面向新工科專業(yè)的《互換性與測(cè)量技術(shù)》混合式教學(xué)探索與實(shí)踐研究

摘 要：隨著新工科背景下高等教育改革的深化，傳統(tǒng)教學(xué)模式已難以滿足培養(yǎng)創(chuàng)新型工程人才的需求?！痘Q性與測(cè)量技術(shù)》作為機(jī)械類專業(yè)的重要課程，理論與實(shí)踐并重。通過線上線下結(jié)合的混合式教學(xué)模式，不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也提升了其動(dòng)手能力。本文探討了基于新工科背景的《互換性與測(cè)量技術(shù)》課程混合式教學(xué)的探索與實(shí)踐，重點(diǎn)分析了線上學(xué)習(xí)模塊、線下實(shí)踐環(huán)節(jié)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)機(jī)制、課程思政融入及課程評(píng)價(jià)方式，并結(jié)合教學(xué)案例展示了教學(xué)改革取得的成果和特色。

關(guān)鍵詞：新工科 混合式教學(xué) 互換性與測(cè)量技術(shù) 課程改革 課程評(píng)價(jià)

1 緒論

隨著全球產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷升級(jí)和技術(shù)革新，傳統(tǒng)工科教育的模式正面臨前所未有的挑戰(zhàn)。新工科建設(shè)的提出，呼應(yīng)了社會(huì)對(duì)復(fù)合型、創(chuàng)新型工程技術(shù)人才的強(qiáng)烈需求[1-2]。這一背景下，工科教育必須進(jìn)行深度改革，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。

《互換性與測(cè)量技術(shù)》作為機(jī)械類專業(yè)的核心基礎(chǔ)課，涉及精度設(shè)計(jì)、幾何測(cè)量等復(fù)雜內(nèi)容，具有很強(qiáng)的理論性與實(shí)踐性[3]。然而，傳統(tǒng)的教學(xué)模式已無法適應(yīng)新工科對(duì)人才培養(yǎng)的要求。為此，本文探索線上線下混合式教學(xué)模式的應(yīng)用，通過線上資源的靈活學(xué)習(xí)與線下互動(dòng)實(shí)踐的深度結(jié)合，構(gòu)建一種更具互動(dòng)性和參與度的教學(xué)新模式，幫助學(xué)生更好地掌握理論知識(shí)并提升實(shí)踐能力。

2 《互換性與測(cè)量技術(shù)》的課程定位

《互換性與測(cè)量技術(shù)》是一門基礎(chǔ)性強(qiáng)的機(jī)械類專業(yè)課程，主要涵蓋尺寸精度設(shè)計(jì)、幾何精度測(cè)量、表面質(zhì)量檢測(cè)等內(nèi)容。這些知識(shí)不僅應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造，還廣泛用于產(chǎn)品質(zhì)量控制等領(lǐng)域。課程目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生具備精度設(shè)計(jì)、測(cè)量?jī)x器使用、測(cè)量數(shù)據(jù)處理等能力，同時(shí)使其掌握國家相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，為后續(xù)的機(jī)械設(shè)計(jì)及實(shí)踐類課程奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

課程的專業(yè)性、技術(shù)性較高，涉及大量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、符號(hào)及公式，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐能力均有較高要求。尤其是在實(shí)踐環(huán)節(jié)中，學(xué)生不僅要理解理論，還需通過動(dòng)手操作測(cè)量?jī)x器、處理復(fù)雜數(shù)據(jù)。這些特點(diǎn)決定了課程改革必須圍繞理論與實(shí)踐的緊密結(jié)合進(jìn)行，以達(dá)到培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目的，具體改革思路如圖1所示。

3 線上線下混合式教學(xué)的改革思路及方法

混合式教學(xué)模式為傳統(tǒng)課堂提供了全新的教學(xué)手段，特別適合像《互換性與測(cè)量技術(shù)》這樣既需要理論傳授又強(qiáng)調(diào)實(shí)踐操作的課程?；谛鹿た埔?，本課程的混合式教學(xué)改革主要從以下幾方面展開。

3.1 線上學(xué)習(xí)模塊建設(shè)

線上學(xué)習(xí)模塊是混合式教學(xué)的重要組成部分，借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提供靈活的學(xué)習(xí)方式。為了保證學(xué)生能夠隨時(shí)隨地進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，課程依托在線學(xué)習(xí)平臺(tái)，提供了豐富的學(xué)習(xí)資源，包括錄制的視頻講解、在線測(cè)試、電子教材等。

教學(xué)視頻：針對(duì)課程的每一章節(jié)，教師錄制了簡(jiǎn)短的教學(xué)視頻，幫助學(xué)生隨時(shí)回顧和學(xué)習(xí)關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)。視頻內(nèi)容緊扣教學(xué)大綱，涵蓋了尺寸公差、幾何誤差、表面粗糙度測(cè)量等多個(gè)重要知識(shí)模塊。

在線測(cè)試與討論：每個(gè)章節(jié)結(jié)束后，學(xué)生需要完成在線測(cè)試，確保對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握。平臺(tái)還提供了討論區(qū)，鼓勵(lì)學(xué)生自主提出問題，教師在線解答，促進(jìn)了師生互動(dòng)與知識(shí)共享。

數(shù)據(jù)追蹤與反饋：平臺(tái)具備實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)功能，教師可以通過數(shù)據(jù)查看學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、作業(yè)提交情況和測(cè)試成績(jī)，針對(duì)學(xué)生普遍存在的問題進(jìn)行個(gè)性化指導(dǎo)。例如，某章節(jié)中若多數(shù)學(xué)生在精度設(shè)計(jì)方面得分較低，教師會(huì)在下節(jié)課前針對(duì)這一問題進(jìn)行重點(diǎn)講解。

3.2 線下學(xué)習(xí)模塊建設(shè)

線下課堂仍然是混合式教學(xué)的重要組成部分。課堂互動(dòng)在《互換性與測(cè)量技術(shù)》課程的教學(xué)中起到了關(guān)鍵作用，它不僅幫助教師及時(shí)了解學(xué)生的知識(shí)掌握情況，還增強(qiáng)了學(xué)生的課堂參與感，使學(xué)習(xí)更加主動(dòng)和深刻。為了讓學(xué)生真正理解復(fù)雜的機(jī)械設(shè)計(jì)和測(cè)量技術(shù)，教師通過多種互動(dòng)方式推動(dòng)課堂討論和學(xué)習(xí)。

提問與引導(dǎo)：課堂上，教師經(jīng)常通過有針對(duì)性的提問，幫助學(xué)生回顧線上學(xué)習(xí)的內(nèi)容，同時(shí)引導(dǎo)他們思考問題的關(guān)鍵。例如，當(dāng)討論機(jī)械零件的公差設(shè)計(jì)時(shí)，教師會(huì)提出一系列問題，如“如何根據(jù)不同使用條件選擇合適的公差等級(jí)？”通過這些引導(dǎo)性問題，學(xué)生不僅能夠更好地復(fù)習(xí)之前的學(xué)習(xí)內(nèi)容，還能進(jìn)一步理解機(jī)械設(shè)計(jì)中的精度要求。

案例分析：為了讓學(xué)生更好地理解課程中的復(fù)雜概念，教師通常會(huì)結(jié)合實(shí)際的工程案例進(jìn)行分析。這種案例分析不僅讓學(xué)生將所學(xué)理論與實(shí)際工作需求結(jié)合起來，還培養(yǎng)了學(xué)生的工程思維。教師會(huì)邀請(qǐng)學(xué)生參與討論，提出自己的看法和解決方案，從而促進(jìn)更深入地理解。

課堂討論與小組合作：為提高課堂互動(dòng)的多樣性，教師還會(huì)安排學(xué)生進(jìn)行小組討論和合作學(xué)習(xí)。在討論過程中，學(xué)生不僅能夠相互分享觀點(diǎn)，還可以在小組中模擬實(shí)際工程中的決策過程，鍛煉團(tuán)隊(duì)合作能力。教師則在一旁進(jìn)行引導(dǎo)，觀察學(xué)生的討論進(jìn)展，并在必要時(shí)進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充和點(diǎn)撥。

3.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊建設(shè)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是機(jī)械類課程不可或缺的組成部分，在《互換性與測(cè)量技術(shù)》課程中尤為重要。通過實(shí)驗(yàn)課程，學(xué)生可以將課堂所學(xué)的理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際操作中，培養(yǎng)他們的實(shí)踐動(dòng)手能力以及解決問題的能力。

多樣化的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：實(shí)驗(yàn)課程涵蓋了多個(gè)重要領(lǐng)域，學(xué)生通過一系列精心設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，逐步掌握精密測(cè)量的技術(shù)。例如，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目包括：零件誤差測(cè)量、幾何精度檢測(cè)、表面粗糙度檢測(cè)。通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能夠深入理解不同工藝對(duì)表面質(zhì)量的影響，并能準(zhǔn)確分析測(cè)量數(shù)據(jù)。

實(shí)踐操作與問題解決：每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置都要求學(xué)生能夠?qū)⒄n堂上的理論知識(shí)與實(shí)驗(yàn)操作結(jié)合起來。在實(shí)際測(cè)量過程中，學(xué)生不僅需要按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作，還需要獨(dú)立分析數(shù)據(jù)并解決測(cè)量中的問題。這種實(shí)踐與理論結(jié)合的過程，幫助學(xué)生提升了獨(dú)立解決問題的能力。

實(shí)驗(yàn)報(bào)告與反思：每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)生需要撰寫詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，總結(jié)實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)處理方法及測(cè)量結(jié)果分析。在報(bào)告中，學(xué)生不僅要展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果，還要反思自己在實(shí)驗(yàn)中的問題與改進(jìn)方法。這種反思性學(xué)習(xí)進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐技能，并幫助他們積累了實(shí)驗(yàn)操作中的經(jīng)驗(yàn)。

即時(shí)指導(dǎo)與反饋：每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開始前，教師會(huì)先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮筒襟E的講解，并示范實(shí)驗(yàn)操作。實(shí)驗(yàn)中，教師則通過觀察學(xué)生的操作，隨時(shí)糾正學(xué)生可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤，并解答學(xué)生在操作中遇到的困難。這種即時(shí)反饋使得學(xué)生能夠及時(shí)改正錯(cuò)誤，確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

實(shí)驗(yàn)安全與儀器維護(hù)：實(shí)驗(yàn)課程強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)室安全和儀器維護(hù)的重要性。學(xué)生不僅需要了解如何正確使用精密儀器，還要學(xué)習(xí)如何在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后進(jìn)行儀器的清潔與保養(yǎng)，確保設(shè)備的長(zhǎng)久使用。這種培養(yǎng)讓學(xué)生在實(shí)際工作中能夠正確使用設(shè)備，并形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展，不僅使學(xué)生具備了測(cè)量技術(shù)的實(shí)際操作能力，還為他們未來的職業(yè)生涯打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過多次實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫，學(xué)生逐漸形成了獨(dú)立分析、思考問題的能力，能夠在未來的工作中應(yīng)對(duì)更復(fù)雜的工程問題。

3.4 課程思政融入

思政教育是新工科課程改革的核心之一，教師需在專業(yè)課程中融入價(jià)值觀教育，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)與責(zé)任感。

工匠精神的傳遞：課程通過案例分析和實(shí)際操作，強(qiáng)調(diào)工匠精神和精益求精的態(tài)度。例如，在講解高精度測(cè)量時(shí)，教師通過展示某一大型機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)的精密制造過程，引導(dǎo)學(xué)生思考如何將精益求精的態(tài)度應(yīng)用于自己的學(xué)習(xí)和未來的工作中。

職業(yè)道德與責(zé)任感：在涉及測(cè)量精度和質(zhì)量控制的環(huán)節(jié)中，教師引入職業(yè)道德和責(zé)任意識(shí)的討論，例如，如何在生產(chǎn)過程中確保質(zhì)量控制的準(zhǔn)確性，避免因測(cè)量失誤而產(chǎn)生的安全隱患。

3.5 課程評(píng)價(jià)

為了更加科學(xué)、全面地評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，課程采用了過程性評(píng)價(jià)與終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式。

過程性評(píng)價(jià)：包括學(xué)生的線上學(xué)習(xí)參與度、實(shí)驗(yàn)操作表現(xiàn)、課堂參與情況及完成任務(wù)的情況。學(xué)生在線上的學(xué)習(xí)時(shí)間、測(cè)試成績(jī)、作業(yè)提交情況等都會(huì)被平臺(tái)記錄，作為平時(shí)成績(jī)的重要組成部分。過程性評(píng)價(jià)的目的在于確保學(xué)生持續(xù)參與學(xué)習(xí)而不是僅僅在期末突擊復(fù)習(xí)。

終結(jié)性評(píng)價(jià)：期末考試主要考查學(xué)生對(duì)整個(gè)課程知識(shí)的綜合應(yīng)用能力，考試內(nèi)容不僅限于理論知識(shí)的背誦，還包括對(duì)實(shí)際問題的分析和解決。試題設(shè)計(jì)上強(qiáng)調(diào)實(shí)際應(yīng)用，如通過給定零件的規(guī)格和要求，要求學(xué)生設(shè)計(jì)測(cè)量方案并進(jìn)行誤差分析。

4 線上線下混合式教學(xué)改革成果

4.1 跟蹤統(tǒng)計(jì)學(xué)生線上學(xué)習(xí)情況

通過線上學(xué)習(xí)平臺(tái)，教師可以輕松跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，查看學(xué)生觀看教學(xué)視頻、完成測(cè)驗(yàn)的情況。通過這些數(shù)據(jù)，教師能夠識(shí)別出哪些學(xué)生在學(xué)習(xí)中存在困難，從而針對(duì)性地進(jìn)行個(gè)別輔導(dǎo)或調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。

4.2 穩(wěn)步提升教師教學(xué)水平

混合式教學(xué)模式的實(shí)施為教師提供了更廣泛的教學(xué)反饋渠道。教師通過線上平臺(tái)的數(shù)據(jù)分析，可以了解學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，及時(shí)調(diào)整教學(xué)方法。與此同時(shí)，通過使用多樣化的教學(xué)工具，教師在課程設(shè)計(jì)和教學(xué)內(nèi)容上也變得更加靈活。線上與線下相結(jié)合的教學(xué)手段促使教師不斷改進(jìn)教學(xué)策略，提升了教學(xué)質(zhì)量和效率。

4.3 教師在線教學(xué)情況分析

線上教學(xué)的數(shù)據(jù)反饋系統(tǒng)為教師提供了更多與學(xué)生互動(dòng)的機(jī)會(huì)，教師可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和測(cè)試成績(jī)，及時(shí)調(diào)整線上和線下課程的節(jié)奏。

5 教學(xué)特色

5.1 線上線下結(jié)合，靈活高效

學(xué)生可以靈活安排線上學(xué)習(xí)時(shí)間，線下課堂則通過討論和實(shí)踐進(jìn)一步鞏固所學(xué)知識(shí)。這種模式使學(xué)生能夠在時(shí)間上更加自由，同時(shí)也能更好地參與課堂活動(dòng)。

5.2 多維任務(wù)驅(qū)動(dòng)，強(qiáng)化實(shí)踐能力

項(xiàng)目制學(xué)習(xí)和階段性任務(wù)的設(shè)計(jì)有效提升了學(xué)生的實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。學(xué)生通過解決實(shí)際問題，將理論知識(shí)應(yīng)用于真實(shí)場(chǎng)景中。

5.3 多元化評(píng)價(jià)，關(guān)注全過程

評(píng)價(jià)體系從單一的期末考試拓展為對(duì)學(xué)生整個(gè)學(xué)習(xí)過程的考量，確保學(xué)生在每個(gè)階段都能積極參與、逐步提高。

6 結(jié)語

本文基于《互換性與測(cè)量技術(shù)》課程的特點(diǎn)，探索了線上線下混合式教學(xué)模式在新工科背景下的應(yīng)用與實(shí)踐。通過線上學(xué)習(xí)資源的靈活性和線下實(shí)踐教學(xué)的深度結(jié)合，學(xué)生在理論與實(shí)踐兩方面的能力得到了顯著提升。教學(xué)改革的成果表明，混合式教學(xué)模式不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，還提升了教師的教學(xué)水平。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，混合式教學(xué)將為更多課程的教學(xué)改革提供參考，進(jìn)一步促進(jìn)新工科人才的培養(yǎng)。

基金項(xiàng)目：安徽科技學(xué)院校級(jí)質(zhì)量工程項(xiàng)目“《互換性與測(cè)量技術(shù)》線上線下混合式課程”（Xj2023022）；安徽科技學(xué)院校級(jí)質(zhì)量工程項(xiàng)目“基于OBE理念的新工科類專業(yè)學(xué)生綜合能力提升模式的探索與實(shí)踐”（Xj2023185）；安徽科技學(xué)院校級(jí)質(zhì)量工程項(xiàng)目“教學(xué)名師師范課堂（互換性與測(cè)量技術(shù)）”（編號(hào)：Xj2024134）。

參考文獻(xiàn)：

[1]龔嬋媛，卞翔，袁明新.“線上+線下”混合式金課建設(shè)探索實(shí)踐—以互換性與測(cè)量技術(shù)課程為例[J].大學(xué)教育，2022（12）：65-67+112.

[2]鄒祥宇，衛(wèi)學(xué)玲，包維維，等.互換性與技術(shù)測(cè)量課程思政教學(xué)實(shí)踐[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2023（5）：112-113+119.

[3]李坤淑，李傳紅，孫召瑞，等.線上線下結(jié)合的混合課程思政體系的構(gòu)建與實(shí)施—基于《互換性與測(cè)量技術(shù)》[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2022，43（24）：251-253.