互換性與技術測量課程教改實踐與探索

王伯平，武美先，李 萍，宋冬芳

（太原科技大學機械工程學院，山西 太原 030024）

0 引 言

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》對全國教育改革提出了明確要求，它力推教育事業更加注重發展質量，改革創新。強國必先強教，強教必重質量，重質必賴改革[1]，因此，國家在高等學校實施了“質量工程”。“質量工程”涉及到方方面面，究竟如何提高我們的教學質量？似乎各高校各有所側重。我們認為，教育是一種有目的的培養人的活動，教育的預期目的實際上在教育活動開始之前就存在于教育者的頭腦中了。實現教育目的就必須得依靠一系列經過精心設計的教育活動方案，這個方案固然也會包括專業、實驗、團隊等，但歸根結底卻是課程。對于一所大學來說，首先是由若干個專業支撐的；其下位則是由多個二級學科構成；最后的基礎支撐就是課程，因此，有沒有一大批高水平的課程，就是衡量一所大學學術水平和教學質量高低的重要尺度。課程是一所高校內部系統的最小管理單元，它又是專業建設的“細胞工程”，創建課程核心系統，則是夯實“質量工程”的重中之重。而創建課程系統則需要一門門具體課程科學規劃、精心教改、合理實施，才能取得提高教學質量的實效。我們對《互換性與技術測量》課程進行了多方面教改創新的實踐和探索，取得了較為顯著的成效。

1 互換性與技術測量課程的傳統教學

《互換性與技術測量》是高等院校機械類、儀器儀表類和機電結合類專業必需的主干技術基礎課程。在教學中，該課程起著聯系基礎課及其他技術基礎課與專業課的橋梁作用。本課程主要講授機械設計中的互換性、公差與配合等機械精度設計方面的理論和有關國家標準，要求學生學習后掌握本課程的基本概念和系統知識，具有正確選擇、計算公差的能力，合理設計機械精度，為學生學習專業課及從事專業技術工作打下基礎。在課程中并配有實驗環節。

傳統教學中存在影響教學質量的主要問題是：1）教材質量存在不足，教材體系不健全：教材中對新技術知識、新標準的容量偏少且內容更新也不及時，教材配套教學資料不完整。2）教學的理念和方法有待改進：許多教師在講授本課程內容時以灌輸式為主，習慣于理論知識的滿堂灌，而針對實例和應用的啟發式講授偏少或欠缺，忽視激發學生的開拓創新意識和分析解決問題的能力。3）在課程的實驗教學環節中，實驗內容陳舊：驗證性的實驗多，綜合性的實驗和設計性的實驗少，創新性的設計性實驗缺乏。4）在本課程教學中不注重學習內容與工業實際產品的結合，缺乏一個將本課程理論知識聯系實際機械精度設計的實訓環節，這使得學生機械精度設計實踐能力的提高受到一定的限制，直接影響課程教學質量。5）由于本課程既理論性強又實踐能力要求高，國家標準及新技術更新較快，教學內容多而課時有限，這些也在一定程度上增加了課程教學難度，影響教學的效果。

2 課程教改創新的實踐

針對互換性與技術測量課程中存在的上述主要問題，我們進行了教學研究與改革，經過科學規劃、精心教改、合理實施，有效地解決了課程教學矛盾和一些主要問題，具體措施有以下幾個方面：

1）建設優質、完整的立體化課程教材體系：在分析研究國內外同類教材優缺點和當前本學科科學技術、標準水平發展現狀的基礎上，結合當前學生學習該學科知識的實際需要，對編著教材的內容進行精選精煉，使教材既加強基礎，突出應用，內容新穎齊全，資料豐富，又闡述簡明扼要，結構層次分明，使教師和學生易教易學，同時，創建教材的多種形式，除編著教材外，還編著、設計開發多媒體CAI軟件，在課件中制作成形式多樣的各種文件形式，演示教材基本知識，章節重點及難點。教材中全部使用各類國標中的最新國家標準內容代替舊國標內容，使學生更好掌握公差與配合理論的新進展，并且使教材建設具有“教、學、練”一條龍系列體系。立體化教材中編著有課程學習指導書、實驗指導書、習題庫、習題詳細解答等多種配套教材資料，使教師教學和學生學習更加方便、有效。課程立體化教材編著后，全部由國家級出版社出版，在教學中取得了很好的效果。

2）大力推進精品課程的建設：按照精品課程的建設目標和要求，我們從多方面進行了教改實踐。首先在教學方法和手段上進行了多媒體、網絡化教學改革，應用多媒體和網絡化先進技術進行教學。在課堂教學使用的課件中，將教材中的基本教學知識通過梳理、分析、精簡、充實，把教學內容制成圖形、動畫、表格、文字、聲音等形式多樣的各種文件形式，這些形式在教學中交相映襯、互相補充，用來講解、演示教學基本知識，起到了很好的效果。特別是對每一個章節中的重點、難點，都要進行突出的演示和講解，并適時配以實例，起到了舉一反三、事半功倍的效果。大力開展科研和教研活動，課程教學團隊中的許多教師都主持或參加了多項國家自然科學基金、省部級科研和教研項目并獲獎、評為教學名師，提高了教師自身的學術水平和教學水平。經過多年持續的教改實踐和課程建設，本課程被評審為省級精品課程。

3）積極開展課程實驗、實踐性教學改革：在課程的實驗、實踐教學環節中我們進行了多方面的教改：（1）優化實驗項目，更新實驗內容：定期對實驗項目、實驗內容進行調整，整合實驗項目，減少驗證性實驗，增加設計性和綜合性實驗；設立跨學科的實驗項目，供學生選作；努力更新實驗手段，加大實踐性教學投入，增置高精度的三坐標測量機等先進設備、儀器進行實驗訓練，用計算機進行實驗零件建模、測量數據采集，用先進軟件進行處理。（2）緊密結合產品，創新實踐內容：在課程的有效學時內，調整實踐性教學內容，增加與現實企業產品緊密結合的實踐內容。在課程實驗中將學生實驗的產品零件與企業實際產品緊密結合，例如，在機械精度設計實驗中，針對某企業生產的螺旋焊管設備的傳動軸、齒輪等零件，讓大學生真刀真槍地對企業實際產品零件進行檢測、試驗，進行精度等項目的設計，這樣的創新實訓提高了實踐性教學的效果，使學生真正得到鍛煉，動手能力進一步增強。（3）建立綜合工程實訓中心和校外合作基地，開展工程實踐訓練：在課程實踐教學環節盡量讓學生多參加工程實訓中心和校外合作基地的實訓鍛煉，鼓勵學生將基礎課程實踐、專業綜合實踐和社會實踐結合起來，這些都收到了好的效果。

4）將課程教改和培養學生科研結合起來提高學生創新能力：大學教學以及教改活動就是師生交往中的建構活動[2]，在教改中我們充分重視了培養學生的科研創新能力，并開展了一系列的工作。在教改中設立學生選作的科研課題，引導學生提高科研實踐能力，如設立機械精度公差與配合優化設計等方面的《成本-公差模型的建立及研究》、《工序尺寸公差的簡捷設計》、《基于可變制造環境的公差優化設計》等許多科研課題，讓學生自由組合、自愿參加，組織學生科研小組進行研究。科研小組由指導教師定期指導課題研究。這些做法在實踐中都收到了好的效果，學生們研究完成后都寫出了科研論文或研究總結。有的學生科研小組還參加了國家自然科學基金項目《機械制造過程中尺寸路徑圖的理論與應用研究》中一些子課題的研究，取得了好的成果；有的本科學生的論文以第一作者正式發表在國內學術期刊上。通過參加教改中的科研實踐，學生們深有感觸，體會到自身的學習和科研能力大大提高了，自信心比以前足了，教學改革給他們帶來了素質的提高和未來競爭力的增強。

3 結束語

經過數年的探索和實踐，互換性與技術測量課程的教學工作取得了較為顯著的成效。太原科技大學編著的本課程教材《互換性與測量技術基礎》被教育部評審為“普通高等教育‘十一五’國家級規劃教材”，并在全國200多所高等學校廣泛應用，取得了很好的社會效益。本課程已建設成為省級精品課程，在本學科教學中起到示范作用，本課程教學改革研究獲山西省教學成果一等獎。而且，在大學生科研項目、UIT活動、科技競賽、專利發明方面也取得了一大批科技創新成果，學生的素質和能力普遍增強，畢業生質量提高，機械工程類專業畢業生就業率均在98%以上，就業率位于前列。在北京第6屆國際工程機械博覽會展出的工程機械產品，有多個項目是太原科技大學畢業生主持或參加設計的，其創新能力和素質受到用人單位的好評。在課程教改創新的實踐和探索中深刻地體會到：在課程教學中只有堅持多方面融合式教學改革、堅持創新、堅持理論聯系實際、堅持不斷的探索與實踐，才能在高等教育中錘煉出好的精品課程和成果，使教學質量不斷提高，學生受益并獲得顯著的效果。

[1]潘云鶴.抓住機遇大力培養創新型工程科技人才[J].中國高等教育，2009（24）：4-6.

[2]陳秀蘭.走向師生自覺交往中的建構[J].高等教育研究，2007（4）：51-57.