在線教育背景下《互換性與技術測量》課程教學改革探討

熊南峰 薛廣紅 郭繼東

摘要：《互換性與技術測量》是機械工程學科各專業的一門主干技術基礎課，是架設在基礎課與專業課之間的橋梁。本文主要針對我院《互換性與技術測量》課程的教學現狀，結合日趨成熟的網絡教學資源和已搭建的智慧樹教學平臺，從線下教學內容設計、教學模式與方法和考核方法等方面進行了探討。

關鍵詞：互換性與技術測量；網絡教學資源；課程教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）19-0083-02

一、引言

《互換性與技術測量》是教會學生如何對產品進行精度設計的一門課程。設計一臺機器包含機械的運動設計、結構設計和精度設計，精度設計是機械設計中的一個很重要的環節，為產品功能與經濟效益的綜合效應提供保障，從某種意義上說，機器精度設計與加工精度水平的高低是一個國家機械工業發展水平的重要指標。《互換性與技術測量》是機械工程學科各專業的一門主干技術基礎課，服務性和實踐性較強，是學生必須掌握的一門專業技能。由于學生缺乏工廠實際加工經歷，沒有基本的工程素養，課程教學效果很差，隨著MOOC、SPOC、智慧樹平臺以及各種在線教學資源的日趨完善，如何努力創造一種更為靈活的教學方式，利用大學應用教育技術提升《互換性與技術測量》課程教學質量，值得探討和實踐。

二、《互換性與技術測量》課程教學現狀和不足

我院《互換性與技術測量》課程共32學時，其中包含10學時的5個課內實驗，9個教學周完成教學。22學時要完成孔、軸尺寸公差與配合，幾何公差，測量技術基礎等內容的理論教學，時間緊，任務重，基本上是教師課堂“滿堂灌”，學生被動接受。同時，由于學生對加工精度缺乏基本認識，知識無從消化理解，學習缺乏興趣，基本談不上對知識的應用和遷移，學院的期末考試題逐年降低難度，這在后續的課程設計環節和畢業設計環節都可以明顯看出問題，學生的設計止步于形狀和基本尺寸，從不涉足精度設計，《互換性與技術測量》課程形同虛設。另外，在實驗環節，雖然有5個實驗，但都是基本的驗證性實驗，且一些測量器具本身的精度也存在問題，在所采用的量具和方法上遠落后于行業實際。所以，在綜合性實驗內容設計、實驗課組織和實驗設備先進性等方面，都有賴于豐富的網絡資源得以改進和提升。

三、《互換性與技術測量》課程教學改革思路

學校提升課程教學質量的一般思路是先建設校級優質課，且各學校優質課的水平不一，網絡平臺所能提供的功能也有限，學生對這種學習方式比較麻木。MOOC課程自被引入中國以來，在中國教育界迅速引起重視，被視為改革當前教學的一劑良藥。若自己開發MOOC課程，這將涉及課程質量、運營、營銷等各個環節，會在不擅長的領域浪費太多的人力物力。2018年1月15日，由教育部高教司指導，全國高等學校教學研究中心、教育部在線教育研究中心、教育部高等教育教學評估中心主辦的“在線開放課程建設與應用推進會”在北京召開，會上正式公布了首批來自國內119所高校的490門國家精品在線課程，國家級的認可、平臺及名師們的匠心沉淀，優質在線教學資源共享的條件成熟。如何充分利用現代教育技術和優勢在線教學資源，結合學院具體實際，改革教學模式，激發學生興趣，改變當前《互換性與技術測量》教學效果差的現狀，真正實現學以致用，是一個很有現實意義的課題。

（一）合理應用中國大學MOOC平臺資源

目前，中國大學MOOC平臺主要有三所大學開發的《互換性與技術測量》MOOC課程，即武漢理工大學、哈爾濱工業大學和長安大學，其中武漢理工大學的《互換性與技術測量》MOOC課程入選國家精品課程。

《互換性與技術測量》課程教學改革的思路之一是推薦中國大學MOOC網，在教學設計上將9周教學周時間適當拉長，結合MOOC教學進度，在每周課堂授課前留出一定的時間布置任務，讓學生利用在線教學資源自我學習。鑒于MOOC大規模、開放性的特點，學生遇到困難而產生的問題可能比接受傳統課堂教學的學生所遭遇的問題多，所以在每一個學習單元完成后組織課堂教學，鞏固講授重點內容，組織討論，為學生現場答疑、解惑。同時，根據學生實際水平和學院課程教學大綱要求，以任務引領方式循序漸進地設計有針對性、典型的零件精度設計題目來應用相關理論知識，并安排相應的實驗和工廠參觀。在成績評定環節，可以根據學生線上學習活動記錄和學習成績納入期末成績占比，把每一個單元的綜合任務成績納入成績占比，提高學生的學習積極性。這樣，教師的任務多了一些教學設計和組織、引導的成分，學生多了一些少受時間地點約束的自我學習和知識綜合應用的成分，以培養學生主動學習和應用知識分析問題、解決問題的能力。

（二）積極結合智慧樹“混合式”在線教學平臺

東西部高校課程共享聯盟牽手智慧樹網開發的“混合式”教學資源平臺，首批有37門本科課程入選2017年國家精品在線課程。我校于2017年秋季學期開始引入智慧樹“混合式”教學平臺，初期選課20多門，通過一個學期的教學運行，教學效果反響良好。智慧樹網提供的“混合式”教學資源平臺有，些類似于SPOC（Small Private Online Course）小規模限制性在線課程，開設課程前，教師要完成課程的建立以及對學生的注冊和篩選，學生在課程平臺上的具體學習過程，會以時間為節點用數據的方式記錄下來。課程結束時，教師結合學生的在線學習、討論參與、作業完成和單元測試、線下課堂出勤率及表現、學生互評以及最終的課程考試結果等綜合給出成績。教師在教學實施中的作用是對自己班級的學生線上督促、交流互動、組織課前互動、實施部分面對面教學小結和組織遠程互動環節以及教學督導。這種教學模式彌補了MOOC資源的一些缺陷，創建了一種“混合式”教學環境，既融合了“慕課”的優點，又彌補了傳統課程的不足，學生很喜歡這種新的教學模式。

《互換性與技術測量》課程教學改革的思路之二是積極主動結合智慧樹“混合式”在線教學平臺。這種教學模式已經在我校從通選課開始起步，條件具備，雖然目前智慧樹“混合式”教學資源平臺提供的專業課程很少，但專業基礎課程建設是智慧樹平臺的未來方向，積極參與智慧樹平臺課程建設，與其他學校協同，優勢互補，共建《互換性與技術測量》課程，豐富教學資源，提升教學資源質量，充分利用好智慧樹網絡平臺技術。同時，為了保證學習效果，可以采用分步實施：（1）第一年采用線上、線下學習同步走，適當減少線下課堂教學學時，網絡學習只作為學生的輔助學習資源；（2）第二年逐步改進和完善，逐步減少線下理論知識的講解，只組織課堂小結、討論、布置階段性的精度設計任務。另外，網絡結課成績可以只是期末成績的一部分，學校仍可以組織考試檢查學習效果。

（三）設計任務驅動式的教學內容

《互換性與技術測量》課程的教學任務之一是初步掌握零件尺寸精度、幾何精度和表面精度的設計。為此，以一臺實用減速器為研究對象，設計幾個循序漸進的任務，以達成學以致用和培養學生分析問題、解決問題的能力。

任務1：結合減速器的工作要求，分析說明某軸系上各零件間的配合制度、配合種類以確定配合代號，然后進行課堂討論，實測驗證。

任務2：分析減速器輸出軸，分析確定輸出軸的幾何精度、公差原則和各表面粗糙度要求，然后進行課堂討論，實測驗證。

任務3：分析減速器輸出軸上大齒輪，分析并確定齒輪輪齒精度、齒輪齒坯的幾何精度和表面精度，然后進行課堂討論。

以上任務可以在相關單元理論學習之前布置，并采用小組方式完成任務，同時提交分析說明書和在課堂討論環節講述。教師根據每個任務完成質量評定成績，納入期末成績占比。

四、結束語

如何切合學院實際進行教學改革，提升教學質量是大家一直在探討的問題，并且各個學校也是八仙過海，各顯神通。課程資源的共享和利用是目前高校教學改革的關注點，先進的平臺技術，整合多種社交網絡工具和多種形式的數字化資源，增強了學生終身學習的技巧，改善了個人學習途徑，在線教育是方向。教育技術在進步，我們必須積極融入?！痘Q性與技術測量》教學改革首先邁出的第一步是，合理利用優質在線教育平臺，同時清楚自己在在線教育這個行業的位置，專注于線下教學內容設計和教學服務，利用多元化的學習工具和線上豐富的優質課程資源提升教學品質。