提高互換性與測量技術(shù)實驗教學(xué)效果的研究與實踐

郭春芬　孫靜　王海霞

摘要 文章以提高互換性與測量技術(shù)實驗教學(xué)效果為目的，提出將多媒體課件引入實驗教學(xué)，通過單獨設(shè)置實驗課程和學(xué)分、實行集中上課與開放實驗相結(jié)合、建立多層次考核方式等措施，促進學(xué)生實驗學(xué)習(xí)的主動性和積極性，通過實踐取得了較好的效果。

關(guān)鍵詞 實驗教學(xué)效果 互換性與測量技術(shù) 實踐能力

0概述

實驗教學(xué)和理論教學(xué)是大學(xué)課程教學(xué)的兩個重要部分，是提高學(xué)生綜合能力的兩個重要途徑，實驗教學(xué)不可或缺。然而，在實際教學(xué)工作中，實驗教學(xué)一直被放在教輔的地位，實驗老師也屬于教輔人員，不管是學(xué)校、老師還是學(xué)生都從思想上對實驗教學(xué)都存在較低的重視程度，造成了實驗老師教學(xué)創(chuàng)新積極性不高，教學(xué)實驗投入較少，實驗儀器陳舊、數(shù)量少，學(xué)生實驗課敷衍完成等現(xiàn)象，實驗教學(xué)無法取得應(yīng)有的效果。“互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)”課程是高等學(xué)校機械類、機電類及儀器儀表類等工科專業(yè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，也是一門實踐性很強的課程，做好公差與測量實驗是學(xué)好該課程的重要一環(huán)。針對實驗教學(xué)存在的問題，我們以“互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)”課程實驗為研究對象，對提高課程實驗教學(xué)效果進行了研究和實踐，采取了一系列的改進措施，通過單獨設(shè)置實驗課程和學(xué)分，實行集中上課與開放實驗相結(jié)合，多樣化的考核方式等，取得了較好的實驗效果。

1改進措施

1.1單獨設(shè)置實驗課程和學(xué)分

為了實驗教學(xué)發(fā)揮其應(yīng)有的作用，另一方面為了提高學(xué)生對實驗教學(xué)的重視程度，我們將公差實驗單獨設(shè)置單獨考核，作為一門實驗課程并設(shè)置學(xué)分。首先對課程內(nèi)容進行改進，傳統(tǒng)的實驗教學(xué)中，學(xué)生要在一定的時間內(nèi)做完規(guī)定的實驗，獲得相應(yīng)的實驗數(shù)據(jù)，上課時實驗指導(dǎo)老師首先介紹儀器結(jié)構(gòu)、原理和實驗步驟，然后學(xué)生開始按部就班地做實驗。這種上課方式的好處是學(xué)生能按時做完實驗，并且都能獲得較為正確的數(shù)據(jù)。它的弊端是學(xué)生照葫蘆畫瓢缺少了思考過程，失去對實驗教學(xué)的興趣和積極性，對實驗原理一知半解，知其然不知其所以然；另一方面，實驗課時較少，時間緊來不及了解實驗儀器，在實驗中錯誤地操作易損壞儀器等。為了較好地改進和解決這些問題，在課程內(nèi)容上進行了如下改進，將課程內(nèi)容分三個部分：

（1）實驗儀器和量具的基本構(gòu)造、實驗原理及使用方法。通過對實驗儀器的了解，能夠使學(xué)生在實驗操作過程中心中有數(shù)，對實驗過程中產(chǎn)生的誤差因素合理進行分析、處理，有助于提高學(xué)生完成實驗的信心。

（2）實驗?zāi)康?、實驗方案的設(shè)計。對于驗證性的實驗，學(xué)生在熟悉第一部分內(nèi)容的基礎(chǔ)上，實驗老師只需簡單的演示介紹，學(xué)生就能順利地完成實驗。對于設(shè)計性實驗，指導(dǎo)教師只需要把實驗?zāi)康?、實驗要求以及注意事項簡單介紹一下，學(xué)生以小組為單位自己設(shè)計實驗方案，并進行操作完成。實驗老師對實驗數(shù)據(jù)和結(jié)果進行驗收。這樣不僅提高了學(xué)生實驗設(shè)計能力，而且可以大大促進學(xué)生實驗學(xué)習(xí)的主動性，取得較好的實驗效果。

（3）實驗驗證及數(shù)據(jù)的采集、處理。傳統(tǒng)實驗過程就是學(xué)生課上進行實驗操作、實驗數(shù)據(jù)的采集，課下進行數(shù)據(jù)處理完成實驗報告。但是大部分學(xué)生只是上課完成操作部分，根本不認真進行數(shù)據(jù)處理，或者就不懂怎么處理實驗數(shù)據(jù)也不學(xué)。其結(jié)果就是實驗報告互相抄襲，千篇一律，對實驗結(jié)果漠不關(guān)心，無法保證應(yīng)用的實驗學(xué)習(xí)效果。實驗老師無法從實驗報告上看出學(xué)生的實驗完成、理解的程度。既浪費了學(xué)生抄實驗報告的時間，又浪費了老師看報告的時間，造成雙重浪費，互有怨言。這部分內(nèi)容主要介紹如何判斷實驗數(shù)據(jù)的正確性，并結(jié)合理論課知識講解實驗數(shù)據(jù)的處理方法，使學(xué)生能夠有始有終地完成并理解所做的實驗。

公差實驗課雖然單獨設(shè)置，但仍與“互換性與技術(shù)測量”理論教學(xué)密切配合，在教學(xué)安排和教學(xué)進度上互相溝通，保持一致。學(xué)生首先掌握理論教學(xué)中的技術(shù)測量的基本知識、測量方法，然后通過實驗教學(xué)進行相應(yīng)的實驗驗證，鍛煉學(xué)生的動手能力，并掌握各類儀器量具的操作方法，達到理論與實踐的有效結(jié)合。

1.2實行集中上課與開放實驗相結(jié)合

“互換性與測量技術(shù)”課程的實驗有以下特點：（1）實驗課時相對較少，實驗項目較多。實驗課上學(xué)習(xí)積極、主動的學(xué)生課上能很好地完成并理解所做實驗，還有一部分學(xué)生理解力不強，動手能力較差的學(xué)生不能在規(guī)定時間內(nèi)完成。（2）實驗所用的量具和儀器比較精密小巧。由于上課學(xué)生人數(shù)較多，實驗老師在講解的時候部分學(xué)生不能近距離觀察到儀器的變化，語言的描述又比較抽象，以至于不能及時地理解，比如，內(nèi)徑百分表的校零、立式光學(xué)比較儀的校零步驟等。如果將學(xué)生分組進行，一是增加老師的工作量，而且也造成多套儀器的閑置不能充分利用。為了很好地解決這些問題，我們采用了以下措施：（1）實行集中上課與開放實驗相結(jié)合。首先集中上課，課上沒有完全理解而且對動手較有興趣的同學(xué)可以再次預(yù)約實驗老師進行實驗，動手能力較強、學(xué)習(xí)積極性高的同學(xué)也可以預(yù)約實驗老師進行計劃外的實驗學(xué)習(xí)，根據(jù)學(xué)習(xí)情況可以計入該課程的平時成績。目的就是盡可能讓所有學(xué)生的動手能力都能得到鍛煉提高，較好地學(xué)習(xí)掌握互換性與測量技術(shù)這門機械專業(yè)基礎(chǔ)課程。（2）實行多媒體教學(xué)。為了便于學(xué)生觀察和理解，我們制作了形象、直觀的多媒體課件，及部分視頻，將儀器的微小變化放大展示在屏幕上，使抽象的語言表述直觀地顯示出來。通過實踐證明結(jié)合多媒體教學(xué)使學(xué)生的理解程度得到較大提高，有效提高了學(xué)生實驗課的學(xué)習(xí)效率。

1.3建立多層次的考核方式

為了提高學(xué)生對實驗學(xué)習(xí)的重視度，以及客觀、公正、真實地評價學(xué)生的實驗效果，我們采用了多樣化的實驗考核方式。

（1）考勤。實驗教學(xué)不同于課堂理論教學(xué)，實驗教學(xué)主要通過了解測量儀器的實驗原理、設(shè)計實驗方案、掌握測量方法、現(xiàn)場操作等手段培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、實際動手能力，無法通過課下自學(xué)去完成掌握，因此，考勤是實驗教學(xué)最基礎(chǔ)的、不可或缺的考核方式。

（2）課堂考核。我們又稱反芻式考核，首先由實驗教師講解、置疑，然后學(xué)生進行實驗操作，待學(xué)生基本完成實驗后，抽查學(xué)生現(xiàn)場操作，其他學(xué)生對他的實驗過程進行評價，在評價的同時也反映出該學(xué)生的實驗水平，最后由實驗老師進行總結(jié)評價考核。該考核方式不但公開、公正，還可以讓學(xué)生及時判斷實驗過程的對或錯，發(fā)現(xiàn)自己在實驗過程中出現(xiàn)的問題，同時也促進了學(xué)生實驗學(xué)習(xí)的自主性和積極性，許多學(xué)生主動要求現(xiàn)場演示，學(xué)生反映對他們的臨場反應(yīng)和心理承受能力都有很大的幫助。

（3）評閱實驗報告。實驗完成后撰寫實驗報告不可或缺，孔子日：學(xué)而不思則罔，思而不學(xué)則殆。撰寫實驗報告既是對實驗過程和結(jié)果的客觀記錄，也是對實驗結(jié)果的正確與否的判斷，以及對理論知識的思考和應(yīng)用，較好地反映了學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和理論知識的理解程度。通過這三個方面的考核，基本可以做到客觀、公正、真實地評價學(xué)生的實驗學(xué)習(xí)。

2總結(jié)

加強對實驗教學(xué)的重視程度，提高實驗教學(xué)的學(xué)習(xí)效果是提高高校教學(xué)水平的重要方面，利用綜上所述的改進措施，通過對“過程裝備與控制工程專業(yè)”、“機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)”的教學(xué)實踐，取得了明顯的效果。實驗教學(xué)是鍛煉學(xué)生創(chuàng)新思維、實踐能力和理論聯(lián)系實際的重要手段，還有許多需要改進的方面和實踐的空間。

★基金項目：本文系“山東科技大學(xué)群星計劃項目（項目編號：QX2013315）的研究成果”；本文系“2013年山東省特色名校工程建設(shè)——基于公差與測量實驗的實驗教學(xué)改革研究”的研究成果