互換性與測量技術(shù)課程案例教學(xué)的研究與實(shí)踐

臧建所，唐慶菊，于鳳云，蘆玉梅

（黑龍江科技大學(xué)，黑龍江 哈爾濱150022）

一、互換性課程開展案例教學(xué)的必要性

互換性是機(jī)械類專業(yè)學(xué)生必修的技術(shù)基礎(chǔ)課，是學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)乃至走上工作崗位進(jìn)行零件、產(chǎn)品精度設(shè)計(jì)時(shí)必須具備的基本技能。課程在人才培養(yǎng)體系中的作用不言而喻。然而，傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)形式單一，理論與實(shí)踐脫節(jié)，講授多互動(dòng)少。課程本身具有術(shù)語多、標(biāo)準(zhǔn)多、規(guī)范性強(qiáng)等特點(diǎn)。多種原因造成學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不濃，對理論知識的理解不到位，教學(xué)成效不明顯。欲使應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量進(jìn)一步提升，就必須不斷創(chuàng)新課堂教學(xué)方式方法，提高其水平和效果，才能滿足我校新型科技大學(xué)內(nèi)涵建設(shè)和卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃的新要求。鑒于上述情況，為了提高教學(xué)質(zhì)量，我們在互換性課程教學(xué)中引入了案例教學(xué)，進(jìn)行了有益的探索和嘗試。

二、教學(xué)案例的創(chuàng)建及要求

鑒于教學(xué)案例創(chuàng)建的重要性，我們在創(chuàng)建教學(xué)案例庫時(shí)注重如下四方面特點(diǎn)。

一是典型性特點(diǎn)。由于案例教學(xué)是借助對典型案例的分析得出概括性結(jié)論的方法，因而所選取的案例越具典型性，其揭示的規(guī)律性越是深刻，案例的普遍意義和示范意義就越突出，越能幫助學(xué)生加深對理論知識的理解。因此，在選擇案例時(shí)應(yīng)深度挖掘、精挑細(xì)選，從大量的案例中擇取最能貼切說明相關(guān)理論和概念，具有代表性和普遍意義的典型案例。

二是針對性特點(diǎn)。針對不同專業(yè)（方向）、年級學(xué)生的特點(diǎn)，在案例選擇時(shí)應(yīng)加以區(qū)別對待。只有有針對性選取教學(xué)案例才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加強(qiáng)對案例的理解，進(jìn)而強(qiáng)化對新知識的學(xué)習(xí)，教師才能在案例教學(xué)中更好地選擇教學(xué)行為、設(shè)計(jì)教學(xué)形式、組織教學(xué)過程。我們在為模具專業(yè)方向?qū)W生授課時(shí)，選用冷沖壓、塑料模具設(shè)計(jì)等與模具設(shè)計(jì)相關(guān)的教學(xué)案例，使學(xué)生易于理解，便于接受。

三是前沿性特點(diǎn)?；Q性課程主要介紹機(jī)械行業(yè)典型零件精度設(shè)計(jì)的國家標(biāo)準(zhǔn)。隨著各級各類標(biāo)準(zhǔn)的不斷更新，課程教學(xué)內(nèi)容應(yīng)隨之發(fā)生改變，因此，與時(shí)俱進(jìn)是這門課程特有的風(fēng)格。特別是2009年，隨著新國標(biāo)的實(shí)施，以前的教學(xué)資料中幾何公差中的基準(zhǔn)符號、公差框格標(biāo)注方法、表面粗糙度符號及標(biāo)注方法等均須要更新。在教學(xué)案例編輯過程中，我們把最新國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等加以貫徹。只有這樣才能保證學(xué)生學(xué)到最新的精度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，為后續(xù)的學(xué)習(xí)、工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

四是相關(guān)性特點(diǎn)。針對不同教學(xué)內(nèi)容選擇不同的教學(xué)案例這是案例教學(xué)常見的做法，對于工程技術(shù)類課程，各式各樣的教學(xué)案例往往會讓學(xué)生無所適從。內(nèi)容學(xué)完了，多個(gè)教學(xué)案例涉及在不同領(lǐng)域的應(yīng)用，案例間相對獨(dú)立，缺乏內(nèi)在聯(lián)系，學(xué)生不能對知識有系統(tǒng)化的認(rèn)知。針對這一情況，我們在案例庫創(chuàng)建過程中總攬教學(xué)內(nèi)容，選擇近兩年模具專業(yè)方向畢業(yè)設(shè)計(jì)、課程設(shè)計(jì)等優(yōu)秀作品并加以完善，作為教學(xué)案例。這些資料包括各類典型零件的尺寸、表面粗糙度、形位公差精度設(shè)計(jì)等，完整涵蓋了課程的主要教學(xué)內(nèi)容。學(xué)習(xí)結(jié)束后，學(xué)生會對學(xué)習(xí)內(nèi)容有一個(gè)總體的把握，為后續(xù)的設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

三、案例教學(xué)的實(shí)施方法

第一階段，精講課程理論?；Q性這門課程，孔軸配合精度設(shè)計(jì)、幾何公差精度設(shè)計(jì)兩部分是研究零件精度設(shè)計(jì)中最普遍、最重要、最精華的核心部分，對遴選出的重要術(shù)語和基本原理講深講透，為學(xué)生全面分析案例提供理論武器。對于諸如軸承、鍵等典型零件及其相配件的精度設(shè)計(jì)，引導(dǎo)學(xué)生利用已學(xué)過的知識來獨(dú)立分析、解決。提高學(xué)生獨(dú)立觀察問題、分析問題、解決問題的能力。

第二階段，呈現(xiàn)教學(xué)案例。工程技術(shù)類課程教學(xué)案例缺乏故事性和趣味性，不易引起學(xué)生的關(guān)注。案例如何呈現(xiàn)才能最大限度調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性是這一環(huán)節(jié)的關(guān)鍵。根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容，準(zhǔn)確把握教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)與難點(diǎn)，緊密聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)踐，充分挖掘?qū)W生對專業(yè)的關(guān)注點(diǎn)和興奮點(diǎn)，把握學(xué)生心理與思想脈搏，全面分析影響案例教學(xué)的主要因素，對各種資源素材進(jìn)行綜合加工，去糙取精，在突出教學(xué)主題和案例主旨的同時(shí)，注重畫面的動(dòng)感、質(zhì)感和美感，運(yùn)用影視制作原理和方法，制作出針對性、現(xiàn)實(shí)性、工程性相統(tǒng)一，圖、文、情并茂的優(yōu)質(zhì)課件。多層次、多角度、全方位地呈現(xiàn)案例內(nèi)容，對學(xué)生感官形成多維刺激，完整準(zhǔn)確地展示教學(xué)案例，在案例背景、技術(shù)要求、研究價(jià)值等方面給學(xué)生留下深刻印象。

第三階段，實(shí)施案例分析。首先，教師要樹立“聞道有先后，術(shù)業(yè)有專攻”的正確教育理念，讓學(xué)生有話可說，有話想說。拉近師生間的心理距離，確保此環(huán)節(jié)的高效開展。其次，組織討論分析，這是實(shí)施案例教學(xué)的核心環(huán)節(jié)，要分步進(jìn)行，逐步推進(jìn)。第一步，充分發(fā)揮小組合作學(xué)習(xí)優(yōu)勢，由學(xué)習(xí)小組為單位組織討論；第二步，按照小組成員分工，由各小組派成員發(fā)言，闡述本組思想和觀點(diǎn)；第三步，對未達(dá)成共識內(nèi)容進(jìn)行自由辯論，教師就學(xué)生討論中所涉及到的重要問題進(jìn)行提問，或?qū)W(xué)生的疑慮進(jìn)行答疑。再次，掌控好討論過程，及時(shí)化解“冷場”“偏向”“跑題”等問題，把討論引向正確的方向。最后，在討論過程中注意歸納和總結(jié)，提升學(xué)生的綜合素質(zhì)，達(dá)到“三個(gè)明確”，即：明確按互換性原則進(jìn)行零件精度設(shè)計(jì)的目的、意義、方法和步驟；明確針對不同零件、不同使用要求等情況精度設(shè)計(jì)的原則和技巧；明確在合作學(xué)習(xí)中要善于表達(dá)個(gè)人觀點(diǎn)和見解，更要善于傾聽他人的意見，特別是不同意見。

第四階段，客觀點(diǎn)評總結(jié)。課堂活動(dòng)的結(jié)束，并不意味著案例教學(xué)全過程的結(jié)束。學(xué)生充分討論后，教師要總攬全局，運(yùn)用理論與實(shí)踐結(jié)合的方法對案例背景、案例主題、案例啟示進(jìn)行精辟分析，通過有高度、有深度的案例分析，學(xué)生形成對案例內(nèi)涵與外延的認(rèn)同。對學(xué)生的討論情況進(jìn)行梳理歸納，對各方面觀點(diǎn)要給予分析評判，肯定正確認(rèn)識，澄清模糊認(rèn)識，否定錯(cuò)誤認(rèn)識，引導(dǎo)學(xué)生把感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識。

四、案例教學(xué)實(shí)施效果及分析

2014下半年，我院共在機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造、機(jī)械電子工程、模具設(shè)計(jì)4個(gè)專業(yè)的14個(gè)班級中開設(shè)了互換性與測量技術(shù)課程，其中模具設(shè)計(jì)專業(yè)2個(gè)班級采用了案例教學(xué)方法，其他班級采用了常規(guī)的教學(xué)方法。在期末考試中，各專業(yè)學(xué)生的成績差別較大，具體情況見表1。其中模具專業(yè)學(xué)生成績優(yōu)良率近37%，通過率95%，分別高出其他專業(yè)20和17個(gè)百分點(diǎn)。此外，學(xué)生的工程意識、創(chuàng)新意識明顯提升，涌現(xiàn)出了多名科技創(chuàng)新活動(dòng)先進(jìn)個(gè)人和標(biāo)兵。

表1 2014-2015學(xué)年第一學(xué)期互換性與測量技術(shù)課程各專業(yè)成績信息統(tǒng)計(jì)表