基于《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》課程的學(xué)生創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力培養(yǎng)研究

1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在的問題

隨著教育創(chuàng)新改革向縱深的發(fā)展，如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力成為教育教學(xué)工作的重中之重。不斷提高和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，是與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的要求相適應(yīng)的，是與新技術(shù)革命的興起，以及對(duì)人才培養(yǎng)的要求相適應(yīng)的。它既是素質(zhì)教育的要求和客觀條件的產(chǎn)物，又是人們認(rèn)識(shí)深化的必然結(jié)果。2l世紀(jì)人才培養(yǎng)突出綜合能力的培養(yǎng)。隨著教學(xué)改革的深入，教學(xué)逐步從以理論為中心轉(zhuǎn)為以實(shí)踐為中心，從以教師為主體轉(zhuǎn)為以學(xué)生為主體，從知識(shí)本位轉(zhuǎn)向能力本位。通過(guò)教學(xué)模式創(chuàng)新，在教與學(xué)的過(guò)程中，堅(jiān)持以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生成功學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí)。21世紀(jì)，是科技創(chuàng)新的世紀(jì)。隨著科學(xué)技術(shù)日新月異、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，大力提高大學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力已成為各國(guó)教育教學(xué)改革的熱點(diǎn)問題，歐美一些發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力進(jìn)行了深入的研究。面對(duì)科技創(chuàng)新教育，國(guó)內(nèi)外在創(chuàng)新教育理念、新思路等方面都進(jìn)行了不斷的探索和研究[1～6]，為科技創(chuàng)新教育在大學(xué)校園蓬勃發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。

《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》是機(jī)械類專業(yè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，它涵蓋機(jī)制、機(jī)電、材料成型與控制等專業(yè)。這門課程綜合性強(qiáng)，實(shí)用性強(qiáng)，是設(shè)計(jì)機(jī)械零、部件必不可少的基礎(chǔ)。而機(jī)械零、部件幾何參數(shù)的精度對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要性，使得這門課程本身具有標(biāo)準(zhǔn)多、術(shù)語(yǔ)多、概念抽象的特點(diǎn)。傳統(tǒng)的教學(xué)模式側(cè)重對(duì)學(xué)生知識(shí)的灌輸，認(rèn)知性內(nèi)容多、創(chuàng)造性內(nèi)容少，其結(jié)果是學(xué)生養(yǎng)成了被動(dòng)性、應(yīng)試式學(xué)習(xí)習(xí)慣，創(chuàng)新意識(shí)不強(qiáng)，實(shí)踐能力弱，針對(duì)這一現(xiàn)狀，嘗試作如下的改革。

2 改革新思路

《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》課程的理論性和實(shí)踐性強(qiáng)，知識(shí)持續(xù)利用率高，標(biāo)準(zhǔn)更新快，是聯(lián)系設(shè)計(jì)類課程與制造類課程的紐帶，是從基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)過(guò)渡到專業(yè)課學(xué)習(xí)的橋梁。但是，這門課程在教學(xué)過(guò)程中往往達(dá)不到預(yù)期的效果，學(xué)生對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中的“填鴨式”教學(xué)表現(xiàn)出興趣不足，理解不深，而以理論知識(shí)教學(xué)為主使得學(xué)生運(yùn)用知識(shí)的能力不足。因此，本文重點(diǎn)從教學(xué)模式、創(chuàng)新性氛圍的營(yíng)造和改革創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)體系三個(gè)方面對(duì)《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》課程改革作出以下探索。

2.1 改革教學(xué)模式

(1)成立創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)班。

每年從相關(guān)專業(yè)選出1個(gè)班，實(shí)行單獨(dú)授課，按單獨(dú)制定的培養(yǎng)方案進(jìn)行培養(yǎng)，通過(guò)該實(shí)驗(yàn)班的培養(yǎng)評(píng)價(jià)新的教學(xué)方法的有效性。

(2)改革教學(xué)方法。

從學(xué)生對(duì)本課程相關(guān)知識(shí)的應(yīng)用來(lái)看，《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》教學(xué)效果不是很理想。很多學(xué)生在后期的課程設(shè)計(jì)時(shí)明顯表現(xiàn)出了此門課程知識(shí)和理解的欠缺，如圖1，據(jù)調(diào)查，很多學(xué)生在識(shí)圖時(shí)，竟不能正確解釋圖中紅圈標(biāo)出部分的公差含義，反映了學(xué)生本課程基礎(chǔ)知識(shí)的不扎實(shí)。那么如何提高教學(xué)質(zhì)量？針對(duì)《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》課程標(biāo)準(zhǔn)多、術(shù)語(yǔ)多、概念抽象的特點(diǎn)，采用案例式教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)，增加學(xué)生的興趣，例如在給學(xué)生講解基軸制的選擇原則“在同一基本尺寸的軸上裝配幾個(gè)不同配合的零件時(shí)，采用基軸制”時(shí)，應(yīng)舉出案例(如圖2)，并多向?qū)W生提出問題，如:為什么連桿與活塞銷的配合采用間隙配合而活塞與活塞銷的配合采用過(guò)度配合？為什么不全部采用間隙或全部采用過(guò)度配合？通過(guò)這種方式鼓勵(lì)和刺激學(xué)生的思考及想象，盡量讓學(xué)生參與到課堂中來(lái)，而不是一味的聽講。此外，緒論課是學(xué)生構(gòu)建本課程知識(shí)體系和建立感性認(rèn)識(shí)的重要教學(xué)部分，教師應(yīng)加強(qiáng)緒論知識(shí)的講解，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。

(3)改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。

《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》是一門實(shí)用性較強(qiáng)的課程，因此，實(shí)踐環(huán)節(jié)在課程的低位顯得甚為重要。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法受主、客觀原因影響，實(shí)踐教學(xué)觀念落后，重理論、輕實(shí)踐的情形突出，理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)脫節(jié);實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要內(nèi)容陳舊，簡(jiǎn)單性實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、演示性實(shí)驗(yàn)多，而綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)少;從實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡綌?shù)據(jù)結(jié)果研究，學(xué)生都按教師的引領(lǐng)在同一條路上走完全程，基本處于被動(dòng)地位，學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性受到一定程度的壓抑，阻礙創(chuàng)造性思維能力的進(jìn)一步發(fā)展。針對(duì)這一現(xiàn)狀，需要打破傳統(tǒng)教學(xué)方法，形成一個(gè)以教帶學(xué)，以學(xué)促教，全程交互的新型教學(xué)方式。通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)教育的揚(yáng)棄、探索和構(gòu)建一種新的、切實(shí)可行的教學(xué)方式、并在實(shí)踐中不斷完善。改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法還應(yīng)包括開發(fā)綜合性實(shí)驗(yàn)和增加設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生運(yùn)用有關(guān)幾何量，檢測(cè)的知識(shí)，對(duì)典型零件(如箱體類、齒輪類零件)的尺寸、精度等方面要求，進(jìn)行全面綜合檢測(cè)，它對(duì)提升學(xué)生研究和處理實(shí)際工程難題的能力將起到積極的促進(jìn)作用。通過(guò)督促學(xué)生做好預(yù)習(xí)工作和教師引導(dǎo)，使學(xué)生盡量掌握基本實(shí)驗(yàn)方法、基本技能和實(shí)驗(yàn)的基本理論。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、實(shí)際操作能力，引導(dǎo)學(xué)生形成創(chuàng)新、鉆研探索的科學(xué)態(tài)度。

(4)增加實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)。

將《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》課程上所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到課程設(shè)計(jì)上，增加識(shí)讀加工工件零件圖、裝配圖上公差配合的教學(xué)實(shí)訓(xùn)以鞏固課堂所學(xué)知識(shí)并鍛煉綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。例如，首先將學(xué)生分組，然后針對(duì)軸類零件，盤類零件，箱體類零件在不同工況下工作時(shí)，尺寸精度、形位精度要求出不同的題目，防止不同組的學(xué)生之間互相抄襲，最后采用抽簽的形式抽取題目。學(xué)生完成零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后，經(jīng)過(guò)查閱有關(guān)資料確定其精度，完成給定機(jī)構(gòu)上主要配合部位的配合類別選擇、形位公差及粗糙度選擇，選擇和應(yīng)用普通、專用計(jì)量具以及不光滑極限量規(guī)檢測(cè)工件的實(shí)踐活動(dòng)，對(duì)設(shè)計(jì)的零件設(shè)定公差項(xiàng)目、選用公差數(shù)值，再對(duì)這些公差進(jìn)行檢測(cè)，最后設(shè)計(jì)專用量規(guī)。通過(guò)探索這種實(shí)踐性的教學(xué)環(huán)境，觀察學(xué)生實(shí)踐能力及創(chuàng)新能力的變化。

(5)編寫新的實(shí)驗(yàn)教材。

針對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，實(shí)驗(yàn)類型單一、方法死板、對(duì)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)不夠等問題，實(shí)驗(yàn)教材應(yīng)增加設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，以教育學(xué)生綜合設(shè)計(jì)與創(chuàng)新能力為目的進(jìn)行編寫。教材內(nèi)容以驗(yàn)證型、基本技能型實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，開發(fā)綜合型和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，編寫實(shí)訓(xùn)教材。

2.2 營(yíng)造創(chuàng)新性的氛圍

本研究從探索影響創(chuàng)新型人才成長(zhǎng)的教育“環(huán)境”因素入手，以實(shí)驗(yàn)班為試點(diǎn)，從實(shí)驗(yàn)班學(xué)生一年級(jí)開始就進(jìn)課題組、實(shí)驗(yàn)室開展科研訓(xùn)練及實(shí)踐能力培養(yǎng);運(yùn)用在《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》課程的知識(shí)，以“挑戰(zhàn)杯”等國(guó)家級(jí)、省級(jí)科技競(jìng)賽為龍頭，以本科創(chuàng)新設(shè)計(jì)等校級(jí)科技競(jìng)賽為重點(diǎn)，體察科學(xué)的奧秘，提升研究的興趣、培養(yǎng)科研創(chuàng)新及實(shí)踐能力。

2.3 改革創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)體系

考試是教學(xué)整個(gè)過(guò)程的最后一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)該門課程掌握好壞的標(biāo)準(zhǔn)，以《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》課程為試點(diǎn)，探索并建立一套評(píng)價(jià)學(xué)生創(chuàng)新能力的體系是一種有效的激勵(lì)方法。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》課程培養(yǎng)模式的探索與實(shí)踐，其中的經(jīng)驗(yàn)和有效的方法可以在全校其他課程中間逐步推廣，從而提高學(xué)校的人才培養(yǎng)水平和學(xué)生的綜合素質(zhì)，該課題的研究成果應(yīng)用到學(xué)生的培養(yǎng)中將會(huì)結(jié)出累累碩果，畢業(yè)生將以“作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)、基礎(chǔ)扎實(shí)、實(shí)踐能力及創(chuàng)新精神強(qiáng)”的特點(diǎn)，受到社會(huì)的歡迎。

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