论文部分内容阅读
摘要：以“互换性与测量技术”课程教学为例，探讨了如何将小项目教学法贯穿在整个教学过程中，以达到专业课及专业基础课与专业课程设计及工程实际的“无缝衔接”，从而提高学生的工程实践能力，激发学生的学习热情，使课堂教学方式能适应“卓越计划”对人才培养的需求。
关键词：小项目教学法；互换性与测量技术；无缝衔接
作者简介：戴雪晴（1964-），女，江苏滨海人，安徽理工大学机械工程学院，副教授；宫能平（1964-），男，安徽含山人，安徽理工大学教务处，教授。（安徽 淮南 232001）
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）13-0093-02
为了培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务，教育部于2009年提出了“卓越工程师教育培养计划”。该计划对高等工程教育阶段培养学生的工程能力和创新能力提出了更高的要求。让学生在接受高等工程教育阶段工程能力和创新能力得到强化，除了要进行工程教育模式改革和创新、创立高校与企业联合培养人才的新机制、实现工程实践教学与工程实际的“无缝衔接”外，在高等工程教育阶段占很大比例的课堂教学过程也应适应“卓越计划”的需求。这就需要工科院校的教师在讲授每一门专业课和专业基础课时，将激发学生的学习热情，不断提升学生的终身学习能力，把课程设计和工程实践贯穿于整个课程教学过程中，尽可能实现课堂教学与专业课程设计及工程实际的“无缝对接”，作为课堂教学不断追求的目标。为了达到此目标，解决学生学习每门课的盲目性至关重要，为此，笔者将小项目教学法引入课程教学中，在这方面做了一些尝试。
一、小项目教学法简介
项目教学法是以工程实践为导向，通过完成一个完整的“项目”工作而进行的实践教学活动，将多门课程所涉及的知识和技能通过一个明确的“项目任务”布置给学生，学生根据任务要求，运用所学的知识和技能，通过“确定项目任务—制定工作计划—组织项目实施—检查考核评估—总结评比归档”等5个阶段，采用“团队学习”的方法，动脑、动手、交流和合作，最终完成项目任务并以成果的形式予以展现。将这种方法完全移入每门课的课堂教学是有困难的，但可以把这种方法中“项目”这个关键词移植到实践性较强的专业基础课和专业课的课堂教学和课后训练中，取名为“小项目教学法”。小项目教学法就是将多章所涉及的知识和技能通过一个明确的“项目任务”布置给学生，讲课时将这个具体的项目实例分解成多个小项目，融合到讲解课程的各章节的知识环节及课外作业中。学生与教师沿着项目的分解步骤一起学习，最后再将分解的每一部分内容汇总，组合成一个完整的项目。这样，课程的学习不再是单方面教师的教，而是融合了学生的学，学生在教师的指导下分析问题，提出问题，解决问题，整个过程能极大提高学生学习的兴趣与能力。通过这种方法让学生学以致用，将理论知识与实际有机地结合在一起，既强化了应用能力的培养，又使学习者更容易理解理论知识，大大改善课堂教学效果。
二、小项目教学法在“互换性与测量技术”教学中的运用
机械类工程技术人员最重要的基本能力之一是掌握机械产品的几何量精度设计方法、图样标注、检测以及判断零部件是否满足图样要求的能力，“互换性与测量技术”这门课正是能够使学生初步具有这种能力的一门重要的专业技术基础课。它含有丰富的精度设计和检测基础理论，又具有很强的实践性，是联系机械设计与后续机械加工工艺等课程和课程设计的纽带，是从专业基础课学习过渡到专业课学习的“桥梁”。因此，将小项目教学法应用在本门课的教学中，实现这门课的教学与专业课程设计及工程实际的“无缝衔接”更为重要。
由于课时的限制，不能在课堂大量举例，所以小项目教学法的项目案例选择非常重要。减速器是机械产品中最常见的一种机械传动装置，一般也是学生进行“机械设计”课程设计的设计内容。在进行“机械设计”课程设计时，正确的几何精度设计和标注，往往是学生们感到头痛的问题，因此，可以选择减速器的精度设计和有关零件的检测作为项目案例，贯穿在整个教学过程的中。
讲绪论时，把减速器的精度设计作为一个总项目介绍给学生，并把这个总项目要解决的精度设计问题作为课外专业。通过讲解减速器精度设计的主要任务，讲清楚机械产品的精度设计是机械产品的设计的一个必不可少的环节，而几何量精度设计是机械产品精度设计中的重要内容。几何量精度设计是否正确、合理，对机械产品的使用性能和制造成本，对企业生产的经济效益和社会效益都有着重要的影响，有时甚至起决定性作用。让学生清楚地知道学好这门课就能掌握机械产品的几何量精度设计的基本原理、方法和基本步骤，能为他们顺利地完成即将进行的课程设计打下基础，更重要的是能为成为一个合格的工程师打下基础，这样把本课程与实际及课程设计结合起来，让学生能够学以致用，从而激发学习热情。
讲授“轴、孔结合的极限与配合”时，可导入减速器的精度设计的小项目“尺寸精度设计”案例。在减速器中，多处存在轴与孔的结合的尺寸精度设计问题，是比较典型的尺寸精度设计案例。讲解本章，可以从减速器的装配图和部分零件图开始，让学生知道机械产品的装配图和零件图上正确的尺寸精度标注是必不可少的，而通过本章的学习，就可初步掌握如何根据减速器的使用功能要求设计、确定组成减速器各零件之间的配合和零件上各相关尺寸公差的方法，学会在机械产品的装配图和零件图上正确标注的方法，并把该减速器的尺寸精度设计问题作为一个精度设计小项目，在本章一开始就布置给学生，然后展开本章的讲解。
讲授“测量技术基础”时，可导入在标准温度下，对减速器中某一实际输出轴上某处直径尺寸进行了多次等精度测量的案例。案例要求对测得数据进行处理，得出测量该处直径尺寸的测量结果。让学生知道，要完成本案例所提出的任务，需要掌握本章所述内容。 讲授“几何公差及检测”时，可导入减速器的几何精度设计案例，让学生一开始就知道机械零件上几何要素的形状和位置精度是一项重要的质量指标，它直接影响零件（机械产品）的使用功能和互换性，正确选择形状和位置公差是机械产品几何量精度设计的重要内容；知道学会本章内容，就初步学会了如何根据减速器或其他机械的使用功能要求，设计并选择减速器或其他机械中各零件的形状和位置公差的方法，学会了在机械产品的零件图样上进行正确标注的方法，这是机械类工程技术人员最基本的能力之一。
讲授“表面粗糙度及其检测”时，可导入减速器输出轴和输入轴的表面粗糙度进行参数及数值的选择和图样标注。让学生一开始就知道表面粗糙度对零件的使用功能的影响，要完成本案例提出的任务，需要掌握本章的内容。
讲授“光滑工件尺寸检测和量规设计”时，可导入减速器中的零件案例，让学生知道在各零件加工过程中以及加工之后，需要对各零件上要求检测的尺寸、形状和位置等几何参数进行检测，得出检测结果，并作出正确判断，这就涉及到本章的内容。并以检验减速器中的某一轴或齿轮孔用的光滑极限量规的工作量规设计为一个小项目，把该减速器的某一轴颈尺寸和齿轮孔的检验问题作为另一个小项目，在本章一开始就布置给学生，要求学生通过课后完成通用计量器具的选择和光滑极限量规的设计，从而掌握在保证机械产品的零件质量和最佳经济效益的前提下，正确选择通用计量器具的方法，掌握设计光滑极限量规的原理和方法，然后展开本章的讲解。
讲授“零件典型表面的公差配合与检测”时，可导入减速器中的零件典型表面设计案例这一小项目，让学生在开始学习本章时，就知道键和齿轮以及螺纹、圆锥等为典型表面，它们的精度设计在机械产品的精度设计中所占的比重较大。通过学习本章，可知道国家相关标准对这些典型表面的公差与配合作了哪些规定，应如何选择公差与配合，如何正确地标注，并将确定减速器中典型表面的公差配合问题，在本章一开始就布置给学生，作为课外作业。然后，通过讲解减速器输出轴与带孔齿轮联接、输出轴与联轴器的联接，介绍键联接和花键联接的配合精度、选择及检测。从减速器上、下箱体固定螺栓与螺母的结合入手，介绍螺纹的配合的精度、选择与检测。根据减速器传动齿轮使用要求，讲解齿轮的偏差项目，以及如何正确选择标准圆柱齿轮的精度，如何对渐开线圆柱齿轮进行检测。根据锥形轴端与轮毂的结合方式，讲解圆锥配合的精度、选择与检测。
以上就是笔者将“小项目教学法”应用于“互换性与测量技术”这门具体课程教学过程的一些做法。
三、结束语
“小项目教学法”将具体的工程案例导入课程每章节教学过程中，围绕工程案例这个中心，通过课内教学、课外训练两个紧密联系的环节，使每门课程在提高学生综合素质方面充分发挥其作用，尽可能做到专业课和专业基础课与专业课程设计及工程实际的“无缝衔接”。通过小项目教学法，学生对各门课程的学习做到心中有数，避免了学习的盲目性，提高了学习积极性和主动性，培养了学生实际应用能力，收到了很好的教学效果。
参考文献：
[1]韩叶飞.基于项目教学法的计算机应用专业《管理信息系统》课程教学研究[J].佳木斯教育学院学报，2012，（2）.
[2]季涛.小项目教学法在单片机课程教学中的研究与实践[J].潍坊学院学报，2008，8（4）：139-140.
[3]邢敏芳.互换性与技术测量[M].北京：清华大学出版社，2007.
（责任编辑：刘辉）
关键词：小项目教学法；互换性与测量技术；无缝衔接
作者简介：戴雪晴（1964-），女，江苏滨海人，安徽理工大学机械工程学院，副教授；宫能平（1964-），男，安徽含山人，安徽理工大学教务处，教授。（安徽 淮南 232001）
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）13-0093-02
为了培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务，教育部于2009年提出了“卓越工程师教育培养计划”。该计划对高等工程教育阶段培养学生的工程能力和创新能力提出了更高的要求。让学生在接受高等工程教育阶段工程能力和创新能力得到强化，除了要进行工程教育模式改革和创新、创立高校与企业联合培养人才的新机制、实现工程实践教学与工程实际的“无缝衔接”外，在高等工程教育阶段占很大比例的课堂教学过程也应适应“卓越计划”的需求。这就需要工科院校的教师在讲授每一门专业课和专业基础课时，将激发学生的学习热情，不断提升学生的终身学习能力，把课程设计和工程实践贯穿于整个课程教学过程中，尽可能实现课堂教学与专业课程设计及工程实际的“无缝对接”，作为课堂教学不断追求的目标。为了达到此目标，解决学生学习每门课的盲目性至关重要，为此，笔者将小项目教学法引入课程教学中，在这方面做了一些尝试。
一、小项目教学法简介
项目教学法是以工程实践为导向，通过完成一个完整的“项目”工作而进行的实践教学活动，将多门课程所涉及的知识和技能通过一个明确的“项目任务”布置给学生，学生根据任务要求，运用所学的知识和技能，通过“确定项目任务—制定工作计划—组织项目实施—检查考核评估—总结评比归档”等5个阶段，采用“团队学习”的方法，动脑、动手、交流和合作，最终完成项目任务并以成果的形式予以展现。将这种方法完全移入每门课的课堂教学是有困难的，但可以把这种方法中“项目”这个关键词移植到实践性较强的专业基础课和专业课的课堂教学和课后训练中，取名为“小项目教学法”。小项目教学法就是将多章所涉及的知识和技能通过一个明确的“项目任务”布置给学生，讲课时将这个具体的项目实例分解成多个小项目，融合到讲解课程的各章节的知识环节及课外作业中。学生与教师沿着项目的分解步骤一起学习，最后再将分解的每一部分内容汇总，组合成一个完整的项目。这样，课程的学习不再是单方面教师的教，而是融合了学生的学，学生在教师的指导下分析问题，提出问题，解决问题，整个过程能极大提高学生学习的兴趣与能力。通过这种方法让学生学以致用，将理论知识与实际有机地结合在一起，既强化了应用能力的培养，又使学习者更容易理解理论知识，大大改善课堂教学效果。
二、小项目教学法在“互换性与测量技术”教学中的运用
机械类工程技术人员最重要的基本能力之一是掌握机械产品的几何量精度设计方法、图样标注、检测以及判断零部件是否满足图样要求的能力，“互换性与测量技术”这门课正是能够使学生初步具有这种能力的一门重要的专业技术基础课。它含有丰富的精度设计和检测基础理论，又具有很强的实践性，是联系机械设计与后续机械加工工艺等课程和课程设计的纽带，是从专业基础课学习过渡到专业课学习的“桥梁”。因此，将小项目教学法应用在本门课的教学中，实现这门课的教学与专业课程设计及工程实际的“无缝衔接”更为重要。
由于课时的限制，不能在课堂大量举例，所以小项目教学法的项目案例选择非常重要。减速器是机械产品中最常见的一种机械传动装置，一般也是学生进行“机械设计”课程设计的设计内容。在进行“机械设计”课程设计时，正确的几何精度设计和标注，往往是学生们感到头痛的问题，因此，可以选择减速器的精度设计和有关零件的检测作为项目案例，贯穿在整个教学过程的中。
讲绪论时，把减速器的精度设计作为一个总项目介绍给学生，并把这个总项目要解决的精度设计问题作为课外专业。通过讲解减速器精度设计的主要任务，讲清楚机械产品的精度设计是机械产品的设计的一个必不可少的环节，而几何量精度设计是机械产品精度设计中的重要内容。几何量精度设计是否正确、合理，对机械产品的使用性能和制造成本，对企业生产的经济效益和社会效益都有着重要的影响，有时甚至起决定性作用。让学生清楚地知道学好这门课就能掌握机械产品的几何量精度设计的基本原理、方法和基本步骤，能为他们顺利地完成即将进行的课程设计打下基础，更重要的是能为成为一个合格的工程师打下基础，这样把本课程与实际及课程设计结合起来，让学生能够学以致用，从而激发学习热情。
讲授“轴、孔结合的极限与配合”时，可导入减速器的精度设计的小项目“尺寸精度设计”案例。在减速器中，多处存在轴与孔的结合的尺寸精度设计问题，是比较典型的尺寸精度设计案例。讲解本章，可以从减速器的装配图和部分零件图开始，让学生知道机械产品的装配图和零件图上正确的尺寸精度标注是必不可少的，而通过本章的学习，就可初步掌握如何根据减速器的使用功能要求设计、确定组成减速器各零件之间的配合和零件上各相关尺寸公差的方法，学会在机械产品的装配图和零件图上正确标注的方法，并把该减速器的尺寸精度设计问题作为一个精度设计小项目，在本章一开始就布置给学生，然后展开本章的讲解。
讲授“测量技术基础”时，可导入在标准温度下，对减速器中某一实际输出轴上某处直径尺寸进行了多次等精度测量的案例。案例要求对测得数据进行处理，得出测量该处直径尺寸的测量结果。让学生知道，要完成本案例所提出的任务，需要掌握本章所述内容。 讲授“几何公差及检测”时，可导入减速器的几何精度设计案例，让学生一开始就知道机械零件上几何要素的形状和位置精度是一项重要的质量指标，它直接影响零件（机械产品）的使用功能和互换性，正确选择形状和位置公差是机械产品几何量精度设计的重要内容；知道学会本章内容，就初步学会了如何根据减速器或其他机械的使用功能要求，设计并选择减速器或其他机械中各零件的形状和位置公差的方法，学会了在机械产品的零件图样上进行正确标注的方法，这是机械类工程技术人员最基本的能力之一。
讲授“表面粗糙度及其检测”时，可导入减速器输出轴和输入轴的表面粗糙度进行参数及数值的选择和图样标注。让学生一开始就知道表面粗糙度对零件的使用功能的影响，要完成本案例提出的任务，需要掌握本章的内容。
讲授“光滑工件尺寸检测和量规设计”时，可导入减速器中的零件案例，让学生知道在各零件加工过程中以及加工之后，需要对各零件上要求检测的尺寸、形状和位置等几何参数进行检测，得出检测结果，并作出正确判断，这就涉及到本章的内容。并以检验减速器中的某一轴或齿轮孔用的光滑极限量规的工作量规设计为一个小项目，把该减速器的某一轴颈尺寸和齿轮孔的检验问题作为另一个小项目，在本章一开始就布置给学生，要求学生通过课后完成通用计量器具的选择和光滑极限量规的设计，从而掌握在保证机械产品的零件质量和最佳经济效益的前提下，正确选择通用计量器具的方法，掌握设计光滑极限量规的原理和方法，然后展开本章的讲解。
讲授“零件典型表面的公差配合与检测”时，可导入减速器中的零件典型表面设计案例这一小项目，让学生在开始学习本章时，就知道键和齿轮以及螺纹、圆锥等为典型表面，它们的精度设计在机械产品的精度设计中所占的比重较大。通过学习本章，可知道国家相关标准对这些典型表面的公差与配合作了哪些规定，应如何选择公差与配合，如何正确地标注，并将确定减速器中典型表面的公差配合问题，在本章一开始就布置给学生，作为课外作业。然后，通过讲解减速器输出轴与带孔齿轮联接、输出轴与联轴器的联接，介绍键联接和花键联接的配合精度、选择及检测。从减速器上、下箱体固定螺栓与螺母的结合入手，介绍螺纹的配合的精度、选择与检测。根据减速器传动齿轮使用要求，讲解齿轮的偏差项目，以及如何正确选择标准圆柱齿轮的精度，如何对渐开线圆柱齿轮进行检测。根据锥形轴端与轮毂的结合方式，讲解圆锥配合的精度、选择与检测。
以上就是笔者将“小项目教学法”应用于“互换性与测量技术”这门具体课程教学过程的一些做法。
三、结束语
“小项目教学法”将具体的工程案例导入课程每章节教学过程中，围绕工程案例这个中心，通过课内教学、课外训练两个紧密联系的环节，使每门课程在提高学生综合素质方面充分发挥其作用，尽可能做到专业课和专业基础课与专业课程设计及工程实际的“无缝衔接”。通过小项目教学法，学生对各门课程的学习做到心中有数，避免了学习的盲目性，提高了学习积极性和主动性，培养了学生实际应用能力，收到了很好的教学效果。
参考文献：
[1]韩叶飞.基于项目教学法的计算机应用专业《管理信息系统》课程教学研究[J].佳木斯教育学院学报，2012，（2）.
[2]季涛.小项目教学法在单片机课程教学中的研究与实践[J].潍坊学院学报，2008，8（4）：139-140.
[3]邢敏芳.互换性与技术测量[M].北京：清华大学出版社，2007.
（责任编辑：刘辉）