面向卓越計劃的互換性與測量技術(shù)課程項目教學(xué)模式研究

金守峰

摘要：針對以強(qiáng)化工程實踐能力、創(chuàng)新能力為核心的卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的目標(biāo)，對互換性與測量技術(shù)課程的教學(xué)模式進(jìn)行改革實踐，以項目教學(xué)模式代替?zhèn)鹘y(tǒng)教學(xué)，通過分析項目教學(xué)模式的特點，結(jié)合互換性課程教學(xué)的現(xiàn)狀，研究互換性與測量技術(shù)課程典型項目的建立，以學(xué)生為中心通過三個階段在課堂教學(xué)中實施，提高了學(xué)生的工程意識、分析解決問題能力及工程創(chuàng)新能力，使課程教學(xué)更能適應(yīng)“卓越計劃”對人才培養(yǎng)的需求。

關(guān)鍵詞：卓越計劃；互換性與測量技術(shù)；項目教學(xué)模式；課堂教學(xué)

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）16-0253-02

一、卓越計劃培養(yǎng)目標(biāo)的要求

教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”（簡稱“卓越計劃”）旨在培養(yǎng)造就創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才，為創(chuàng)新型國家的建設(shè)和實施人才強(qiáng)國戰(zhàn)略服務(wù)。對提升高等教育教學(xué)質(zhì)量，面向社會和市場需求，培養(yǎng)應(yīng)用型人才具有十分重要的意義。高等工科教育受傳統(tǒng)觀念及培養(yǎng)經(jīng)費(fèi)等多方面的影響，所培養(yǎng)的人才在工程素質(zhì)、實踐能力、創(chuàng)新意識等方面較為薄弱。卓越計劃的核心是創(chuàng)新能力，因此只有加強(qiáng)實踐能力和創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，才能滿足高速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)時代對人才的需求。面向卓越工程師培養(yǎng)計劃的教學(xué)過程中，在培養(yǎng)學(xué)生熟練掌握專業(yè)基礎(chǔ)理論知識的基礎(chǔ)上，需要更加注重學(xué)生的實踐應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

二、互換性與測量技術(shù)課程特點與教學(xué)現(xiàn)狀

1.課程特點。《互換性與測量技術(shù)》課程是機(jī)械類專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程，具有從基礎(chǔ)課向?qū)I(yè)課過渡的橋梁作用，聯(lián)系制造工藝類課程與設(shè)計類課程的紐帶作用。課程分為公差設(shè)計和測量技術(shù)兩大部分，是與生產(chǎn)實際緊密相連的設(shè)計性、實踐性很強(qiáng)的課程。課程內(nèi)容多源自國家標(biāo)準(zhǔn)，故名詞術(shù)語繁多、生澀；同時課程作為工藝課程與設(shè)計類課程的紐帶作用，故用來表達(dá)生產(chǎn)實際的圖像符號較多；課程內(nèi)容上的幾何精度設(shè)計涵蓋了尺寸精度、形位精度、表面精度、標(biāo)準(zhǔn)零部件的精度設(shè)計以及相關(guān)檢測技術(shù)等，故內(nèi)容較多；上述內(nèi)容之間存在的必然聯(lián)系較少，故邏輯性不強(qiáng)。因此，該課程呈現(xiàn)出定義多、符號多、內(nèi)容多、邏輯少的“三多一少”的特點。

2.教學(xué)現(xiàn)狀。《互換性與測量技術(shù)》課程的內(nèi)容體系是在知識的系統(tǒng)性及完整性基礎(chǔ)上建立的，沒有擺脫傳統(tǒng)的教學(xué)理念。教學(xué)過程中依然是以教師為主體，沒有體現(xiàn)對學(xué)生“能力”的培養(yǎng)，導(dǎo)致學(xué)生被動接受，對課程認(rèn)識不明確，學(xué)習(xí)興趣不高。課堂教學(xué)中缺乏反映實際精度設(shè)計、測量過程的工程實例，使學(xué)生難以將理論應(yīng)用于實踐設(shè)計中，難以培養(yǎng)工程意識，達(dá)不到卓越計劃的培養(yǎng)目標(biāo)。由于課程存在上述特點，加之課堂教學(xué)課時的減少，使得現(xiàn)有的《互換性與測量技術(shù)》課程教學(xué)模式與卓越工程師的培養(yǎng)目標(biāo)存在亟待解決的問題。

三、項目教學(xué)模式在互換性課程教學(xué)中的探索

1.項目教學(xué)模式的特點。項目教學(xué)模式起源于歐洲，在20世紀(jì)中后期成為一種重要的理論思潮。項目教學(xué)模式是以項目為載體，以任務(wù)為驅(qū)動，以企業(yè)真實的案例為依托，以過程和產(chǎn)品為參量來衡量，有別于傳統(tǒng)的授受式教學(xué)模式。通過教師與學(xué)生共同完成項目而進(jìn)行的教學(xué)模式，該模式在實施過程中，可以將理論知識與實踐技能有機(jī)結(jié)合，引發(fā)學(xué)生對知識的思考和探究，給學(xué)生以直觀的感受和體驗，以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生完整的工程應(yīng)用能力的目的。項目教學(xué)模式具有實踐性強(qiáng)、與生產(chǎn)實際聯(lián)系緊密等特點，在培養(yǎng)過程中縮短了基礎(chǔ)理論知識與生產(chǎn)實踐的距離。項目教學(xué)模式的主體為學(xué)生，通過典型項目的實施使得學(xué)生能夠加深對基礎(chǔ)理論知識的理解，提高學(xué)習(xí)的積極性。

在互換性與測量技術(shù)課程教學(xué)過程中，為了達(dá)到卓越計劃的培養(yǎng)目標(biāo)，本文將項目教學(xué)模式引入到課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中，使理論教學(xué)與工程實踐融為一體。同時，在《互換性與測量技術(shù)》的課程教學(xué)中以項目作為主線貫穿于各個章節(jié)，可將該課程中眾多零散的、邏輯少的知識點進(jìn)行有效串聯(lián)，形成一個有機(jī)的整體。

2.項目教學(xué)模式的建立。《互換性與測量技術(shù)》課程培養(yǎng)目標(biāo)是使學(xué)生了解國家標(biāo)準(zhǔn)、掌握機(jī)械產(chǎn)品的幾何量精度設(shè)計、熟悉零部件檢測技術(shù)。項目教學(xué)模式中典型項目內(nèi)容的建立直接關(guān)系著學(xué)生能否全面、系統(tǒng)地掌握課程知識。因此，本文所建立的項目內(nèi)容需涵蓋課程的主要內(nèi)容，既要包括機(jī)械產(chǎn)品精度設(shè)計的孔軸極限配合、形位公差、表面粗糙度、典型零部件（鍵聯(lián)接、滾動軸承、齒輪等）等的精度設(shè)計內(nèi)容，還要包含尺寸鏈的設(shè)計與計算，為后續(xù)的機(jī)械制造工藝課程服務(wù)。

本文在深入分析互換性與測量技術(shù)課程的教學(xué)大綱、培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)學(xué)時的基礎(chǔ)上，結(jié)合工程實踐，建立以機(jī)械產(chǎn)品中常見的機(jī)械傳動裝置—減速機(jī)構(gòu)為主線的項目教學(xué)模式。將減速機(jī)構(gòu)的精度設(shè)計和零部件檢測作為項目內(nèi)容貫穿至整個《互換性與測量技術(shù)》課程教學(xué)過程中。項目教學(xué)模式的內(nèi)容包括減速機(jī)構(gòu)所涉及的零部件配合尺寸配合代號的選取、傳動軸的尺寸精度及形位精度要求、軸的表面粗糙度要求及減速器箱體孔的形位精度要求以及檢測技術(shù)等，在課堂教學(xué)過程中，根據(jù)學(xué)時、教材章節(jié)內(nèi)容將減速機(jī)構(gòu)精度設(shè)計的項目分解為若干任務(wù)，每一章節(jié)的教學(xué)均圍繞該項目任務(wù)進(jìn)行展開，具體內(nèi)容如表1所示。

互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)課程中包含大量的機(jī)械行業(yè)典型零件精度設(shè)計的國家標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步也在不斷的更新。因此，在建立項目內(nèi)容時必須關(guān)注國家標(biāo)準(zhǔn)的改變，及時更新，保證教學(xué)內(nèi)容的前沿性。

3.項目教學(xué)模式的實施。項目教學(xué)模式的實施可分為三個階段完成：第一階段為重點難點解析；第二階段為典型項目剖析；第三階段為點評總結(jié)。①第一階段為重點難點解析。深入研究教學(xué)大綱，分析教學(xué)難點與重點。對每個項目中所需要掌握的難點和重點進(jìn)行著重講解，以引導(dǎo)學(xué)生在項目內(nèi)容獨(dú)立發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。②第二階段為典型項目剖析。在重點和難點分析的基礎(chǔ)上，通過動畫、視頻等教學(xué)手段將典型項目完整地展示，準(zhǔn)確把握教學(xué)內(nèi)容的重點與難點，緊密聯(lián)系生產(chǎn)實踐，充分挖掘?qū)W生對專業(yè)的關(guān)注點和興奮點，最大限度地調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性。對項目進(jìn)行剖析是項目教學(xué)模式的核心環(huán)節(jié)，在給定的時間內(nèi)，讓學(xué)生以課堂分組討論的形式，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容根據(jù)項目任務(wù)要求完成相應(yīng)的精度設(shè)計。教師就學(xué)生討論中所涉及到的重要問題進(jìn)行提問，或?qū)W(xué)生的疑慮進(jìn)行答疑，并掌控好討論過程，把討論引向正確的方向。此時，項目為主線、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體，注重教師與學(xué)生之間的交流互動，引導(dǎo)學(xué)生主動探索，增加學(xué)習(xí)的主動性和積極性，活躍課堂氣氛，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際與解決工程問題的能力。③第三階段為點評總結(jié)。在典型項目剖析過程中，學(xué)生逐漸對所學(xué)內(nèi)容有所了解，最后教師在小組談?wù)摰幕A(chǔ)上形成設(shè)計思想與結(jié)果進(jìn)行分析講解，將重點與要點問題歸納和總結(jié)，對項目的背景、主題、啟示進(jìn)行深層次地分析，使得學(xué)生對項目的內(nèi)涵與外延形成認(rèn)同，引導(dǎo)學(xué)生把感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識。

通過在《互換性與測量技術(shù)》課程中實施項目教學(xué)模式，通過加強(qiáng)理論知識和實際應(yīng)用之間的聯(lián)系，使理論教學(xué)與實踐教學(xué)相輔相成，不僅使學(xué)生深入理解各種公差概念的意義，而且明確了學(xué)習(xí)過程中的目的性，對增強(qiáng)學(xué)生工程意識、培養(yǎng)綜合應(yīng)用能力、提高教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)素質(zhì)等起到了良好的教學(xué)效果。

四、結(jié)語

根據(jù)卓越工程師培養(yǎng)計劃，本文在互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)課程的課堂教學(xué)中進(jìn)行了項目教學(xué)模式的教學(xué)改革探索，在《互換性與技術(shù)測量》教學(xué)中將理論和實際應(yīng)用有機(jī)結(jié)合，建立了以學(xué)生為中心、以項目為載體、培養(yǎng)學(xué)生能力的項目教學(xué)模式，充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，在有限的教學(xué)時間內(nèi)取得了比較好的教學(xué)效果。項目教學(xué)模式的實施，提高了大學(xué)生的工程意識與創(chuàng)新能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]張安富，劉興鳳.實施“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的思考[J].高等工程教育研究，2010，（1）：56-59.

[2]李德才，王俊.關(guān)于培養(yǎng)“卓越工程師”的幾點認(rèn)識[J].研究生教育研究，2011，（3）：53-57.

[3]蘆玉梅，于鳳云，張文生，等.基于卓越工程師培養(yǎng)的《互換性與技術(shù)測量》的教學(xué)模式研究[J].教育教學(xué)論壇，2015，（6）：154-155.

[4]趙華，孫新國.面向卓越工程師培養(yǎng)的互換性與技術(shù)測量課程教學(xué)改革與實踐[J].中國教育技術(shù)裝備，2014，（24）：123-125.

[5]劉玉梅，張粉雪.互換性與技術(shù)測量實踐教學(xué)改革的實踐[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2012，（1）：62-64.

[6]王恒迪，武充沛，張發(fā)玉，等.芻議互換性與技術(shù)測量課程的教學(xué)[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2010，（21）：96-98.

[7]吳娜，戴俊，魏云平.以工程項目為導(dǎo)向的“互換性與剛量技術(shù)基礎(chǔ)”課程改革研究與實踐[J].創(chuàng)新教育，2013，（20）：56-59.