大類招生下“互換性與測量技術(shù)”教學(xué)改革與探索

劉銀萍，肖 萍，劉克毅，王 夢，李進(jìn)韜

(新疆工程學(xué)院，830023，新疆烏魯木齊）

根據(jù)教育部發(fā)布的《教育部關(guān)于深化本科教育教學(xué)改革全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的意見》，各高校為提升課程建設(shè)質(zhì)量，加強(qiáng)專業(yè)建設(shè)，以經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和學(xué)生職業(yè)生涯發(fā)展需求為導(dǎo)向，紛紛進(jìn)行“大類招生，分流培養(yǎng)”的人才培養(yǎng)模式改革[1]?！按箢愓猩?，分流培養(yǎng)”是指高校只按照學(xué)科大類不按具體專業(yè)進(jìn)行招生，在學(xué)生進(jìn)校后分兩個(gè)階段進(jìn)行培養(yǎng)，第一階段按大類進(jìn)行通識教育，課程設(shè)置相同，第二階段在學(xué)生自主選擇專業(yè)的基礎(chǔ)上，分專業(yè)進(jìn)行培養(yǎng)直到完成培養(yǎng)目標(biāo)[2]?；Q性與測量技術(shù)課程是新疆工程學(xué)院機(jī)械類專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課，將互換性生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化與計(jì)量學(xué)相關(guān)知識結(jié)合，是機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械制造的理論基礎(chǔ)，是從基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)過渡到專業(yè)課學(xué)習(xí)的橋梁[3-4]。如何適應(yīng)大類招生培養(yǎng)模式，進(jìn)行該課程的教學(xué)，是本課程改革的重點(diǎn)。

1 “大類招生，分流培養(yǎng)”（以下簡稱大類招生）模式的特點(diǎn)

大類招生改變了傳統(tǒng)的教育模式，把“通識教育”作為改革基礎(chǔ)，跨二級學(xué)科門類，按專業(yè)大類進(jìn)行人才培養(yǎng)，有助于培養(yǎng)厚基礎(chǔ)、寬口徑、強(qiáng)能力、高素質(zhì)的綜合型人才，符合高校本科人才培養(yǎng)發(fā)展方向[5]。高校進(jìn)行大類招生，先按照專業(yè)大類對學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng)，完成通識課程和基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)后，依據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)成績、興趣、就業(yè)意向等因素在專業(yè)大類范圍中進(jìn)行專業(yè)分流培養(yǎng)，不僅可以提高生源質(zhì)量，促進(jìn)專業(yè)建設(shè)，促使學(xué)校優(yōu)化整合教學(xué)資源[6]，實(shí)現(xiàn)不同學(xué)科之間的良性競爭，而且可以提升教學(xué)質(zhì)量、核心競爭力[7]。實(shí)行大類招生在大一大二進(jìn)行大類培養(yǎng)，可以使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中明確自己喜歡的專業(yè)方向，并向著這個(gè)方向去努力，從而在大三選擇自己喜歡的專業(yè)。通過對多學(xué)科交叉融合的通識知識的學(xué)習(xí)，能夠促進(jìn)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，并且擴(kuò)寬學(xué)生的就業(yè)方向，使學(xué)生在就業(yè)選擇上有更多的可能性。大類招生培養(yǎng)模式是未來高等院校發(fā)展的趨勢[8]。

2 互換性與測量技術(shù)課程教學(xué)中存在的問題

互換性與測量技術(shù)課程教學(xué)共計(jì)32 課時(shí)，其中包含理論26 課時(shí)、實(shí)驗(yàn)6 課時(shí)。該課程主要包含幾何量精度設(shè)計(jì)與誤差檢測兩大塊內(nèi)容，教學(xué)過程主要以講授為主。該課程綜合性較強(qiáng)，與機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械制造、機(jī)械制圖等課程的內(nèi)容相互關(guān)聯(lián)，涉及的專業(yè)術(shù)語、概念較多并且語句較抽象，學(xué)生通常難以理解。該課程的內(nèi)容多而雜，但是課時(shí)有限，教師在教授過程中只能著重講解比較重要的理論知識，沒有充足的時(shí)間講解較多的應(yīng)用實(shí)例及帶領(lǐng)學(xué)生做練習(xí)。由于存在一定難度，學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)興趣不大，應(yīng)用性也較差。從機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)和學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)可以看出，設(shè)計(jì)圖紙涉及的粗糙度、形位公差的相關(guān)標(biāo)注都存在較多錯(cuò)誤，基本上是同學(xué)之間互相參考相關(guān)數(shù)據(jù)，根本不懂得該如何設(shè)計(jì)相關(guān)的精度、形位公差等。

3 教學(xué)改革

3.1 改革教學(xué)內(nèi)容

新疆工程學(xué)院機(jī)械類專業(yè)中機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、材料成型與控制工程、機(jī)械電子工程3 個(gè)專業(yè)都需要學(xué)習(xí)互換性與測量技術(shù)這門課程。從培養(yǎng)目標(biāo)來看，機(jī)制專業(yè)的學(xué)生未來主要從事生產(chǎn)一線的機(jī)械設(shè)計(jì)制造、設(shè)備安裝與調(diào)試、維護(hù)管理、技術(shù)運(yùn)用與改造等工作，材料專業(yè)的學(xué)生主要從事材料成型裝備操作與管理、成型工藝的執(zhí)行與監(jiān)控、產(chǎn)品質(zhì)量檢測與分析、模具的制造裝配及調(diào)試等工作，機(jī)械電子專業(yè)學(xué)生主要從事機(jī)電設(shè)備的安裝與調(diào)試、操作與運(yùn)行、故障診斷與維修和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)等工作。在互換性與測量技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容上，作出如下改革。

（1）淡化專業(yè)界限，強(qiáng)化學(xué)科的交叉融合。教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該淡化機(jī)制、材料、機(jī)械電子專業(yè)之間的界限，強(qiáng)化各學(xué)科之間的交叉融合，使學(xué)生既掌握零件幾何公差標(biāo)準(zhǔn)、選用原則及檢測技術(shù)，又具備機(jī)械精度設(shè)計(jì)、技術(shù)測量的基本技能，為未來從事機(jī)械設(shè)計(jì)、設(shè)備安裝與調(diào)試、質(zhì)量控制、故障診斷與維修等相關(guān)工作打下理論基礎(chǔ)。

（2）整合優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合優(yōu)化，刪減與后續(xù)應(yīng)用無關(guān)的內(nèi)容，補(bǔ)充應(yīng)用較多的內(nèi)容。例如，刪減介紹尺寸公差、幾何公差和表面粗糙度構(gòu)成原理及光滑工件尺寸檢測的內(nèi)容[9]，增加零件的互換性相關(guān)內(nèi)容，可為后續(xù)的課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ)。

（3）課程內(nèi)容結(jié)合專業(yè)方向。課程的內(nèi)容要與機(jī)械類各專業(yè)方向相結(jié)合，應(yīng)涉及機(jī)械類各個(gè)專業(yè)所需的知識，讓學(xué)生掌握不同的專業(yè)方向未來研究的內(nèi)容具體是什么，使學(xué)生對各專業(yè)有一個(gè)初步的認(rèn)識，為后續(xù)的專業(yè)分流打好基礎(chǔ)。如根據(jù)專業(yè)的不同，機(jī)制和機(jī)械電子專業(yè)的學(xué)生需要掌握齒輪傳動(dòng)、滾動(dòng)軸承、鍵與花鍵的互換性等相關(guān)知識，而材料類專業(yè)的學(xué)生只需要以圓錐結(jié)合的互換性相關(guān)內(nèi)容為例對互換性的知識有一個(gè)簡單了解即可。

（4）教學(xué)內(nèi)容的安排要具有連貫性和完整性。在教學(xué)過程中，安排教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該按照由淺到深的順序，如對階梯軸精度的設(shè)計(jì)，可以按照尺寸精度、幾何精度、表面粗糙度、尺寸鏈、測量步驟進(jìn)行精度設(shè)計(jì)，讓學(xué)生掌握設(shè)計(jì)一個(gè)零件的完整過程。

（5）根據(jù)學(xué)生基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)不同類型的試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)要根據(jù)本校不同基礎(chǔ)的學(xué)生（主要包含漢班、雙語班、民班）分別設(shè)置驗(yàn)證性試驗(yàn)（如孔軸零件公差檢測）、綜合性試驗(yàn)（如齒輪的綜合測量）、探索性試驗(yàn)（如一級減速器主要零件的測量，學(xué)生自己設(shè)計(jì)測量方法，采用合適的測量工具進(jìn)行測量，并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫），提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，加強(qiáng)學(xué)生對理論知識的應(yīng)用。

3.2 教學(xué)方法的改革

（1）教學(xué)方法靈活多變?；Q性與測量技術(shù)這門課程內(nèi)容綜合性較強(qiáng)，學(xué)習(xí)該課程之前需要學(xué)生具備機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械制造、機(jī)械制圖的相關(guān)知識。新疆工程學(xué)院學(xué)生主要分為漢班、雙語班、民班，不同班級學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)相差較大，為了提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，本課程的教學(xué)方法應(yīng)該靈活多變，對于不同基礎(chǔ)的學(xué)生對應(yīng)不同難度的知識點(diǎn)，可以分別設(shè)計(jì)研究型、研討式、“剝竹筍”式、思維啟發(fā)式的教學(xué)方法。課上強(qiáng)化啟發(fā)、引導(dǎo)的過程，使學(xué)生更好地融入課堂學(xué)習(xí)。

（2）理論與實(shí)踐相結(jié)合。由于本課程的實(shí)踐性較強(qiáng)，課上應(yīng)把理論知識與實(shí)踐相結(jié)合，把多學(xué)科的背景、知識、工程實(shí)踐實(shí)例融合到課程教學(xué)中，采用動(dòng)畫、視頻或者實(shí)驗(yàn)演示的形式讓學(xué)生進(jìn)一步加深對抽象概念的理解。如圓柱度等幾何公差的定義比較抽象，學(xué)生通常難以理解，課上可以帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行圓柱度的測量，加深學(xué)生對定義的理解。

（3）線上線下混合式教學(xué)+小組學(xué)習(xí)。采用線上線下混合式教學(xué)的方法，有效地延長學(xué)生學(xué)習(xí)的時(shí)間。教學(xué)中可以充分利用學(xué)習(xí)通、雨課堂、釘釘?shù)染€上教學(xué)平臺，課前發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)，并提前將全班學(xué)生分為5～6個(gè)小組，并確定一個(gè)小組長，負(fù)責(zé)督促和監(jiān)督小組成員的任務(wù)完成情況。課前讓學(xué)生以小組的形式針對新的知識點(diǎn)進(jìn)行預(yù)習(xí)，課上教師隨機(jī)從小組中選擇一人作為小組代表進(jìn)行匯報(bào)（采用PPT 或者板書形式），小組代表的得分就是整個(gè)小組的得分，這種形式可以培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。對于一些難以理解的內(nèi)容，以小組為單位由學(xué)生課上提出，教師重點(diǎn)講解，這樣課上就可以有時(shí)間帶領(lǐng)學(xué)生多做一些練習(xí)，加深學(xué)生對理論知識的理解和應(yīng)用。課上互動(dòng)，采用小組討論的形式，以小組為單位回答問題，通過討論交流，促進(jìn)小組學(xué)生之間的相互學(xué)習(xí)。課后在教學(xué)平臺上發(fā)布作業(yè)，批改完成后，統(tǒng)計(jì)學(xué)生作業(yè)的正確率判斷其對相關(guān)知識點(diǎn)的掌握情況，下一次課對錯(cuò)誤率較高的題目進(jìn)行講解，鞏固有關(guān)知識點(diǎn)。

3.3 教學(xué)評價(jià)的改革

依托學(xué)習(xí)通、雨課堂、釘釘?shù)染€上教學(xué)平臺建立“考勤+課堂表現(xiàn)+作業(yè)+實(shí)驗(yàn)+考試” 全過程評價(jià)模式。其中：考勤成績可以根據(jù)學(xué)生在軟件上的簽到情況獲得；實(shí)驗(yàn)成績根據(jù)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的動(dòng)手能力、實(shí)驗(yàn)報(bào)告給出；課堂表現(xiàn)成績主要是根據(jù)小組課上匯報(bào)和回答問題的情況、學(xué)生在小組的貢獻(xiàn)情況，以小組評價(jià)、組內(nèi)互評和學(xué)生自評的形式得到。這種評價(jià)方式可以培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和同學(xué)之間的團(tuán)結(jié)協(xié)作精神。另外，在評價(jià)體系中，應(yīng)該合理降低期末考試成績所占比例，讓學(xué)生更加注重學(xué)習(xí)的過程，體會到學(xué)習(xí)知識的快樂，從而養(yǎng)成一種良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。評價(jià)過程如圖1 所示。

圖1 互換性與測量技術(shù)評價(jià)過程

4 結(jié)語

本文通過對大類招生培養(yǎng)模式特點(diǎn)的簡單介紹，分析了互換性與測量技術(shù)課程教學(xué)中存在的問題，針對機(jī)械類專業(yè)，提出了在教學(xué)內(nèi)容上實(shí)行淡化專業(yè)界限強(qiáng)化學(xué)科的交叉、整合優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、內(nèi)容結(jié)合專業(yè)方向、教學(xué)內(nèi)容的安排要連貫且完整、設(shè)計(jì)不同類型的試驗(yàn)等改革；在教學(xué)方法上實(shí)行教學(xué)方法靈活多變、理論與實(shí)踐相結(jié)合、采用線上線下混合式教學(xué)+小組學(xué)習(xí)等改革；在教學(xué)評價(jià)上采用“考勤+課堂表現(xiàn)+作業(yè)+實(shí)驗(yàn)+考試”全過程評價(jià)模式，課堂表現(xiàn)成績評定中融入小組評價(jià)、組內(nèi)互評和學(xué)生自評。教學(xué)改革提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及對理論知識的應(yīng)用能力，培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，為日后完成畢業(yè)設(shè)計(jì)及走上工作崗位打下了良好的基礎(chǔ)。