信息化背景下的“公差配合与测量”课程教学改革

刘继承, 贾静静

(1.合肥通用职业技术学院, 安徽 合肥 210031;2.安徽电气工程职业技术学院, 安徽 合肥 230051)

0 前言

“公差配合与测量”课程是机械大类的一门重要专业基础课。通过该课程的学习，可以培养学生扎实的公差与测量基本理论知识，熟悉最新国家标准，养成“一丝不苟、精益求精”的职业素养。公差检测技能的训练，可以使学生获得课程对应的职业岗位技能，培养出高素质技术、高技能型专门人才。随着高校招生竞争的激烈化，高职院校生源质量下降，企业对学生专业素质要求却不断升高。为了提高学生学习积极性，继而培养出契合岗位职业能力的应用型技术人才，课程改革势在必行。基于当前信息化技术快速发展的大背景下，选取“公差配合与测量”课程的两个平行班级作为样本，从课程教学内容、资源建设、教学模式、考核评价方式等方面进行了课程综合教学改革探索。

1 课程教学存在的问题

1.1 教学方式落后且信息化水平低

大多数高职院校“公差配合与测量”课程的教师授课方式，多沿用传统的多媒体课件和板书相结合方式进行。课件中虽也采用了视频、动画等方式丰富了课堂教学，但是信息化技术在课程中的作用没有得到充分发挥。实际的教学活动中，教师占主导地位，学生处于被动接受状态，不能充分发挥学生的主体地位和作用。学生的主观能动性得不到发挥，独立思考问题、解决问题的能力得不到提高[1]。2020年以来，受新冠疫情的影响，很多学校开展了线上教学，信息化教学水平有所提升，但对信息化课程教学没有整体设计，没有将线上教学和工学结合的理实一体化教学很好地融合在一起。

1.2 教材内容理论枯燥、形式单一

通过对大量的教材进行分析发现，现行教材普遍存在定义多、概念多、标准多，内容抽象等特点。注重理论知识的阐述、误差的分析与推导、测量仪器测量原理等相关的内容，却忽略了如何查找表格、如何运用公式、如何对测量数据进行处理[2]等与企业实践紧密结合的课程内容，与高职教育课程培养目标及岗位能力目标相违背。与学科及信息化技术发展进程相比，教材内容稍显落后，如标准化没有及时更新，无先进精密测量技术的测量方法，辅助公差设计等方面的内容较少，教材上无提升学习乐趣的信息化资源，学生无法通过教材拓宽自己的视野。

1.3 理论与实践相互独立

理论课和实践课单独分别安排教学，一般在理论教学完成后再进行实践教学。实验中通常是教师分发实验指导书，使学生明确实验目的、原理、所用仪器及方法，然后重点演示、提点注意事项，最后才由学生动手操作，学生动手实践时不能将理论和实践有机融合，许多同学不明白做这部分实验，需要用到什么理论知识作为支撑，在做实验之前该干什么。只是简单模仿，只会简单测量仪器的使用，不会分析测量的数据，不会关注零件的加工精度及合格性，致使学生主动参与性差，对实验兴趣不足。这种理论课程与实验环节分离设置，缺乏一种基于项目情景下的体验式学习，使课程的“体验感”较差，导致学生学习效果不佳[3]。

1.4 没有发挥校企合作的优势

现在很多高职院校都和企业推行校企合作办学模式，建立“校中厂，厂中校”实践教学基地，但仅服务于学生临近毕业时完成顶岗实习。公差课程教学中没有很好的利用企业的优势资源来进行课程课堂教学，在弥补学校实训条件不足以及课程内容和企业生产实际互通等方面做法滞后。

2 信息化背景下的教学改革实施

2.1 教学内容改革

根据专业人才培养方案对应的企业岗位能力需求，删减不符合专业培养目标的理论知识，如测量仪器的测量原理等，学生只需掌握测量仪器组成、读数方法和测量方法。增加提升专业技能的各种公差检测方法和数据处理方面的内容。优化的教学内容体现课程的先进性，将新知识、新技术、新方法、新国标融入其中[4]。

结合教材优化教学内容，引入培养应用能力的项目化教学案例。在内容的选取上以适用、够用为原则。根据专业建设方案、人才培养方案和课程标准，调研企业在公差知识方面的实际应用需求，对课程教学内容进行适当取舍，比如增加形位公差的检测。以企业的实际案例为主线，以够用的原理和概念等知识为辅，具体内容上以校企合作项目任务教学为主，从知识重心向技能型能力重心迁移。每个项目教学中的案例选取符合典型性、针对性、明确性和综合性等特点。同时项目案例不能过于简单，内涵应丰富，案例选取突破课程屏障，综合机械制图、机械制造基础、数控加工编程与操作等各课程知识，达到融会贯通，共享项目案例，体现专业课程的整体性和系统性。

打破传统教学内容中先课程理论知识学习后实验的顺序安排，利用学校的理实一体化教室或校企合作企业车间将实验技能训练穿插于课程理论教学中，使理论和实践两者紧密结合互相促进。

2.2 信息化教学资源建设

通过职教云教学资源库、中国大学MOOC平台以及其他互联网平台，海选“公差配合与测量”课程教学内容相关的微课、视频、课件等优质教学资源，利用已有的智慧职教或其他平台建立自己的网络公差课程。积极探索信息化教学方式，运用微课、PPT课件、动画、视频、微信公众号等多种信息化手段，打破授课形式单一的传统教学模式，促使学生主动、全面地参与到知识构建的全过程，促进线上和线下教学相融合。挑选项目化的，以任务为驱动的信息化教材，在传统的纸质教材的基础上，配合运用手机等移动设备扫描教材相关知识点的二维码展开教学，使枯燥的知识更直观更生动地展现在学生眼前，增强课堂学习趣味性。从而达到整体集中教学与碎片化自主学习相结合的目的。

2.3 信息化与理实一体化相结合的教学情景设计

采用工学结合的理实一体化教学，避免了理论与实践相互割裂，将其安排在理实一体化教室(既是课堂又是工厂车间)，采用集中教学。“以项目为主线，教师为主导，学生为主体”，开展学生自主参与、相互协作的新型教学模式。在具体的教学实施中，采用边讲边练、理实一体和分组、翻转课堂等教学方法，使学生通过实践获取理论知识，将实验和讲课内容融于一体，在“做中学、学中做”的过程中去体会和感知所学知识，充分体现“教学做合一”的原则。在教学中，发挥校企合作优势资源，结合校企合作单位的生产实习、合作企业的加工零件图进行实训。

采用“项目化任务驱动，典型案例、理论—实训—理实一体化，教师为主导、学生为主体”的教学模式，充分利用职教云、腾讯课堂等进行线上线下混合式教学，如图1所示。

图1 信息化与理实一体化相结合的教学情景设计

分解公差课程教学为课前、课中和课后三个环节，由教师和学生两个层面同时实施。课前教师负责收集、整理、优化教学资源并发布任务，学生登陆云课堂平台进行自主学习发布视频、课件等并完成预习任务。学生预习中将不理解的内容记录下来，可以通过微信群、QQ群、学习平台和教师进行在线交流，课程中教师针对预习中出现共性问题集中解答。课中主要采用线下教学，教师主导课程教学，针对项目任务和学生预习情况提出问题，引导学生开展翻转课堂、分组讨论等多种形式得出任务结论，然后教师对各组的结果进行点评和归纳总结。课后教师将重难点知识整理汇总和作业一起发布于云平台，再推送一些与课程相关的行业资讯、深度的知识技能以供学有余力的学生进行专业知识提升。学生通过云平台和信息化教材扫码复习，完成线上线下作业。

2.4 改变学生考核评价方式

传统的教学评价只是对课程学习采用“考试成绩+实验成绩”的评价方法，缺乏基于任务驱动的工作过程性评价，同时本课程的一部分教学任务在线上完成，传统的评价方式已不适用信息化下的公差课程。为使学生持之以恒的进行网络自主学习和调动课堂学习的积极性，本次考核评价采用“基于项目的线上线上混合式”课程多元化考核方式，评价包含四部分，如表1所示。

表1 教学评价模式

3 改革班级效果对比

选取了机电一体化专业两个平行班级作为研究对象，教学改革班41人，传统教学班48人。对学生考试成绩进行了分析，分析见图2。

图2 班级成绩对比

改革班级学生高分段成绩占比明显高于传统班级，改革班级和传统班级学生及格率分别为97.56%、81.25%。改革后成绩中等、良好、优秀的占比相对于改革前，有9.09%、6.76%、10.52%的提升。这也说明，完全掌握课程要求的学生增长最快，这一部分学生对整个知识结构的理解更加透彻。同时，从及格以及不及格进步到中等的同学逐渐增多。整个班级分布形成了前拉后推的良性循环，改革的成效明显。

从表2中列出数据可知改革具有一定的成效，数据较稳定。从标准差的分布来看，改革后的班级成绩趋向性更好，也反映出整体学习质量的均衡性更优。这说明改革对学生的学习目标以及对学生目标的坚持性都有更好的影响。

表2 班级成绩统计

4 结束语

在当前高速发展的信息化背景下，文章对公差配合与测量这门课程教学进行改革探索。通过分析当前公差配合与测量课程教学中存在的问题，并针对此，通过对不同班级改革前后的验证对比，重点改善了教学存在的四个方面问题，分别采取了相对应的改革措施。 从效果看，进行课程改革的班级学生的学习积极性和学习成绩都有了极大的提升，获得预期的改善效果。同时改革极大提高了课程的教学质量。