工程教育专业认证背景下互换性与技术测量实验教学改革

王慧 李翔英 李光荣

摘 要：指出传统实验教学模式与工程教育专业认证理念之间的矛盾;从实验课程内容设置、实验室运行模式和实验室建设等方面进行了提升互换性与技术测量实验教学效果的探讨。实践表明，新的实验教学模式取得了良好的教学效果，学生满意度高，符合工程教育专业认证的理念。

关键词：工程教育专业认证 工程教育理念 实验教学 互换性与技术测量

《互换性与技术测量》是机械类专业一门重要的专业基础必修课，应用性强。但从往届毕业生调查中发现，学生普遍反映工作后无法熟练运用互换性理论知识从事相关的设计分析工作。可见，传统的实验教学方法对帮助学生理解、掌握和应用理论知识的效果并不理想，尚未达到工程教育专业认证的人才培养目标。

1 传统实验教学与工程教育专业认证理念间的矛盾

1.1 单一的实验类型与“以成果为导向”的矛盾

所谓成果导向教育（Outcome based education，简称OBE）是指，学生通过教育过程最后所取得的学习成果应能满足行业和企业需求，继而调整培养目标、毕业要求和教学环节[1]。我校工程教育专业认证工作启动前，《互换性与技术测量》的实验内容单一且分散，无法让学生从整体上把握测量对象的各方面精度，不仅不利于培养精度意识，更无法满足行业和企业需求，与工程教育专业认证的OBE理念存有明显的矛盾。

1.2 被動的实验过程与“以学生为中心”的矛盾

以学生为中心，即教学环节的组织应激发学生的主动学习和有效学习，强调学生在教学中的主体地位，注重知识的创新性和实践性[2]。但受限于实验室条件和实验学时，学生在有限的实验时间内只能被动地按照老师讲解的操作方法和步骤按部就班地完成实验。这种实验教学模式虽可使学生较便捷地掌握有关基础知识，但学生思考的积极性和主动性被束缚，不利于学生批判性思维的养成，也与以学生为中心的工程教育专业认证理念相违背[3]。

2 工程教育专业认证背景下提升实验教学效果的途径

2.1 合理设置实验内容，培养学生的工程实践能力和创新意识

工程教育专业认证背景下，改革后的互换性与技术测量实验教学以教师为引导、学生为主体，共同完成一个实验项目。教师给出一些典型、常用的零部件及图纸，学生自行选定测量对象和仪器，如表1所示。学生经过观察结构原理、了解装配关系——熟悉实验内容——进行理论分析——拟定实验方案——亲自操作获取数据——数据分析——完善设计方案—最终获知零件的精度设计[4-5]。这种递进式的实验模式，既弥补了验证性实验的缺陷，又有助于学生工程实践能力和创新意识的培养，符合工程教育专业认证的OBE理念。

2.2 建成开放式实验室，延伸专业实验室用途

开放式实验室的建成，学生可随时与老师、同学讨论交流，进行方案推敲设计，反复试验演示等，学生的实验过程由被动转为主动，实验教学成效不断提高[6]。开放式实验室改变了传统的集中式“手把手”教学模式，学生的实践动手能力得到提高，创新意识和团队协作能力的培养贯穿于整个实验教学过程，符合工程教育认证以学生为中心的教育理念。

2.3 引入现代化、数字化教育技术，注重实验教学的前沿性和实用性

纵观工程教育前景与工程应用现状，现代化、数字化的先进测量仪器必不可少[7]。作为实验室现有设备的重要补充和未来发展方向，近年来，实验室先后购入了三坐标测量机、三维光学扫描仪、视频测量仪等设备，可快速精确地测出被测零件表面各点在空间的坐标位置、工件曲面全域尺寸与误差等[8]。先进测量仪器设备的引进，有助于学生了解检测技术发展的新动向和前沿性，为学生毕业后尽快适应相关岗位需求奠定良好的基础，也从另一角度体现了“持续改进”的工程教育专业认证理念。

3 实验教学改革的效果

2017年，我校正式启动机械设计制造及其自动化专业的工程教育专业认证相关工作并于2018年通过认证。以该专业2014、2015级为试点，新模式下《互换性与技术测量》实验教学充分体现了工程教育专业认证的理念和人才培养目标，如图1所示。

实验教学改革试行一年来，效果明显，学生满意度较高。该专业认证前、后的实验教学情况对比如表2所示。

4 结语

实验教学在工程教育人才培养中十分重要。《互换性与技术测量》实验教学改革，让学生从被动接受知识转变为主动去探索实践，激发了学生的创新精神，培养了学生的综合工程实践能力，满足行业和企业需求，符合工程教育专业认证“成果为导向，学生为中心”的核心理念。新的实验教学模式试行一年来，效果良好，学生反馈满意度高。后期将遵循工程教育专业认证“持续改进”的理念，深入推进互换性与技术测量实验教学改革。

基金项目：南京工程学院校级科学基金项目（QKJ201701）;江苏省政策引导类计划（软科学研究）项目（BR2017059）;教育部人文社会科学研究青年基金项目（17YJCZH083）。

参考文献：

[1]李志义.解析工程教育专业认证的成果导向理念[J].中国高等教育，2014（17）：7-10.

[2]李志义.解析工程教育专业认证的学生中心理念[J].中国高等教育，2014（21）：19-22.

[3]颜秋艳.《互换性与技术测量》实验教学探讨[J].科技创新导报，2017（8）：220-221.

[4]张承畅，吴孟林，张华誉等.面向学生工程能力达成的“单片机技术”实验案例设计[J].实验技术与管理，2018，35（5）：178-180.

[5]谢文涓.《互换性与测量技术》实验教学改革的探讨[J].实验科学与技术，2013，11（2）：111-113.

[6]肖伟星.《互换性与测量技术》实验教学模式的改革与创新[J].教育现代化，2019（02）：45-47.

[7]潘淑清.公差实验改革的实践[J].实验技术与管理，2001，18（3）：116-117+133.

[8]蒋麒麟，王宗荣，薛小强等.数字化视域下《互换性与技术测量》课程教学改革[J].装备制造技术，2013，2：167-170.