機(jī)械精度設(shè)計(jì)課程的教學(xué)改革與研究

靳紅玲　段彬　劉志杰　李群卓　谷芳

摘要：本文從培養(yǎng)應(yīng)用型人才出發(fā)，分析了“機(jī)械精度設(shè)計(jì)”課程存在的重要性和必要性，針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)方式存在的問題，在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法上制訂了改革方案，較大程度地提高了學(xué)生獨(dú)立思考和開拓創(chuàng)新的能力。最后通過建立分項(xiàng)考核體系，使考察結(jié)果更具有科學(xué)性和公平性。

關(guān)鍵詞：機(jī)械精度設(shè)計(jì)；教學(xué)改革；PBBL

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）11-0113-02

機(jī)械精度設(shè)計(jì)作為高等院校機(jī)械類專業(yè)一門主要的技術(shù)基礎(chǔ)課，是機(jī)械設(shè)計(jì)中不可缺少的重要組成部分，最終目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題，解決實(shí)際問題。傳統(tǒng)的機(jī)械精度設(shè)計(jì)課程教學(xué)主要采用教師講解為主，學(xué)生被動(dòng)接受的方式，由于教學(xué)學(xué)時(shí)的限制和學(xué)生缺乏機(jī)械精度設(shè)計(jì)課程所需要的專業(yè)生產(chǎn)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，給教學(xué)帶來一定困難。為了提高這門課程的教學(xué)效果和培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提出將基于項(xiàng)目的混合學(xué)習(xí)法引入到課程中，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的目的性和積極性，以適應(yīng)新時(shí)期對(duì)高素質(zhì)人才培養(yǎng)的需要[1-3]。

一、基于項(xiàng)目的混合學(xué)習(xí)方法簡(jiǎn)介

基于項(xiàng)目的混合學(xué)習(xí)（Project-based Blended Learning，PBBL）方法是將基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)（Project-based Learning，PBL）方法和混合學(xué)習(xí)（Blended Learning，BL）方法有機(jī)融合的一種研究性學(xué)習(xí)模式，這種模式旨在把學(xué)生的學(xué)習(xí)融入到有意義的任務(wù)完成的過程中，通過面授學(xué)習(xí)和在線學(xué)習(xí)，讓學(xué)生在老師的引導(dǎo)下積極地學(xué)習(xí)，自主地進(jìn)行知識(shí)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建，以學(xué)生生成的知識(shí)和培養(yǎng)起來的能力為最高成就目標(biāo)。PBBL集中體現(xiàn)了建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)和教學(xué)理念，強(qiáng)調(diào)真實(shí)的問題情境，強(qiáng)調(diào)自主探究，強(qiáng)調(diào)小組合作，注重有效的問題解決技能，注重自主學(xué)習(xí)和終生學(xué)習(xí)的能力的培養(yǎng)。

二、實(shí)施PBBL方法的教學(xué)模式

機(jī)械精度設(shè)計(jì)課程在理論上比較抽象，并且具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，這一特點(diǎn)決定了學(xué)生在課堂上能夠較好地理解每個(gè)知識(shí)點(diǎn)，但在實(shí)際運(yùn)用時(shí)，比如在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)時(shí)，裝配圖和零件圖公差的標(biāo)注還是存在較大問題。為了保證教學(xué)質(zhì)量，在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)使學(xué)生既能掌握扎實(shí)的理論知識(shí)，又能靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行機(jī)械零件精度設(shè)計(jì)，提出在機(jī)械精度設(shè)計(jì)課程的教學(xué)中通過項(xiàng)目學(xué)習(xí)法，使學(xué)生能夠靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行機(jī)械零件精度設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的興趣。項(xiàng)目的選擇不能過于抽象，根據(jù)機(jī)械精度課程的教學(xué)內(nèi)容，并考慮到與后續(xù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容（一級(jí)或二級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)）的相關(guān)性，以一級(jí)圓柱齒輪減速器精度設(shè)計(jì)作為項(xiàng)目，通過對(duì)減速器中的典型零部件（輸入軸、輸出軸、齒輪、箱體和裝配圖）合理的進(jìn)行尺寸精度，形狀和位置精度，表面粗糙度的選擇、標(biāo)注，掌握機(jī)械零件精度設(shè)計(jì)的具體過程和方法，最終讓學(xué)生在生產(chǎn)實(shí)踐中真正體會(huì)機(jī)械精度設(shè)計(jì)的重要性。

在實(shí)施PBBL方法之前，首先，將每班按5人為一項(xiàng)目組進(jìn)行分組，以團(tuán)隊(duì)形式完成設(shè)計(jì)任務(wù)，分組時(shí)，以學(xué)生自由組合為基礎(chǔ)，采用教師適當(dāng)調(diào)節(jié)的機(jī)制，確保每個(gè)小組成員充分形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，做到組內(nèi)異質(zhì)、組間同質(zhì)。給各項(xiàng)目組布置不同的一級(jí)齒輪減速器精度設(shè)計(jì)項(xiàng)目，簡(jiǎn)要介紹其內(nèi)容，并讓學(xué)生明確該項(xiàng)目的作用及重要性。其次，將項(xiàng)目貫穿于機(jī)械精度設(shè)計(jì)整個(gè)課程的教學(xué)過程，大到將該課程整體放在基于項(xiàng)目的大背景下提出，小到每節(jié)課均是基于項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，讓學(xué)生帶著問題有目的性的學(xué)習(xí)，以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，通過完成項(xiàng)目使學(xué)生體會(huì)到學(xué)以致用的成就感。實(shí)施基于項(xiàng)目的教學(xué)模式需要充足的時(shí)間進(jìn)行組內(nèi)探討、作品展示等活動(dòng)，但由于學(xué)時(shí)的限制，基于項(xiàng)目的教學(xué)模式在課堂時(shí)間上無法得到保障。為了監(jiān)管基于項(xiàng)目的教學(xué)模式的貫徹效果，該課程采用混合學(xué)習(xí)模式，即通過傳統(tǒng)課堂模式與網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)模式的有機(jī)融合，即對(duì)各種教學(xué)理論、教學(xué)對(duì)象、教學(xué)方式、教學(xué)環(huán)境、教學(xué)資源等方面的一種動(dòng)態(tài)的、開放的、深刻的結(jié)合，這種融合的核心就是將以教師為中心和以學(xué)生為中心的優(yōu)勢(shì)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)“雙主體”的有機(jī)統(tǒng)一和教與學(xué)的和諧統(tǒng)一，產(chǎn)生1+1>2的學(xué)習(xí)效果。

PBBL學(xué)習(xí)模式在機(jī)械精度設(shè)計(jì)課程上的實(shí)施主要包含以下兩個(gè)方面

1.學(xué)習(xí)模式的設(shè)計(jì)。我校于2014年引進(jìn)清華大學(xué)教育技術(shù)研究所研發(fā)的THEOL（清華教育在線）網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)的技術(shù)支撐平臺(tái)系統(tǒng)，命名為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)綜合平臺(tái)，該平臺(tái)主要包含課程管理、教學(xué)資源、教學(xué)活動(dòng)、課程建設(shè)和課程預(yù)覽五大功能模塊，通過該平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)四個(gè)功能：（1）提供輔助課堂教學(xué)的課程資源；（2）布置課程作業(yè)；（3）師生答疑；（4）組織問卷調(diào)查。在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)綜合平臺(tái)上，課程內(nèi)容很容易以網(wǎng)絡(luò)方式傳授，使相當(dāng)大比例的內(nèi)容是在線傳授和在線討論，很大程度上縮減了面授的次數(shù)，為PBBL學(xué)習(xí)提供了很大的幫助。針對(duì)機(jī)械精度設(shè)計(jì)課程，學(xué)習(xí)模式的設(shè)計(jì)包括前期分析和課程設(shè)計(jì)，即通過分析該課程的現(xiàn)狀、學(xué)生特點(diǎn)、面授教學(xué)環(huán)境和在線教學(xué)環(huán)境，圍繞項(xiàng)目，對(duì)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)資源、教學(xué)活動(dòng)、教學(xué)評(píng)價(jià)和教學(xué)支持五個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)，最后以師生共同參與的方式，面授學(xué)習(xí)和在線學(xué)習(xí)相融合對(duì)專題性的內(nèi)容進(jìn)行深入的探究學(xué)習(xí)，最終形成以AutoCAD圖樣為媒介的成果。

2.學(xué)習(xí)模式的實(shí)施。首先，明確每節(jié)課要解決的主要問題，根據(jù)主要問題，結(jié)合一級(jí)齒輪變速器，構(gòu)建具體問題，即項(xiàng)目，使學(xué)生帶著項(xiàng)目課前預(yù)習(xí)，并通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)增強(qiáng)對(duì)預(yù)習(xí)內(nèi)容的理解，鼓勵(lì)學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)與教師或同伴交流，初步給出項(xiàng)目的實(shí)施辦法。其次，課堂上利用精美的課件來輔助教學(xué)，使教學(xué)信息更加直觀、高效地得以呈現(xiàn)。同時(shí)課堂上要留出討論時(shí)間，重點(diǎn)解決學(xué)生課前預(yù)習(xí)以及課堂聽講過程中都沒有解決的一些問題，這一環(huán)節(jié)采取學(xué)生提問、老師與學(xué)生共同回答的方式，以增進(jìn)師生協(xié)作與互動(dòng)。最后，各項(xiàng)目組按照制定計(jì)劃—協(xié)作分工—準(zhǔn)備資料—制作課件的步驟完成整個(gè)項(xiàng)目，再通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)提交給教師進(jìn)行成果評(píng)價(jià)及成果完善。在這個(gè)過程中，組員之間、師生之間可以通過面對(duì)面的方式或者借助網(wǎng)絡(luò)工具，如QQ等進(jìn)行溝通，隨時(shí)提出疑惑和意見，獲取幫助。此環(huán)節(jié)學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，以協(xié)作的方式收集、加工信息，主動(dòng)建構(gòu)新的知識(shí)，完成項(xiàng)目，教師充當(dāng)了“觀察者”和“引導(dǎo)者”的角色。

三、考核方式

考核的目的重在考察學(xué)生知識(shí)運(yùn)用能力，適應(yīng)素質(zhì)教育的要求。為考查學(xué)生對(duì)教材內(nèi)容的掌握情況和對(duì)知識(shí)的靈活運(yùn)用程度，課程加強(qiáng)了過程考核。考核體系包含以下內(nèi)容：

1.考試成績(jī)。為促進(jìn)機(jī)械精度設(shè)計(jì)課程教學(xué)質(zhì)量的提高，圍繞考試大綱編寫A、B兩套試卷，隨機(jī)抽取一份作為考試試卷，以流水作業(yè)方式統(tǒng)一閱卷，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)方法分析試卷，考試成績(jī)占總評(píng)成績(jī)的60%。

2.成果展示成績(jī)。項(xiàng)目組完成作品制作后，通過多媒體教學(xué)軟件展示作品，通過組內(nèi)評(píng)價(jià)、組間評(píng)價(jià)和教師評(píng)價(jià)等方式開展教學(xué)評(píng)價(jià)，并給出考核成績(jī)，占總評(píng)成績(jī)的20%。

3.平時(shí)成績(jī)。平時(shí)成績(jī)由課堂表現(xiàn)和網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)在線問答情況兩方面組成，分別占總評(píng)成績(jī)的10%。

四、結(jié)束語

本課程運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)手段，以項(xiàng)目形式分配給小組，實(shí)施基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)的教學(xué)模式，使學(xué)生帶著問題學(xué)習(xí)，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維；考核體系弱化記憶性知識(shí)點(diǎn)的考核，強(qiáng)化學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)能力的考察。同時(shí)，充分利用校園“網(wǎng)絡(luò)教學(xué)綜合平臺(tái)”，建設(shè)該課程的網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)體系，完善課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了基于項(xiàng)目的混合學(xué)習(xí)模式，達(dá)到了良好的教學(xué)效果。

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