姜春曉

（煙臺大學機電汽車工程學院 山東 煙臺 264005）

“互換性與技術(shù)測量”課程是機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的一門核心基礎(chǔ)課程，是專業(yè)基礎(chǔ)課和實踐課之間的橋梁，同時也是一門行業(yè)國標課，在課程體系中占有重要地位[1]。

工程教育認證標準首先重點要求能夠增強學生對基礎(chǔ)知識的掌握能力，其次要求能夠提升學生分析復(fù)雜工程問題的能力。“互換性與技術(shù)測量”的教學內(nèi)容以機械零件幾何參數(shù)的互換性和測量技術(shù)為主線，重視知識目標的實現(xiàn)，突出工程能力的培養(yǎng)。本課程的研究對象是零件的幾何參數(shù)的精度設(shè)計和常用的測量技術(shù)理論。通過學習，學生能夠掌握零件的幾何參數(shù)的精度設(shè)計和測量技術(shù)，讀懂工程圖紙上的精度技術(shù)要求，設(shè)計出合理的產(chǎn)品質(zhì)量檢驗方案，正確地處理測量結(jié)果。

1 基于工程教育認證的“互換性與技術(shù)測量”課程教學改革的措施

機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)培養(yǎng)方案要求“互換性與技術(shù)測量”課程支撐3 個畢業(yè)要求。根據(jù)3 個畢業(yè)要求和本課程自身的屬性，遵循學校的培養(yǎng)定位，對課程目標、教學內(nèi)容、考核方式、持續(xù)改進、實踐教學和課程思政等方面分別提出了相應(yīng)改革措施。

1.1 明確課程目標

為了保證課程目標適應(yīng)于畢業(yè)要求，支撐畢業(yè)要求的達成，并為教學內(nèi)容、教學方法和考核方式提供依據(jù)，將課程目標細化為以下4 個目標。

課程目標1：學習互換性和標準化的基本概念術(shù)語，掌握機械產(chǎn)品尺寸精度、幾何精度和表面精度的基本術(shù)語和概念，熟悉通用機械零部件和產(chǎn)品精度的基本理論和國家標準。了解機械產(chǎn)品幾何參數(shù)的精度設(shè)計及幾何參數(shù)測試的前沿趨勢，培養(yǎng)學生的工程意識和責任感。

課程目標2：掌握通用機械零部件和典型機械產(chǎn)品的尺寸精度設(shè)計及圖樣標注、幾何精度設(shè)計及圖樣標注、表面粗糙度評定參數(shù)選用及圖樣標注、公差原則要求的正確分析和應(yīng)用，具備通用機械零部件和產(chǎn)品的幾何量精度分析和設(shè)計能力。

課程目標3：了解測量技術(shù)的相關(guān)知識，掌握零件尺寸精度、幾何精度和表面粗糙度檢測的實驗方法，獲得實驗設(shè)計和實驗數(shù)據(jù)處理的基本技能。

課程目標4：熟悉常用長度測量儀器的測量原理和測量方法，具備合理選擇通用測量儀器進行產(chǎn)品質(zhì)量檢測的能力。

明確課程目標后，建立了課程目標對畢業(yè)要求支撐關(guān)系[2]表1，表中課程目標清晰、明確、高效地支撐了畢業(yè)要求，其中課程目標1 和2 對應(yīng)畢業(yè)要求中的“問題分析”，課程目標3 對應(yīng)畢業(yè)要求中的“研究”，課程目標4 對應(yīng)畢業(yè)要求中的“使用現(xiàn)代工具”。

表1 課程目標對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系

1.2 重構(gòu)教學內(nèi)容

“互換性與技術(shù)測量”課程的知識內(nèi)容體系煩冗，學生要完全掌握整個知識體系已經(jīng)比較困難，要求靈活運用則難度更大。本次教學改革探索針對理論教學中的諸多不足，對既往教學內(nèi)容進行了適應(yīng)性調(diào)整與重構(gòu)，以提升教學效果。

課程內(nèi)容多，學時少，做不到面面俱到。依據(jù)“面向工程教育要求”，從培養(yǎng)學生目的的角度出發(fā)，結(jié)合后續(xù)的機械設(shè)計課程設(shè)計、機械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計、機制工藝學及畢業(yè)設(shè)計中反映出來的問題，將課程內(nèi)容進行了模塊化設(shè)計，合理取舍每個模塊的重點內(nèi)容，重新分配課時，力求實現(xiàn)主次分明的課程結(jié)構(gòu)。重構(gòu)后的教學內(nèi)容如表2 所示，表中的教學模塊、章節(jié)內(nèi)容、課程目標對應(yīng)關(guān)系明確，滿足了工程教育專業(yè)認證的要求[3]。

表2 教學內(nèi)容與課程目標之間的關(guān)系

幾何參數(shù)精度設(shè)計模塊中的配合與公差是精度設(shè)計的重中之重，也是授課中需要重點講解的內(nèi)容。但是不要求學生會計算具體的公差值，而是要求學生一定要會查表，會選擇合適的公差和配合，并正確規(guī)范地標注在工程圖上。

測量技術(shù)模塊，要求學生了解數(shù)據(jù)處理，重點是光滑極限量規(guī)和儀器的使用。因此減少測量技術(shù)的理論課時，安排4 個實驗，共8 個學時。

典型零部件的互換模塊，是前面2 個知識模塊的實踐應(yīng)用。重點是標準件的精度選型及其配合件的精度設(shè)計。如了解不同精度等級的軸承的使用場合即可，重點掌握與軸承配合的軸和外殼孔的精度設(shè)計，并能將精度要求準確規(guī)范地標注在工程圖上。

1.3 改革考核方式，完善達成度計算

根據(jù)優(yōu)化后的“互換性與技術(shù)測量”的課程目標與教學內(nèi)容，使用科學方法對成績比例以及評分標準進行設(shè)定，讓課程完善度評價標準更加詳細。為課程目標達成度評價和畢業(yè)要求達成度評價提供測算依據(jù)。

1.3.1 課程考核方式與課程目標關(guān)系

“互換性與技術(shù)測量”課程考核主要包括4 部分：平時考核、單元測試、期末考試和實驗。其中平時考核包括平時考勤、課后作業(yè)、課堂表現(xiàn)、課后總結(jié)等多樣化、多維度的方法。單元測試以選擇判斷題為主，通過學習通平臺發(fā)布試題進行限時作答提交，教師評判得分。期末試題根據(jù)課程目標要求出題，以簡答題、分析計算題、應(yīng)用題和綜合分析題為主，并設(shè)置期末考試成績及格線。實驗成績包括實驗考勤、實驗過程表現(xiàn)、實驗報告等。

總成績評定=平時考核成績×20%+單元測試成績×20%+期末測試成績×50%+實驗成績×10%，課程考核方式及權(quán)重，如表3 所示。

表3 課程評價方式與課程目標關(guān)系

1.3.2 課程目標達成度的計算方法

每個課程目標達成度與每個課程目標i和目標權(quán)重有關(guān)，所有考核項目得分與權(quán)重i相乘的總和除以對應(yīng)考核點的總分[4]。設(shè)有課程目標i（i=1，2，...，n）個，每個課程目標的達成度為Di，則用公式（1）表示。

其中：Di表示第i個課程目標達成度；k表示不同考核方式；Aij表示第i個課程目標中第j種考核方式的學生得分值；Tij表示在第i個課程目標中第j種考核方式的設(shè)定總分值；Pj表示第j種考核方式相比于總成績的權(quán)重

1.3.3 畢業(yè)要求指標點達成度計算方法

畢業(yè)要求指標達成度與不同課程目標達成度Di和不同課程目標權(quán)重有關(guān)。設(shè)有畢業(yè)要求指標點m（m=1，2，...，n）個，不同課程目標權(quán)重用Qi（i=1，2，...，n）表示，每個畢業(yè)要求指標點達成度為Bm，則用公式（2）表示。

其中：Bm表示不同畢業(yè)要求指標點達成度；m 表示畢業(yè)要求指標點數(shù)；表示第i個課程目標達成度；Qi代表第i個課程目標權(quán)重。

2 以達成度評價促進教學質(zhì)量持續(xù)改進

課程結(jié)束后，各任課老師以教學大綱為基礎(chǔ)，將平時考核成績、單元測試成績、期末考試成績和實驗成績相整合，綜合評價分析，依據(jù)不同課程目標達成度，分析教學中的問題并對其進行改進。

2.1 課程目標及畢業(yè)要求指標點達成情況分析

根據(jù)達成度目標計算方法，表4 中是近兩年的課程目標達成情況。從表中可以看出，總體達成度、課程目標2、3和課程目標4 與去年相比均略有上升，但課程目標1 有所下降。這是由于培養(yǎng)方案的學時限制，授課內(nèi)容上做了合理刪減，有些基本概念讓學生自行學習消化，考核結(jié)果反映學生自主學習能力較差。在結(jié)合課程目標的基礎(chǔ)上對不同畢業(yè)要求指標進行計算，可看出3 個指標達成度均較好，都在0.7 以上，如表5 所示。

表4 近兩年課程目標達成情況

表5 近兩年畢業(yè)要求指標點達成情況

2.2 持續(xù)改進措施

根據(jù)近兩年課程目標達成情況，分析原因，并對每個課程目標提出持續(xù)改進措施，從而提升畢業(yè)要求指標點的達成度值。

課程目標1：加強課程基礎(chǔ)知識和專業(yè)術(shù)語的教學過程，增加微視頻預(yù)習環(huán)節(jié)，增加課堂快速提問搶答環(huán)節(jié)，增加師生互動，提高學生的學習積極性，加強鞏固基礎(chǔ)知識，以及對基本概念術(shù)語的掌握。

課程目標2：繼續(xù)加強知識綜合應(yīng)用的課堂教學過程，加深學生對各種通用機械零件的精度設(shè)計、標準選用的理解；嚴格設(shè)置和實施作業(yè)獨立完成的督促管理制度，建立課程學習群平臺，加強師生及學生之間的學習交流。

課程目標3：繼續(xù)加強測量技術(shù)的課堂教學，加強學生實驗數(shù)據(jù)處理能力的平時考核，使學生熟悉各種精度檢測的實驗方法，提升實驗數(shù)據(jù)處理的能力。

課程目標4：繼續(xù)加強測量技術(shù)的實踐教學過程，規(guī)范實驗過程，提高學生使用長度測量儀器的能力，讓學生了解其使用原理和方法，并理解其局限性。

3 增設(shè)實踐環(huán)節(jié)

改革前的“互換性與技術(shù)測量”課程只有實驗實踐環(huán)節(jié)，導(dǎo)致理論教學與實踐教學分離，學生應(yīng)用能力欠缺。為了加強學生知識的應(yīng)用能力，探索并建立了“機械設(shè)計”“互換性與技術(shù)測量”和“機械制造基礎(chǔ)”深度融合的課程設(shè)計教學新模式[5]。

機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的“機械設(shè)計”課程設(shè)計的內(nèi)容是對減速器進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，而減速器的主要零部件，如齒輪及軸、軸承、鍵、箱蓋和箱座上的螺紋緊固件連接都是“互換性與技術(shù)測量”課程中所學的重點知識。因此在授課中，著重以減速器為分析案例，講解各種零件的精度設(shè)計知識。在“機械設(shè)計”課程設(shè)計中關(guān)注結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算；在“機械制造基礎(chǔ)”課程設(shè)計中選擇減速器中的零件，先對零件進行詳細的精度設(shè)計及幾何公差的規(guī)范標注，然后進行零件的成型工藝設(shè)計。三者課程設(shè)計內(nèi)容相互融合，相互貫通，做到理論和實踐相結(jié)合，提高了學生的實踐能力。

4 立德樹人，做好課程思政

根據(jù)工程教育認證對課程思政的要求，積極提煉思政元素，改進教學設(shè)計和教學方法，充實教學過程，探索建立“以教師為主導(dǎo)，以學生為主體，以學習為中心”的全員參與的協(xié)作育人機制。探索建立“線上與線下相結(jié)合、理論與實踐相結(jié)合、校園學習與社會實踐相結(jié)合”的全方位育人模式。將煙大精神、歷史人物、重要成就和貢獻等與課程內(nèi)容有機融合，引導(dǎo)學生傳承煙大精神，堅持社會主義核心價值觀，樹立立足崗位的創(chuàng)新意識與責任擔當。講“好”故事，使學生能夠在春風化雨、潤物無聲之中感受和自覺接受正確的價值觀和理念。

5 結(jié)語

工程教育認證體系強調(diào)，教學要秉承“學生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進”的核心思想，逐步提高完善工程人才培養(yǎng)要求，改革工程教育體系和課程體系。在“互換性與技術(shù)測量”課程的教學研究中，明確了課程目標，進一步重構(gòu)了教學內(nèi)容，使評價方式更加科學合理化。通過課程目標達成度和畢業(yè)要求達成度計算，對課程目標做出了持續(xù)改進，增設(shè)了實踐環(huán)節(jié)，提高了學生的知識應(yīng)用能力，促進了教學質(zhì)量提升。明確導(dǎo)向，挖掘課程思政元素，落實立德樹人根本目標，滿足工程教育認證對課程變化的要求，極大提升了工程教育認證在培養(yǎng)創(chuàng)新型人才方面的引領(lǐng)作用。