《互换性与测量技术》课程工程应用能力形成机制研究

摘要：本文重点围绕学生在上课环节中的教学模式创新，探索改善和提高学生的工程应用能力和实现途径，充分利用各种媒体和手段，将课程教学知识点引入实验教学和工程测量中，在授课环节不断推动教学方式和实验教学手段多样化。同时，在教学后续大作业中引入工程实例与开发新项目，激发学生对课程的学习兴趣和学习的主观能动性。并将该教学方式在2014级卓越工程师班尝试推广应用，验证该教学方法的效果和学生的掌握情况，了解和掌握学生工程素质和创新能力的提升情况。

关键词：工程应用能力；形成机制；工程素质；教学模式

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）07-0234-02

一、引言

培养学生的工程应用能力和创新能力已成为目前高等教育改革的核心内容，其中教学模式和教学方法改革是教学改革中的重要环节，通过不断提升和优化教学方法，使培养出来的人才符合社会的需要。而在本科层次人才培养过程中，教学环节对学生工程应用能力形成的影响至关重要，因此，本文将结合课程特点和人才培养各要素之间的内在关系，探索人才培养中不同要素对人才工程应用能力的影响机制和形成机制。

二、研究背景及问题分析

1.研究背景。《互换性与测量技术》是机械类专业的一门非常重要的基础课，重点解决被加工零部件的几何量精度设计方法、图样标注、检测等，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，课程涉及国家标准多，知识点等概念性强，实践验证要求较高等，且很多内容又比较抽象且难以理解。目前，国内不少高校对该课程教学研究进行了探索，总结出一些较好的教学方法与改革思路。但是，目前高校培养出来的人才和社会的要求还有一定的错位，存在一定的差距，毕业生到了企业很多情况下还是不能及时地将所学的知识灵活运用到生产中，对书本上的理论和生产实际的应用还有不少的错位。

2.工程应用能力组成及影响。工程应用能力目前主要包括工程行动能力、工程思维能力和工程基本技能，以及作为三者基础的工程知识储备量值。而工程行动能力是核心能力，其他能力均楦媚芰Φ幕础和支撑。工程应用能力主要是以专业理论知识为基础，借助科学思维方法和专业技术的帮助，遵循科学的行动规律来实现形成和提升处理事件、组织项目、解决问题、完成任务的能力。在处理工程类问题活动中体现的解决问题和执行相关行动的能力称为工程行动能力。在完成工程任务的过程中需要将工程素质、多种能力和理论知识进行综合运用。其中工程学科知识和工程的基本技能是完成工程任务的基础，科学思维是人类智慧的体现，对工程设计和质量保证至关重要。

三、工程应用能力达成机制研究与探索

1.工程应用能力形成机制架构分析与研究。目前被广泛关注的工程应用能力和工程素质主要内涵为工程专业技术人在面向工程实践和工程理论方法运用中所体现出的一种内在的潜能和适应性，并将工程技能和理论方法很好地理解和应用，解决各种工程问题。研究发现，该能力的形成并非是各类知识的简单罗列和叠加，而是一个复杂的形成过程，它将不同学科、不同领域的知识和要素融合在工程实践中，使各要素在工程实践活动中能够结合为一个统一体，并能够转化为可操作的实施方案和应对策略，它的形成，体现在教育教学的全过程中，并渗透到学习、生活、实践的每一环节，对于不同工程专业所需的工程素质和应用能力，具有不同的素质要求和训练环境.。

2.课堂教学优化促进工程应用能力形成机制研究。工程应用能力培养中首要的是将目前的本专业的培养大纲进行修订，将人才培养目标以服务于企业行业的人才需求作为核心。主要是在课程内容上更加突出技术的工程服务本质，体现运用工程理论和技术进行系统设计和能力培养；在课程组织上提倡从演绎法向归纳法过度，即从问题出发，通过案例分析，归纳总结成理论体系的课程内容；在教学理念上要注重从具体专业理论学习向普适性科学思维能力提升发展，使学生掌握分析工程问题的科学思维方法。充分考虑行业多样性和人才能力及服务对象的多样性，把握当前和今后一个时期内企业及行业的人才需求，注重将课程教学内容与各种工程能力培养相衔接，注重教学内容体现基础理论的同时，又能与现代科技的进步和当前的科技前沿相结合。此外，在教学内容和课程体系设置中，注重知识点的贯穿和连接，使得不同知识点之间能够相互支撑、解析与辅助融合，而不仅仅是知识点和教学内容的罗列和孤立，从而达到和实现培养和提升学生的实际应用能力、拓展能力的培养目标。在教学内容和课程体系设置中，注重不同课程间的交叉与融合促进，使得该课程在内容设计上既能满足本课程教学任务和目标的要求，又能够支撑其他相关课程的后续学习和前部课程的知识应用。

3.教学方法在促进工程应用能力方面的驱动机制研究。据统计，在目前的课堂教学中，学生在教学环节中主观能动性表现存在较大差异，很多学生并没有教学规定中所定义的“积极”与“主动”的状态。与目前的“填鸭式知识灌输”教学模式相比，推广实施知识架构自组织形成模式教学方法具有更多的优势，在这种教学模式下，教学过程主要是为了引导学生自己主动地建构知识框架，在该框架下调动学生学习的积极性，是由学生自己建构，并在教学中续辅以工程问题教学（探究式）方法、工程案例教学方法（探究式）和设置子母项目等多种教学方法，引导学生主动探索和发现。

在教学中，让学生参与课堂教学和研讨，创造师生对话、学生间对话的条件和讨论对象，让学生在对问题、案例等剖析的过程中学会学习和探索，提升学生分析问题、解决问题的能力。此外，学生在主动探索和研究工程问题中也增强了学习的兴趣。只有教师在授课过程中采用恰当的驱动引导方式，使其主导作用得以充分、合理的发挥，才能形成外驱力、激发内驱力并使二者有机合成为强大的学习动力，以促使学生主体认知结构的发生改变，使学生在学习理论知识的同时，主动性的探索互换性课程有关术语背后的工程问题，实现课堂教学的最佳效果，这也正是建立课堂教学实施知识架构自组织形成模式教学驱动机制的必要性所在。

4.课程实验在促进工程应用能力方面的驱动机制研究。目前，互换性与测量技术课程实验主要为验证性实验，而机械行业是一个与实践和积累结合较为紧密的行业和领域，必须在该领域有长时间的积累和领悟，在此基础上，进一步拓展和扩充，提升学生运用综合知识的创造力和实战能力。因此，工程实践在培养机械类高级工程技术人才的全局中具有引领学生提高认知水平、增强学生对机械结构、加工、制造技术的运作能力和开发创造能力的作用，并在创新工艺开发的知识结构中占有核心地位。因此，从设备方面来讲，学生由于受到实验室设备的限制，现代测量所用仪器不可能详细讨论。这个时候可以将课堂搬到课程实验室进行，通过结合原理性的设备，在实验现场讲授中重点对各种测量方法原理、测量中产生的误差分析、形位误差评定的数据处理、精密测试中静态测量的误差理论和数据处理等则可在课堂教学中增加或加强。而后紧接着通过在企业的实习和锻炼，学生在加工现场和质量检测线上都能够对课程所涉及的理论知识进行应用和加深了解和掌握。在教学人才培养中，让一线教师参与工程实践、到企业实习实践，参与和指导与机械专业相关的设计比赛和竞赛，参与新产品和概念设计，将理论知识与实践结合，将知识点融入设计的产品及开发环节，逐u提升设计能力和技能水平。

总之，工科类学生工程应用能力的培养必须立足于行业和企业的需求，以企业的需求和社会应用为内在驱动力，将高校、企业、实训中心以及高等学校教师的科研课题等相结合，对人才培养机制和人才成长规律进行深入研究和探讨，培养学生对“工程内涵”和“工程语言转换为工程应用”的兴趣，充分激发学生在解决工程问题的主观能动性和创造力，实现真正意义上的学有所长、学有所用，通过产学研结合，真正实现和达到学生工程应用能力和创新能力的提升。

参考文献：

[1]林健.谈实施“卓越工程师培养计划”引发的若干变革[J].中国高等教育，2010，（17）.

[2]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）.

Abstract：This article focuses on the teaching mode innovation in to promote the application ability of the students，make full use of various media and other means，the knowledge will be introduce to the experimental and engineering survey. At the same time，in the follow-up work，engineering examples and the new projects will be introduced. The teaching method is adopted into the excellent engineers class，to estimate the students' engineering quality and innovation ability.

Key words：engineering application ability；forming mechanisms；engineering quality；teaching mode