面向新工科專業的《互換性與測量技術》混合式教學探索與實踐研究

摘 要：隨著新工科背景下高等教育改革的深化，傳統教學模式已難以滿足培養創新型工程人才的需求。《互換性與測量技術》作為機械類專業的重要課程，理論與實踐并重。通過線上線下結合的混合式教學模式，不僅激發了學生的學習興趣，也提升了其動手能力。本文探討了基于新工科背景的《互換性與測量技術》課程混合式教學的探索與實踐，重點分析了線上學習模塊、線下實踐環節、任務驅動機制、課程思政融入及課程評價方式，并結合教學案例展示了教學改革取得的成果和特色。

關鍵詞：新工科 混合式教學 互換性與測量技術 課程改革 課程評價

1 緒論

隨著全球產業結構的不斷升級和技術革新，傳統工科教育的模式正面臨前所未有的挑戰。新工科建設的提出，呼應了社會對復合型、創新型工程技術人才的強烈需求[1-2]。這一背景下，工科教育必須進行深度改革，培養學生的實踐創新能力。

《互換性與測量技術》作為機械類專業的核心基礎課，涉及精度設計、幾何測量等復雜內容，具有很強的理論性與實踐性[3]。然而，傳統的教學模式已無法適應新工科對人才培養的要求。為此，本文探索線上線下混合式教學模式的應用，通過線上資源的靈活學習與線下互動實踐的深度結合，構建一種更具互動性和參與度的教學新模式，幫助學生更好地掌握理論知識并提升實踐能力。

2 《互換性與測量技術》的課程定位

《互換性與測量技術》是一門基礎性強的機械類專業課程，主要涵蓋尺寸精度設計、幾何精度測量、表面質量檢測等內容。這些知識不僅應用于產品設計與制造，還廣泛用于產品質量控制等領域。課程目標是培養學生具備精度設計、測量儀器使用、測量數據處理等能力，同時使其掌握國家相關技術標準，為后續的機械設計及實踐類課程奠定堅實基礎。

課程的專業性、技術性較高，涉及大量技術標準、符號及公式，對學生的學習能力和實踐能力均有較高要求。尤其是在實踐環節中，學生不僅要理解理論，還需通過動手操作測量儀器、處理復雜數據。這些特點決定了課程改革必須圍繞理論與實踐的緊密結合進行，以達到培養應用型人才的目的，具體改革思路如圖1所示。

3 線上線下混合式教學的改革思路及方法

混合式教學模式為傳統課堂提供了全新的教學手段，特別適合像《互換性與測量技術》這樣既需要理論傳授又強調實踐操作的課程。基于新工科要求，本課程的混合式教學改革主要從以下幾方面展開。

3.1 線上學習模塊建設

線上學習模塊是混合式教學的重要組成部分，借助互聯網技術提供靈活的學習方式。為了保證學生能夠隨時隨地進行自主學習，課程依托在線學習平臺，提供了豐富的學習資源，包括錄制的視頻講解、在線測試、電子教材等。

教學視頻：針對課程的每一章節，教師錄制了簡短的教學視頻，幫助學生隨時回顧和學習關鍵知識點。視頻內容緊扣教學大綱，涵蓋了尺寸公差、幾何誤差、表面粗糙度測量等多個重要知識模塊。

在線測試與討論：每個章節結束后，學生需要完成在線測試，確保對知識點的掌握。平臺還提供了討論區，鼓勵學生自主提出問題，教師在線解答，促進了師生互動與知識共享。

數據追蹤與反饋：平臺具備實時統計功能，教師可以通過數據查看學生的學習進度、作業提交情況和測試成績，針對學生普遍存在的問題進行個性化指導。例如，某章節中若多數學生在精度設計方面得分較低，教師會在下節課前針對這一問題進行重點講解。

3.2 線下學習模塊建設

線下課堂仍然是混合式教學的重要組成部分。課堂互動在《互換性與測量技術》課程的教學中起到了關鍵作用，它不僅幫助教師及時了解學生的知識掌握情況，還增強了學生的課堂參與感，使學習更加主動和深刻。為了讓學生真正理解復雜的機械設計和測量技術，教師通過多種互動方式推動課堂討論和學習。

提問與引導：課堂上，教師經常通過有針對性的提問，幫助學生回顧線上學習的內容，同時引導他們思考問題的關鍵。例如，當討論機械零件的公差設計時，教師會提出一系列問題，如“如何根據不同使用條件選擇合適的公差等級？”通過這些引導性問題，學生不僅能夠更好地復習之前的學習內容，還能進一步理解機械設計中的精度要求。

案例分析：為了讓學生更好地理解課程中的復雜概念，教師通常會結合實際的工程案例進行分析。這種案例分析不僅讓學生將所學理論與實際工作需求結合起來，還培養了學生的工程思維。教師會邀請學生參與討論，提出自己的看法和解決方案，從而促進更深入地理解。

課堂討論與小組合作：為提高課堂互動的多樣性，教師還會安排學生進行小組討論和合作學習。在討論過程中，學生不僅能夠相互分享觀點，還可以在小組中模擬實際工程中的決策過程，鍛煉團隊合作能力。教師則在一旁進行引導，觀察學生的討論進展，并在必要時進行適當的補充和點撥。

3.3 實驗教學模塊建設

實驗教學是機械類課程不可或缺的組成部分，在《互換性與測量技術》課程中尤為重要。通過實驗課程，學生可以將課堂所學的理論知識應用到實際操作中，培養他們的實踐動手能力以及解決問題的能力。

多樣化的實驗設計：實驗課程涵蓋了多個重要領域，學生通過一系列精心設計的實驗項目，逐步掌握精密測量的技術。例如，實驗項目包括：零件誤差測量、幾何精度檢測、表面粗糙度檢測。通過實驗，學生能夠深入理解不同工藝對表面質量的影響，并能準確分析測量數據。

實踐操作與問題解決：每個實驗項目的設置都要求學生能夠將課堂上的理論知識與實驗操作結合起來。在實際測量過程中，學生不僅需要按照實驗步驟進行操作，還需要獨立分析數據并解決測量中的問題。這種實踐與理論結合的過程，幫助學生提升了獨立解決問題的能力。

實驗報告與反思：每次實驗結束后，學生需要撰寫詳細的實驗報告，總結實驗步驟、數據處理方法及測量結果分析。在報告中，學生不僅要展示實驗結果，還要反思自己在實驗中的問題與改進方法。這種反思性學習進一步增強學生的實踐技能，并幫助他們積累了實驗操作中的經驗。

即時指導與反饋：每個實驗項目開始前，教師會先進行實驗目的和步驟的講解，并示范實驗操作。實驗中，教師則通過觀察學生的操作，隨時糾正學生可能出現的錯誤，并解答學生在操作中遇到的困難。這種即時反饋使得學生能夠及時改正錯誤，確保實驗結果的準確性。

實驗安全與儀器維護：實驗課程強調實驗室安全和儀器維護的重要性。學生不僅需要了解如何正確使用精密儀器，還要學習如何在實驗結束后進行儀器的清潔與保養，確保設備的長久使用。這種培養讓學生在實際工作中能夠正確使用設備，并形成嚴謹的工作態度。

實驗教學的開展，不僅使學生具備了測量技術的實際操作能力，還為他們未來的職業生涯打下了堅實的基礎。通過多次實驗操作和實驗報告的撰寫，學生逐漸形成了獨立分析、思考問題的能力，能夠在未來的工作中應對更復雜的工程問題。

3.4 課程思政融入

思政教育是新工科課程改革的核心之一，教師需在專業課程中融入價值觀教育，培養學生的職業素養與責任感。

工匠精神的傳遞：課程通過案例分析和實際操作，強調工匠精神和精益求精的態度。例如，在講解高精度測量時，教師通過展示某一大型機械生產企業的精密制造過程，引導學生思考如何將精益求精的態度應用于自己的學習和未來的工作中。

職業道德與責任感：在涉及測量精度和質量控制的環節中，教師引入職業道德和責任意識的討論，例如，如何在生產過程中確保質量控制的準確性，避免因測量失誤而產生的安全隱患。

3.5 課程評價

為了更加科學、全面地評估學生的學習效果，課程采用了過程性評價與終結性評價相結合的方式。

過程性評價：包括學生的線上學習參與度、實驗操作表現、課堂參與情況及完成任務的情況。學生在線上的學習時間、測試成績、作業提交情況等都會被平臺記錄，作為平時成績的重要組成部分。過程性評價的目的在于確保學生持續參與學習而不是僅僅在期末突擊復習。

終結性評價：期末考試主要考查學生對整個課程知識的綜合應用能力，考試內容不僅限于理論知識的背誦，還包括對實際問題的分析和解決。試題設計上強調實際應用，如通過給定零件的規格和要求，要求學生設計測量方案并進行誤差分析。

4 線上線下混合式教學改革成果

4.1 跟蹤統計學生線上學習情況

通過線上學習平臺，教師可以輕松跟蹤學生的學習進度，查看學生觀看教學視頻、完成測驗的情況。通過這些數據，教師能夠識別出哪些學生在學習中存在困難，從而針對性地進行個別輔導或調整教學內容。

4.2 穩步提升教師教學水平

混合式教學模式的實施為教師提供了更廣泛的教學反饋渠道。教師通過線上平臺的數據分析，可以了解學生的學習特點，及時調整教學方法。與此同時，通過使用多樣化的教學工具，教師在課程設計和教學內容上也變得更加靈活。線上與線下相結合的教學手段促使教師不斷改進教學策略，提升了教學質量和效率。

4.3 教師在線教學情況分析

線上教學的數據反饋系統為教師提供了更多與學生互動的機會，教師可以根據學生的學習進度和測試成績，及時調整線上和線下課程的節奏。

5 教學特色

5.1 線上線下結合，靈活高效

學生可以靈活安排線上學習時間，線下課堂則通過討論和實踐進一步鞏固所學知識。這種模式使學生能夠在時間上更加自由，同時也能更好地參與課堂活動。

5.2 多維任務驅動，強化實踐能力

項目制學習和階段性任務的設計有效提升了學生的實踐能力和團隊協作能力。學生通過解決實際問題，將理論知識應用于真實場景中。

5.3 多元化評價，關注全過程

評價體系從單一的期末考試拓展為對學生整個學習過程的考量，確保學生在每個階段都能積極參與、逐步提高。

6 結語

本文基于《互換性與測量技術》課程的特點，探索了線上線下混合式教學模式在新工科背景下的應用與實踐。通過線上學習資源的靈活性和線下實踐教學的深度結合，學生在理論與實踐兩方面的能力得到了顯著提升。教學改革的成果表明，混合式教學模式不僅提高了學生的學習效果，還提升了教師的教學水平。隨著技術的不斷發展，混合式教學將為更多課程的教學改革提供參考，進一步促進新工科人才的培養。

基金項目：安徽科技學院校級質量工程項目“《互換性與測量技術》線上線下混合式課程”（Xj2023022）；安徽科技學院校級質量工程項目“基于OBE理念的新工科類專業學生綜合能力提升模式的探索與實踐”（Xj2023185）；安徽科技學院校級質量工程項目“教學名師師范課堂（互換性與測量技術）”（編號：Xj2024134）。

參考文獻：

[1]龔嬋媛，卞翔，袁明新.“線上+線下”混合式金課建設探索實踐—以互換性與測量技術課程為例[J].大學教育，2022（12）：65-67+112.

[2]鄒祥宇，衛學玲，包維維，等.互換性與技術測量課程思政教學實踐[J].中國現代教育裝備，2023（5）：112-113+119.

[3]李坤淑，李傳紅，孫召瑞，等.線上線下結合的混合課程思政體系的構建與實施—基于《互換性與測量技術》[J].現代商貿工業，2022，43（24）：251-253.