增設“互換性與測量技術”課程大作業強化學生實踐能力

摘要：通過對大作業、作業、課程設計三者之間區別與聯系的分析，明確了大作業的含義，對“互換性與測量技術”中設置大作業的原因進行了深入剖析，提出了以個人完成零件精度設計和團隊完成精度分析兩種形式完成大作業的教學思路，并在應用型本科機械專業進行了教學實踐，取得了較為明顯的成效。學生帶著任務參與教學，有的放矢，對課程的體系結構認識更加清晰，主動參與和自主協作意識有所增強，實踐能力明顯提高。

關鍵詞：實踐能力；大作業；互換性與測量技術；應用型本科

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）16-0038-02

隨著科技的發展和高等教育由精英教育向大眾教育的轉變，“應用型”本科教育應運而生，其最突出的特征是所培養的學生要具備較強的實踐能力。而實踐能力的培養必須通過一套完善的實踐教學體系才能得以實現，這一體系主要包括課程實驗、課程設計、實習、實訓和畢業設計等教學環節。對于一門具體的課程來說，除了常規的作業、實驗以及課程設計外，能否通過其他有效途徑增強學生實踐能力的培養呢？本文通過增設大作業來強化學生在技術基礎課——“互換性與測量技術”課程學習中實踐能力的培養。

一、增設大作業原因

1.課程在教學中的地位和作用。對機械類、近機械類專業而言，“互換性與測量技術”是重要的技術基礎課，是其他課程的基礎，是學習具體的機械專業知識和培養實踐技能的重要基石，其基礎知識的持續利用率較高，同時，它又具有較強的實踐性。我校開設該課程的專業包括機械設計制造及其自動化、機械電子工程、工業工程、金屬材料工程、材料成型與控制工程等五個專業。該課程對于應用型人才的培養起著不可忽視的作用。因此，該課程在我校的整個教學計劃中占有相當重要的地位[1]。

2.教學中存在的問題。由于受傳統教學模式的影響，導致以下一系列教學問題不同程度的存在：一是專業基礎課的橋梁和紐帶作用發揮不充分，在后續專業課及其課程設計、畢業設計等實踐環節中，學生對于專業基礎知識應用不熟練甚至是不會應用；二是學生主動參與教學不足、積極性不高；三是學生的團隊合作意識和實踐能力不強。基于上述原因，在課程設置時增設了大作業這一環節。

二、大作業的設計和完成

（一）大作業的內涵

大作業是相對于作業而言的，作業是課堂的延伸，與課堂教學同時進行，是為訓練強化課程中某個概念或知識點而布置的活動，多是不聯系實際的小題目，完成作業所需時間短，一般1～2小時不等[2，3]。同樣，它也是課堂的延伸，是與課堂教學同時進行的。大作業與常規作業的區別主要體現在“大”上，其包含兩個層面：一是內容“大”，是這門課主要知識點的綜合，而不是簡單的分散羅列，題目來自生產實際且要經過仔細斟酌，恰如其分，精心提煉，既要有很強的工程性又要合理簡化；二是時間“大”，完成作業所需時間比常規作業長，一般需要6～8個學時[4，5]。同時，大作業又與課程設計有著本質的區別，課程設計是某一課程的綜合性實踐教學環節，是在課程結束后進行的，它是一個有目的、有計劃、有結構的產生教學計劃、教學大綱以及教科書等系統化活動。綜合利用所學知識，進行設計實踐，一般是完成一項涉及本課程主要內容的綜合性、應用性的題目。完成課程設計所需時間一般為1～3周。大作業的完成內容和時間與課程設計相比，又是“小”的。

（二）如何設計和完成大作業

大作業分兩種形式完成：個人形式的精度設計和團隊形式的精度分析。

1.精度設計。本門課程的授課在第5學期，在此之前，學生進行過減速器的結構設計，考慮與前續基礎課程的有效銜接，大作業內容選擇來自于生產實際中的減速器，給出其裝配圖和工程應用背景。學生按此圖抄畫其中一個齒輪和所配合軸的零件圖，然后根據該減速器的應用背景，完成齒輪和軸的精度設計，具體設計內容包括兩部分：一是齒輪的精度等級，必檢精度指標公差或極限偏差，齒厚極限偏差，公稱公法線長度及極限偏差，齒坯公差，表面粗糙度輪廓幅度參數及其允許值，齒輪輪轂光滑孔的公差帶代號、鍵槽寬度和深度的公稱尺寸和極限偏差以及鍵槽中心平面對基準孔軸線的對稱度公差；二是與齒輪相配合軸的公差帶代號，幾何公差項目及公差值，表面粗糙度輪廓幅度參數及其允許值，軸鍵槽寬度和深度的公稱尺寸和極限偏差以及鍵槽中心平面對基準軸線的對稱度公差；然后繪制齒輪和軸的零件圖，給出齒輪數據表，并將上述技術要求標注在零件圖上。

2.精度分析。結合生產實際，對零件的設計精度進行分析，設計背景來源于企業。要求學生到生產一線調研，搜集產品裝配圖和零件圖等原始資料、資料整理、小組討論、分析、組長課堂匯報。匯報內容包括圖紙來源、零件作用、精度標注解釋、精度標注的理由、收獲和體會等，還原設計者的思想。此種形式的大作業需要團隊合作完成，學生自由組隊，設定成員人數上下線，打破班級界限。每組設組長1名，組內既有分工，又要體現團隊合作。

三、大作業的評價

大作業的完成形式不同，評價方法也不一樣。以精度設計形式完成的大作業，由任課教師根據零件結構繪制規范性和正確度、精度設計和標注的正確度給出分數；以精度分析形式完成的大作業，根據小組匯報情況由評委會打分給出。組長的分數根據小組匯報情況由評委會打分給出，小組其他學生的分數由組長根據成員貢獻大小按梯度給出。評委會由任課教師、各小組組長組成，組長不給自己組打分。

四、實施效果

要想順利完成大作業，個人的知識儲備、團隊合作是必備的兩個要素。通過在我校機械設計制造及其自動化專業的教學實踐，效果顯著。學生主動參與教學的積極性明顯提高，帶著大作業任務走進課堂，目標明確，有的放矢；大作業是本課程各章節的載體，以減速器精度設計為主線，教學內容更加具體，課程脈絡更加清晰；學生主動參與、自主協作意識有所增強，隨著課堂理論教學內容的進行，大作業內容依次完成，課程結束任務即完成，從而學生對課程體系結構的認識更加清晰，對相應基礎理論知識的應用也更加熟練。

參考文獻：

[1]于鳳云，唐慶菊.《互換性與測量技術》課程教學改革探索[J].黑龍江教育，2009，（8）：31-32.

[2]王阿春，張彥富.通過大作業提高互換性與技術測量課程教學效果[J].科技創新與應用，2013，（11）：266.

[3]陳紅艷.系統工程課程大作業驅動教學模式研究[J].價值工程，2010，（22）：198-199.

[4]郭衛東，劉軍.以大作業驅動的雙主體教學模式在管理信息系統教學中的實施探討[J].企業導報，2009，（9）：184-185.

[5]闞萍.《公差配合與技術測量》課程的教學改革與實踐[J].機械管理開發，2011，（4）：174-175.endprint