白　琨，趙茂俞，蒙爭爭（合肥學院　機械工程系，安徽　合肥　230601）

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基于模塊化教學的互換性與測量技術實驗教學研究

白琨，趙茂俞，蒙爭爭
（合肥學院機械工程系，安徽合肥230601）

摘要：本文針對互換性與測量技術實驗教學存在的不足，分析了實驗教學改革的必要性，并借鑒國內(nèi)其他學校的經(jīng)驗，將模塊化思想引入實驗教學，增強了學生的主動分析判斷能力，實驗報告質(zhì)量和實驗設備的使用率、完好率均得到提升.

關鍵詞：模塊化；互換性與測量技術實驗；教學研究

《互換性和測量技術》是一門應用十分廣泛的技術基礎課程，涉及機械產(chǎn)品的幾何量公差（精度）設計與幾何量檢測兩方面內(nèi)容，前一部分內(nèi)容通過理論教學來完成，后一部分的內(nèi)容則通過實驗教學來完成.

目前很多高校公差實驗仍然采用傳統(tǒng)的教學模式，從實驗目的、實驗方法到實驗數(shù)據(jù)分析、撰寫實驗報告，學生往往是按照固定的模式進行的，即教師講解操作儀器—學生模仿—記錄數(shù)據(jù)—計算分析—撰寫報告等.這種傳統(tǒng)教學方法使得學生的積極性和主動性受到了限制，實驗的注意力放在了儀器的操作上，而忽略了實驗原理、目的等實驗本質(zhì)，實驗過程中學生往往處于被動地被牽著走的狀態(tài)，逐漸地養(yǎng)成依賴老師做實驗的習慣，學習積極性、主動性不高，阻礙了創(chuàng)新思維能力的發(fā)展.

為進一步提高教學質(zhì)量，培養(yǎng)激發(fā)學生的創(chuàng)新思維能力，迫切需要對公差實驗教學模式進行改革，建立一種新的實驗教學模式.模塊化教學思想起源于上世紀70年代，其以在有限的教學內(nèi)容和時間中能最有效的向?qū)W生灌輸知識和技能為目的，以掌握技能的完成程序為主線，把復雜的技能分解成若干獨立的、相互作用的基礎技能的過程，更強調(diào)實用化和能力化.至上世紀90年代，我國逐漸開始出現(xiàn)了模塊化教學實踐，北京大學、山東大學、北京航空航天大學等一些國內(nèi)高校在教學中引入模塊化教學模式均取得了較好的教學效果.

實驗教學涉及實驗大綱的制定、教學內(nèi)容的編排、實驗過程的組織等多方面.本文對《互換性與測量技術》實驗的教學內(nèi)容進行分析研究，將模塊化思想引入到了實驗教學內(nèi)容的編排上，引導學生主動參與實驗，提高綜合檢測能力，縮小學校實驗與企業(yè)檢測間的差距，目的是使學生走上工作崗位后即可勝任產(chǎn)品的幾何量檢測工作.

表1　傳統(tǒng)互換性與測量技術實驗教學內(nèi)容

1　傳統(tǒng)互換性與測量技術實驗教學內(nèi)容

表1為傳統(tǒng)互換性與測量技術實驗教學的內(nèi)容，涵蓋了幾何量公差與檢測的主要方面.從實驗項目的名稱看，測量分為5大類，體現(xiàn)了模塊化的部分特點.但實驗類型單一，缺少綜合性實驗項目和幾何量測量基礎知識相關內(nèi)容.從具體實驗內(nèi)容上看，強調(diào)用某一種儀器測量某一個參數(shù)，這使得學生在儀器的選擇上沒有主動權(quán)，在實驗中把重點放在了儀器的操作過程上，而忽略了儀器的精度性能、測量對象、測量范圍，例如，學生做完形位誤差測量實驗后學會了用偏擺檢查儀測量軸的徑向和端面圓跳動誤差，但遇到做齒輪徑向跳動測量時往往想不起來用偏擺檢查儀，在儀器的選擇上缺乏靈活性.這樣教學內(nèi)容結(jié)束以后學生對被測對象和對某一項目所涉及到的檢測參數(shù)了解依然不全面，例如圓柱齒輪測量可以有多達7項的檢測參數(shù).

總之，傳統(tǒng)互換性與測量技術實驗教學內(nèi)容實驗項目類型單一，檢測儀器種類少，檢測參數(shù)不全面，這些都不利于學生的實際檢測能力的提高.

2　模塊化互換性與測量技術實驗教學內(nèi)容

針對傳統(tǒng)互換性與測量技術實驗教學內(nèi)容存在的不足，筆者所在教學團隊以模塊化思想為指導對實驗內(nèi)容進行了整合，整合后內(nèi)容如表2所示.將表1和表2中教學內(nèi)容進行對比可以看到：一方面，從教學框架來看，模塊化后的教學內(nèi)容增加了幾何量測量基礎實驗和綜合測量實驗，這符合學生從簡單到復雜的認識規(guī)律，使學生能夠站在宏觀的角度對實驗目的以及要達到的效用有全面深入的理解；另一方面，從單個實驗項目來看，傳統(tǒng)實驗項目側(cè)重流程控制，只要會用某種儀器掌握某種測量方法即可，教學目的單調(diào)線性.模塊化教學后的單個實驗項目側(cè)重教授學生對實驗要素及各要素內(nèi)在聯(lián)系的深刻理解，使學生對實驗參數(shù)、實驗儀器使用功能有多維度選用能力，教學目的豐富立體.綜上，學生在完成整個模塊化教學后，其在單項實驗的獨立檢測、實驗報告設計方案的編撰等方面都會有大幅提高，并體現(xiàn)其個人設計理念，避免了傳統(tǒng)教學的你講我聽、你說我做的現(xiàn)象，有效提高學生的實驗能力.

表2　模塊化互換性與測量技術實驗教學內(nèi)容

在實際教學中還發(fā)現(xiàn)，在采用模塊化實驗教學內(nèi)容后，教學質(zhì)量在以下兩方面都得到了提升.

（1）實驗報告質(zhì)量得到提升.傳統(tǒng)互換性與測量技術實驗需要提交5份實驗報告，這5份實驗報告的格式完全一樣，即實驗題目-實驗原理-實驗目步驟-原始記錄-數(shù)據(jù)處理-思考題及部結(jié).這種方式導致學生實驗報告流于形式，抄襲嚴重，學生對實驗報告的本質(zhì)缺乏正確理解.模塊化后的互換性與測量技術實驗內(nèi)容，可以將表2中前6個實驗項目設制成演示性實驗，學生只需要針對第7項實驗提交一份完整的報告.各個小組因為綜合測量實驗的不同，設計方案不同，使得每一組同學必須去獨立思考撰寫實驗報告.實驗中，教師的教學精力可以重點放在設計方案的審核上；實驗后，教師精力可以重點放在實驗數(shù)據(jù)處理的批改上，實驗報告批改點增多，分值分布更為合理，教師給出的實驗報告分數(shù)更為客觀合理.

（2）實驗室儀器的使用效率、完好率得以提升.互換性與測量技術實驗設備由于其用途的特殊性，多為精密儀器、價格昂貴，因此實驗設備多為少臺套的，甚至是單臺套的.一方面，受教學內(nèi)容限制，以及考慮授課效果等因素，一些少臺套、單臺套的設備利用率極低.另一方面，一些設備即使價格稍微偏低、購置數(shù)量較多，由于大批量的學生在同一段時間段內(nèi)頻繁使用，使得儀器的完好率降低，精度無法保證.模塊化后的互換性與測量技術實驗內(nèi)容，克服了上述缺點，學生可以接觸到更多的儀器，設備利用率得以提升，各個小組所涉及到的儀器不盡相同，實驗過程中教師能夠更好掌控儀器使用.因為是小范圍使用某種儀器，學生對設備更加愛護，責任感更強，設備的完好率自然得到提升.

3　結(jié)語

本文分析了傳統(tǒng)互換性與測量技術實驗教學中存在的不足，通過引入模塊化思想對互換性與測量技術實驗教學內(nèi)容進行整合，克服了傳統(tǒng)教學模式弊端，可增強學生在實驗教學中的積極性、主動性，提高實際檢測能力，實驗報告質(zhì)量和實驗設備的使用率、完好率均可得到提升.

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收稿日期：2015-12-30

中圖分類號：G642.0

文獻標識碼：A

文章編號：1673-260X（2016）04-0250-02