“互换性与测量技术”实验平台信息化实践研究

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摘要 “互换性与测量技术”课程是高等学校工科相关专业一门极其重要的主干技术基础课。本文应用系统论、建构主义学习理论和信息技术与实验资源整合理论，通过实验教学内容、教学资源、教学手段、教学模式、教学评价信息化等来建立“互换性与测量技术”实验平台信息化进行了初步探索。

关键词 互换性与测量技术 实验 信息技术

中图分类号：G644 文献标识码：A

实验教学是以实验室为教学场所，以仪器、仪表、设备为媒介，以学生操作仪器观察现象、分析实验结果为主要教学形式。通过实验可以培养学生观察、分析、判断、综合、推理、比较、抽象等基本能力。

如何能够使理论教学体系与实践教学体系建立紧密有机的联系，如何更好地发挥实验资源的效益，如何在实践教学体系中更好地培养学生的创新意识，建立开放透明的实验信息平台，使学生在学习理论教学之后甚至在学习理论教学之前就可通过网络资源掌握本门课程的相关知识，从而自主学习，创新实践，不失为一个有效的探索。

以网络技术和多媒体技术为核心的信息技术已渗透到人类社会发展的各个方面，信息技术正成为拓展人类能力的创造性工具。就教育教学而言，信息技术的发展，不但引起了教学环境和教学手段的变化，更重要的是带来了教育思想和教育观念的变革。互换性是机械制造、仪器仪表和其他国民经济各部门生产建设中产品设计和制造的重要原则，遵循这个原则能使上述各部门有最佳的技术经济效益和社会效益。互换性与测量技术是与机械工业发展紧密联系的基础。它不仅将实现互换性生产的标准化领域，计量学领域的有关知识结合在一起，而且涉及到产品的设计、制造、质量控制和生产组织管理等许多方面。因此互换性与测量技术是一门综合性的应用技术基础学科。课程是高等学校机械、仪器仪表、工业设计、交通工程、材料成型等专业一门极其重要的主干技术基础课。因此，“互换性与测量技术”课程及实验也必然面临着根本的变革。

1 课程的任务及教学基本要求

本课程的任务是培养学生具有互换性，标准化与测量的基本知识；掌握机械产品零、部件精度确定的基本方法；掌握各种加工表面公差的合理选择和配合件配合精度的选择等基本技能；掌握几何参数误差项目评定、选用的原则与方法；培养学生分析问题、解决问题的能力和创新意识；为从事机械产品设计，制造及科学研究等方面打下较为坚实的基础。

本课程设计的公差，配合较多，它不仅有许多术语、符号、数值表格和其他一些统一的规定，而且这些规定具有很强的经验性。课堂教学中应以保证机械零、部件几何参数互换性为主线，为达到这一目的，在整个教学过程中应当十分注意课堂教学与实验之间的联系和配合。

2 实验平台信息化实践研究

理论研究的结果表明，学生创造能力的培养与学生的知识体系有着直接的联系。按照思维理论，当人的思维是非线性思维时，才有可能产生灵感，才有可能激发出创造潜力。非线性思维是建立在非线性知识系统之上，非线性的知识体系是在开放的系统下形成的。实践教学体系改革的目标是知识学习和能力培养并存。因此我们要改变传统实践教学内容陈旧、教学模式单一、教学方法死板的现状。

在我校工科专业中，教学实验环节一般都落后于课堂理论教学的探索和发展，这和工科专业实践性极强的专业特点是不相称的，影响学生质量的很重要的一个问题是工程实践能力不够，综合能力较差。为此，构建和完善实践教学体系是提高教学质量的极其重要的一环。

改革目标：实验平台信息化实践研究是在系统论、建构主义学习理论和信息技术与实验资源整合理论指导下，探讨如何通过实验教学内容信息化、教学资源信息化、教学手段信息化、教学模式信息化、教学评价信息化来达到工科实验教学改革的目标，从而激发学生科学实验的兴趣，培养学生建构自身知识体系的能力、探究学习能力、动手实践能力、解决问题的能力、协作学习能力及创新能力。

改革内容：将相关实验资源变成一个开放的系统，为学生营造一个开放透明的学习环境，为教师提供一个开放透明的科学实验环境，提高实验资源利用率、共享率。具体实施过程中采取以下主要措施：

（1）教学资源和教学内容信息化。建立实验教学设备资源库，使教师和学生充分了解学院内的实验资源设备情况及功能，为开展实践教学和科学研究奠定基础。

建立实践教学内容信息库，包括实验大纲、实验指导书、实验报告、课程的多媒体课件实现网上资源共享，引入一些实践知识及一些科学前沿的知识，通过这种形式，使封闭的教材系统变为面向外界开放的系统，以便学生自主学习。开展网上论坛，网上答疑，为教师、学生营造了一个开放的学习环境。

（2）教学手段信息化。充分利用E-mail、“实践教学网站”的论坛区和师生反馈区与学生进行交流，学生根据自身需要随时随地自由选择学习内容，下载学习信息，咨询问题，自由选择合作、交流的对象，使“因材施教”的原则得到了最大限度的贯彻，互联网将课堂教学向教室之外延伸，为学生开辟了广泛的猎取知识的空间。

（3）教学模式信息化。信息技术引人课堂教学，最根本的是要改变教学结构，即从以教为主的教学模式转为以学为主或双主教学模式。因此我们探索采取的教学设计是课堂教学模式+探究式教学模式。学生通过网上实践教学内容信息库了解实验内容、各个实验方案，有些实验可以让学生自行设计实验方案，根据自己的实际情况选择适合的实验方案，通过在规定时间内的网上申请与批准，最终实现实验目的。

增加探究式学习的目的是通过这种形式使课堂教学向外延伸，为学生打开通往外界的窗口。探究式学习模式的特点是遵循现代教育以人为本的观念，重视个性发展，给学生发展以最大的空间。学生通过主题探索与教材以外的世界发生联系，只有这些联系发生得多了，才能使学生的思维定势发生变化，由教材体系的线性思维转变为与外部世界相联系的非线性思维，有了非线性思维，才可能出现直觉思维，才有可能创新。在探究过程中关注整体性，讲求协同作战，也锻炼了学生的协作能力。主题探究式学习方法的支持平台主要是计算机及网络技术，互联网上丰富的资源为学生探究式学习提供了便利。同时学生对学到的知识进行重组，达到知识建构的目的，并由此激发学生的创造灵感。

（4）教学评价信息化。教学评价采取过程评价+总结评价。过程评价就是学生在完成整个实验教学过程中，从多维角度测评学生的能力，鼓励自主学习与创新方案。为了合理评价学生的学习能力，设计探究式学习学生实验方案申请表、实验报告表、评价量规、调查问卷等。

参考文献

[1] 杨晓梅，张轶炳.“大学物理”课程信息化的实践研究[J].高等理科教育，2006教育教学研究专辑（一）：57-59.

[2] 廖念钊.互换性与测量技术基础[M].北京：中国计量出版社，2007.