工程教育下互换性与测量技术课程教学

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摘要：工程教育专业认证是高校工程教育体系改革、工程教育教学质量提升的有效保证。以其核心理念为指导，分析了“互换性与测量技术”课程的教学现状及问题，进一步明确了该课程的教学目标，整合规划了课程教学内容，探索了项目式教学和课程思政教学，并优化了教学考核体系，为新工科发展时期该课程的教学改革提供了实践支撑。

关键词：工程教育专业认证；“互换性与测量技术”；教学改革；教学目标

工程教育专业认证是工程教育国际互认的重要标准，更是中国高校工程教育发展的方向标。经过10年多的发展，该项认证工作已逐渐受到各高校的重视，其认证体系和核心理念也随着国家工程建设发展的需要、国际工程教育发展的趋势不断被完善和丰富[1]。目前，以“学生中心（SC）、成果导向（OBE）、持续改进（CQI）”的人才培养理念[2-5]已在国内高校中广泛传播，并得到了国内外的广泛认可。该理念指出教育的目的在于培养学生，使学生通过教育取得一定的学习成果。因此，学生才是学习的主体，聚焦学生的能力培养而设定相应的教学目标、教学内容和教学过程，辅助或引导学生获得相应的学习成果，并通过一定的评价机制来反馈其学习成果和教学效果，推进教学设计的进一步优化。重视教学过程、关注教育结果、注重教育反馈，是当前工程教育专业认证教育质量观的诠释，更是当前高校应用型技术人才培养质量的有效保障。据此，在分析“互换性与测量技术”课程的教学现状基础上，研究了该课程的相关教学改革。

1“互换性与测量技术”课程的教学现状

“互换性与测量技术”课程是机械类专业的一门重要专业基础课，上承“工程制图”，下启“机械设计”“课程设计及毕业设计”等，是机械零部件设计、制造、检测的精度语言。其教学内容可分为零部件精度设计和测量技术基础2大模块，理论性和实践性并存，具有“四多一广两强”[6]的鲜明特点，即专业术语多、国家标准多、抽象概念多、符号项目多，涉及的知识面广，学科交叉性强、综合应用型强。但实际教学中，学生对该课程的学习兴趣并不高，学习的效果往往停留于基础概念上，很难运用于实践之中。究其原因，主要有：①教学目标不够明确。该课程教学以教师讲授理论知识为主，灌输式的教学使教师和学生都过于注重理论知识的讲解和掌握，忽略了该课程的实践性目标和要求，从而影响其教学效果。②教学内容相对落后。课程围绕零部件的精度设计展开，多源于国家标准，教材新标准和新技术更新不及时、教材知识脱离实际工程运用等问题极易出现。如实验教学仍停留在传统的测量仪器方面，现代测量技术和设备欠缺。③教材的理论性过强。教材多以基础概念为主，冗杂且无逻辑性，很容易混淆；缺乏工程实例，缺少对基础知识深度和高度方面的挖掘，实践指导性意义较小。④课程课时不足。随着工程教育的改革，专业教学体系结构不断被调整，课程课时不断减少。同样的教学内容要求，课时明显不足。

2课程教学改革策略

针对以上问题，对标工程教育专业认证和学校、学院专业人才培养体系，进一步明确课程的教学目标，整合规划现有的教学内容，尝试不同传统教学的项目式教学和课程思政教学，优化课程考核体系，开展了以学生为中心，应用型技术人才培养为导向的课程教学改革。

2.1进一步明确教学目标

课程开设目的为专业培养、人才培养，根据“互换性与测量技术”课程的特点，对标专业学生的毕业要求和专业认证，将传统笼统的教学目标层次化、细化为“三阶式”，如表1所示。其中知识与技能目标为掌握课程基础知识与技能的要求；方法与过程目标在于为课程教学的设计培养学生的个人综合能力；而价值观目标为通过视频、案例等与课程内容的有机融合，助力个人树立积极向上的生活观、社会观、文明观等。

2.2整合规划理论教学内容

科学技术的飞速发展促进了社会对人才的要求提高，也促进了高校人才培养体系的不断完善。以工程教育专业认证为基础，在其核心教育理念指导下，优化课程教学内容是解决当下人才培养中高标准、少课时的重要途径。传统教学中，“互换性与测量技术”课程的理论教学包括绪论、测量技术基础、尺寸的公差与配合、几何公差、表面粗糙度、圆锥和角度公差、尺寸链基础、光滑极限量规设计、常用结合件的公差、渐开线圆柱齿轮传动公差共10章内容。但实际工程运用中，圆锥和角度公差、光滑极限量规设计等内容使用很少；常用结合件的公差部分多为标准件，实际运用中只需按参数选择即可，学生只需了解，可以相应减少阐述，突出其重难点即可；尺寸链部分在后续课程中会有更详细的学习。由此，为强化教学效果，将上述内容进行整合规划和课时安排，分为3个模块进行教学，如表2所示。

2.3采用项目式教学

项目式教学的核心与工程教育专业认证中SC理念不谋而合——以学生为中心，提倡在“做中学、学中做”，强调实践的重要性。该教学方法的关键在于合适的项目选择和教学任务的分配，学生通过教师分配的项目任务进行学习和探索，解决项目问题的同时学习和掌握课程知识，并锻炼学生理论运用的能力。“互换性与测量技术”课程采用典型的双级齿轮减速器案例，将其分解为高速轴系、中间轴系和低速轴系结构。结合零部件几何参数的精度设计教学内容，将其分配融入至各章节的学习，如高速轴上各轴段的精度设计融入课程模块一，引导学生学习尺寸公差与配合、几何公差、表面粗糙度的相关基础知识；将与轴相配合的齿轮传动、键连接和滚动轴承零部件以及联轴器上普通螺纹联接等的精度设计融入课程模块二，引导学生学习这些典型零部件的精度设计内容；并配以中间轴系或者低速轴系上的精度设计练习和误差检测，完成模块三的学习。通过小组形式展开上述教学，形成“图纸解读—基础学习与练习—简单设计—实操判断”的学习体系，完成知识与技能目标的培养和方法与过程目标的培养。培养中发现，以工程实例项目导入，教学目标很明确，且更具象化，学生的学习成就感和学习积极性都得到了较大提高。

2.4推进课程思政教学

高校的根本任务在于人才培养，促进学生“成长”和“成才”。随着社会的进步和经济技术的发展，德才兼备成为社会对人才的新追求，高校教育中加大思政教育投入成为使然。近年来，随着教育部课程思政的逐步推进，将思政教育融入专业课程、教学讲堂成为高校教师教学改革的一大目标。“互换性与测量技术”课程作为机械类专业基础课，也蕴含着不少思政元素，如课程零部件精度设计与严谨规范、一丝不苟的工作作风；标准和标准化内容与法律规范、道德标准的遵守；尺寸精度内容与中华文明、古人智慧等。深入挖掘课程中的思政内容，结合课程内容和课程特色，通过视频（如大国工匠、智能制造等视频）、动画（如卯榫结构等）、图片（如新旧国家标准的变化等）等方式融入课程学习，以期达到润物细无声的教学效果。

2.5优化课程考核体系

OBE教育理念强调“成果导向”，教学的成果一方面反映了学生的学习成果，另一方面也是教师教学设计和教学过程的效果体现。因此，优化课程考核体系，将其作为衡量教学目标是否达成的重要手段十分必要。“互换性与测量技术”课程考核以100分计，包括60%的期末卷面成绩和40%的平时成绩。增大平时成绩的考核占比，将学生学习过程中的到课情况、课堂表现情况、课后作业情况、实验操作情况等纳入考核之中，将CQI理念贯穿于教学之中。

3结语

工程教育专业认证体系随着工程人才培养要求的逐步提高而完善，强调“学生中心、产出导向、持续改进”的核心教育理念，引领着工程教育体系和课程的改革。基于此，厘清“互换性与技术测量”课程的教学现状，对标专业人才培养目标进一步明确教学目标，合理规划教学内容，并尝试项目式教学和课程思政教学，提高了学生的学习积极性和学习热情。同时，优化课程考核体系，加强对学生学习过程的管理，其学习效果提高显著，学习目标实现情况得到提升。

作者:熊映 范润宇 李茂 湛栩 单位:武汉华夏理工学院 湖南科技职业学院