陈 华

(深圳技术大学中德智能制造学院,广东 深圳 518118)

0 引言

高等工程教育是高等教育中极为重要的环节。持续深化工程教育体系改革、努力建设工程教育强国,对服务和支撑国家制造业转型升级意义重大。互换性与测量技术,部分高校也称为机械精度设计与检测,是高等工科院校机械类和近机类专业的核心基础课,其内容涵盖了实现互换性生产的标准化领域和计量学领域的有关知识,涉及机械相关产品的设计、制造、质量控制等诸多方面,是联系设计类课程和制造类课程的纽带,是从基础课向专业课过度的桥梁。通过课堂理论学习、课后作业练习、课外文献阅读、实验室测量实验验证等环节,学生应熟练掌握标准公差、基本偏差、几何公差、表面结构、误差测量及数据处理、尺寸链、常用件标准件的互换性与检测,以及常用测量仪器的测量原理和操作方法,为以后从事机械专业相关技术工作打下坚实的基础。但长期在传统大学教育理念和教学方式的影响下,互换性与测量技术课程的教学存在着知识点过于理论化,师生互动少,教学内容与教学方法不能顺应新工科背景和新产业新技术发展需求等问题。在教学过程中,学生普遍反映该课程枯燥乏味、知识点烦琐抽象、实验设备陈旧、学习兴趣不高等问题[1]。从学生的成绩,以及在后续的其他专业课和毕业设计中对所学知识点的应用情况亦可以看出,现行的教学效果并不理想[2]。如何引导和激发学生的求知欲望,使之能够自愿、自主、自发地投入到该课程学习中,提升教学质量,一直是教学老师们共同探讨的问题。结合深圳技术大学的教学实际,笔者在互换性与测量技术课程实践中探索了面向课堂,以学生为中心的教学改革,为新工科背景下的应用型本科人才培养提供借鉴参考。

1 改革的必要性

1.1 适应新形势下高等工程教育改革和人才培养的需要

党的十八大明确提出了科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑。走中国特色自主创新道路、实施创新驱动发展战略,迫切需要高等工科院校加快工程教育改革创新,培养适合当前国家重大战略的工程技术人才。随着新技术、新业态、新模式、新产业的发展,如何更新传统的知识体系以适应新经济发展的需求,如何更好地培养复合型、创新型人才,是教学改革面临的首要任务[3]。互换性与测量技术是我校中德智能制造学院的专业必修课,共4学分,包括理论授课2学分、课内实验1学分、课外自习实践1学分。2学分的理论课内容需要把握好“讲”与“不讲”的尺度,既要保证完整的知识框架,又不能面面俱到,留更多的“空白”给学生,以培养其自主学习的能力;同时,要充分开发利用好1学分的实验课和1学分的课外实践课,让课内外实践深度融合,理论和实践有机统一,有目的地引导培养学生解决实际问题的能力。

1.2 适应打造“金课”和提高自主学习能力的需要

2018年9月,教育部针对我国高等教育课堂建设和管理中存在的突出问题和薄弱环节,提出高校要打造金课、淘汰水课。在教学过程中合理提升学业挑战度、增加课程难度、拓展课程深度,切实提高课程教学质量[4]。我校也在本科人才培养规划强调要培养学生自主学习的能力,提高团队协作和解决工程问题的能力,提升创新创业意识。如何打造具有技术应用型大学特点的金课,直击教学痛点,充分调动学生的自主学习能力,同时保证专业培养目标顺利完成,成为各门相关课程急需解决的问题。互换性与测量技术课程的教学内容多为枯燥理论,面对00后本科生──“移动数字时代居民”,需要结合现代化的教学手段,将枯燥的理论知识点与鲜活的工业设计测量案例有机融合,使学生带着问题去学习,引导和激发学生的学习兴趣和欲望,在“做中学”,实现高质量教学和实践,使学生能够自愿、自主、自发地投入到互换性与测量技术的课程学习中。

1.3 适应我校技术应用型人才培养规划的需要

紧密对接粤港澳大湾区的产业需求设置学科专业、采取教授负责制培养模式、积极学习借鉴世界一流应用技术大学人才培养模式、课程体系等、坚持产教融合,深度开展校企合作是深圳技术大学本科高素质应用型人才培养的办学特色和实施规划,目的在于提升学生的工程实践能力、创新精神和创业意识,拓宽专业口径,扩大学生选择专业和职业的自由度,服务深圳和珠三角地区高端制造业。互换性与测量技术课程采取“以学生为中心”的教学方法、理论与实践教学的有效结合,正适应了我校人才培养规划的需要。

2 以学生为中心的改革探索

本节将从理论教学、实验教学、实践教学以及课程评价体系四个方面,探索和实践互换性与测量技术课程的教学改革。

2.1 理论教学改革:学生成为课堂的中心,激发主动学习

在充分调研的基础上,提出适合我校目前师生状况的互换性与测量技术理论教学内容和形式,将实现理论教学改革作为基本目标,结合实践教学内容和进度,合理安排教学时间规划,掌握整体教学节奏。在讲授重点知识点基础上,以小组讨论、课堂测验、团队答辩等多种形式驱动学生自主学习,参与到课堂教与学当中来。授课模式由“填鸭式”转变为学生主讲,小组学生之间有“思想火花”。此外,适当开发和选择在线教学工具和资源,选定适宜的MOOC课程作为学生课后自主学习的资源,规划“雨课堂”或“学习通”在课题教学的作用,并丰富该在线教学平台的共享资源库。

2.2 实验教学改革:开设创新实验,提升创新能力

为了激发学生的学习兴趣,要突破传统实操实验内容陈旧的现状,深度挖掘实验功能和潜力,增加实操实验的深度和难度。实验设备配置紧扣珠三角产业发展需求,如电子测高仪、二次元影像仪等。在此基础上,通过巧妙的设计,可将一些验证性实验转变为综合性设计实验。积极申请学校自制仪器项目,并邀请学生参与研制,以此锻炼学生的创新能力。创新需要广阔的视野,为此,与其他专业课教师合作,在学院范围内搜集有趣有用的测量仪器,开发展示性实验。对于像三坐标这类功能强大、精度极高的贵重设备,则安排先在机房仿真编程,然后在教师一对一指导下进行上机操作。这些创新举措,既开阔了学生视野,又提高了测量仪器的利用率。

2.3 实践教学改革:微型课程设计和案例教学,提升自主学习能力

由于借鉴了欧洲大学课程体系,本门课并未设立独立的课程设计,但可以利用已有的课内实践和课外实践学分做小型化的课程设计及案例教学训练。为此,以课外实践1学分为主,搭建微型课程设计环境,课程选题要结合课程大纲和培养目标,在理论教学的恰当时间拟定题目,以分组的形式,按照由浅入深步进式进行,旨在有限的课时内锻炼学生的自主设计和团队协作的能力。另外,为加强学生对重要知识点的理解,以案例教学的形式,让学生自主选择知识点,针对选题进行文献查阅、比较分析,最终以团队答辩的形式来展示成果,进行形成性评价考核。

2.4 课程评价体系改革:构建系统性评价体系

总成绩由教学的各个环节组成,主要包括平时课堂测验、小组讨论、案例教学、微型课程设计、实操实验(含传统试验和开放性创新实验)、考勤以及期末考核。而对于学生作为主角并有较大发挥空间的小组讨论、案例教学、微型课程设计环节,除了加大其在总成绩中的比重外,还需提出详细的评分细则,以便学生在学习过程中有法可依,且能有效区分学生付出的努力程度。课程总成绩不以最终的期末考试作为唯一考核指标,考核贯穿整个课程学习阶段,有利于学生保持源源不断的学习动力,不搞期末突击复习,成绩不仅反映学生对知识的掌握水平,更能够反映出学生学习全过程的努力程度。

通过以上改革,能较大程度上调动学生的学习积极性,将学生被动听课的沉默模式转换为学生为中心的主动学习模式,极大满足学生的成就感和求知欲,有利于提高教学质量,实现教学和实践的有机统一。

3 结语

根据对互换性与测量技术课程教学现状的分析,从理论教学、实验教学、实践教学和课程评价体系四个方面,探索对该课程的改革。以学生为中心,充分调动他们的求知欲,积极主动参与到理论和实践学习中来,是提高教学质量的有效途径。作为新时代教师,应当紧跟时代步伐,紧扣时代脉搏,不断更新教育理念,学习新的教学方法,才能培养出适应时代需求的新型人才。