新工科背景下互換性與技術(shù)測(cè)量課程的教學(xué)改革探索

龍?jiān)茲? 封進(jìn)

【摘要】文章以桂林航天工業(yè)學(xué)院應(yīng)用型本科專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)為出發(fā)點(diǎn)，探討了在新工科背景下互換性與技術(shù)測(cè)量課程的教學(xué)改革思路，結(jié)合教學(xué)實(shí)際，對(duì)課程教學(xué)進(jìn)行了改革。將工程思維引入課程教學(xué)中，使理論知識(shí)與工程實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)既有理論知識(shí)，又有工程設(shè)計(jì)能力的復(fù)合型人才，以滿足社會(huì)的需求。

【關(guān)鍵詞】新工科背景;互換性與技術(shù)測(cè)量課程;教學(xué)改革;應(yīng)用型本科

【基金項(xiàng)目】2018年度廣西高等教育本科教學(xué)改革工程項(xiàng)目——新工科建設(shè)背景下地方高校車輛工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式探索與實(shí)踐（項(xiàng)目編號(hào)：2018JGZ148）。

一、引言

在新工科背景下，如何培養(yǎng)具備優(yōu)秀創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和跨界整合能力的新型工程技術(shù)人才是高校的重要探索方向。桂林航天工業(yè)學(xué)院是一所特色鮮明、行業(yè)地位突出的應(yīng)用型本科院校，在為國家培養(yǎng)應(yīng)用型本科專業(yè)人才方面做出了突出貢獻(xiàn)。為更好地適應(yīng)社會(huì)對(duì)人才的需求，桂林航天工業(yè)學(xué)院迫切需要培養(yǎng)出更多既掌握足夠的基礎(chǔ)理論知識(shí)，又擁有較強(qiáng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。

互換性與技術(shù)測(cè)量是機(jī)械類各專業(yè)必修的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課。本課程在制造業(yè)中應(yīng)用廣泛，影響深遠(yuǎn)，知識(shí)面涵蓋產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、使用維修等環(huán)節(jié)，同時(shí)也是產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)的重要依據(jù)。課程的內(nèi)容包括尺寸精度設(shè)計(jì)、幾何精度設(shè)計(jì)、表面粗糙度設(shè)計(jì)、軸承等標(biāo)準(zhǔn)零部件的精度設(shè)計(jì)，是從事機(jī)械類行業(yè)的工程人員必須學(xué)習(xí)和掌握的一門理論性與實(shí)踐性都較強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課。但由于受傳統(tǒng)的大學(xué)教育理念、教學(xué)方式的影響，互換性與技術(shù)測(cè)量課程的教學(xué)易存在過于理論化，與工程實(shí)踐脫軌，教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法不能順應(yīng)國家新工科背景工業(yè)發(fā)展需求等問題。在教學(xué)過程中，學(xué)生普遍反映該課程枯燥乏味，知識(shí)點(diǎn)較多，知識(shí)點(diǎn)較抽象且容易忘記，學(xué)習(xí)比較吃力，學(xué)習(xí)興趣不高等問題。為了適應(yīng)新工科背景下應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的要求，筆者結(jié)合桂林航天工業(yè)學(xué)院教學(xué)實(shí)際，從課程教學(xué)內(nèi)容改革、課程教學(xué)方法創(chuàng)新、課程教學(xué)實(shí)驗(yàn)改革和課程考核方法改革幾個(gè)方面著手，在實(shí)踐中探索了互換性與技術(shù)測(cè)量課程的改革，為新工科背景下應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)提供借鑒參考。

二、課程教學(xué)內(nèi)容改革

（一）精選優(yōu)質(zhì)教材

挑選體系結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)、合理、適合應(yīng)用型本科使用的教材是教學(xué)工作開展的重要前提。選擇教材時(shí)，應(yīng)結(jié)合應(yīng)用型本科專業(yè)的特點(diǎn)，在優(yōu)秀本科教材的基礎(chǔ)上，結(jié)合專業(yè)的培養(yǎng)特色適當(dāng)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，突出專業(yè)知識(shí)的針對(duì)性、應(yīng)用性和實(shí)用性。選擇教材時(shí)，應(yīng)圍繞重點(diǎn)突出課程在工程實(shí)際運(yùn)用中的出發(fā)點(diǎn)，精選出適合應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的教材。

（二）互聯(lián)網(wǎng)輔助教材建設(shè)

為實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)具有較強(qiáng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高素質(zhì)應(yīng)用型人才的目標(biāo)，教學(xué)資源不能局限于書本內(nèi)容，應(yīng)廣泛涉獵互聯(lián)網(wǎng)中各類優(yōu)質(zhì)的碎片知識(shí)，并巧妙地將其融合于課堂中。互聯(lián)網(wǎng)上有一系列優(yōu)質(zhì)的視頻及圖片教學(xué)資源，這類教學(xué)資源具有直觀性、立體感強(qiáng)、易理解、趣味性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)[1]。與此同時(shí)，互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)資源也存在知識(shí)點(diǎn)片面化，缺乏條理性，內(nèi)容參差不齊等缺陷。因此，在選用互聯(lián)網(wǎng)輔助教材的時(shí)候，應(yīng)充分考慮其與課堂教學(xué)內(nèi)容的融合方法，遵循取長補(bǔ)短、層次分明、重點(diǎn)突出的原則。

互換性與測(cè)量技術(shù)網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)資源的應(yīng)用，應(yīng)以在線視頻教學(xué)模式為主。對(duì)于課程中較難理解的重要知識(shí)點(diǎn)、枯燥無味的知識(shí)內(nèi)容，采用形象化的在線視頻教學(xué)，并巧妙地穿插融入課堂中，使學(xué)生能夠輕松地掌握知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)提高學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣。其次，筆者探索了使用微助教軟件，在軟件上搭建網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)的教學(xué)方法，取得了較好的效果。通過微助教平臺(tái)將電子版的各類學(xué)習(xí)資料分享給學(xué)生，同時(shí)在平臺(tái)上設(shè)置提問、討論等環(huán)節(jié)，學(xué)生遇到不明白的地方可得到及時(shí)解決。通過網(wǎng)絡(luò)輔助教材的建設(shè)，學(xué)生能夠?qū)φn程教學(xué)內(nèi)容掌握得更加牢固，有利于提升對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣。

三、課程教學(xué)方法創(chuàng)新

（一）工程思維融入課堂方法創(chuàng)新

工程思維是一種系統(tǒng)思維的體現(xiàn)，其最基本的特征就是思維的“整體性”，是方式方法和大工程意識(shí)等因素的綜合作用。新工科背景下的應(yīng)用型本科專業(yè)人才培養(yǎng)急需從理論思維向工程思維轉(zhuǎn)變。互換性與技術(shù)測(cè)量是一門具有很強(qiáng)工程應(yīng)用特性的專業(yè)基礎(chǔ)課，因此在課堂教學(xué)中應(yīng)更多地融入工程思維。

筆者聯(lián)系教學(xué)實(shí)際，在教學(xué)中采用課堂穿插工程實(shí)際案例講解的方法，進(jìn)行課堂的改革探索。如給車輛工程專業(yè)的學(xué)生講解齒輪的精度設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)合一個(gè)實(shí)際的齒輪零件圖，圖紙中空缺出一部分的設(shè)計(jì)參數(shù)，讓學(xué)生在課堂上聽完理論知識(shí)后馬上進(jìn)行實(shí)例設(shè)計(jì)課堂演練。在工程案例設(shè)計(jì)過程中，并不設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)答案，而是由學(xué)生根據(jù)各種實(shí)際工況條件及設(shè)計(jì)要求來具體分析及設(shè)計(jì)。通過這種方式，學(xué)生可對(duì)每堂課的重要知識(shí)點(diǎn)有更深刻的認(rèn)識(shí)。且與實(shí)際圖紙?jiān)O(shè)計(jì)相結(jié)合的鍛煉過程使學(xué)生所學(xué)與工程實(shí)際更加緊密地聯(lián)系在一起，從而達(dá)到提高學(xué)生工程實(shí)際問題解決能力的目標(biāo)。

（二）工程任務(wù)引導(dǎo)型教學(xué)探索

互換性與技術(shù)測(cè)量是一門內(nèi)容涵蓋面較廣的課程，各章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)相互獨(dú)立性較高。因此，學(xué)生在課程學(xué)習(xí)的過程中很難對(duì)課程的各章節(jié)知識(shí)進(jìn)行有機(jī)融合。針對(duì)上述教學(xué)問題，筆者進(jìn)行了工程任務(wù)引導(dǎo)型課堂教學(xué)改革。通過布置一項(xiàng)較難的工程實(shí)際設(shè)計(jì)作業(yè)，將課程所學(xué)知識(shí)點(diǎn)從第一堂課到最后一堂課全部囊括于此設(shè)計(jì)作業(yè)中，從而讓學(xué)生帶著任務(wù)和問題來學(xué)習(xí)每一堂課。在每一堂課結(jié)束后，學(xué)生能即時(shí)總結(jié)自己的學(xué)習(xí)成果和解開心中的困惑，并通過及時(shí)完成設(shè)計(jì)作業(yè)中相應(yīng)任務(wù)的方法，達(dá)到理論學(xué)習(xí)與工程實(shí)際設(shè)計(jì)相聯(lián)系的效果。實(shí)踐證明，通過引入工程實(shí)際設(shè)計(jì)作業(yè)的方法，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性明顯提高，對(duì)各章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)記憶顯著加深，學(xué)習(xí)興趣也明顯增強(qiáng)。

四、課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，對(duì)學(xué)生工程實(shí)際能力與創(chuàng)新能力的提高有關(guān)鍵的作用。互換性與技術(shù)測(cè)量課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)較難設(shè)計(jì)，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中往往過于理論化，存在較多的問題。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容中，傳統(tǒng)、經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較多，比如量塊的使用、游標(biāo)卡尺的使用等[2]。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容聯(lián)系工程實(shí)際應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)很少;培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的實(shí)驗(yàn)少;且實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容存在單一化、綜合性差等缺陷。為了提高本課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，筆者從工程應(yīng)用角度進(jìn)行探索，對(duì)課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行了改革。

互換性與技術(shù)測(cè)量課程要求學(xué)生能夠通過實(shí)驗(yàn)熟練掌握實(shí)用的工程測(cè)量技術(shù)，能夠有效地評(píng)估零部件尺寸精度、幾何精度及表面粗糙度等各項(xiàng)設(shè)計(jì)精度[3]。學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，能對(duì)本課程的綜合應(yīng)用有較深刻的體會(huì)，從而提高工程創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。筆者結(jié)合教學(xué)實(shí)際，探索了車輛工程專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容改革，針對(duì)專業(yè)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了利用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)進(jìn)行汽車車身輪廓度等公差項(xiàng)目測(cè)量的實(shí)驗(yàn)。車輛工程專業(yè)本科應(yīng)用型人才在就業(yè)后經(jīng)常用到三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，而大學(xué)中普遍缺少對(duì)本科生開展這類高精度測(cè)量設(shè)備的教學(xué)課程，不能很好地滿足社會(huì)對(duì)人才的需求。實(shí)驗(yàn)中通過采用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)對(duì)汽車車身公差項(xiàng)目的直接測(cè)量，學(xué)生學(xué)會(huì)了三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)量原理及其基本的操作方法。在實(shí)驗(yàn)過程中，每一個(gè)學(xué)生參與操作，并獲取測(cè)量數(shù)據(jù)（見圖1），再對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合分析，掌握了將課程所學(xué)知識(shí)運(yùn)用于工程實(shí)際情況的方法。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣較強(qiáng)，動(dòng)手測(cè)量的積極性很高。

五、課程考核方法改革

互換性與技術(shù)測(cè)量課程的傳統(tǒng)考核方法較注重基礎(chǔ)理論知識(shí)的考核，形式上主要采用閉卷方式。新工科背景下本課程考核方法有必要進(jìn)行改革創(chuàng)新。筆者將課程傳統(tǒng)的知識(shí)點(diǎn)考試考核方法轉(zhuǎn)化為工程設(shè)計(jì)作業(yè)、實(shí)驗(yàn)和考試三種形式綜合考核的方法，并采取考核中特別注重平時(shí)上課表現(xiàn)、作業(yè)情況和實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成情況的方式，使學(xué)生重視平時(shí)學(xué)習(xí)。在期末考試中，試卷命題時(shí)減少客觀題的分值，增加主觀題的比重，提升對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的要求。改革后的考核方式起到了督促學(xué)生加強(qiáng)日常學(xué)習(xí)，促使學(xué)生提升本課程工程應(yīng)用能力的效果。

六、結(jié)束語

本文探索了在新工科背景下應(yīng)用型本科專業(yè)的互換性與技術(shù)測(cè)量課程的教學(xué)改革，通過課程教學(xué)內(nèi)容改革、課程教學(xué)方法創(chuàng)新、課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革和課程考核方法改革多方面共同切入，把課程體系變得更合理，更適合應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)。通過引入工程思維的方法，加強(qiáng)課程實(shí)踐環(huán)節(jié)，使學(xué)生能夠理論聯(lián)系實(shí)際，提高了實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，為應(yīng)用型創(chuàng)新型人才培養(yǎng)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。本文中課程的教學(xué)改革探索有助于提高本課程的教學(xué)質(zhì)量，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性，同時(shí)也對(duì)新工科背景下其他工科專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革具有一定借鑒意義。

【參考文獻(xiàn)】

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