《互换性与技术测量》课程的教学改革研究与实践
Abstract： Through the analysis of teaching situation and teaching reform mode of "Exchangeability & Measurement Technology" and combining with the teaching purpose of training technique personnel， we takes a trade-off reconstruction to the course content. Also we have taken other ways such as changing teaching mode， improving teaching methods and developing the stereoscopic teaching package， which can not only stimulate the students' enthusiasm for learning and learning autonomy， but also improve their testing skills and ability to solve practical problems.
Key words： reconstruction；teaching mode；teaching method；the stereo teaching package
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）21-0169-02
0 引言
《互换性与技术测量》是机械类专业必修的一门专业基础课，是联系专业技术基础课与专业课的桥梁，同时也是联系机械设计类课程与机械制造工艺类课程的纽带。本课程包括“公差配合”与“技术测量”两大部分：前者属于标准化范畴，侧重理论应用；后者属于计量学范畴，侧重实际操作。如何将抽象的理论知识与具体的实际操作紧密结合，培养学生的产品设计能力和检测技能，一直是我们研究的重点和目标。结合大连科技学院的实际情况，我们从教学模式、教学内容、教学方法等方面对此课程做了一些尝试性的改革，目前已取得了一定的成效。
1 课程教学现状分析
就该校而言，从本课程的现实教学效果看，学生对精度设计与互换性标准的实际应用能力普遍较弱。在课程设计、毕业设计中，不知道怎样正确地运用国家标准进行精度设计；图样标注五花八门、漏洞百出，或者照葫芦画瓢，知其然不知其所以然。造成这种状况的原因很多，比如说，在传统的教学模式上，理论课与实验课的教学是分开进行的；在实施程序上是先上理论课，后上实验课；教师采用的教学方法是“灌输式”教学，学生属于被动学习；课程包含的知识面广，涉及了很多公差、配合标准，有许多概念、名词术语、符号、数值表格和原则规定，对于没有生产实践经验而且严重缺乏感性认识的学生来说，普遍感到枯燥无味，影响他们的学习兴趣和积极性；教学手段相对单一，虽然有多媒体课件，但有些知识过于抽象，需要多种媒介展示，比如说动画、视频等；教师的多媒体课件制作水平有待提高；由于受学时数限制，课堂教学只能讲一些精度设计与标准运用的基本原则，教学内容缺乏应用性实践环节，学生对所学知识综合应用能力的锻炼，主要靠课程设计、毕业设计等后续教学环节，而后续教学环节随着教学内容与重点的转移，无论是教师还是学生都难以对先开课程给予特别的关注等等。以上种种凸显出本课程教学改革的必要性。
2 课程教学改革模式分析
目前，本课程在国内各高校有三种不同的教学改革模式：一是在原来《互换性与技术测量》课程内容基础上拓展提高、组合后仍单独设课；二是将课程提高到机械精度设计的高度组合、拓展设置成一门课程；三是把教学内容分成几块，穿插到《机械制图》、《金工实习》、《机械设计》等课程中合作完成教学任务。
其中，第二种改革模式是针对本课程的教学内容改革而重新拓展设置成《几何精度设计与检测》课程。该课程已有多种版本的教材，但大部分章节与原教材体系没有实质性变化，仅仅是在绪论中强化了几何精度设计的相关内容，并增加一些典型零件几何精度设计综合应用实例，有待于进一步提高。第三种模式把教学内容分成几块，穿插到《机械制图》、《金工实习》、《机械设计》等课程中合作完成教学任务。尽管该模式解决了原模式中各相关课程之间的交叉与重复问题，但同时也打破了本课程的系统性和完整性，增加了各相关课程之间的协调与配合难度，无法保证分块教学后的内容衔接与教学质量。
综合比较来看，第一种模式基本上保持了原课程体系的主要内容，把标准化与计量学领域有关知识紧密结合在一起，保持了自身的系统性和完整性。
3 课程教学改革实施
该校采用的是第一种教学改革模式，即单独设课，保持课程的系统性和完整性。但如何做到在原课程内容基础上拓展提高，将理论联系实际，做到学以致用，举一反三，我们主要从以下几方面入手：
3.1 教学内容整合
随着新教学要求的提出及课程教学学时的减少，原模式中认知性内容多、创造性内容少、以介绍基础公差标准为主的教学体系已不能完全适应发展要求，必须进行改革和创新。在有限的学时内要想获得良好的教学效果，必须优化教学内容。
根据课程任务和特点，目前已经对教学内容进行适当的取舍重构，并重新编写教学大纲。充分地考虑到本校学生的实际情况，坚持“实用为主、够用为度”的原则，以生产需要为基础将内容进行精简，具体分为：重点讲解、一般讲解、简单介绍和自学四部分。通过整合课程内容，使之既能自成体系，又能与《机械制图》、《机械原理》、《机械设计》等机械专业基础课紧密衔接，解决该课程与其他几门专业基础课程内容交叉重复，甚至相互冲突等问题。 3.2 教学模式转变
打破传统的“先上理论课，后上实验课”的教学模式，使理论环节与实验环节交叉进行。通过实验环节来夯实理论知识，加深对理论知识的理解；同时也利用理论知识指导具体实验过程，两者相互印证、紧密结合。而且在进行教学时，也可以将原本在不同章节的理论知识和检测技术融合在一起进行讲授。
3.3 教学方法改革
传统的“灌输式”教学已经不能适应现有的教学要求，“以学生发展为本”才是时代发展对教育的要求，所以必须突出学生在教育过程中的主体地位。我们开展了课堂讨论的“互动式”教学，有效激发了师生双方知识感受。原来被动接受知识的学生，不但成为知识流通的参与者，而且成为知识经验的主动发现者。通过讨论可以使整个课堂处于积极思维状态，师生在共同努力下找出解决问题的好方法。同时，学生的积极表现还会激发教师的教学热情，彼此相互作用，达到良好的教学效果。如图1所示。
3.4 教学手段多样化
采取多样化的教学手段，比如加强多媒体课件的建设和提供相关检测技能的视频短片，改善课堂效果，使教学内容更加形象、直观，便于掌握。积极开发立体化教学包，实现教师和学生的“双赢”。教学包中包括学习指导、教学素材资料库、多媒体课件和试题库等等。一方面为学生提供多种学习资源，学生可以通过教学包了解学习进度、各阶段的学习重点，还可以通过其中的习题库检查自身的知识掌握情况，查缺补漏，自我完善；另一方面也可以方便教师利用资料库的素材，开发出具有个性化的多媒体课件来丰富教学过程，同时也便于教师进行标准化组卷。
4 效果
该校以2013级机械类专业学生为对象，实施了课程改革实践。为分析课程改革对学生成绩的积极作用，我们抽取其中46名学生的成绩与同专业2012级46名学生的成绩进行对比分析，结果如表1所示。
从表1中可以看出，对照组的卷面成绩平均值为61.91，实验组的卷面成绩平均值为73.56，两组平均成绩差值达到11.65。而且，实验组卷面成绩达到70分以上者占56%，对照组却只占30%。说明教学改革对提高教学效果和质量有显著作用。主要体现在：一方面，激发了学生的学习热情和学习自主性；另一方面，提高了学生运用理论知识解决实际问题的基本能力。
5 结语
实践证明，课程内容的整合和教学模式的转变将理论知识和实际应用联系得更为紧密，更符合培养应用型人才的教学目标；以学生为主体的互动式教学方法和多样化的教学手段激发了学生的学习热情和兴趣，特别是开发的立体化教学包，不仅培养了学生的学习自主性，而且为教师制作课件和组卷提供了素材。虽然，目前课程改革已取得一定成效，但还需在实践中不断完善。
