基于成果導(dǎo)向的《互換性與技術(shù)測(cè)量》課程教學(xué)改革研究

王肖英

基于成果導(dǎo)向的《互換性與技術(shù)測(cè)量》課程教學(xué)改革研究

王肖英

（山東華宇工學(xué)院，山東 德州 253000）

《互換性與技術(shù)測(cè)量》是本科機(jī)械類專業(yè)的專業(yè)必修課程，針對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)精度設(shè)計(jì)理解不系統(tǒng)及互換性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)際應(yīng)用能力普遍較弱等問(wèn)題，結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，以成果導(dǎo)向的教育理念為指導(dǎo)，對(duì)《互換性與技術(shù)測(cè)量》課程的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及課程評(píng)價(jià)體系進(jìn)行改革，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性及對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力，達(dá)到實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目的。

互換性與技術(shù)測(cè)量；成果導(dǎo)向；教學(xué)改革

前言

成果導(dǎo)向理念即OBE（Outcome Based Education）理念是工程教育認(rèn)證的核心理念，目前我國(guó)進(jìn)行工程教育專業(yè)認(rèn)證也是以此進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。成果導(dǎo)向是以畢業(yè)要求為出發(fā)點(diǎn)設(shè)置課程及教學(xué)目的[1]，進(jìn)而確定教學(xué)內(nèi)容及開展教學(xué)。

機(jī)械類專業(yè)學(xué)生的就業(yè)方向主要是在機(jī)械相關(guān)行業(yè)的各領(lǐng)域從事機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝編制及產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)等工作。《互換性與技術(shù)測(cè)量》是本科機(jī)械類專業(yè)的專業(yè)必修課程，開設(shè)本課程旨在為滿足學(xué)生在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)（精度設(shè)計(jì)）、工藝編制、產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)與分析等崗位的任職要求而提供基礎(chǔ)的知識(shí)和能力。本課程是聯(lián)系基礎(chǔ)課和專業(yè)課的橋梁和紐帶，在人才培養(yǎng)畢業(yè)要求的目標(biāo)支撐中占有重要地位。

1 課程教學(xué)目標(biāo)分析

依照車輛工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案中的畢業(yè)要求設(shè)置課程教學(xué)目標(biāo)，如圖1所示，在課程目標(biāo)的設(shè)置上體現(xiàn)運(yùn)用專業(yè)知識(shí)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

圖1 課程目標(biāo)與畢業(yè)要求

車輛工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案中的培養(yǎng)學(xué)生產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)要求學(xué)生應(yīng)具備產(chǎn)品精度設(shè)計(jì)和產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)及分析的能力，據(jù)此可確定本課程的教學(xué)目標(biāo)。

掌握基本知識(shí)：能正確闡述互換性、尺寸精度設(shè)計(jì)、幾何精度設(shè)計(jì)、表面粗糙度的基本概念，熟練掌握孔、軸常用及優(yōu)先配合、幾何公差項(xiàng)目、表面粗糙度評(píng)定參數(shù)及測(cè)量等工程相關(guān)知識(shí)。

具備設(shè)計(jì)與分析能力：根據(jù)汽車及零件的功能要求進(jìn)行精度設(shè)計(jì)、根據(jù)零件技術(shù)要求制定合理的檢測(cè)方案，并對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析。

具有高素質(zhì)：?jiǎn)l(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維與創(chuàng)新意識(shí)；培養(yǎng)學(xué)生愛崗敬業(yè)、團(tuán)結(jié)協(xié)作、吃苦耐勞的職業(yè)精神；培養(yǎng)學(xué)生“一絲不茍，精益求精”的職業(yè)素養(yǎng)。

2 課堂教學(xué)現(xiàn)存在的問(wèn)題

2.1 學(xué)生對(duì)精度設(shè)計(jì)與互換性標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)際應(yīng)用能力普遍較弱

《互換性與技術(shù)測(cè)量》課程主要內(nèi)容為三項(xiàng)基本精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)、典型零件的互換性。內(nèi)容比較抽象，涉及的術(shù)語(yǔ)和概念較多，且本課程注重對(duì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的貫徹和應(yīng)用，涉及到的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)較多，學(xué)生學(xué)習(xí)和應(yīng)用中易出現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)混淆、考慮問(wèn)題不全面等現(xiàn)象。

學(xué)生對(duì)精度設(shè)計(jì)與互換性標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)際應(yīng)用能力普遍較弱。在后續(xù)的專業(yè)課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)中，不知道如何正確的運(yùn)用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行精度設(shè)計(jì)；圖樣標(biāo)注五花八門、漏洞百出，或者照葫蘆畫瓢，知其然不知其所以然。造成這種狀況的一個(gè)重要原因是課程教學(xué)內(nèi)容缺乏應(yīng)用性實(shí)踐環(huán)節(jié)，學(xué)習(xí)內(nèi)容沒(méi)有通過(guò)相應(yīng)實(shí)踐環(huán)節(jié)消化、鞏固。即使安排實(shí)驗(yàn)課，由于設(shè)置的實(shí)驗(yàn)多為驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用能力也得不到必要的訓(xùn)練。

課程改革中以培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力為主線，圍繞生產(chǎn)實(shí)際中的三項(xiàng)基本精度的設(shè)計(jì)與檢測(cè)重構(gòu)了教學(xué)內(nèi)容體系，改變傳統(tǒng)教學(xué)中單一講解各類公差知識(shí)點(diǎn)與檢測(cè)方法，學(xué)生知識(shí)掌握不系統(tǒng)、不會(huì)應(yīng)用的問(wèn)題。

2.2 教學(xué)過(guò)程中以教師為主，學(xué)生缺乏主動(dòng)學(xué)習(xí)的意識(shí)和機(jī)會(huì)

傳統(tǒng)的教學(xué)以教師講授為主，學(xué)生課堂參與度較低，課堂互動(dòng)也較少，教學(xué)方法、教學(xué)手段落后，課堂講的過(guò)多、過(guò)細(xì)、缺乏新意，沒(méi)給學(xué)生留出充分的思考時(shí)間，再加上這門課名詞術(shù)語(yǔ)定義多、原則規(guī)定多、學(xué)生感到乏味，學(xué)習(xí)興趣不高。故學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解不深、不系統(tǒng)，對(duì)知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用能力較差。課程改革中采用成果導(dǎo)向任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式。從實(shí)際工作角度出發(fā)，設(shè)置精度設(shè)計(jì)及其檢測(cè)的具體任務(wù)，同時(shí)加大過(guò)程考核的比重，提高學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)力。

3 學(xué)生學(xué)情分析

3.1 學(xué)生具備的知識(shí)基礎(chǔ)及學(xué)習(xí)中可能遇到的問(wèn)題

該課程一般安排在第三學(xué)期或第四學(xué)期，學(xué)習(xí)本課程之前學(xué)生已經(jīng)具備機(jī)械圖樣的識(shí)讀和標(biāo)注能力，為本課程可提供公差方面的知識(shí)基礎(chǔ)。根據(jù)以往的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)及學(xué)生反饋情況，對(duì)學(xué)生在本課程的學(xué)習(xí)中可能遇到的問(wèn)題進(jìn)行綜合分析，在精度設(shè)計(jì)理論的學(xué)習(xí)方面可能會(huì)出現(xiàn)知識(shí)不系統(tǒng)、分析不全面等問(wèn)題。同時(shí)在學(xué)時(shí)逐漸縮減的情況下，因自主學(xué)習(xí)能力缺乏，學(xué)習(xí)效率較低，學(xué)習(xí)任務(wù)無(wú)法完成。

3.2 教學(xué)對(duì)策

通過(guò)對(duì)學(xué)生基本情況的分析，可知學(xué)生已經(jīng)具備了學(xué)習(xí)本課程的知識(shí)基礎(chǔ)，但是需要進(jìn)一步加深對(duì)精度理論的學(xué)習(xí)和理解，增加實(shí)踐的機(jī)會(huì)，同時(shí)需要掌握科學(xué)有效的學(xué)習(xí)方法，提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力和自身的學(xué)習(xí)效率。

4 基于成果導(dǎo)向的課程改革設(shè)計(jì)

在課堂改革過(guò)程中貫徹學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)的理念。以標(biāo)準(zhǔn)化和計(jì)量學(xué)的基本理論為基礎(chǔ)，以生產(chǎn)中的各類制件（包括零、部件和整機(jī)）的幾何參數(shù)為研究對(duì)象，研究制件的精度理論、精度控制規(guī)范及其技術(shù)實(shí)現(xiàn)[2]；利用現(xiàn)代信息技術(shù)，以“碎片化”形式按照知識(shí)點(diǎn)對(duì)教學(xué)內(nèi)容重構(gòu)和設(shè)計(jì)，組織高效教學(xué)活動(dòng)以促進(jìn)學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成；多環(huán)節(jié)考查評(píng)價(jià)，促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)。

4.1 教學(xué)內(nèi)容改革

教學(xué)內(nèi)容充分體現(xiàn)對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力，以“零件精度設(shè)計(jì)、零件檢測(cè)方案設(shè)計(jì)、檢測(cè)數(shù)據(jù)處理”等核心能力為陣點(diǎn)，以減速器軸系部件、液壓元件等為載體整合教學(xué)內(nèi)容，按照從簡(jiǎn)到繁設(shè)計(jì)了七個(gè)項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目對(duì)應(yīng)整合續(xù)化的課程內(nèi)容，如表1所示。部分項(xiàng)目設(shè)置設(shè)計(jì)檢測(cè)裝置等具有創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度的課后拓展訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜問(wèn)題的綜合能力。

在項(xiàng)目設(shè)置中，根據(jù)學(xué)生學(xué)情設(shè)計(jì)不同的備選任務(wù)，例如，以一級(jí)減速器從動(dòng)軸零件（綜合）為載體。設(shè)定不同的功能要求，學(xué)生分組對(duì)尺寸、配合、幾何精度、表面精度進(jìn)行分析設(shè)計(jì)（包括軸承連接及鍵連接部分）。結(jié)合我校實(shí)訓(xùn)設(shè)備自行加工除所設(shè)計(jì)的零件，并制定合理的檢測(cè)方案實(shí)施檢測(cè)。每個(gè)項(xiàng)目設(shè)置遵循“圖紙精度識(shí)讀、精度設(shè)計(jì)、誤差檢測(cè)分析”的認(rèn)知順序執(zhí)行。使學(xué)生在完成課程的學(xué)習(xí)后具有根據(jù)零部件功能的需要進(jìn)行各項(xiàng)精度設(shè)計(jì)和檢測(cè)的能力。同時(shí)，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，增加學(xué)生自行設(shè)計(jì)相應(yīng)檢測(cè)裝置的內(nèi)容，注重學(xué)生創(chuàng)新能力以及綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)，讓各個(gè)層次的學(xué)生都能體驗(yàn)一定的學(xué)習(xí)挑戰(zhàn)，增強(qiáng)學(xué)生經(jīng)過(guò)刻苦學(xué)習(xí)收獲能力和素質(zhì)提高的成就感。在課程內(nèi)容上突破教材傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容束縛，適當(dāng)上調(diào)課程內(nèi)容的廣度和深度，緊跟學(xué)科發(fā)展，加入光柵、超聲等檢測(cè)知識(shí)。

表1 《互換性與技術(shù)測(cè)量》工作任務(wù)

序號(hào)任務(wù)名稱涉及主要知識(shí)點(diǎn) 1減速器傳動(dòng)軸與齒輪配合尺寸精度設(shè)計(jì)極限與配合、尺寸標(biāo)注 2光滑極限量規(guī)設(shè)計(jì)（φ35H8孔用塞規(guī)）尺寸公差、幾何公差、表面粗糙度、圖紙繪制標(biāo)注 3三位四通換向法配合精度設(shè)計(jì)尺寸公差、幾何公差選擇、公差原則、表面粗糙度、圖紙繪制標(biāo)注 4滾動(dòng)軸承結(jié)合的精度設(shè)計(jì)尺寸公差、幾何公差、表面粗糙度、滾動(dòng)軸承的公差與配合、技術(shù)參數(shù)標(biāo)注 5平鍵、花鍵的鍵連接精度設(shè)計(jì)尺寸公差、幾何公差、表面粗糙度、平鍵和花鍵的公差與配合、技術(shù)參數(shù)標(biāo)注 6一級(jí)減速器的圓柱齒輪精度設(shè)計(jì)尺寸公差、幾何公差、表面粗糙度、圓柱齒輪的公差、技術(shù)參數(shù)標(biāo)注 7減速器從動(dòng)軸的精度設(shè)計(jì)及檢測(cè)（綜合）尺寸公差、幾何公差、表面粗糙度、滾動(dòng)軸承公差與配合、平鍵和花鍵的公差與配合、零件圖繪制、技術(shù)參數(shù)標(biāo)注

同時(shí)在課程內(nèi)容改革中加入課程思政元素，以培養(yǎng)學(xué)生精益求精、持續(xù)專注、開拓創(chuàng)新的工匠精神為課程思政建設(shè)的方向和重點(diǎn)，旨在培養(yǎng)學(xué)生在機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中精益求精、一絲不茍的職業(yè)精神；在工作中遵規(guī)守矩的職業(yè)道德和遵紀(jì)守法的意識(shí)；在分析問(wèn)題的過(guò)程中利用唯物主義辯證法分析和解決生產(chǎn)問(wèn)題的思路，幫助學(xué)生樹立正確的人生觀、世界觀和價(jià)值觀；培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的工作態(tài)度。逐漸實(shí)現(xiàn)專業(yè)教育和思政教育的有機(jī)融合，實(shí)現(xiàn)知識(shí)、能力和素質(zhì)培養(yǎng)的有效統(tǒng)一。

4.2 教學(xué)方法改革

在教學(xué)過(guò)程中，突出“以能力為本位，以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)”的教學(xué)理念，注重培養(yǎng)學(xué)生可持續(xù)發(fā)展能力。加強(qiáng)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)，按照“課下預(yù)習(xí)-課前小測(cè)-課中翻轉(zhuǎn)-課后拓展+階段性成果匯報(bào)”的思路進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)施。充分利用信息化教學(xué)手段，借助于學(xué)習(xí)通平臺(tái)進(jìn)行線上線下教學(xué)，延長(zhǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間，提高學(xué)習(xí)效果。嘗試采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方式，學(xué)生利用課下預(yù)習(xí)，課前5～10分鐘的時(shí)間進(jìn)行小測(cè)，對(duì)于較簡(jiǎn)單、較系統(tǒng)的知識(shí)點(diǎn)采用分組學(xué)習(xí)，上臺(tái)講解等多種形式，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

知識(shí)自主“灌輸”：課前教師通過(guò)學(xué)習(xí)平臺(tái)將課上所能用的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)和發(fā)布，學(xué)生利用課余時(shí)間自主完成學(xué)習(xí)，可以通過(guò)通過(guò)思維導(dǎo)圖、列表等形式進(jìn)行知識(shí)綜合和知識(shí)的延伸，為課上的學(xué)習(xí)與課堂互動(dòng)做好基本的知識(shí)儲(chǔ)備。

課中知識(shí)應(yīng)用：首先教師下發(fā)并明確任務(wù)（例如三位四通換向法活塞與缸筒的配合精度的設(shè)計(jì)與檢測(cè)）；而后學(xué)生分小組討論，運(yùn)用掌握的知識(shí)確定解決方案并進(jìn)行分享，師生共同比較分析確定較為合理的方案；根據(jù)方案進(jìn)行任務(wù)實(shí)施（設(shè)計(jì)尺寸精度、圓柱度及精度、公差原則、表面粗糙度、制定檢測(cè)方案并實(shí)施、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析與評(píng)定等）。根據(jù)不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容以小組為單位采用TBL（基于團(tuán)隊(duì)進(jìn)行學(xué)習(xí)）翻轉(zhuǎn)課堂、角色扮演的模式進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)，同時(shí)在精度設(shè)計(jì)和檢測(cè)過(guò)程中注重培養(yǎng)學(xué)生精益求精、一絲不茍的職業(yè)精神，明確作為一個(gè)設(shè)計(jì)師或質(zhì)量檢測(cè)人員應(yīng)具備的基本的職業(yè)素養(yǎng)。

課后提升：完成學(xué)習(xí)任務(wù)后學(xué)生及時(shí)總結(jié)和反思，并完成階段性成果。同時(shí)布置挑戰(zhàn)性任務(wù)，例如結(jié)合前沿知識(shí)自行設(shè)計(jì)檢測(cè)裝置、布置包含設(shè)計(jì)—加工—檢測(cè)多環(huán)節(jié)的綜合性項(xiàng)目等，注重學(xué)習(xí)結(jié)果的探究性和個(gè)性化。

4.3 課程評(píng)價(jià)體系改革

隨著課程改革的深入進(jìn)行，教學(xué)理念實(shí)現(xiàn)由“以教師教為主”向“以學(xué)生學(xué)為主”的轉(zhuǎn)變，教學(xué)效果應(yīng)以學(xué)生的綜合能力作為重要的衡量指標(biāo)，因此，需要從考核內(nèi)容、考核方法及考核主體等多個(gè)角度進(jìn)行綜合衡量[3]。

考核內(nèi)容注重知識(shí)、能力、素質(zhì)三方面的綜合評(píng)價(jià)。在知識(shí)考核方面，以線上或線下的方式開展階段性測(cè)驗(yàn)，考察學(xué)生對(duì)于知識(shí)體系中關(guān)鍵部分的掌握程度。能力考核是過(guò)程性評(píng)價(jià)的主要內(nèi)容，也是整個(gè)課程考核的重點(diǎn)部分。在具體實(shí)施時(shí)，選擇作業(yè)、任務(wù)報(bào)告等多種形式考察學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的綜合能力。素質(zhì)考核主要從自主學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、溝通交流能力以及創(chuàng)新能力等方面進(jìn)行考察。結(jié)合課程特點(diǎn)，構(gòu)建貫穿課前、課中、課后三階段全過(guò)程的考核模式。課程采用“在線學(xué)習(xí)檢測(cè)+課堂表現(xiàn)（翻轉(zhuǎn)課堂）+階段性成果+實(shí)驗(yàn)+期末考核”的方法開展考核工作。強(qiáng)化學(xué)生在考核評(píng)價(jià)中的作用才是真正確立學(xué)生的主體地位。學(xué)生自評(píng)和小組互評(píng)的存在，有助于學(xué)生之間相互促進(jìn)，不僅可以幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題，調(diào)整學(xué)習(xí)的策略，改進(jìn)學(xué)習(xí)的方法，還能幫助教師全面了解每一個(gè)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的表現(xiàn)，有助于教師完成整個(gè)班級(jí)的測(cè)評(píng)。

5 結(jié)語(yǔ)

成果導(dǎo)向的教學(xué)理念促進(jìn)了任課教師由“以教師教為中心”向“以學(xué)生學(xué)為中心”教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變[4]，更加突出培

養(yǎng)學(xué)生的批判性思維、合作探究和問(wèn)題解決能力，促進(jìn)了由“注重知識(shí)目標(biāo)”向“更加關(guān)注學(xué)生知識(shí)應(yīng)用能力及綜合素養(yǎng)提升”教育理念的轉(zhuǎn)變。

[1] 王建彬,王介石,江本赤.工程教育認(rèn)證OBE理念在互換性課程教學(xué)中的實(shí)踐與探索——以安徽工程大學(xué)為例[J].宜春學(xué)院學(xué)報(bào),2019,41(12):117-119+122.

[2] 王鵬,苗磊,余亮.基于OBE理念的互換性與技術(shù)測(cè)量課程教學(xué)改革[J].遼寧科技學(xué)院學(xué)報(bào),2020,22(02):47-48+43.

[3] 劉冰,肖楊.基于成果導(dǎo)向的《能源化工》課程改革[J].化工設(shè)計(jì)通訊,2021,47(08):128-129.

[4] 路芳,劉愛軍,孫書蕾,等.基于OBE理念的互換性與測(cè)量技術(shù)課程教學(xué)改革研究[J].當(dāng)代教育實(shí)踐與教學(xué)研究,2019(14):66-67.

Research on Teaching Reform ofBased on Achievement Orientation

WANG Xiaoying

( Shandong Huayu Institute of Technology, Shandong Dezhou 253000 )

is a compulsory course for mechanical majors,in view of the students' weak practical application ability of precision design and interchangeability standards, combined with the learning basis of students and guided by the achievement oriented educational concept, the teaching objectives, teaching contents, teaching methods and curriculum evaluation system ofare reformed,to improve students' learning enthusiasm and application ability of knowledge.

Interchangeability and technical measurement; Result oriented; Reform in education

A

1671-7988(2021)22-171-04

G30

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1671-7988(2021)22-171-04

CLC NO.: G30

王肖英（1984—），女，碩士研究生，副教授，就職于山東華宇工學(xué)院，主要研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)制造?；痦?xiàng)目：山東華宇工學(xué)院《互換性與技術(shù)測(cè)量》一流課程建設(shè)項(xiàng)目（魯華宇院政字[2020]87號(hào)）；山東華宇工學(xué)院《互換性與技術(shù)測(cè)量》課堂教學(xué)改革試點(diǎn)課程項(xiàng)目（2021KG-03）。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2021.022.044