以學生為中心的互換性與測量技術課程教學改革及探索

陳 華

（深圳技術大學中德智能制造學院，廣東 深圳 518118）

0 引言

高等工程教育是高等教育中極為重要的環節。持續深化工程教育體系改革、努力建設工程教育強國，對服務和支撐國家制造業轉型升級意義重大。互換性與測量技術，部分高校也稱為機械精度設計與檢測，是高等工科院校機械類和近機類專業的核心基礎課，其內容涵蓋了實現互換性生產的標準化領域和計量學領域的有關知識，涉及機械相關產品的設計、制造、質量控制等諸多方面，是聯系設計類課程和制造類課程的紐帶，是從基礎課向專業課過度的橋梁。通過課堂理論學習、課后作業練習、課外文獻閱讀、實驗室測量實驗驗證等環節，學生應熟練掌握標準公差、基本偏差、幾何公差、表面結構、誤差測量及數據處理、尺寸鏈、常用件標準件的互換性與檢測，以及常用測量儀器的測量原理和操作方法，為以后從事機械專業相關技術工作打下堅實的基礎。但長期在傳統大學教育理念和教學方式的影響下，互換性與測量技術課程的教學存在著知識點過于理論化，師生互動少，教學內容與教學方法不能順應新工科背景和新產業新技術發展需求等問題。在教學過程中，學生普遍反映該課程枯燥乏味、知識點煩瑣抽象、實驗設備陳舊、學習興趣不高等問題[1]。從學生的成績，以及在后續的其他專業課和畢業設計中對所學知識點的應用情況亦可以看出，現行的教學效果并不理想[2]。如何引導和激發學生的求知欲望，使之能夠自愿、自主、自發地投入到該課程學習中，提升教學質量，一直是教學老師們共同探討的問題。結合深圳技術大學的教學實際，筆者在互換性與測量技術課程實踐中探索了面向課堂，以學生為中心的教學改革，為新工科背景下的應用型本科人才培養提供借鑒參考。

1 改革的必要性

1.1 適應新形勢下高等工程教育改革和人才培養的需要

黨的十八大明確提出了科技創新是提高社會生產力和綜合國力的戰略支撐。走中國特色自主創新道路、實施創新驅動發展戰略，迫切需要高等工科院校加快工程教育改革創新，培養適合當前國家重大戰略的工程技術人才。隨著新技術、新業態、新模式、新產業的發展，如何更新傳統的知識體系以適應新經濟發展的需求，如何更好地培養復合型、創新型人才，是教學改革面臨的首要任務[3]。互換性與測量技術是我校中德智能制造學院的專業必修課，共4學分，包括理論授課2學分、課內實驗1學分、課外自習實踐1學分。2學分的理論課內容需要把握好“講”與“不講”的尺度，既要保證完整的知識框架，又不能面面俱到，留更多的“空白”給學生，以培養其自主學習的能力；同時，要充分開發利用好1學分的實驗課和1學分的課外實踐課，讓課內外實踐深度融合，理論和實踐有機統一，有目的地引導培養學生解決實際問題的能力。

1.2 適應打造“金課”和提高自主學習能力的需要

2018年9月，教育部針對我國高等教育課堂建設和管理中存在的突出問題和薄弱環節，提出高校要打造金課、淘汰水課。在教學過程中合理提升學業挑戰度、增加課程難度、拓展課程深度，切實提高課程教學質量[4]。我校也在本科人才培養規劃強調要培養學生自主學習的能力，提高團隊協作和解決工程問題的能力，提升創新創業意識。如何打造具有技術應用型大學特點的金課，直擊教學痛點，充分調動學生的自主學習能力，同時保證專業培養目標順利完成，成為各門相關課程急需解決的問題。互換性與測量技術課程的教學內容多為枯燥理論，面對00后本科生──“移動數字時代居民”，需要結合現代化的教學手段，將枯燥的理論知識點與鮮活的工業設計測量案例有機融合，使學生帶著問題去學習，引導和激發學生的學習興趣和欲望，在“做中學”，實現高質量教學和實踐，使學生能夠自愿、自主、自發地投入到互換性與測量技術的課程學習中。

1.3 適應我校技術應用型人才培養規劃的需要

緊密對接粵港澳大灣區的產業需求設置學科專業、采取教授負責制培養模式、積極學習借鑒世界一流應用技術大學人才培養模式、課程體系等、堅持產教融合，深度開展校企合作是深圳技術大學本科高素質應用型人才培養的辦學特色和實施規劃，目的在于提升學生的工程實踐能力、創新精神和創業意識，拓寬專業口徑，擴大學生選擇專業和職業的自由度，服務深圳和珠三角地區高端制造業。互換性與測量技術課程采取“以學生為中心”的教學方法、理論與實踐教學的有效結合，正適應了我校人才培養規劃的需要。

2 以學生為中心的改革探索

本節將從理論教學、實驗教學、實踐教學以及課程評價體系四個方面，探索和實踐互換性與測量技術課程的教學改革。

2.1 理論教學改革：學生成為課堂的中心，激發主動學習

在充分調研的基礎上，提出適合我校目前師生狀況的互換性與測量技術理論教學內容和形式，將實現理論教學改革作為基本目標，結合實踐教學內容和進度，合理安排教學時間規劃，掌握整體教學節奏。在講授重點知識點基礎上，以小組討論、課堂測驗、團隊答辯等多種形式驅動學生自主學習，參與到課堂教與學當中來。授課模式由“填鴨式”轉變為學生主講，小組學生之間有“思想火花”。此外，適當開發和選擇在線教學工具和資源，選定適宜的MOOC課程作為學生課后自主學習的資源，規劃“雨課堂”或“學習通”在課題教學的作用，并豐富該在線教學平臺的共享資源庫。

2.2 實驗教學改革：開設創新實驗，提升創新能力

為了激發學生的學習興趣，要突破傳統實操實驗內容陳舊的現狀，深度挖掘實驗功能和潛力，增加實操實驗的深度和難度。實驗設備配置緊扣珠三角產業發展需求，如電子測高儀、二次元影像儀等。在此基礎上，通過巧妙的設計，可將一些驗證性實驗轉變為綜合性設計實驗。積極申請學校自制儀器項目，并邀請學生參與研制，以此鍛煉學生的創新能力。創新需要廣闊的視野，為此，與其他專業課教師合作，在學院范圍內搜集有趣有用的測量儀器，開發展示性實驗。對于像三坐標這類功能強大、精度極高的貴重設備，則安排先在機房仿真編程，然后在教師一對一指導下進行上機操作。這些創新舉措，既開闊了學生視野，又提高了測量儀器的利用率。

2.3 實踐教學改革：微型課程設計和案例教學，提升自主學習能力

由于借鑒了歐洲大學課程體系，本門課并未設立獨立的課程設計，但可以利用已有的課內實踐和課外實踐學分做小型化的課程設計及案例教學訓練。為此，以課外實踐1學分為主，搭建微型課程設計環境，課程選題要結合課程大綱和培養目標，在理論教學的恰當時間擬定題目，以分組的形式，按照由淺入深步進式進行，旨在有限的課時內鍛煉學生的自主設計和團隊協作的能力。另外，為加強學生對重要知識點的理解，以案例教學的形式，讓學生自主選擇知識點，針對選題進行文獻查閱、比較分析，最終以團隊答辯的形式來展示成果，進行形成性評價考核。

2.4 課程評價體系改革：構建系統性評價體系

總成績由教學的各個環節組成，主要包括平時課堂測驗、小組討論、案例教學、微型課程設計、實操實驗（含傳統試驗和開放性創新實驗）、考勤以及期末考核。而對于學生作為主角并有較大發揮空間的小組討論、案例教學、微型課程設計環節，除了加大其在總成績中的比重外，還需提出詳細的評分細則，以便學生在學習過程中有法可依，且能有效區分學生付出的努力程度。課程總成績不以最終的期末考試作為唯一考核指標，考核貫穿整個課程學習階段，有利于學生保持源源不斷的學習動力，不搞期末突擊復習，成績不僅反映學生對知識的掌握水平，更能夠反映出學生學習全過程的努力程度。

通過以上改革，能較大程度上調動學生的學習積極性，將學生被動聽課的沉默模式轉換為學生為中心的主動學習模式，極大滿足學生的成就感和求知欲，有利于提高教學質量，實現教學和實踐的有機統一。

3 結語

根據對互換性與測量技術課程教學現狀的分析，從理論教學、實驗教學、實踐教學和課程評價體系四個方面，探索對該課程的改革。以學生為中心，充分調動他們的求知欲，積極主動參與到理論和實踐學習中來，是提高教學質量的有效途徑。作為新時代教師，應當緊跟時代步伐，緊扣時代脈搏，不斷更新教育理念，學習新的教學方法，才能培養出適應時代需求的新型人才。