新工科背景下互換性與技術(shù)測量課程的教學(xué)改革探索

龍云澤 封進

【摘要】文章以桂林航天工業(yè)學(xué)院應(yīng)用型本科專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)為出發(fā)點，探討了在新工科背景下互換性與技術(shù)測量課程的教學(xué)改革思路，結(jié)合教學(xué)實際，對課程教學(xué)進行了改革。將工程思維引入課程教學(xué)中，使理論知識與工程實踐有機結(jié)合，以實現(xiàn)培養(yǎng)既有理論知識，又有工程設(shè)計能力的復(fù)合型人才，以滿足社會的需求。

【關(guān)鍵詞】新工科背景;互換性與技術(shù)測量課程;教學(xué)改革;應(yīng)用型本科

【基金項目】2018年度廣西高等教育本科教學(xué)改革工程項目——新工科建設(shè)背景下地方高校車輛工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式探索與實踐（項目編號：2018JGZ148）。

一、引言

在新工科背景下，如何培養(yǎng)具備優(yōu)秀創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和跨界整合能力的新型工程技術(shù)人才是高校的重要探索方向。桂林航天工業(yè)學(xué)院是一所特色鮮明、行業(yè)地位突出的應(yīng)用型本科院校，在為國家培養(yǎng)應(yīng)用型本科專業(yè)人才方面做出了突出貢獻。為更好地適應(yīng)社會對人才的需求，桂林航天工業(yè)學(xué)院迫切需要培養(yǎng)出更多既掌握足夠的基礎(chǔ)理論知識，又擁有較強創(chuàng)新精神和實踐能力的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。

互換性與技術(shù)測量是機械類各專業(yè)必修的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課。本課程在制造業(yè)中應(yīng)用廣泛，影響深遠(yuǎn)，知識面涵蓋產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、使用維修等環(huán)節(jié)，同時也是產(chǎn)品質(zhì)量檢驗的重要依據(jù)。課程的內(nèi)容包括尺寸精度設(shè)計、幾何精度設(shè)計、表面粗糙度設(shè)計、軸承等標(biāo)準(zhǔn)零部件的精度設(shè)計，是從事機械類行業(yè)的工程人員必須學(xué)習(xí)和掌握的一門理論性與實踐性都較強的技術(shù)基礎(chǔ)課。但由于受傳統(tǒng)的大學(xué)教育理念、教學(xué)方式的影響，互換性與技術(shù)測量課程的教學(xué)易存在過于理論化，與工程實踐脫軌，教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法不能順應(yīng)國家新工科背景工業(yè)發(fā)展需求等問題。在教學(xué)過程中，學(xué)生普遍反映該課程枯燥乏味，知識點較多，知識點較抽象且容易忘記，學(xué)習(xí)比較吃力，學(xué)習(xí)興趣不高等問題。為了適應(yīng)新工科背景下應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的要求，筆者結(jié)合桂林航天工業(yè)學(xué)院教學(xué)實際，從課程教學(xué)內(nèi)容改革、課程教學(xué)方法創(chuàng)新、課程教學(xué)實驗改革和課程考核方法改革幾個方面著手，在實踐中探索了互換性與技術(shù)測量課程的改革，為新工科背景下應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)提供借鑒參考。

二、課程教學(xué)內(nèi)容改革

（一）精選優(yōu)質(zhì)教材

挑選體系結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)、合理、適合應(yīng)用型本科使用的教材是教學(xué)工作開展的重要前提。選擇教材時，應(yīng)結(jié)合應(yīng)用型本科專業(yè)的特點，在優(yōu)秀本科教材的基礎(chǔ)上，結(jié)合專業(yè)的培養(yǎng)特色適當(dāng)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，突出專業(yè)知識的針對性、應(yīng)用性和實用性。選擇教材時，應(yīng)圍繞重點突出課程在工程實際運用中的出發(fā)點，精選出適合應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的教材。

（二）互聯(lián)網(wǎng)輔助教材建設(shè)

為實現(xiàn)培養(yǎng)具有較強創(chuàng)新精神和實踐能力的高素質(zhì)應(yīng)用型人才的目標(biāo)，教學(xué)資源不能局限于書本內(nèi)容，應(yīng)廣泛涉獵互聯(lián)網(wǎng)中各類優(yōu)質(zhì)的碎片知識，并巧妙地將其融合于課堂中?；ヂ?lián)網(wǎng)上有一系列優(yōu)質(zhì)的視頻及圖片教學(xué)資源，這類教學(xué)資源具有直觀性、立體感強、易理解、趣味性強等優(yōu)點[1]。與此同時，互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)資源也存在知識點片面化，缺乏條理性，內(nèi)容參差不齊等缺陷。因此，在選用互聯(lián)網(wǎng)輔助教材的時候，應(yīng)充分考慮其與課堂教學(xué)內(nèi)容的融合方法，遵循取長補短、層次分明、重點突出的原則。

互換性與測量技術(shù)網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)資源的應(yīng)用，應(yīng)以在線視頻教學(xué)模式為主。對于課程中較難理解的重要知識點、枯燥無味的知識內(nèi)容，采用形象化的在線視頻教學(xué)，并巧妙地穿插融入課堂中，使學(xué)生能夠輕松地掌握知識點，同時提高學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)興趣。其次，筆者探索了使用微助教軟件，在軟件上搭建網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺的教學(xué)方法，取得了較好的效果。通過微助教平臺將電子版的各類學(xué)習(xí)資料分享給學(xué)生，同時在平臺上設(shè)置提問、討論等環(huán)節(jié)，學(xué)生遇到不明白的地方可得到及時解決。通過網(wǎng)絡(luò)輔助教材的建設(shè)，學(xué)生能夠?qū)φn程教學(xué)內(nèi)容掌握得更加牢固，有利于提升對課程的學(xué)習(xí)興趣。

三、課程教學(xué)方法創(chuàng)新

（一）工程思維融入課堂方法創(chuàng)新

工程思維是一種系統(tǒng)思維的體現(xiàn)，其最基本的特征就是思維的“整體性”，是方式方法和大工程意識等因素的綜合作用。新工科背景下的應(yīng)用型本科專業(yè)人才培養(yǎng)急需從理論思維向工程思維轉(zhuǎn)變?；Q性與技術(shù)測量是一門具有很強工程應(yīng)用特性的專業(yè)基礎(chǔ)課，因此在課堂教學(xué)中應(yīng)更多地融入工程思維。

筆者聯(lián)系教學(xué)實際，在教學(xué)中采用課堂穿插工程實際案例講解的方法，進行課堂的改革探索。如給車輛工程專業(yè)的學(xué)生講解齒輪的精度設(shè)計時，結(jié)合一個實際的齒輪零件圖，圖紙中空缺出一部分的設(shè)計參數(shù)，讓學(xué)生在課堂上聽完理論知識后馬上進行實例設(shè)計課堂演練。在工程案例設(shè)計過程中，并不設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)答案，而是由學(xué)生根據(jù)各種實際工況條件及設(shè)計要求來具體分析及設(shè)計。通過這種方式，學(xué)生可對每堂課的重要知識點有更深刻的認(rèn)識。且與實際圖紙設(shè)計相結(jié)合的鍛煉過程使學(xué)生所學(xué)與工程實際更加緊密地聯(lián)系在一起，從而達到提高學(xué)生工程實際問題解決能力的目標(biāo)。

（二）工程任務(wù)引導(dǎo)型教學(xué)探索

互換性與技術(shù)測量是一門內(nèi)容涵蓋面較廣的課程，各章節(jié)的知識點相互獨立性較高。因此，學(xué)生在課程學(xué)習(xí)的過程中很難對課程的各章節(jié)知識進行有機融合。針對上述教學(xué)問題，筆者進行了工程任務(wù)引導(dǎo)型課堂教學(xué)改革。通過布置一項較難的工程實際設(shè)計作業(yè)，將課程所學(xué)知識點從第一堂課到最后一堂課全部囊括于此設(shè)計作業(yè)中，從而讓學(xué)生帶著任務(wù)和問題來學(xué)習(xí)每一堂課。在每一堂課結(jié)束后，學(xué)生能即時總結(jié)自己的學(xué)習(xí)成果和解開心中的困惑，并通過及時完成設(shè)計作業(yè)中相應(yīng)任務(wù)的方法，達到理論學(xué)習(xí)與工程實際設(shè)計相聯(lián)系的效果。實踐證明，通過引入工程實際設(shè)計作業(yè)的方法，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性明顯提高，對各章節(jié)的知識點記憶顯著加深，學(xué)習(xí)興趣也明顯增強。

四、課程實驗教學(xué)改革

實驗教學(xué)是人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，對學(xué)生工程實際能力與創(chuàng)新能力的提高有關(guān)鍵的作用?；Q性與技術(shù)測量課程的實驗教學(xué)環(huán)節(jié)較難設(shè)計，在實驗設(shè)計中往往過于理論化，存在較多的問題。在實驗教學(xué)內(nèi)容中，傳統(tǒng)、經(jīng)典的實驗內(nèi)容較多，比如量塊的使用、游標(biāo)卡尺的使用等[2]。實驗內(nèi)容聯(lián)系工程實際應(yīng)用的實驗很少;培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的實驗少;且實驗的內(nèi)容存在單一化、綜合性差等缺陷。為了提高本課程實驗教學(xué)的質(zhì)量，筆者從工程應(yīng)用角度進行探索，對課程的實驗內(nèi)容進行了改革。

互換性與技術(shù)測量課程要求學(xué)生能夠通過實驗熟練掌握實用的工程測量技術(shù)，能夠有效地評估零部件尺寸精度、幾何精度及表面粗糙度等各項設(shè)計精度[3]。學(xué)生通過實驗環(huán)節(jié)，能對本課程的綜合應(yīng)用有較深刻的體會，從而提高工程創(chuàng)新設(shè)計能力。筆者結(jié)合教學(xué)實際，探索了車輛工程專業(yè)的實驗教學(xué)內(nèi)容改革，針對專業(yè)的特點，設(shè)計了利用三坐標(biāo)測量機進行汽車車身輪廓度等公差項目測量的實驗。車輛工程專業(yè)本科應(yīng)用型人才在就業(yè)后經(jīng)常用到三坐標(biāo)測量機，而大學(xué)中普遍缺少對本科生開展這類高精度測量設(shè)備的教學(xué)課程，不能很好地滿足社會對人才的需求。實驗中通過采用三坐標(biāo)測量機對汽車車身公差項目的直接測量，學(xué)生學(xué)會了三坐標(biāo)測量機的測量原理及其基本的操作方法。在實驗過程中，每一個學(xué)生參與操作，并獲取測量數(shù)據(jù)（見圖1），再對測量數(shù)據(jù)進行擬合分析，掌握了將課程所學(xué)知識運用于工程實際情況的方法。整個實驗過程中，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣較強，動手測量的積極性很高。

五、課程考核方法改革

互換性與技術(shù)測量課程的傳統(tǒng)考核方法較注重基礎(chǔ)理論知識的考核，形式上主要采用閉卷方式。新工科背景下本課程考核方法有必要進行改革創(chuàng)新。筆者將課程傳統(tǒng)的知識點考試考核方法轉(zhuǎn)化為工程設(shè)計作業(yè)、實驗和考試三種形式綜合考核的方法，并采取考核中特別注重平時上課表現(xiàn)、作業(yè)情況和實驗報告完成情況的方式，使學(xué)生重視平時學(xué)習(xí)。在期末考試中，試卷命題時減少客觀題的分值，增加主觀題的比重，提升對學(xué)生創(chuàng)新能力的要求。改革后的考核方式起到了督促學(xué)生加強日常學(xué)習(xí)，促使學(xué)生提升本課程工程應(yīng)用能力的效果。

六、結(jié)束語

本文探索了在新工科背景下應(yīng)用型本科專業(yè)的互換性與技術(shù)測量課程的教學(xué)改革，通過課程教學(xué)內(nèi)容改革、課程教學(xué)方法創(chuàng)新、課程實驗教學(xué)改革和課程考核方法改革多方面共同切入，把課程體系變得更合理，更適合應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)。通過引入工程思維的方法，加強課程實踐環(huán)節(jié)，使學(xué)生能夠理論聯(lián)系實際，提高了實踐能力和創(chuàng)新能力，為應(yīng)用型創(chuàng)新型人才培養(yǎng)打下了堅實基礎(chǔ)。本文中課程的教學(xué)改革探索有助于提高本課程的教學(xué)質(zhì)量，增強學(xué)生學(xué)習(xí)主動性，同時也對新工科背景下其他工科專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革具有一定借鑒意義。

【參考文獻】

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[2]王東生.應(yīng)用型本科“互換性與技術(shù)測量”課程建設(shè)及教學(xué)改革實踐[J].新鄉(xiāng)學(xué)院學(xué)報，2013（01）：71-73.

[3]楊沿平.機械精度設(shè)計與檢測技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2017.