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1 国内外研究现状及存在的问题
随着教育创新改革向纵深的发展,如何培养学生的创新能力和实践能力成为教育教学工作的重中之重。不断提高和培养学生的创新能力和实践能力,是与现代科学技术发展的要求相适应的,是与新技术革命的兴起,以及对人才培养的要求相适应的。它既是素质教育的要求和客观条件的产物,又是人们认识深化的必然结果。2l世纪人才培养突出综合能力的培养。随着教学改革的深入,教学逐步从以理论为中心转为以实践为中心,从以教师为主体转为以学生为主体,从知识本位转向能力本位。通过教学模式创新,在教与学的过程中,坚持以学生为主体、教师为主导,实现学生成功学习和自主学习。21世纪,是科技创新的世纪。随着科学技术日新月异、国际竞争日趋激烈,大力提高大学生的创新能力和实践能力已成为各国教育教学改革的热点问题,欧美一些发达国家对培养学生的创新能力和实践能力进行了深入的研究。面对科技创新教育,国内外在创新教育理念、新思路等方面都进行了不断的探索和研究[1～6],为科技创新教育在大学校园蓬勃发展奠定了良好的基础。
《互换性与测量技术基础》是机械类专业的一门重要的技术基础课,它涵盖机制、机电、材料成型与控制等专业。这门课程综合性强,实用性强,是设计机械零、部件必不可少的基础。而机械零、部件几何参数的精度对保证产品质量的重要性,使得这门课程本身具有标准多、术语多、概念抽象的特点。传统的教学模式侧重对学生知识的灌输,认知性内容多、创造性内容少,其结果是学生养成了被动性、应试式学习习惯,创新意识不强,实践能力弱,针对这一现状,尝试作如下的改革。
2 改革新思路
《互换性与测量技术基础》课程的理论性和实践性强,知识持续利用率高,标准更新快,是联系设计类课程与制造类课程的纽带,是从基础课学习过渡到专业课学习的桥梁。但是,这门课程在教学过程中往往达不到预期的效果,学生对传统教学过程中的“填鸭式”教学表现出兴趣不足,理解不深,而以理论知识教学为主使得学生运用知识的能力不足。因此,本文重点从教学模式、创新性氛围的营造和改革创新能力评价体系三个方面对《互换性与测量技术基础》课程改革作出以下探索。
2.1 改革教学模式
(1)成立创新实验班。
每年从相关专业选出1个班,实行单独授课,按单独制定的培养方案进行培养,通过该实验班的培养评价新的教学方法的有效性。
(2)改革教学方法。
从学生对本课程相关知识的应用来看,《互换性与测量技术基础》教学效果不是很理想。很多学生在后期的课程设计时明显表现出了此门课程知识和理解的欠缺,如图1,据调查,很多学生在识图时,竟不能正确解释图中红圈标出部分的公差含义,反映了学生本课程基础知识的不扎实。那么如何提高教学质量？针对《互换性与测量技术基础》课程标准多、术语多、概念抽象的特点,采用案例式教学、启发式教学,增加学生的兴趣,例如在给学生讲解基轴制的选择原则“在同一基本尺寸的轴上装配几个不同配合的零件时,采用基轴制”时,应举出案例(如图2),并多向学生提出问题,如:为什么连杆与活塞销的配合采用间隙配合而活塞与活塞销的配合采用过度配合？为什么不全部采用间隙或全部采用过度配合？通过这种方式鼓励和刺激学生的思考及想象,尽量让学生参与到课堂中来,而不是一味的听讲。此外,绪论课是学生构建本课程知识体系和建立感性认识的重要教学部分,教师应加强绪论知识的讲解,优化教学内容。
(3)改革实验教学方法。
《互换性与测量技术基础》是一门实用性较强的课程,因此,实践环节在课程的低位显得甚为重要。传统实验教学方法受主、客观原因影响,实践教学观念落后,重理论、轻实践的情形突出,理论教学与实践教学脱节;实验教学主要内容陈旧,简单性实验、验证性实验、演示性实验多,而综合性、设计性实验少;从实验目的到数据结果研究,学生都按教师的引领在同一条路上走完全程,基本处于被动地位,学习主动性和积极性受到一定程度的压抑,阻碍创造性思维能力的进一步发展。针对这一现状,需要打破传统教学方法,形成一个以教带学,以学促教,全程交互的新型教学方式。通过对传统教育的扬弃、探索和构建一种新的、切实可行的教学方式、并在实践中不断完善。改革实验教学方法还应包括开发综合性实验和增加设计性实验,让学生运用有关几何量,检测的知识,对典型零件(如箱体类、齿轮类零件)的尺寸、精度等方面要求,进行全面综合检测,它对提升学生研究和处理实际工程难题的能力将起到积极的促进作用。通过督促学生做好预习工作和教师引导,使学生尽量掌握基本实验方法、基本技能和实验的基本理论。在实验过程中培养学生的实验设计能力、实际操作能力,引导学生形成创新、钻研探索的科学态度。
(4)增加实训环节。
将《互换性与测量技术基础》课程上所学的知识应用到课程设计上,增加识读加工工件零件图、装配图上公差配合的教学实训以巩固课堂所学知识并锻炼综合运用知识的能力。例如,首先将学生分组,然后针对轴类零件,盘类零件,箱体类零件在不同工况下工作时,尺寸精度、形位精度要求出不同的题目,防止不同组的学生之间互相抄袭,最后采用抽签的形式抽取题目。学生完成零件的结构设计后,经过查阅有关资料确定其精度,完成给定机构上主要配合部位的配合类别选择、形位公差及粗糙度选择,选择和应用普通、专用计量具以及不光滑极限量规检测工件的实践活动,对设计的零件设定公差项目、选用公差数值,再对这些公差进行检测,最后设计专用量规。通过探索这种实践性的教学环境,观察学生实践能力及创新能力的变化。
(5)编写新的实验教材。
针对传统实验教学,实验类型单一、方法死板、对学生创新意识培养不够等问题,实验教材应增加设计型实验,以教育学生综合设计与创新能力为目的进行编写。教材内容以验证型、基本技能型实验为基础,开发综合型和设计型实验,编写实训教材。
2.2 营造创新性的氛围
本研究从探索影响创新型人才成长的教育“环境”因素入手,以实验班为试点,从实验班学生一年级开始就进课题组、实验室开展科研训练及实践能力培养;运用在《互换性与测量技术基础》课程的知识,以“挑战杯”等国家级、省级科技竞赛为龙头,以本科创新设计等校级科技竞赛为重点,体察科学的奥秘,提升研究的兴趣、培养科研创新及实践能力。
2.3 改革创新能力评价体系
考试是教学整个过程的最后一个重要环节,是评价学生对该门课程掌握好坏的标准,以《互换性与测量技术基础》课程为试点,探索并建立一套评价学生创新能力的体系是一种有效的激励方法。
3 结语
通过《互换性与测量技术基础》课程培养模式的探索与实践,其中的经验和有效的方法可以在全校其他课程中间逐步推广,从而提高学校的人才培养水平和学生的综合素质,该课题的研究成果应用到学生的培养中将会结出累累硕果,毕业生将以“作风严谨、基础扎实、实践能力及创新精神强”的特点,受到社会的欢迎。
参考文献
[1] 周宏根,景旭文,张胜文.浅析机械类品牌、特色专业之建设目标[J].高等理科教育,2005(2).
[2] 张喜梅,薛焱华,冯丽娜.美国研究型大学研究生创新人才的培养经验探索[J].辽宁教育研究,2006(4):78～80.
[3] 王新彦.美国研究生教育的特点与启示[J].中国科教创新导刊,2009(6):124,126.
[4] 任桂华.《互换性与测量技术基础》课程改革初探[J].黄石理工学院学报,2008,24(3):65～67.
[5] 刘桂珍,殷宝麟.互换性与测量技术基础课程教学改革与实践[J].黑龙江高教研究,2010,8:167～169.
[6] 何冰,孙博,曹必锋.互换性与测量技术基础课程实验教学改革的探索与实践[J].辽宁工学院学报,2006,8(6):134～136.
随着教育创新改革向纵深的发展,如何培养学生的创新能力和实践能力成为教育教学工作的重中之重。不断提高和培养学生的创新能力和实践能力,是与现代科学技术发展的要求相适应的,是与新技术革命的兴起,以及对人才培养的要求相适应的。它既是素质教育的要求和客观条件的产物,又是人们认识深化的必然结果。2l世纪人才培养突出综合能力的培养。随着教学改革的深入,教学逐步从以理论为中心转为以实践为中心,从以教师为主体转为以学生为主体,从知识本位转向能力本位。通过教学模式创新,在教与学的过程中,坚持以学生为主体、教师为主导,实现学生成功学习和自主学习。21世纪,是科技创新的世纪。随着科学技术日新月异、国际竞争日趋激烈,大力提高大学生的创新能力和实践能力已成为各国教育教学改革的热点问题,欧美一些发达国家对培养学生的创新能力和实践能力进行了深入的研究。面对科技创新教育,国内外在创新教育理念、新思路等方面都进行了不断的探索和研究[1～6],为科技创新教育在大学校园蓬勃发展奠定了良好的基础。
《互换性与测量技术基础》是机械类专业的一门重要的技术基础课,它涵盖机制、机电、材料成型与控制等专业。这门课程综合性强,实用性强,是设计机械零、部件必不可少的基础。而机械零、部件几何参数的精度对保证产品质量的重要性,使得这门课程本身具有标准多、术语多、概念抽象的特点。传统的教学模式侧重对学生知识的灌输,认知性内容多、创造性内容少,其结果是学生养成了被动性、应试式学习习惯,创新意识不强,实践能力弱,针对这一现状,尝试作如下的改革。
2 改革新思路
《互换性与测量技术基础》课程的理论性和实践性强,知识持续利用率高,标准更新快,是联系设计类课程与制造类课程的纽带,是从基础课学习过渡到专业课学习的桥梁。但是,这门课程在教学过程中往往达不到预期的效果,学生对传统教学过程中的“填鸭式”教学表现出兴趣不足,理解不深,而以理论知识教学为主使得学生运用知识的能力不足。因此,本文重点从教学模式、创新性氛围的营造和改革创新能力评价体系三个方面对《互换性与测量技术基础》课程改革作出以下探索。
2.1 改革教学模式
(1)成立创新实验班。
每年从相关专业选出1个班,实行单独授课,按单独制定的培养方案进行培养,通过该实验班的培养评价新的教学方法的有效性。
(2)改革教学方法。
从学生对本课程相关知识的应用来看,《互换性与测量技术基础》教学效果不是很理想。很多学生在后期的课程设计时明显表现出了此门课程知识和理解的欠缺,如图1,据调查,很多学生在识图时,竟不能正确解释图中红圈标出部分的公差含义,反映了学生本课程基础知识的不扎实。那么如何提高教学质量？针对《互换性与测量技术基础》课程标准多、术语多、概念抽象的特点,采用案例式教学、启发式教学,增加学生的兴趣,例如在给学生讲解基轴制的选择原则“在同一基本尺寸的轴上装配几个不同配合的零件时,采用基轴制”时,应举出案例(如图2),并多向学生提出问题,如:为什么连杆与活塞销的配合采用间隙配合而活塞与活塞销的配合采用过度配合？为什么不全部采用间隙或全部采用过度配合？通过这种方式鼓励和刺激学生的思考及想象,尽量让学生参与到课堂中来,而不是一味的听讲。此外,绪论课是学生构建本课程知识体系和建立感性认识的重要教学部分,教师应加强绪论知识的讲解,优化教学内容。
(3)改革实验教学方法。
《互换性与测量技术基础》是一门实用性较强的课程,因此,实践环节在课程的低位显得甚为重要。传统实验教学方法受主、客观原因影响,实践教学观念落后,重理论、轻实践的情形突出,理论教学与实践教学脱节;实验教学主要内容陈旧,简单性实验、验证性实验、演示性实验多,而综合性、设计性实验少;从实验目的到数据结果研究,学生都按教师的引领在同一条路上走完全程,基本处于被动地位,学习主动性和积极性受到一定程度的压抑,阻碍创造性思维能力的进一步发展。针对这一现状,需要打破传统教学方法,形成一个以教带学,以学促教,全程交互的新型教学方式。通过对传统教育的扬弃、探索和构建一种新的、切实可行的教学方式、并在实践中不断完善。改革实验教学方法还应包括开发综合性实验和增加设计性实验,让学生运用有关几何量,检测的知识,对典型零件(如箱体类、齿轮类零件)的尺寸、精度等方面要求,进行全面综合检测,它对提升学生研究和处理实际工程难题的能力将起到积极的促进作用。通过督促学生做好预习工作和教师引导,使学生尽量掌握基本实验方法、基本技能和实验的基本理论。在实验过程中培养学生的实验设计能力、实际操作能力,引导学生形成创新、钻研探索的科学态度。
(4)增加实训环节。
将《互换性与测量技术基础》课程上所学的知识应用到课程设计上,增加识读加工工件零件图、装配图上公差配合的教学实训以巩固课堂所学知识并锻炼综合运用知识的能力。例如,首先将学生分组,然后针对轴类零件,盘类零件,箱体类零件在不同工况下工作时,尺寸精度、形位精度要求出不同的题目,防止不同组的学生之间互相抄袭,最后采用抽签的形式抽取题目。学生完成零件的结构设计后,经过查阅有关资料确定其精度,完成给定机构上主要配合部位的配合类别选择、形位公差及粗糙度选择,选择和应用普通、专用计量具以及不光滑极限量规检测工件的实践活动,对设计的零件设定公差项目、选用公差数值,再对这些公差进行检测,最后设计专用量规。通过探索这种实践性的教学环境,观察学生实践能力及创新能力的变化。
(5)编写新的实验教材。
针对传统实验教学,实验类型单一、方法死板、对学生创新意识培养不够等问题,实验教材应增加设计型实验,以教育学生综合设计与创新能力为目的进行编写。教材内容以验证型、基本技能型实验为基础,开发综合型和设计型实验,编写实训教材。
2.2 营造创新性的氛围
本研究从探索影响创新型人才成长的教育“环境”因素入手,以实验班为试点,从实验班学生一年级开始就进课题组、实验室开展科研训练及实践能力培养;运用在《互换性与测量技术基础》课程的知识,以“挑战杯”等国家级、省级科技竞赛为龙头,以本科创新设计等校级科技竞赛为重点,体察科学的奥秘,提升研究的兴趣、培养科研创新及实践能力。
2.3 改革创新能力评价体系
考试是教学整个过程的最后一个重要环节,是评价学生对该门课程掌握好坏的标准,以《互换性与测量技术基础》课程为试点,探索并建立一套评价学生创新能力的体系是一种有效的激励方法。
3 结语
通过《互换性与测量技术基础》课程培养模式的探索与实践,其中的经验和有效的方法可以在全校其他课程中间逐步推广,从而提高学校的人才培养水平和学生的综合素质,该课题的研究成果应用到学生的培养中将会结出累累硕果,毕业生将以“作风严谨、基础扎实、实践能力及创新精神强”的特点,受到社会的欢迎。
参考文献
[1] 周宏根,景旭文,张胜文.浅析机械类品牌、特色专业之建设目标[J].高等理科教育,2005(2).
[2] 张喜梅,薛焱华,冯丽娜.美国研究型大学研究生创新人才的培养经验探索[J].辽宁教育研究,2006(4):78～80.
[3] 王新彦.美国研究生教育的特点与启示[J].中国科教创新导刊,2009(6):124,126.
[4] 任桂华.《互换性与测量技术基础》课程改革初探[J].黄石理工学院学报,2008,24(3):65～67.
[5] 刘桂珍,殷宝麟.互换性与测量技术基础课程教学改革与实践[J].黑龙江高教研究,2010,8:167～169.
[6] 何冰,孙博,曹必锋.互换性与测量技术基础课程实验教学改革的探索与实践[J].辽宁工学院学报,2006,8(6):134～136.