三坐標測量實訓教學教改研究*

杜媛英，尚長春，郝昱宇，楊宏亮，趙天鵬

(西安科技大學工程訓練中心，陜西西安710054)

1 引言

在競爭激烈的現代社會，高素質的人才應該具有較強的創新能力，工程實踐能力及扎實的理論基礎。因此如何培養懂技術，善組織管理，競爭力強的復合型人才是我國高等教育面臨的重要課題。

實驗教學是工科類高等教育的重要組成部分，它在復合應用型人才的培養中發揮著重要的作用。如何通過實訓教學培養和提高學生的實踐動手能力和技術創新能力，是高校不斷探索的重要課題。三坐標測量機作為近30年來發展起來的一種高效率的精密測量儀器，已經廣泛的用于機械制造、電子、汽車和航空航天等工業中，它可以進行零件和部件的尺寸、形狀及相互位置的檢測，因此，三坐標測量機也被較為廣泛的引入到實驗教學中。

合肥工業大學的高大軍，余曉芬根據三坐標測量機的基本結構、工作原理和測量實驗，闡述了三坐標測量機交互式虛擬實驗室的實現方法，包括三坐標測量機的三維建模、場景編排以及測量過程的交互式設計等內容，為高校課堂教學和實驗教學引入多媒體技術和網絡技術提供了一種新的嘗試;重慶理工大學的崔秀梅，李恭瓊結合重慶理工大學三坐標測量實驗室的實驗教學體驗，根據實驗室的具體特點，進行了三坐標相關實訓項目教學改革的嘗試，提出了實驗教學改革的基本方式和具體目標，探討了必要的開放措施來使學生提高自主學習的積極性;華東交通大學的張海、付偉提出了在互換性與技術測量實驗中引入三坐標測量機來改進教學內容的新方法，有效地提高了學生的實踐能力。

2 研究內容

西安科技大學工程訓練中心作為陜西省實驗教學示范中心，對開闊學生的視野，提高學生理論與實踐能力，培養學生的動手能力做出了重要貢獻。工程訓練中心的三坐標實驗室擁有海克斯INSPECTOR.06.08.06 三坐標測量機，作為先進的大精儀器設備實驗室，近年來開設了一些國內先進且與工程實踐緊密結合的實驗項目，在時間和空間上對學生開放進行了一些初步的嘗試，積累了一定的經驗，同時也發現了一些存在的問題。根據實驗室的具體特點，對三坐標實驗室的建設和教學進行嘗試性的改革，以此提高學生自主學習的積極性，是很有必要的。

本文以非機械專業2個班的學生及機械專業4個班的學生為研究對象開設相應的三坐標測量實驗項目，通過出勤，實驗預習，實驗操作，實驗數據處理及實驗報告等按比例綜合累加的辦法確定最終成績，最后對實驗結果進行分析研究，探討多層次實訓教學體系的可行性。

3 研究目標

1)研究三坐標實驗是否可以實現測控等相關理論知識的有效補充。在理論教學中，鮮有課程介紹過三坐標測量機，學生對測量、控制及儀器設備的原理和相關理論知識缺乏，因此通過三坐標實訓可以實現測控等相關理論知識的有效補充。

2)培養學生的實踐動手能力，充分發揮學生在課堂中的主體地位及主觀能動性。在三坐標實驗這個重要的實踐環節中，給學生動手操作儀器設備的機會，培養學生掌握實驗技能的能力。

3)培養學生的設計及創新能力。實踐教學環節中培養學生創新和綜合設計的實際能力，是我們在傳統的實驗教學中所欠缺的。對部分學有余力且對實驗有很大興趣的學生，提供一個相對復雜的實驗過程，以培養學生獨立思考和獨立解決問題的能力。

4)培養學生應用現有設備解決工程實際問題的能力。把工程實際中的一些零部件引入實訓過程中，培養學生獨立思考解決工程實際問題的能力。

4 研究方法

以非機械專業2個班的學生及機械專業4個班的學生為研究對象開設相應的實驗項目，以一個非機械專業和兩個機械專業的學生為一組，將這6個班的學生分為兩組。對其中一組的3個班學生進行多層次實驗項目教學，第一層次是基礎型實驗，即演示型實驗，在上課前要求學生認真預習并撰寫預習報告，教師在講解演示完成后指導學生完成操作，該層次主要針對非機械專業的本科生，抽取非機械專業的一個班學生進行實驗，第二層次為提高型實驗，即要求學生認真預習并撰寫報告，教師進行講解演示操作后，要求學生自主進行操作，提高型實驗主要針對機械類專業的學生，抽取機制專業的一個班學生進行實驗，第三層次是研究型實驗，學生自主預習，教師經過講解演示操作后，可以將工程實際中的零部件引入教學，讓學生進行自主學習和操作，研究型實驗主要針對學有余力且對實驗有較大興趣的機械專業類專業學生組成的一個班進行實驗;對另外一組的三個班學生(其中一個班為非機械專業，另外兩個班為機械專業)進行傳統實驗項目教學，即不要求學生預習，教師講解演示完成后指導學生操作完成實訓項目。最后采用出勤占10%，實驗預習報告占25%，實驗的正確操作及遇到問題時的課堂表現占45%，實驗數據處理占10%及實驗報告占10%進行綜合累加的辦法確定兩組學生的最終總成績，最后通過多層次實訓教學與傳統實訓教學學生的最終成績進行對比分析，探討多層次實驗項目的可行性。

本文選取的非機械專業2個班學生為本校會計學專業1301班及1302班，機械專業的4個班學生分別為機制1301班、1302班、1303班及從機械專業不同班級抽取學有余力的學生所組成的一個興趣提升班。對會計1301班﹑機制1301班及提升班進行多層次實訓教學，最后按圖1的成績評定表格計算出總評成績;對會計1302班﹑機制1302班和1303班的學生進行傳統教學，按成績評定表格計算出總評成績。最后將多層次實訓教學的學生平均成績與傳統教學的學生平均成績進行對比，見表1。

表1 多層次實訓教學與傳統教學平均成績比較

通過表1可以看出運用多層次實訓教學的3個班學生成績均比運用傳統實訓教學的3個班的學生成績高，因此多層次實訓教學體系在三坐標實訓教學中是可行的。

5 結語

較傳統實訓教學而言，多層次實訓教學對學生的先進測量理論知識有了一個比較全面的補充，同時在教學過程中學生的主體位置，主觀能動性及積極性都得到了比較充分的發揮，學生學習的興趣和熱情也有了很大的提高，因此多層次實訓教學體系在三坐標實訓教學中是可行的;同時對其他工種實訓教學方法的改進有一定的參考意義。總之，學生和教師能夠在思想上重視實驗課的重要性，大膽改革實驗教學，充分調動學生的自學意識，可以轉變學生學風，鞏固學生的理論知識，培養他們的綜合創新設計能力及解決實際問題的能力，這對培養出具有扎實理論與豐富實踐技能的復合型人才是很有意義的。

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