“互換性與測量技術”實驗平臺信息化實踐研究

摘要 “互換性與測量技術”課程是高等學校工科相關專業一門極其重要的主干技術基礎課。本文應用系統論、建構主義學習理論和信息技術與實驗資源整合理論，通過實驗教學內容、教學資源、教學手段、教學模式、教學評價信息化等來建立“互換性與測量技術”實驗平臺信息化進行了初步探索。

關鍵詞 互換性與測量技術 實驗 信息技術

中圖分類號：G644 文獻標識碼：A

實驗教學是以實驗室為教學場所，以儀器、儀表、設備為媒介，以學生操作儀器觀察現象、分析實驗結果為主要教學形式。通過實驗可以培養學生觀察、分析、判斷、綜合、推理、比較、抽象等基本能力。

如何能夠使理論教學體系與實踐教學體系建立緊密有機的聯系，如何更好地發揮實驗資源的效益，如何在實踐教學體系中更好地培養學生的創新意識，建立開放透明的實驗信息平臺，使學生在學習理論教學之后甚至在學習理論教學之前就可通過網絡資源掌握本門課程的相關知識，從而自主學習，創新實踐，不失為一個有效的探索。

以網絡技術和多媒體技術為核心的信息技術已滲透到人類社會發展的各個方面，信息技術正成為拓展人類能力的創造性工具。就教育教學而言，信息技術的發展，不但引起了教學環境和教學手段的變化，更重要的是帶來了教育思想和教育觀念的變革。互換性是機械制造、儀器儀表和其他國民經濟各部門生產建設中產品設計和制造的重要原則，遵循這個原則能使上述各部門有最佳的技術經濟效益和社會效益。互換性與測量技術是與機械工業發展緊密聯系的基礎。它不僅將實現互換性生產的標準化領域，計量學領域的有關知識結合在一起，而且涉及到產品的設計、制造、質量控制和生產組織管理等許多方面。因此互換性與測量技術是一門綜合性的應用技術基礎學科。課程是高等學校機械、儀器儀表、工業設計、交通工程、材料成型等專業一門極其重要的主干技術基礎課。因此，“互換性與測量技術”課程及實驗也必然面臨著根本的變革。

1 課程的任務及教學基本要求

本課程的任務是培養學生具有互換性，標準化與測量的基本知識；掌握機械產品零、部件精度確定的基本方法；掌握各種加工表面公差的合理選擇和配合件配合精度的選擇等基本技能；掌握幾何參數誤差項目評定、選用的原則與方法；培養學生分析問題、解決問題的能力和創新意識；為從事機械產品設計，制造及科學研究等方面打下較為堅實的基礎。

本課程設計的公差，配合較多，它不僅有許多術語、符號、數值表格和其他一些統一的規定，而且這些規定具有很強的經驗性。課堂教學中應以保證機械零、部件幾何參數互換性為主線，為達到這一目的，在整個教學過程中應當十分注意課堂教學與實驗之間的聯系和配合。

2 實驗平臺信息化實踐研究

理論研究的結果表明，學生創造能力的培養與學生的知識體系有著直接的聯系。按照思維理論，當人的思維是非線性思維時，才有可能產生靈感，才有可能激發出創造潛力。非線性思維是建立在非線性知識系統之上，非線性的知識體系是在開放的系統下形成的。實踐教學體系改革的目標是知識學習和能力培養并存。因此我們要改變傳統實踐教學內容陳舊、教學模式單一、教學方法死板的現狀。

在我校工科專業中，教學實驗環節一般都落后于課堂理論教學的探索和發展，這和工科專業實踐性極強的專業特點是不相稱的，影響學生質量的很重要的一個問題是工程實踐能力不夠，綜合能力較差。為此，構建和完善實踐教學體系是提高教學質量的極其重要的一環。

改革目標：實驗平臺信息化實踐研究是在系統論、建構主義學習理論和信息技術與實驗資源整合理論指導下，探討如何通過實驗教學內容信息化、教學資源信息化、教學手段信息化、教學模式信息化、教學評價信息化來達到工科實驗教學改革的目標，從而激發學生科學實驗的興趣，培養學生建構自身知識體系的能力、探究學習能力、動手實踐能力、解決問題的能力、協作學習能力及創新能力。

改革內容：將相關實驗資源變成一個開放的系統，為學生營造一個開放透明的學習環境，為教師提供一個開放透明的科學實驗環境，提高實驗資源利用率、共享率。具體實施過程中采取以下主要措施：

（1）教學資源和教學內容信息化。建立實驗教學設備資源庫，使教師和學生充分了解學院內的實驗資源設備情況及功能，為開展實踐教學和科學研究奠定基礎。

建立實踐教學內容信息庫，包括實驗大綱、實驗指導書、實驗報告、課程的多媒體課件實現網上資源共享，引入一些實踐知識及一些科學前沿的知識，通過這種形式，使封閉的教材系統變為面向外界開放的系統，以便學生自主學習。開展網上論壇，網上答疑，為教師、學生營造了一個開放的學習環境。

（2）教學手段信息化。充分利用E-mail、“實踐教學網站”的論壇區和師生反饋區與學生進行交流，學生根據自身需要隨時隨地自由選擇學習內容，下載學習信息，咨詢問題，自由選擇合作、交流的對象，使“因材施教”的原則得到了最大限度的貫徹，互聯網將課堂教學向教室之外延伸，為學生開辟了廣泛的獵取知識的空間。

（3）教學模式信息化。信息技術引人課堂教學，最根本的是要改變教學結構，即從以教為主的教學模式轉為以學為主或雙主教學模式。因此我們探索采取的教學設計是課堂教學模式+探究式教學模式。學生通過網上實踐教學內容信息庫了解實驗內容、各個實驗方案，有些實驗可以讓學生自行設計實驗方案，根據自己的實際情況選擇適合的實驗方案，通過在規定時間內的網上申請與批準，最終實現實驗目的。

增加探究式學習的目的是通過這種形式使課堂教學向外延伸，為學生打開通往外界的窗口。探究式學習模式的特點是遵循現代教育以人為本的觀念，重視個性發展，給學生發展以最大的空間。學生通過主題探索與教材以外的世界發生聯系，只有這些聯系發生得多了，才能使學生的思維定勢發生變化，由教材體系的線性思維轉變為與外部世界相聯系的非線性思維，有了非線性思維，才可能出現直覺思維，才有可能創新。在探究過程中關注整體性，講求協同作戰，也鍛煉了學生的協作能力。主題探究式學習方法的支持平臺主要是計算機及網絡技術，互聯網上豐富的資源為學生探究式學習提供了便利。同時學生對學到的知識進行重組，達到知識建構的目的，并由此激發學生的創造靈感。

（4）教學評價信息化。教學評價采取過程評價+總結評價。過程評價就是學生在完成整個實驗教學過程中，從多維角度測評學生的能力，鼓勵自主學習與創新方案。為了合理評價學生的學習能力，設計探究式學習學生實驗方案申請表、實驗報告表、評價量規、調查問卷等。

參考文獻

[1] 楊曉梅，張軼炳.“大學物理”課程信息化的實踐研究[J].高等理科教育，2006教育教學研究專輯（一）：57-59.

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