工程教育下互換性與測量技術(shù)課程教學

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摘要：工程教育專業(yè)認證是高校工程教育體系改革、工程教育教學質(zhì)量提升的有效保證。以其核心理念為指導，分析了“互換性與測量技術(shù)”課程的教學現(xiàn)狀及問題，進一步明確了該課程的教學目標，整合規(guī)劃了課程教學內(nèi)容，探索了項目式教學和課程思政教學，并優(yōu)化了教學考核體系，為新工科發(fā)展時期該課程的教學改革提供了實踐支撐。

關(guān)鍵詞：工程教育專業(yè)認證；“互換性與測量技術(shù)”；教學改革；教學目標

工程教育專業(yè)認證是工程教育國際互認的重要標準，更是中國高校工程教育發(fā)展的方向標。經(jīng)過10年多的發(fā)展，該項認證工作已逐漸受到各高校的重視，其認證體系和核心理念也隨著國家工程建設(shè)發(fā)展的需要、國際工程教育發(fā)展的趨勢不斷被完善和豐富[1]。目前，以“學生中心（SC）、成果導向（OBE）、持續(xù)改進（CQI）”的人才培養(yǎng)理念[2-5]已在國內(nèi)高校中廣泛傳播，并得到了國內(nèi)外的廣泛認可。該理念指出教育的目的在于培養(yǎng)學生，使學生通過教育取得一定的學習成果。因此，學生才是學習的主體，聚焦學生的能力培養(yǎng)而設(shè)定相應(yīng)的教學目標、教學內(nèi)容和教學過程，輔助或引導學生獲得相應(yīng)的學習成果，并通過一定的評價機制來反饋其學習成果和教學效果，推進教學設(shè)計的進一步優(yōu)化。重視教學過程、關(guān)注教育結(jié)果、注重教育反饋，是當前工程教育專業(yè)認證教育質(zhì)量觀的詮釋，更是當前高校應(yīng)用型技術(shù)人才培養(yǎng)質(zhì)量的有效保障。據(jù)此，在分析“互換性與測量技術(shù)”課程的教學現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，研究了該課程的相關(guān)教學改革。

1“互換性與測量技術(shù)”課程的教學現(xiàn)狀

“互換性與測量技術(shù)”課程是機械類專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，上承“工程制圖”，下啟“機械設(shè)計”“課程設(shè)計及畢業(yè)設(shè)計”等，是機械零部件設(shè)計、制造、檢測的精度語言。其教學內(nèi)容可分為零部件精度設(shè)計和測量技術(shù)基礎(chǔ)2大模塊，理論性和實踐性并存，具有“四多一廣兩強”[6]的鮮明特點，即專業(yè)術(shù)語多、國家標準多、抽象概念多、符號項目多，涉及的知識面廣，學科交叉性強、綜合應(yīng)用型強。但實際教學中，學生對該課程的學習興趣并不高，學習的效果往往停留于基礎(chǔ)概念上，很難運用于實踐之中。究其原因，主要有：①教學目標不夠明確。該課程教學以教師講授理論知識為主，灌輸式的教學使教師和學生都過于注重理論知識的講解和掌握，忽略了該課程的實踐性目標和要求，從而影響其教學效果。②教學內(nèi)容相對落后。課程圍繞零部件的精度設(shè)計展開，多源于國家標準，教材新標準和新技術(shù)更新不及時、教材知識脫離實際工程運用等問題極易出現(xiàn)。如實驗教學仍停留在傳統(tǒng)的測量儀器方面，現(xiàn)代測量技術(shù)和設(shè)備欠缺。③教材的理論性過強。教材多以基礎(chǔ)概念為主，冗雜且無邏輯性，很容易混淆；缺乏工程實例，缺少對基礎(chǔ)知識深度和高度方面的挖掘，實踐指導性意義較小。④課程課時不足。隨著工程教育的改革，專業(yè)教學體系結(jié)構(gòu)不斷被調(diào)整，課程課時不斷減少。同樣的教學內(nèi)容要求，課時明顯不足。

2課程教學改革策略

針對以上問題，對標工程教育專業(yè)認證和學校、學院專業(yè)人才培養(yǎng)體系，進一步明確課程的教學目標，整合規(guī)劃現(xiàn)有的教學內(nèi)容，嘗試不同傳統(tǒng)教學的項目式教學和課程思政教學，優(yōu)化課程考核體系，開展了以學生為中心，應(yīng)用型技術(shù)人才培養(yǎng)為導向的課程教學改革。

2.1進一步明確教學目標

課程開設(shè)目的為專業(yè)培養(yǎng)、人才培養(yǎng)，根據(jù)“互換性與測量技術(shù)”課程的特點，對標專業(yè)學生的畢業(yè)要求和專業(yè)認證，將傳統(tǒng)籠統(tǒng)的教學目標層次化、細化為“三階式”，如表1所示。其中知識與技能目標為掌握課程基礎(chǔ)知識與技能的要求；方法與過程目標在于為課程教學的設(shè)計培養(yǎng)學生的個人綜合能力；而價值觀目標為通過視頻、案例等與課程內(nèi)容的有機融合，助力個人樹立積極向上的生活觀、社會觀、文明觀等。

2.2整合規(guī)劃理論教學內(nèi)容

科學技術(shù)的飛速發(fā)展促進了社會對人才的要求提高，也促進了高校人才培養(yǎng)體系的不斷完善。以工程教育專業(yè)認證為基礎(chǔ)，在其核心教育理念指導下，優(yōu)化課程教學內(nèi)容是解決當下人才培養(yǎng)中高標準、少課時的重要途徑。傳統(tǒng)教學中，“互換性與測量技術(shù)”課程的理論教學包括緒論、測量技術(shù)基礎(chǔ)、尺寸的公差與配合、幾何公差、表面粗糙度、圓錐和角度公差、尺寸鏈基礎(chǔ)、光滑極限量規(guī)設(shè)計、常用結(jié)合件的公差、漸開線圓柱齒輪傳動公差共10章內(nèi)容。但實際工程運用中，圓錐和角度公差、光滑極限量規(guī)設(shè)計等內(nèi)容使用很少；常用結(jié)合件的公差部分多為標準件，實際運用中只需按參數(shù)選擇即可，學生只需了解，可以相應(yīng)減少闡述，突出其重難點即可；尺寸鏈部分在后續(xù)課程中會有更詳細的學習。由此，為強化教學效果，將上述內(nèi)容進行整合規(guī)劃和課時安排，分為3個模塊進行教學，如表2所示。

2.3采用項目式教學

項目式教學的核心與工程教育專業(yè)認證中SC理念不謀而合——以學生為中心，提倡在“做中學、學中做”，強調(diào)實踐的重要性。該教學方法的關(guān)鍵在于合適的項目選擇和教學任務(wù)的分配，學生通過教師分配的項目任務(wù)進行學習和探索，解決項目問題的同時學習和掌握課程知識，并鍛煉學生理論運用的能力?！盎Q性與測量技術(shù)”課程采用典型的雙級齒輪減速器案例，將其分解為高速軸系、中間軸系和低速軸系結(jié)構(gòu)。結(jié)合零部件幾何參數(shù)的精度設(shè)計教學內(nèi)容，將其分配融入至各章節(jié)的學習，如高速軸上各軸段的精度設(shè)計融入課程模塊一，引導學生學習尺寸公差與配合、幾何公差、表面粗糙度的相關(guān)基礎(chǔ)知識；將與軸相配合的齒輪傳動、鍵連接和滾動軸承零部件以及聯(lián)軸器上普通螺紋聯(lián)接等的精度設(shè)計融入課程模塊二，引導學生學習這些典型零部件的精度設(shè)計內(nèi)容；并配以中間軸系或者低速軸系上的精度設(shè)計練習和誤差檢測，完成模塊三的學習。通過小組形式展開上述教學，形成“圖紙解讀—基礎(chǔ)學習與練習—簡單設(shè)計—實操判斷”的學習體系，完成知識與技能目標的培養(yǎng)和方法與過程目標的培養(yǎng)。培養(yǎng)中發(fā)現(xiàn)，以工程實例項目導入，教學目標很明確，且更具象化，學生的學習成就感和學習積極性都得到了較大提高。

2.4推進課程思政教學

高校的根本任務(wù)在于人才培養(yǎng)，促進學生“成長”和“成才”。隨著社會的進步和經(jīng)濟技術(shù)的發(fā)展，德才兼?zhèn)涑蔀樯鐣θ瞬诺男伦非?，高校教育中加大思政教育投入成為使然。近年來，隨著教育部課程思政的逐步推進，將思政教育融入專業(yè)課程、教學講堂成為高校教師教學改革的一大目標?！盎Q性與測量技術(shù)”課程作為機械類專業(yè)基礎(chǔ)課，也蘊含著不少思政元素，如課程零部件精度設(shè)計與嚴謹規(guī)范、一絲不茍的工作作風；標準和標準化內(nèi)容與法律規(guī)范、道德標準的遵守；尺寸精度內(nèi)容與中華文明、古人智慧等。深入挖掘課程中的思政內(nèi)容，結(jié)合課程內(nèi)容和課程特色，通過視頻（如大國工匠、智能制造等視頻）、動畫（如卯榫結(jié)構(gòu)等）、圖片（如新舊國家標準的變化等）等方式融入課程學習，以期達到潤物細無聲的教學效果。

2.5優(yōu)化課程考核體系

OBE教育理念強調(diào)“成果導向”，教學的成果一方面反映了學生的學習成果，另一方面也是教師教學設(shè)計和教學過程的效果體現(xiàn)。因此，優(yōu)化課程考核體系，將其作為衡量教學目標是否達成的重要手段十分必要?！盎Q性與測量技術(shù)”課程考核以100分計，包括60%的期末卷面成績和40%的平時成績。增大平時成績的考核占比，將學生學習過程中的到課情況、課堂表現(xiàn)情況、課后作業(yè)情況、實驗操作情況等納入考核之中，將CQI理念貫穿于教學之中。

3結(jié)語

工程教育專業(yè)認證體系隨著工程人才培養(yǎng)要求的逐步提高而完善，強調(diào)“學生中心、產(chǎn)出導向、持續(xù)改進”的核心教育理念，引領(lǐng)著工程教育體系和課程的改革?；诖耍迩濉盎Q性與技術(shù)測量”課程的教學現(xiàn)狀，對標專業(yè)人才培養(yǎng)目標進一步明確教學目標，合理規(guī)劃教學內(nèi)容，并嘗試項目式教學和課程思政教學，提高了學生的學習積極性和學習熱情。同時，優(yōu)化課程考核體系，加強對學生學習過程的管理，其學習效果提高顯著，學習目標實現(xiàn)情況得到提升。

作者:熊映 范潤宇 李茂 湛栩 單位:武漢華夏理工學院 湖南科技職業(yè)學院