大类招生下“互换性与测量技术”教学改革与探索

刘银萍，肖 萍，刘克毅，王 梦，李进韬

(新疆工程学院，830023，新疆乌鲁木齐）

根据教育部发布的《教育部关于深化本科教育教学改革全面提高人才培养质量的意见》，各高校为提升课程建设质量，加强专业建设，以经济社会发展和学生职业生涯发展需求为导向，纷纷进行“大类招生，分流培养”的人才培养模式改革[1]。“大类招生，分流培养”是指高校只按照学科大类不按具体专业进行招生，在学生进校后分两个阶段进行培养，第一阶段按大类进行通识教育，课程设置相同，第二阶段在学生自主选择专业的基础上，分专业进行培养直到完成培养目标[2]。互换性与测量技术课程是新疆工程学院机械类专业必修的专业基础课，将互换性生产标准化与计量学相关知识结合，是机械设计和机械制造的理论基础，是从基础课学习过渡到专业课学习的桥梁[3-4]。如何适应大类招生培养模式，进行该课程的教学，是本课程改革的重点。

1 “大类招生，分流培养”（以下简称大类招生）模式的特点

大类招生改变了传统的教育模式，把“通识教育”作为改革基础，跨二级学科门类，按专业大类进行人才培养，有助于培养厚基础、宽口径、强能力、高素质的综合型人才，符合高校本科人才培养发展方向[5]。高校进行大类招生，先按照专业大类对学生进行培养，完成通识课程和基础课程的学习后，依据学生的学习成绩、兴趣、就业意向等因素在专业大类范围中进行专业分流培养，不仅可以提高生源质量，促进专业建设，促使学校优化整合教学资源[6]，实现不同学科之间的良性竞争，而且可以提升教学质量、核心竞争力[7]。实行大类招生在大一大二进行大类培养，可以使学生在学习过程中明确自己喜欢的专业方向，并向着这个方向去努力，从而在大三选择自己喜欢的专业。通过对多学科交叉融合的通识知识的学习，能够促进创新人才的培养，并且扩宽学生的就业方向，使学生在就业选择上有更多的可能性。大类招生培养模式是未来高等院校发展的趋势[8]。

2 互换性与测量技术课程教学中存在的问题

互换性与测量技术课程教学共计32 课时，其中包含理论26 课时、实验6 课时。该课程主要包含几何量精度设计与误差检测两大块内容，教学过程主要以讲授为主。该课程综合性较强，与机械设计基础、机械制造、机械制图等课程的内容相互关联，涉及的专业术语、概念较多并且语句较抽象，学生通常难以理解。该课程的内容多而杂，但是课时有限，教师在教授过程中只能着重讲解比较重要的理论知识，没有充足的时间讲解较多的应用实例及带领学生做练习。由于存在一定难度，学生对该课程的学习兴趣不大，应用性也较差。从机械设计课程设计和学生的毕业设计可以看出，设计图纸涉及的粗糙度、形位公差的相关标注都存在较多错误，基本上是同学之间互相参考相关数据，根本不懂得该如何设计相关的精度、形位公差等。

3 教学改革

3.1 改革教学内容

新疆工程学院机械类专业中机械设计制造及其自动化、材料成型与控制工程、机械电子工程3 个专业都需要学习互换性与测量技术这门课程。从培养目标来看，机制专业的学生未来主要从事生产一线的机械设计制造、设备安装与调试、维护管理、技术运用与改造等工作，材料专业的学生主要从事材料成型装备操作与管理、成型工艺的执行与监控、产品质量检测与分析、模具的制造装配及调试等工作，机械电子专业学生主要从事机电设备的安装与调试、操作与运行、故障诊断与维修和控制系统设计开发等工作。在互换性与测量技术课程的教学内容上，作出如下改革。

（1）淡化专业界限，强化学科的交叉融合。教学内容应该淡化机制、材料、机械电子专业之间的界限，强化各学科之间的交叉融合，使学生既掌握零件几何公差标准、选用原则及检测技术，又具备机械精度设计、技术测量的基本技能，为未来从事机械设计、设备安装与调试、质量控制、故障诊断与维修等相关工作打下理论基础。

（2）整合优化教学内容。对教学内容进行整合优化，删减与后续应用无关的内容，补充应用较多的内容。例如，删减介绍尺寸公差、几何公差和表面粗糙度构成原理及光滑工件尺寸检测的内容[9]，增加零件的互换性相关内容，可为后续的课程设计和毕业设计打好基础。

（3）课程内容结合专业方向。课程的内容要与机械类各专业方向相结合，应涉及机械类各个专业所需的知识，让学生掌握不同的专业方向未来研究的内容具体是什么，使学生对各专业有一个初步的认识，为后续的专业分流打好基础。如根据专业的不同，机制和机械电子专业的学生需要掌握齿轮传动、滚动轴承、键与花键的互换性等相关知识，而材料类专业的学生只需要以圆锥结合的互换性相关内容为例对互换性的知识有一个简单了解即可。

（4）教学内容的安排要具有连贯性和完整性。在教学过程中，安排教学内容应该按照由浅到深的顺序，如对阶梯轴精度的设计，可以按照尺寸精度、几何精度、表面粗糙度、尺寸链、测量步骤进行精度设计，让学生掌握设计一个零件的完整过程。

（5）根据学生基础，设计不同类型的试验。实验要根据本校不同基础的学生（主要包含汉班、双语班、民班）分别设置验证性试验（如孔轴零件公差检测）、综合性试验（如齿轮的综合测量）、探索性试验（如一级减速器主要零件的测量，学生自己设计测量方法，采用合适的测量工具进行测量，并完成实验报告的撰写），提高学生的动手实践能力，加强学生对理论知识的应用。

3.2 教学方法的改革

（1）教学方法灵活多变。互换性与测量技术这门课程内容综合性较强，学习该课程之前需要学生具备机械设计基础、机械制造、机械制图的相关知识。新疆工程学院学生主要分为汉班、双语班、民班，不同班级学生的学习基础相差较大，为了提高教学质量和学生的学习兴趣，本课程的教学方法应该灵活多变，对于不同基础的学生对应不同难度的知识点，可以分别设计研究型、研讨式、“剥竹笋”式、思维启发式的教学方法。课上强化启发、引导的过程，使学生更好地融入课堂学习。

（2）理论与实践相结合。由于本课程的实践性较强，课上应把理论知识与实践相结合，把多学科的背景、知识、工程实践实例融合到课程教学中，采用动画、视频或者实验演示的形式让学生进一步加深对抽象概念的理解。如圆柱度等几何公差的定义比较抽象，学生通常难以理解，课上可以带领学生进行圆柱度的测量，加深学生对定义的理解。

（3）线上线下混合式教学+小组学习。采用线上线下混合式教学的方法，有效地延长学生学习的时间。教学中可以充分利用学习通、雨课堂、钉钉等线上教学平台，课前发布学习任务，并提前将全班学生分为5～6个小组，并确定一个小组长，负责督促和监督小组成员的任务完成情况。课前让学生以小组的形式针对新的知识点进行预习，课上教师随机从小组中选择一人作为小组代表进行汇报（采用PPT 或者板书形式），小组代表的得分就是整个小组的得分，这种形式可以培养学生的自主学习能力。对于一些难以理解的内容，以小组为单位由学生课上提出，教师重点讲解，这样课上就可以有时间带领学生多做一些练习，加深学生对理论知识的理解和应用。课上互动，采用小组讨论的形式，以小组为单位回答问题，通过讨论交流，促进小组学生之间的相互学习。课后在教学平台上发布作业，批改完成后，统计学生作业的正确率判断其对相关知识点的掌握情况，下一次课对错误率较高的题目进行讲解，巩固有关知识点。

3.3 教学评价的改革

依托学习通、雨课堂、钉钉等线上教学平台建立“考勤+课堂表现+作业+实验+考试” 全过程评价模式。其中：考勤成绩可以根据学生在软件上的签到情况获得；实验成绩根据学生做实验的动手能力、实验报告给出；课堂表现成绩主要是根据小组课上汇报和回答问题的情况、学生在小组的贡献情况，以小组评价、组内互评和学生自评的形式得到。这种评价方式可以培养学生的自主学习能力和同学之间的团结协作精神。另外，在评价体系中，应该合理降低期末考试成绩所占比例，让学生更加注重学习的过程，体会到学习知识的快乐，从而养成一种良好的学习习惯。评价过程如图1 所示。

图1 互换性与测量技术评价过程

4 结语

本文通过对大类招生培养模式特点的简单介绍，分析了互换性与测量技术课程教学中存在的问题，针对机械类专业，提出了在教学内容上实行淡化专业界限强化学科的交叉、整合优化教学内容、内容结合专业方向、教学内容的安排要连贯且完整、设计不同类型的试验等改革；在教学方法上实行教学方法灵活多变、理论与实践相结合、采用线上线下混合式教学+小组学习等改革；在教学评价上采用“考勤+课堂表现+作业+实验+考试”全过程评价模式，课堂表现成绩评定中融入小组评价、组内互评和学生自评。教学改革提高了学生的学习兴趣及对理论知识的应用能力，培养了学生自主学习的能力，为日后完成毕业设计及走上工作岗位打下了良好的基础。