以學(xué)生為中心的互換性與測量技術(shù)課程教學(xué)改革及探索

陳 華

（深圳技術(shù)大學(xué)中德智能制造學(xué)院，廣東 深圳 518118）

0 引言

高等工程教育是高等教育中極為重要的環(huán)節(jié)。持續(xù)深化工程教育體系改革、努力建設(shè)工程教育強(qiáng)國，對服務(wù)和支撐國家制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級意義重大?；Q性與測量技術(shù)，部分高校也稱為機(jī)械精度設(shè)計與檢測，是高等工科院校機(jī)械類和近機(jī)類專業(yè)的核心基礎(chǔ)課，其內(nèi)容涵蓋了實現(xiàn)互換性生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域和計量學(xué)領(lǐng)域的有關(guān)知識，涉及機(jī)械相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計、制造、質(zhì)量控制等諸多方面，是聯(lián)系設(shè)計類課程和制造類課程的紐帶，是從基礎(chǔ)課向?qū)I(yè)課過度的橋梁。通過課堂理論學(xué)習(xí)、課后作業(yè)練習(xí)、課外文獻(xiàn)閱讀、實驗室測量實驗驗證等環(huán)節(jié)，學(xué)生應(yīng)熟練掌握標(biāo)準(zhǔn)公差、基本偏差、幾何公差、表面結(jié)構(gòu)、誤差測量及數(shù)據(jù)處理、尺寸鏈、常用件標(biāo)準(zhǔn)件的互換性與檢測，以及常用測量儀器的測量原理和操作方法，為以后從事機(jī)械專業(yè)相關(guān)技術(shù)工作打下堅實的基礎(chǔ)。但長期在傳統(tǒng)大學(xué)教育理念和教學(xué)方式的影響下，互換性與測量技術(shù)課程的教學(xué)存在著知識點過于理論化，師生互動少，教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法不能順應(yīng)新工科背景和新產(chǎn)業(yè)新技術(shù)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、知識點煩瑣抽象、實驗設(shè)備陳舊、學(xué)習(xí)興趣不高等問題[1]。從學(xué)生的成績，以及在后續(xù)的其他專業(yè)課和畢業(yè)設(shè)計中對所學(xué)知識點的應(yīng)用情況亦可以看出，現(xiàn)行的教學(xué)效果并不理想[2]。如何引導(dǎo)和激發(fā)學(xué)生的求知欲望，使之能夠自愿、自主、自發(fā)地投入到該課程學(xué)習(xí)中，提升教學(xué)質(zhì)量，一直是教學(xué)老師們共同探討的問題。結(jié)合深圳技術(shù)大學(xué)的教學(xué)實際，筆者在互換性與測量技術(shù)課程實踐中探索了面向課堂，以學(xué)生為中心的教學(xué)改革，為新工科背景下的應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)提供借鑒參考。

1 改革的必要性

1.1 適應(yīng)新形勢下高等工程教育改革和人才培養(yǎng)的需要

黨的十八大明確提出了科技創(chuàng)新是提高社會生產(chǎn)力和綜合國力的戰(zhàn)略支撐。走中國特色自主創(chuàng)新道路、實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，迫切需要高等工科院校加快工程教育改革創(chuàng)新，培養(yǎng)適合當(dāng)前國家重大戰(zhàn)略的工程技術(shù)人才。隨著新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新模式、新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，如何更新傳統(tǒng)的知識體系以適應(yīng)新經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，如何更好地培養(yǎng)復(fù)合型、創(chuàng)新型人才，是教學(xué)改革面臨的首要任務(wù)[3]?；Q性與測量技術(shù)是我校中德智能制造學(xué)院的專業(yè)必修課，共4學(xué)分，包括理論授課2學(xué)分、課內(nèi)實驗1學(xué)分、課外自習(xí)實踐1學(xué)分。2學(xué)分的理論課內(nèi)容需要把握好“講”與“不講”的尺度，既要保證完整的知識框架，又不能面面俱到，留更多的“空白”給學(xué)生，以培養(yǎng)其自主學(xué)習(xí)的能力；同時，要充分開發(fā)利用好1學(xué)分的實驗課和1學(xué)分的課外實踐課，讓課內(nèi)外實踐深度融合，理論和實踐有機(jī)統(tǒng)一，有目的地引導(dǎo)培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力。

1.2 適應(yīng)打造“金課”和提高自主學(xué)習(xí)能力的需要

2018年9月，教育部針對我國高等教育課堂建設(shè)和管理中存在的突出問題和薄弱環(huán)節(jié)，提出高校要打造金課、淘汰水課。在教學(xué)過程中合理提升學(xué)業(yè)挑戰(zhàn)度、增加課程難度、拓展課程深度，切實提高課程教學(xué)質(zhì)量[4]。我校也在本科人才培養(yǎng)規(guī)劃強(qiáng)調(diào)要培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，提高團(tuán)隊協(xié)作和解決工程問題的能力，提升創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識。如何打造具有技術(shù)應(yīng)用型大學(xué)特點的金課，直擊教學(xué)痛點，充分調(diào)動學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，同時保證專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)順利完成，成為各門相關(guān)課程急需解決的問題?；Q性與測量技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容多為枯燥理論，面對00后本科生──“移動數(shù)字時代居民”，需要結(jié)合現(xiàn)代化的教學(xué)手段，將枯燥的理論知識點與鮮活的工業(yè)設(shè)計測量案例有機(jī)融合，使學(xué)生帶著問題去學(xué)習(xí)，引導(dǎo)和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和欲望，在“做中學(xué)”，實現(xiàn)高質(zhì)量教學(xué)和實踐，使學(xué)生能夠自愿、自主、自發(fā)地投入到互換性與測量技術(shù)的課程學(xué)習(xí)中。

1.3 適應(yīng)我校技術(shù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)規(guī)劃的需要

緊密對接粵港澳大灣區(qū)的產(chǎn)業(yè)需求設(shè)置學(xué)科專業(yè)、采取教授負(fù)責(zé)制培養(yǎng)模式、積極學(xué)習(xí)借鑒世界一流應(yīng)用技術(shù)大學(xué)人才培養(yǎng)模式、課程體系等、堅持產(chǎn)教融合，深度開展校企合作是深圳技術(shù)大學(xué)本科高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的辦學(xué)特色和實施規(guī)劃，目的在于提升學(xué)生的工程實踐能力、創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)意識，拓寬專業(yè)口徑，擴(kuò)大學(xué)生選擇專業(yè)和職業(yè)的自由度，服務(wù)深圳和珠三角地區(qū)高端制造業(yè)。互換性與測量技術(shù)課程采取“以學(xué)生為中心”的教學(xué)方法、理論與實踐教學(xué)的有效結(jié)合，正適應(yīng)了我校人才培養(yǎng)規(guī)劃的需要。

2 以學(xué)生為中心的改革探索

本節(jié)將從理論教學(xué)、實驗教學(xué)、實踐教學(xué)以及課程評價體系四個方面，探索和實踐互換性與測量技術(shù)課程的教學(xué)改革。

2.1 理論教學(xué)改革：學(xué)生成為課堂的中心，激發(fā)主動學(xué)習(xí)

在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，提出適合我校目前師生狀況的互換性與測量技術(shù)理論教學(xué)內(nèi)容和形式，將實現(xiàn)理論教學(xué)改革作為基本目標(biāo)，結(jié)合實踐教學(xué)內(nèi)容和進(jìn)度，合理安排教學(xué)時間規(guī)劃，掌握整體教學(xué)節(jié)奏。在講授重點知識點基礎(chǔ)上，以小組討論、課堂測驗、團(tuán)隊答辯等多種形式驅(qū)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)，參與到課堂教與學(xué)當(dāng)中來。授課模式由“填鴨式”轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生主講，小組學(xué)生之間有“思想火花”。此外，適當(dāng)開發(fā)和選擇在線教學(xué)工具和資源，選定適宜的MOOC課程作為學(xué)生課后自主學(xué)習(xí)的資源，規(guī)劃“雨課堂”或“學(xué)習(xí)通”在課題教學(xué)的作用，并豐富該在線教學(xué)平臺的共享資源庫。

2.2 實驗教學(xué)改革：開設(shè)創(chuàng)新實驗，提升創(chuàng)新能力

為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，要突破傳統(tǒng)實操實驗內(nèi)容陳舊的現(xiàn)狀，深度挖掘?qū)嶒灩δ芎蜐摿?，增加實操實驗的深度和難度。實驗設(shè)備配置緊扣珠三角產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，如電子測高儀、二次元影像儀等。在此基礎(chǔ)上，通過巧妙的設(shè)計，可將一些驗證性實驗轉(zhuǎn)變?yōu)榫C合性設(shè)計實驗。積極申請學(xué)校自制儀器項目，并邀請學(xué)生參與研制，以此鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力。創(chuàng)新需要廣闊的視野，為此，與其他專業(yè)課教師合作，在學(xué)院范圍內(nèi)搜集有趣有用的測量儀器，開發(fā)展示性實驗。對于像三坐標(biāo)這類功能強(qiáng)大、精度極高的貴重設(shè)備，則安排先在機(jī)房仿真編程，然后在教師一對一指導(dǎo)下進(jìn)行上機(jī)操作。這些創(chuàng)新舉措，既開闊了學(xué)生視野，又提高了測量儀器的利用率。

2.3 實踐教學(xué)改革：微型課程設(shè)計和案例教學(xué)，提升自主學(xué)習(xí)能力

由于借鑒了歐洲大學(xué)課程體系，本門課并未設(shè)立獨立的課程設(shè)計，但可以利用已有的課內(nèi)實踐和課外實踐學(xué)分做小型化的課程設(shè)計及案例教學(xué)訓(xùn)練。為此，以課外實踐1學(xué)分為主，搭建微型課程設(shè)計環(huán)境，課程選題要結(jié)合課程大綱和培養(yǎng)目標(biāo)，在理論教學(xué)的恰當(dāng)時間擬定題目，以分組的形式，按照由淺入深步進(jìn)式進(jìn)行，旨在有限的課時內(nèi)鍛煉學(xué)生的自主設(shè)計和團(tuán)隊協(xié)作的能力。另外，為加強(qiáng)學(xué)生對重要知識點的理解，以案例教學(xué)的形式，讓學(xué)生自主選擇知識點，針對選題進(jìn)行文獻(xiàn)查閱、比較分析，最終以團(tuán)隊答辯的形式來展示成果，進(jìn)行形成性評價考核。

2.4 課程評價體系改革：構(gòu)建系統(tǒng)性評價體系

總成績由教學(xué)的各個環(huán)節(jié)組成，主要包括平時課堂測驗、小組討論、案例教學(xué)、微型課程設(shè)計、實操實驗（含傳統(tǒng)試驗和開放性創(chuàng)新實驗）、考勤以及期末考核。而對于學(xué)生作為主角并有較大發(fā)揮空間的小組討論、案例教學(xué)、微型課程設(shè)計環(huán)節(jié)，除了加大其在總成績中的比重外，還需提出詳細(xì)的評分細(xì)則，以便學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中有法可依，且能有效區(qū)分學(xué)生付出的努力程度。課程總成績不以最終的期末考試作為唯一考核指標(biāo)，考核貫穿整個課程學(xué)習(xí)階段，有利于學(xué)生保持源源不斷的學(xué)習(xí)動力，不搞期末突擊復(fù)習(xí)，成績不僅反映學(xué)生對知識的掌握水平，更能夠反映出學(xué)生學(xué)習(xí)全過程的努力程度。

通過以上改革，能較大程度上調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，將學(xué)生被動聽課的沉默模式轉(zhuǎn)換為學(xué)生為中心的主動學(xué)習(xí)模式，極大滿足學(xué)生的成就感和求知欲，有利于提高教學(xué)質(zhì)量，實現(xiàn)教學(xué)和實踐的有機(jī)統(tǒng)一。

3 結(jié)語

根據(jù)對互換性與測量技術(shù)課程教學(xué)現(xiàn)狀的分析，從理論教學(xué)、實驗教學(xué)、實踐教學(xué)和課程評價體系四個方面，探索對該課程的改革。以學(xué)生為中心，充分調(diào)動他們的求知欲，積極主動參與到理論和實踐學(xué)習(xí)中來，是提高教學(xué)質(zhì)量的有效途徑。作為新時代教師，應(yīng)當(dāng)緊跟時代步伐，緊扣時代脈搏，不斷更新教育理念，學(xué)習(xí)新的教學(xué)方法，才能培養(yǎng)出適應(yīng)時代需求的新型人才。