)容兼顧知識的掌握、職業(yè)能力的提高、職業(yè)素質(zhì)的養(yǎng)成、自主學習意識的養(yǎng)成等。學生參與評價，進一步加深對質(zhì)量控制的理解，提高學生主動、持續(xù)參與教學過程的興趣。全過程多內(nèi)容的考核機制做到了學生學習效果的全過程評價，督促學生掌握課程內(nèi)容并培養(yǎng)良好的學習習慣及正確的操作規(guī)范，全方位提高學生的綜合能力。

5? 結(jié)語

在新工科建設(shè)的大背景下，考慮傳統(tǒng)《互換性與技術(shù)測量》中存在的問題，以培養(yǎng)工程應用技術(shù)為目標，對教學內(nèi)容進行優(yōu)化整合，按照企業(yè)測量過程組織實施教學，借助線上線下混合式教學法將教學做融為一體，使學生成為教與學的中心，同時打破學生學習的時域性，提出符合學生學習能力提升的多元考核模式，提高學生學習過程中的參與度與積極性，并綜合考核學生的整個學習過程，提升學生的學習能力和整體學習效果。

參考文獻：

[1]鐘登華.新工科建設(shè)的內(nèi)涵與行動[J].高等工程教育研究，2017（3）：1-6.

[2]“新工科”建設(shè)行動路線（“天大行動”）[J].高等工程教育研究，2017（2）：24-25.

[3]王伯平.互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ)[M].四版.北京：機械工業(yè)出版社，2013.

[4]黃海鵬.《互換性與技術(shù)測量》產(chǎn)教融合式教學模式研究[J].教育教學論壇，2018（31）：210-211.

[5]李國超，周宏根，李磊《互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ)》課程教學方法改革與實踐[J].中國電力教育，2017（5）：66-68.