機械精度設(shè)計課程教學(xué)改革與實踐的論文

　　摘要：根據(jù)教育部促進信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合的要求，針對機械精度設(shè)計課程教學(xué)方法單調(diào)、教學(xué)資源稀缺、教學(xué)質(zhì)量不佳的現(xiàn)狀，建立了課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，介紹了各組成模塊的功能。并以此為基礎(chǔ)，以提高學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計和工程實踐能力的導(dǎo)向，在課程教學(xué)方法、教學(xué)手段、教學(xué)內(nèi)容等方面進行改革，教學(xué)實踐結(jié)果表明此教學(xué)模式有助于提高課程教學(xué)質(zhì)量。

　　關(guān)鍵詞：機械精度設(shè)計；網(wǎng)絡(luò)教學(xué)；教學(xué)模式；教學(xué)資源

　　1課程特點及教學(xué)難點

　　《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》明確提出要加強網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源體系建設(shè)，開發(fā)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)課程，創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式[1]�；�于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的課程教學(xué)模式改革是實現(xiàn)教育教學(xué)方法創(chuàng)新與優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源共享的重要途徑。機械精度設(shè)計課程又稱互換性與技術(shù)測量，是我校機械類與近機類專業(yè)本科生，包括機械工程及自動化、機械電子工程、車輛工程、熱能與動力工程、過程裝備與控制、安全工程、材料加工工程、核工程與核技術(shù)等專業(yè)本科生必修的技術(shù)基礎(chǔ)課。該課程研究機械設(shè)計和制造過程中的公差配合與檢測技術(shù)，介紹有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定與實施方法，教學(xué)內(nèi)容包括互換性的基礎(chǔ)知識、典型件的互換性、測量技術(shù)基礎(chǔ)和尺寸鏈等4大部分[2]。但這幾部分內(nèi)容在邏輯上聯(lián)系不緊密，概念術(shù)語繁多，教學(xué)內(nèi)容枯燥抽象，教學(xué)難度大。同機械原理、機械設(shè)計等技術(shù)基礎(chǔ)課程相比，該課程教學(xué)的軟硬件顯得比較單薄，教學(xué)方法單調(diào)，教學(xué)資源匱乏。該課程僅有24個教學(xué)學(xué)時，一般是一周一次課，內(nèi)容多學(xué)時少的狀況導(dǎo)致師生之間課堂互動不足，一方面教師專注于講解教材內(nèi)容，難以充分關(guān)注學(xué)生的反應(yīng)；另一方面學(xué)生疲于聽講，無法適時深入思考和理解教學(xué)難點。師生之間缺乏必要的、及時的交流也必然影響教學(xué)質(zhì)量。該課程的教學(xué)質(zhì)量不理想成為了制約學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計能力和工程實踐能力提高的瓶頸。因此，對該課程開展基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的教學(xué)模式改革是十分必要的。

　　2課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺

　　該課程教學(xué)網(wǎng)站（圖1）是利用華南理工大學(xué)教育技術(shù)中心自主開發(fā)的“教學(xué)網(wǎng)站動態(tài)生成平臺”搭建的。該平臺采用ASP.NET結(jié)構(gòu)，具備完善的后臺功能，可讓教師將工作重心放在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的設(shè)計上，以所見即所得的方法搭建教學(xué)網(wǎng)站[3]。平臺還提供了資源庫模板、視頻資源模板、首頁模板、學(xué)生管理模板、作業(yè)模板、論壇模板、多模塊頁、下載及文章發(fā)表模板、靜態(tài)圖片新聞模板、登錄模板、投票模板、超鏈接模板、播放器模板、資源搜索模板、網(wǎng)站訪問量統(tǒng)計模板、樹型列表模板、普通靜態(tài)頁面、有邊框靜態(tài)頁面、分段靜態(tài)頁面、主持人介紹等共20個模板，方便教師根據(jù)需要靈活搭建各種模塊和管理各類資源。該課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺將信息技術(shù)與課程教學(xué)進行深層融合，教學(xué)資源緊密結(jié)合課程教學(xué)需要，突出理論聯(lián)系實際的指導(dǎo)思想，以提高創(chuàng)新設(shè)計和工程實踐能力為導(dǎo)向，以方便教師教、學(xué)生學(xué)為出發(fā)點，以資源豐富、充分開放共享為基本目標(biāo)，確保課程資源的系統(tǒng)完整，注重課程資源的適用性和易用性。該課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺具備網(wǎng)上教學(xué)、答疑輔導(dǎo)、實驗指導(dǎo)等功能，不僅包含課程簡介、教學(xué)大綱、教學(xué)日歷、課程教案、課程組成員介紹、教學(xué)課件、重點難點指導(dǎo)、參考資料目錄、實驗項目介紹、課程建設(shè)規(guī)劃、學(xué)生管理等基本教學(xué)資源，而且還涵蓋素材資源庫（包括圖片、動畫、微視頻）、案例庫（包括鉆模板、活塞與氣缸、齒輪液壓泵、減速器齒輪的配合設(shè)計）、試題庫及答案（近年期末考試題及答案）、教學(xué)論壇（即教學(xué)BBS，設(shè)置了若干個討論區(qū)，供師生課后發(fā)帖交流）、在線討論（即聊天室，供師生在線交流）、實驗演示（實驗?zāi)康�、原理、�?guī)程介紹）、儀器介紹（實驗儀器的用途、結(jié)構(gòu)介紹及照片）、作業(yè)系統(tǒng)（無紙化提交、批改作業(yè)）、加工方法介紹（常規(guī)加工方法的微視頻）、國家標(biāo)準(zhǔn)（與本課程有關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)電子版）、問卷調(diào)查（了解教學(xué)狀況與教學(xué)需求）和在線自測/考試系統(tǒng)等拓展教學(xué)資源。

　　3課程教學(xué)模式改革與實踐

　　根據(jù)教育部提出的促進信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合的方針要求，課程組基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺對機械精度設(shè)計課程進行了教學(xué)模式改革與實踐。在教學(xué)過程中采用啟發(fā)式教學(xué)法、案例教學(xué)法、研究型教學(xué)法等方法開展教學(xué)。注重講授與自學(xué)相結(jié)合、討論與交流相給合，強調(diào)師生之間的互動和交流，采取自主學(xué)習(xí)、探究式學(xué)習(xí)、問題式學(xué)習(xí)等學(xué)習(xí)方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、創(chuàng)造性和主觀能動性，充分調(diào)動學(xué)生參與到知識的探究與問題的解決過程中，在追尋問題解決方案過程中獲得知識和技能，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造能力。首先教師通過學(xué)生管理模塊將從學(xué)校教務(wù)管理系統(tǒng)中導(dǎo)出的選課學(xué)生班級名單批量導(dǎo)入到課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺中，建立用戶名和初始登錄密碼均為學(xué)生學(xué)號的學(xué)生賬戶，學(xué)生登錄后可修改密碼和個人信息。通過學(xué)生管理模塊，教師還可以獲得每位學(xué)生的登錄次數(shù)和使用時長等信息，并可將其作為平時成績評定的一個參考。學(xué)生通過課程描述模塊可以了解課程教學(xué)大綱和教學(xué)日歷，還可以獲知課程教學(xué)重點和難點，有針對性地提高學(xué)習(xí)效率。

　　課程團隊模塊提供了各位任課教師的信息，包括其研究方向和研究項目，便于學(xué)生根據(jù)自己的興趣申請參加教師的科研項目，獲得科研實踐學(xué)分，或者邀請任課教師指導(dǎo)本科生自己的研究計劃項目或者創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目。教師可靈活利用教學(xué)資源模塊開展課堂教學(xué)，學(xué)生則可通過教學(xué)資源模塊下載課程教學(xué)課件和教學(xué)素材進行課外學(xué)習(xí)。其中教學(xué)素材包括一些教材上無法提供的動畫和微視頻，形象生動的數(shù)字化資源能夠?qū)�幾何公差帶、體外（體內(nèi)）作用尺寸、尺寸和幾何公差之間相關(guān)要求等抽象的、難以理解的內(nèi)容展示出來，現(xiàn)場加工與檢驗的錄像能把一些機械零部件的生產(chǎn)制造過程以及一些幾何誤差的檢驗方法呈現(xiàn)出來，這有助于基本不具備工程經(jīng)驗的學(xué)生學(xué)習(xí)實踐性較強的知識點。模擬試題部分提供了多套往年的全真試題及其答案，便于學(xué)生考前復(fù)習(xí)，提高復(fù)習(xí)效率。教學(xué)案例部分則優(yōu)選了幾個難度適中的機械零部件的精度設(shè)計案例供教師選擇開展案例教學(xué)與研究型教學(xué)，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與參與程度[4]。

　　教師可以通過教學(xué)管理模塊管理學(xué)生用戶及其權(quán)限，可通過作業(yè)管理功能發(fā)布作業(yè)，學(xué)生可以在此提交作業(yè)。在線討論功能可實現(xiàn)師生課后在約定答疑時間實時互動，在線答疑。問卷調(diào)查功能可讓教師獲得學(xué)生對課程教學(xué)的意見和建議，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)和要求，并將此作為完善網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺和改進教學(xué)方式的依據(jù)。學(xué)生可以通過課程實驗?zāi)�塊預(yù)習(xí)各個實驗項目內(nèi)容，熟悉各種實驗儀器的功能和結(jié)構(gòu)組成，通過實驗演示功能的圖片、動畫和視頻可了解實驗?zāi)康�、實驗步驟或預(yù)先獲知大致的實驗結(jié)果，這樣可以更充分地做好實驗前準(zhǔn)備，改進實驗教學(xué)效果。擴展資料模塊提供常規(guī)的冷加工和熱加工工藝過程的視頻，有助于學(xué)生理解各種加工方法的原理及其所能獲得的加工精度。國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)文件集合收集了尺寸公差、幾何公差、表面粗糙度、尺寸鏈和各種典型件公差規(guī)定和誤差檢測的國家標(biāo)準(zhǔn)的pdf文件，有利于學(xué)生全面了解機械精度設(shè)計與技術(shù)測量的國家標(biāo)準(zhǔn)體系，樹立標(biāo)準(zhǔn)化的意識，為其將來從事機械工程技術(shù)工作提供基礎(chǔ)訓(xùn)練。教學(xué)論壇模塊則給師生提供了課外交流互動的機會，學(xué)生可于非在線答疑時間在各個討論區(qū)發(fā)帖子提出問題、討論問題，還可以瀏覽前幾屆學(xué)生碰到的一些難點問題，從而避免走彎路，提高學(xué)習(xí)效率。

　　教師可以在課后空余時間解答問題、點評問題，所有學(xué)生都可以看到答復(fù)，從而避免逐個重復(fù)地回答共性的問題，提高工作效率。在線測試模塊提供了試題庫和試卷庫，題型有選擇題、判斷題、填空題和簡答題等，學(xué)生既可以從試題庫中選擇試題進行練習(xí)來檢驗自己對各個知識點的掌握情況，也可以將試題組合成試卷進行模擬考試來檢驗學(xué)習(xí)效果，試卷在學(xué)生提交后可自動批改并顯示成績和各道題的正誤情況。

　　4總結(jié)

　　在基于該網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺完成課程學(xué)習(xí)之后，學(xué)生反映良好，普遍認(rèn)為：網(wǎng)絡(luò)平臺資源能緊密結(jié)合課程教學(xué)需要，理論聯(lián)系實際，有利于系統(tǒng)地學(xué)習(xí)機械精度設(shè)計知識，了解其在整個機械設(shè)計過程中的重要性；教學(xué)資源豐富，尤其是視頻和動畫等資源非常利于學(xué)習(xí)和理解抽象的概念和術(shù)語，各種拓展資源有利于開闊視野，彌補工程經(jīng)驗的不足；使用方便，較好地考慮了課程資源的適用性和易用性，便于課外預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)，開放共享程度高；師生互動便利，學(xué)生可以很方便地將課后碰到的問題及時向教師反映并得到解答；在線測試和模擬試題便于學(xué)生了解考試要求和復(fù)習(xí)重點，提高復(fù)習(xí)效率；教學(xué)案例緊密結(jié)合工程實際，有利于學(xué)生工程思想的培養(yǎng)和實踐能力的提高。因此，基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的機械精度設(shè)計課程教學(xué)模式改革有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，拓寬學(xué)生的知識面，也有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，增強學(xué)生分析問題、解決問題的能力，從而改進課程教學(xué)效果，提高課程的教學(xué)質(zhì)量，促進機械類專業(yè)的三大設(shè)計基礎(chǔ)課協(xié)同發(fā)展，為學(xué)生今后進行專業(yè)課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計打下堅實的理論和實踐基礎(chǔ)，最終有助于提高學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計和工程實踐能力以及就業(yè)競爭力，為推進經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變提供強有力的人才支撐和智力保障。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]教育部.國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）[EB/OL].http：//www.moe.edu.cn/srcsite/A01/s7048/201007/t20100729_171904.html，（2010.07.29）[2017.04.06].

　　[2]張鐵，李旻.互換性與測量技術(shù)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2010.

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