“互換性與技術測量”課程啟發式教學的改革與實踐

徐愷 武充沛 王恒迪

摘要：“互換性與技術測量”內容量大而學時不斷壓縮的特點，根據教學任務從教學實踐出發，研究啟發式教學在“互換性與技術測量”課程中的應用，提出了6種啟發式教學方法，配合相應的教學手段和教學模式，從而實現對“互換性與技術測量”課程教學改革的嘗試，為提高教學質量、培養學生學習興趣和實際應用能力提供幫助。

關鍵詞：啟發式教學；互換性與技術測量；教學改革

作者簡介：徐愷（1979-），男，河南林州人，河南科技大學機電學院，講師；武充沛（1956-），男，河南洛陽人，河南科技大學機電學院，副教授。（河南 洛陽 471003）

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）06-0048-02

啟發式教學，就是根據教學目的、內容以及學生的知識水平，應用多種手段誘導的方法傳授知識，培養能力，從而調動學生的學習主觀能動性，學生會積極主動地學習。“啟發”一詞最早源于《論語——述而》：[1]“不憤不啟，不悱不發，舉一隅不以三隅反，則不復也。”孔子的意思是：不到學生努力想弄明白但仍然想不透的程度時，先不要急于去開導他；不到學生心里明白卻又不能完善表達出來的程度時，也不要急于去啟發他。如果學生不能舉一反三，就先不要往下進行了。宋代理學家朱熹解釋：“憤者，心求通而未得之狀也；悱者，口欲言而未能之貌也。啟，謂開其意；發，謂達其辭。”其中“憤”指發憤學習，主動積極思考問題時，有疑難而又想不通的心理狀態；“啟”意味著教師開啟思，引導學生解除疑惑，指經過獨立思考，想表達問題而又表達不出來的困境；“發”意味著教師引導學生通暢語言表達，由此可看出啟發的時機是“憤”“徘”之時，即學生達到思維激活、情感亢奮的心理狀態；啟發的核心是開啟學生的思維，點撥學生的思路，使學生的思維處于主動積極狀態，經過思考得出問題的結論；啟發的目標是舉一反三。

從啟發式教學的相關文獻來看，主要集中在中、小學教育，高職高專也存在一些研究，而大學專業基礎課程教學中啟發式教學占得分量明顯偏少，因此，有必要結合自身實際教學內容進行研究。

一、“互換性與技術測量”的特點

“互換性與技術測量”是高等工科學校一門綜合性的專業基礎課程，在基礎課和專業課中起著承上啟下的作用。“互換性與技術測量”由最初的64總學時減少到30總學時，由于和國家標準的接軌，新的內容不斷添加，加上自身特點——實踐性強，工程技術性要求高，知識點零碎，總結起來可以概括為“三多一少”，即定義多，符號多，內容多，邏輯少。[2]定義多是由于課程中內容大部分與國際標準或國家標準密切聯系，由于標準就是工程中的法律條文，造成名詞術語非常繁多；符號多是由于“互換性與技術測量”與“機械制圖”緊密相連，學生要多學練才能掌握；內容多主要是本課程包含了與幾何精度設計相關的尺寸精度、表面精度、形位精度以及相關要求，還包括典型的結合精度（軸承、鍵）和傳動精度（齒輪），包含了與幾何精度檢測相關的測量技術，介紹了與機械制造基礎相關的刀具、尺寸鏈、基準等內容；邏輯少自然是與以上三者相關導致的必然結果。

為了克服以上問題，在教學實踐過程中往往采用多媒體進行授課，學生反映往往能聽懂教師講課的內容，但是課后又忘了相關知識點，主要反映在作業和公差實驗中。這主要是由于以上課程特點決定的，內容量大而缺乏邏輯性，聽課的學生主要是大二、大三本科生，年齡在20歲上下，他們記憶方式越來越偏向于邏輯記憶而非死記硬背。傳統教學方法是利用多媒體課題在PPT中將已有的知識點一一羅列下來，目的是為了按照教學進度進行教學，而高校本科教學課時的一再壓縮，使得學生要在盡可能少的課堂時間內獲得盡可能多的知識，在課下和實踐環節中去進一步理解和運用所學知識。但這樣的教學環境同時會帶來部分學生對大量枯燥知識涌入的恐慌，易造成學習興趣降低，尤其對于一些難以理解的相關要求部分，學習效果欠佳，甚至產生厭學情緒。

二、啟發式教學的實踐

從當前“互換性與技術測量”課堂和啟發式教學實施的觀察來看，教師雖然重視啟發式教學，但對啟發的目標、內容、方法等基本問題缺乏足夠的認識，從而導致教學實踐收效甚微。有必要對啟發的基本要素進行分析，“啟”是起點，教師工作，但需要建立在學生“學”的基礎上，引導、促進學生“發”，是學生學習的終點。[3]

1.明確目標

啟發式教學是教師的“啟”和學生的“發”的一種有效的積極主動的學習方式。為了提高啟發的有效性，必須對啟發進行目標定位。學生在教師啟發后不能僅僅停留于此，否則離開教師的啟，面對新的問題時將無所適從。獨立思考和自主學習的能力是啟發式教學的培養目的之一，教師備課需要根據教學目標，優化教學內容，用語言明確、直觀地表示出來，才能在課堂上對其進行強化，使學生知道本節課要掌握的重點。

2.把握時機

要激發學生的思維活動，時機掌握非常重要。在面對疑難和困惑進入“憤悱”時，通過教師的點撥，使學生突然領悟到課程的本質。例如，在進行“完全互換”和“不完全互換”教學時，在講授完“互換性”的優點后，可以從加工的角度提出“如何在現有加工條件下提高精度的問題”，學生進行思考后再給出“不完全互換”的方法。這樣，使學生理解采取“不完全互換”的優點，更便于理解記憶。

3.緊密結合生活實際

仍然以互換性為例，從同學上課帶的手機來說，如果手機充電器口標準化會給大家生活帶來便利，如果手機電池非標準化會給生產生活帶來浪費，由此進一步談到生活用品，小到一個釘子、燈泡，大到家庭電器、騎車等。甚至，一些時事新聞，即使不相干的事情也可以采用輕松幽默的方式進行提問。如發生H7N9禽流感時，剛好講完配合制，在課堂上提問學生如果H7N9是一個配合，應該如何正確書寫，配合性質是什么。這些看似輕松的生活問題，不斷地通過啟發，加強學生對該課程的理解，避免了枯燥無味的敘述。

4.有效應用多媒體軟件

多媒體軟件起到提綱挈領的作用，并非羅列書本或手冊上現有的東西。另外，從授課效果來看，圖表效果好于文字，動態圖形好于靜態圖形。因此，教師應該有效地利用動態圖表，對晦澀難懂的內容進行詳細講述，要多停留并且解釋清楚，對于書本上已有的知識要一筆帶過。例如對廣義“軸”與“孔”理解，定義是單一表面是外表面還是內表面進行區分，或者從被包容還是包容進行區分，但這些方法均不好理解，采用多媒體從去除材料的加工方法分辨尺寸變化規律從而區分“軸”與“孔”時，學生頓時覺得易于理解，也便于進一步理解“非孔非軸”尺寸的概念。

5.難以記憶的東西幫助學生總結記憶

如配合性質如何記憶（圖形記憶），軸承公差帶如何記憶（對比記憶），哪些符號不能作為基準（英文單詞記憶）。這樣老師真正起到“穿針引線”的作用，學生在學習本門課的同時，掌握了一些知識總結與記憶的方法，有利于其將來在實際工作快速掌握新的知識內容。以軸孔公差帶分布為例，用英文字母o和i將字母表分成了三份，即使不查表學生也可以快速反應出一些軸孔配合的配合性質。這種幫助學生記憶的方法，一方面減輕學生的學習負擔，另一方面愉悅課堂的學習氣氛，使學生覺得學習不再枯燥，同時促使學生進一步思考、探索更有效的學習方式。通過三個學期的連續跟蹤，發現采用該方法使學生平均成績提高15%，不及格率下降8%。

6.重視實踐教學

“互換性與技術測量”是實踐性很強的一門專業基礎課，實踐教學環節必不可少。實踐教學環節不僅僅是該課程的配套實驗，還包括生產實習、認識實習、相關的課外訓練等內容。由于實踐教學環節更加直觀，學生更易于理解課本知識。如對“公差原則”一部分內容進行講授時，學生一般很難理解，有的學生甚至認為“獨立原則”已經很完善了，沒有必要采用“相關原則”，但是到工廠中看工人簡單地使用卡尺和通用量規就可以快速判斷零件好壞，就會認為課堂講授的內容是很有必要的。

三、結論與設想

“互換性與技術測量”課程涉及知識面較寬，實踐性較強，要求綜合運用能力較強，術語及定義多且較為深奧，新舊標準更新快，教師和學生都需要不斷學習掌握。通過啟發式教學的實踐，不斷改善教師的教學水平，精心設計教學方案，讓學生真正理解掌握該門課程，從而加速教學改革的步伐，為此需要做好以下兩點：

1.徹底轉變教學觀念

改變“灌輸”為主的教學模式，以“啟發——思考——發現——總結”為主線，變被動學習為主動學習。教師將主要精力用于帶領學生進行分析問題、解決問題。

2.重視實踐環節

改變過去簡單的考核模式—— 一張卷子定成績，增大教學實驗和實踐環節在成績評定中的比重，減少記憶此類知識的考核，增加活學活用的知識考核內容，激勵學生理解知識的來龍去脈，特別是創新能力的考核要加大激勵力度。

參考文獻：

[1]呂萍.淺談“啟發式教學”在《互換性與測量技術》課程教學中的運用[J].才智，2009，（18）.

[2]何永熹，武充沛.幾何精度規范學[M].北京：北京理工大學出版社，2006.

[3]趙瑞霞，續朝霞.啟發式方法在專業課教學中的運用[J].遼寧師專學報，2002，（6）.

（責任編輯：王意琴）