机械精度设计课程的教学改革与研究

摘要：本文从培养应用型人才出发，分析了“机械精度设计”课程存在的重要性和必要性，针对传统教学方式存在的问题，在教学内容和教学方法上制订了改革方案，较大程度地提高了学生独立思考和开拓创新的能力。最后通过建立分项考核体系，使考察结果更具有科学性和公平性。

关键词：机械精度设计；教学改革；PBBL

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）11-0113-02

机械精度设计作为高等院校机械类专业一门主要的技术基础课，是机械设计中不可缺少的重要组成部分，最终目标是培养学生将所学知识应用于实际问题，解决实际问题。传统的机械精度设计课程教学主要采用教师讲解为主，学生被动接受的方式，由于教学学时的限制和学生缺乏机械精度设计课程所需要的专业生产知识和经验，给教学带来一定困难。为了提高这门课程的教学效果和培养学生的学习兴趣，提出将基于项目的混合学习法引入到课程中，增强学生学习的目的性和积极性，以适应新时期对高素质人才培养的需要[1-3]。

一、基于项目的混合学习方法简介

基于项目的混合学习（Project-based Blended Learning，PBBL）方法是将基于项目的学习（Project-based Learning，PBL）方法和混合学习（Blended Learning，BL）方法有机融合的一种研究性学习模式，这种模式旨在把学生的学习融入到有意义的任务完成的过程中，通过面授学习和在线学习，让学生在老师的引导下积极地学习，自主地进行知识结构的构建，以学生生成的知识和培养起来的能力为最高成就目标。PBBL集中体现了建构主义的学习和教学理念，强调真实的问题情境，强调自主探究，强调小组合作，注重有效的问题解决技能，注重自主学习和终生学习的能力的培养。

二、实施PBBL方法的教学模式

机械精度设计课程在理论上比较抽象，并且具有很强的实践性，这一特点决定了学生在课堂上能够较好地理解每个知识点，但在实际运用时，比如在进行机械设计课程设计时，装配图和零件图公差的标注还是存在较大问题。为了保证教学质量，在有限的学时内使学生既能掌握扎实的理论知识，又能灵活运用所学知识进行机械零件精度设计，提出在机械精度设计课程的教学中通过项目学习法，使学生能够灵活运用所学知识进行机械零件精度设计，培养学生学习该课程的兴趣。项目的选择不能过于抽象，根据机械精度课程的教学内容，并考虑到与后续机械设计课程设计内容（一级或二级齿轮减速器设计）的相关性，以一级圆柱齿轮减速器精度设计作为项目，通过对减速器中的典型零部件（输入轴、输出轴、齿轮、箱体和装配图）合理的进行尺寸精度，形状和位置精度，表面粗糙度的选择、标注，掌握机械零件精度设计的具体过程和方法，最终让学生在生产实践中真正体会机械精度设计的重要性。

在实施PBBL方法之前，首先，将每班按5人为一项目组进行分组，以团队形式完成设计任务，分组时，以学生自由组合为基础，采用教师适当调节的机制，确保每个小组成员充分形成优势互补，做到组内异质、组间同质。给各项目组布置不同的一级齿轮减速器精度设计项目，简要介绍其内容，并让学生明确该项目的作用及重要性。其次，将项目贯穿于机械精度设计整个课程的教学过程，大到将该课程整体放在基于项目的大背景下提出，小到每节课均是基于项目的设计，让学生带着问题有目的性的学习，以提高学生学习的主动性和积极性，通过完成项目使学生体会到学以致用的成就感。实施基于项目的教学模式需要充足的时间进行组内探讨、作品展示等活动，但由于学时的限制，基于项目的教学模式在课堂时间上无法得到保障。为了监管基于项目的教学模式的贯彻效果，该课程采用混合学习模式，即通过传统课堂模式与网络学习模式的有机融合，即对各种教学理论、教学对象、教学方式、教学环境、教学资源等方面的一种动态的、开放的、深刻的结合，这种融合的核心就是将以教师为中心和以学生为中心的优势相结合，实现“双主体”的有机统一和教与学的和谐统一，产生1+1>2的学习效果。

PBBL学习模式在机械精度设计课程上的实施主要包含以下两个方面

1.学习模式的设计。我校于2014年引进清华大学教育技术研究所研发的THEOL（清华教育在线）网络辅助教学的技术支撑平台系统，命名为网络教学综合平台，该平台主要包含课程管理、教学资源、教学活动、课程建设和课程预览五大功能模块，通过该平台可以实现四个功能：（1）提供辅助课堂教学的课程资源；（2）布置课程作业；（3）师生答疑；（4）组织问卷调查。在网络教学综合平台上，课程内容很容易以网络方式传授，使相当大比例的内容是在线传授和在线讨论，很大程度上缩减了面授的次数，为PBBL学习提供了很大的帮助。针对机械精度设计课程，学习模式的设计包括前期分析和课程设计，即通过分析该课程的现状、学生特点、面授教学环境和在线教学环境，围绕项目，对课程的教学内容、教学资源、教学活动、教学评价和教学支持五个方面进行设计，最后以师生共同参与的方式，面授学习和在线学习相融合对专题性的内容进行深入的探究学习，最终形成以AutoCAD图样为媒介的成果。

2.学习模式的实施。首先，明确每节课要解决的主要问题，根据主要问题，结合一级齿轮变速器，构建具体问题，即项目，使学生带着项目课前预习，并通过网络学习平台增强对预习内容的理解，鼓励学生通过网络平台与教师或同伴交流，初步给出项目的实施办法。其次，课堂上利用精美的课件来辅助教学，使教学信息更加直观、高效地得以呈现。同时课堂上要留出讨论时间，重点解决学生课前预习以及课堂听讲过程中都没有解决的一些问题，这一环节采取学生提问、老师与学生共同回答的方式，以增进师生协作与互动。最后，各项目组按照制定计划―协作分工―准备资料―制作课件的步骤完成整个项目，再通过网络平台提交给教师进行成果评价及成果完善。在这个过程中，组员之间、师生之间可以通过面对面的方式或者借助网络工具，如QQ等进行沟通，随时提出疑惑和意见，获取帮助。此环节学生在网络环境下进行自主学习，以协作的方式收集、加工信息，主动建构新的知识，完成项目，教师充当了“观察者”和“引导者”的角色。

三、考核方式

考核的目的重在考察学生知识运用能力，适应素质教育的要求。为考查学生对教材内容的掌握情况和对知识的灵活运用程度，课程加强了过程考核。考核体系包含以下内容：

1.考试成绩。为促进机械精度设计课程教学质量的提高，围绕考试大纲编写A、B两套试卷，随机抽取一份作为考试试卷，以流水作业方式统一阅卷，运用统计方法分析试卷，考试成绩占总评成绩的60%。

2.成果展示成绩。项目组完成作品制作后，通过多媒体教学软件展示作品，通过组内评价、组间评价和教师评价等方式开展教学评价，并给出考核成绩，占总评成绩的20%。

3.平时成绩。平时成绩由课堂表现和网络平台在线问答情况两方面组成，分别占总评成绩的10%。

四、结束语

本课程运用现代教学手段，以项目形式分配给小组，实施基于项目学习的教学模式，使学生带着问题学习，启发学生的创造性思维；考核体系弱化记忆性知识点的考核，强化学生灵活应用所学知识能力的考察。同时，充分利用校园“网络教学综合平台”，建设该课程的网络化教学体系，完善课程网络教学环境，实现了基于项目的混合学习模式，达到了良好的教学效果。

参考文献：

[1]任秀.对“互换性与测量技术”课程教学改革的几点思考[J].教育教学研究，2007，（2）：5-37.

[2]杨叔子，周济，吴昌林，等.面向21世纪机械工程教学改革[J].高等工程教育研究，2002，（1）：11-13.

[3]李伟荣.项目教学法在机械精度设计教学中的应用[J].价值工程，2014：287-288.