互換性與測量技術課程案例教學的研究與實踐

臧建所，唐慶菊，于鳳云，蘆玉梅

（黑龍江科技大學，黑龍江 哈爾濱150022）

一、互換性課程開展案例教學的必要性

互換性是機械類專業學生必修的技術基礎課，是學生后續學習乃至走上工作崗位進行零件、產品精度設計時必須具備的基本技能。課程在人才培養體系中的作用不言而喻。然而，傳統的灌輸式教學形式單一，理論與實踐脫節，講授多互動少。課程本身具有術語多、標準多、規范性強等特點。多種原因造成學生學習興趣不濃，對理論知識的理解不到位，教學成效不明顯。欲使應用型人才培養質量進一步提升，就必須不斷創新課堂教學方式方法，提高其水平和效果，才能滿足我校新型科技大學內涵建設和卓越工程師教育培養計劃的新要求。鑒于上述情況，為了提高教學質量，我們在互換性課程教學中引入了案例教學，進行了有益的探索和嘗試。

二、教學案例的創建及要求

鑒于教學案例創建的重要性，我們在創建教學案例庫時注重如下四方面特點。

一是典型性特點。由于案例教學是借助對典型案例的分析得出概括性結論的方法，因而所選取的案例越具典型性，其揭示的規律性越是深刻，案例的普遍意義和示范意義就越突出，越能幫助學生加深對理論知識的理解。因此，在選擇案例時應深度挖掘、精挑細選，從大量的案例中擇取最能貼切說明相關理論和概念，具有代表性和普遍意義的典型案例。

二是針對性特點。針對不同專業（方向）、年級學生的特點，在案例選擇時應加以區別對待。只有有針對性選取教學案例才能激發學生的學習興趣，加強對案例的理解，進而強化對新知識的學習，教師才能在案例教學中更好地選擇教學行為、設計教學形式、組織教學過程。我們在為模具專業方向學生授課時，選用冷沖壓、塑料模具設計等與模具設計相關的教學案例，使學生易于理解，便于接受。

三是前沿性特點。互換性課程主要介紹機械行業典型零件精度設計的國家標準。隨著各級各類標準的不斷更新，課程教學內容應隨之發生改變，因此，與時俱進是這門課程特有的風格。特別是2009年，隨著新國標的實施，以前的教學資料中幾何公差中的基準符號、公差框格標注方法、表面粗糙度符號及標注方法等均須要更新。在教學案例編輯過程中，我們把最新國家標準、行業標準等加以貫徹。只有這樣才能保證學生學到最新的精度設計標準，為后續的學習、工作奠定堅實的基礎。

四是相關性特點。針對不同教學內容選擇不同的教學案例這是案例教學常見的做法，對于工程技術類課程，各式各樣的教學案例往往會讓學生無所適從。內容學完了，多個教學案例涉及在不同領域的應用，案例間相對獨立，缺乏內在聯系，學生不能對知識有系統化的認知。針對這一情況，我們在案例庫創建過程中總攬教學內容，選擇近兩年模具專業方向畢業設計、課程設計等優秀作品并加以完善，作為教學案例。這些資料包括各類典型零件的尺寸、表面粗糙度、形位公差精度設計等，完整涵蓋了課程的主要教學內容。學習結束后，學生會對學習內容有一個總體的把握，為后續的設計打下堅實的基礎。

三、案例教學的實施方法

第一階段，精講課程理論。互換性這門課程，孔軸配合精度設計、幾何公差精度設計兩部分是研究零件精度設計中最普遍、最重要、最精華的核心部分，對遴選出的重要術語和基本原理講深講透，為學生全面分析案例提供理論武器。對于諸如軸承、鍵等典型零件及其相配件的精度設計，引導學生利用已學過的知識來獨立分析、解決。提高學生獨立觀察問題、分析問題、解決問題的能力。

第二階段，呈現教學案例。工程技術類課程教學案例缺乏故事性和趣味性，不易引起學生的關注。案例如何呈現才能最大限度調動學生學習的積極性和主動性是這一環節的關鍵。根據不同的教學內容，準確把握教學內容的重點與難點，緊密聯系生產實踐，充分挖掘學生對專業的關注點和興奮點，把握學生心理與思想脈搏，全面分析影響案例教學的主要因素，對各種資源素材進行綜合加工，去糙取精，在突出教學主題和案例主旨的同時，注重畫面的動感、質感和美感，運用影視制作原理和方法，制作出針對性、現實性、工程性相統一，圖、文、情并茂的優質課件。多層次、多角度、全方位地呈現案例內容，對學生感官形成多維刺激，完整準確地展示教學案例，在案例背景、技術要求、研究價值等方面給學生留下深刻印象。

第三階段，實施案例分析。首先，教師要樹立“聞道有先后，術業有專攻”的正確教育理念，讓學生有話可說，有話想說。拉近師生間的心理距離，確保此環節的高效開展。其次，組織討論分析，這是實施案例教學的核心環節，要分步進行，逐步推進。第一步，充分發揮小組合作學習優勢，由學習小組為單位組織討論；第二步，按照小組成員分工，由各小組派成員發言，闡述本組思想和觀點；第三步，對未達成共識內容進行自由辯論，教師就學生討論中所涉及到的重要問題進行提問，或對學生的疑慮進行答疑。再次，掌控好討論過程，及時化解“冷場”“偏向”“跑題”等問題，把討論引向正確的方向。最后，在討論過程中注意歸納和總結，提升學生的綜合素質，達到“三個明確”，即：明確按互換性原則進行零件精度設計的目的、意義、方法和步驟；明確針對不同零件、不同使用要求等情況精度設計的原則和技巧；明確在合作學習中要善于表達個人觀點和見解，更要善于傾聽他人的意見，特別是不同意見。

第四階段，客觀點評總結。課堂活動的結束，并不意味著案例教學全過程的結束。學生充分討論后，教師要總攬全局，運用理論與實踐結合的方法對案例背景、案例主題、案例啟示進行精辟分析，通過有高度、有深度的案例分析，學生形成對案例內涵與外延的認同。對學生的討論情況進行梳理歸納，對各方面觀點要給予分析評判，肯定正確認識，澄清模糊認識，否定錯誤認識，引導學生把感性認識上升到理性認識。

四、案例教學實施效果及分析

2014下半年，我院共在機械設計、機械制造、機械電子工程、模具設計4個專業的14個班級中開設了互換性與測量技術課程，其中模具設計專業2個班級采用了案例教學方法，其他班級采用了常規的教學方法。在期末考試中，各專業學生的成績差別較大，具體情況見表1。其中模具專業學生成績優良率近37%，通過率95%，分別高出其他專業20和17個百分點。此外，學生的工程意識、創新意識明顯提升，涌現出了多名科技創新活動先進個人和標兵。

表1 2014-2015學年第一學期互換性與測量技術課程各專業成績信息統計表