三坐标测量实训教学教改研究*

杜媛英，尚长春，郝昱宇，杨宏亮，赵天鹏

(西安科技大学工程训练中心，陕西西安710054)

1 引言

在竞争激烈的现代社会，高素质的人才应该具有较强的创新能力，工程实践能力及扎实的理论基础。因此如何培养懂技术，善组织管理，竞争力强的复合型人才是我国高等教育面临的重要课题。

实验教学是工科类高等教育的重要组成部分，它在复合应用型人才的培养中发挥着重要的作用。如何通过实训教学培养和提高学生的实践动手能力和技术创新能力，是高校不断探索的重要课题。三坐标测量机作为近30年来发展起来的一种高效率的精密测量仪器，已经广泛的用于机械制造、电子、汽车和航空航天等工业中，它可以进行零件和部件的尺寸、形状及相互位置的检测，因此，三坐标测量机也被较为广泛的引入到实验教学中。

合肥工业大学的高大军，余晓芬根据三坐标测量机的基本结构、工作原理和测量实验，阐述了三坐标测量机交互式虚拟实验室的实现方法，包括三坐标测量机的三维建模、场景编排以及测量过程的交互式设计等内容，为高校课堂教学和实验教学引入多媒体技术和网络技术提供了一种新的尝试;重庆理工大学的崔秀梅，李恭琼结合重庆理工大学三坐标测量实验室的实验教学体验，根据实验室的具体特点，进行了三坐标相关实训项目教学改革的尝试，提出了实验教学改革的基本方式和具体目标，探讨了必要的开放措施来使学生提高自主学习的积极性;华东交通大学的张海、付伟提出了在互换性与技术测量实验中引入三坐标测量机来改进教学内容的新方法，有效地提高了学生的实践能力。

2 研究内容

西安科技大学工程训练中心作为陕西省实验教学示范中心，对开阔学生的视野，提高学生理论与实践能力，培养学生的动手能力做出了重要贡献。工程训练中心的三坐标实验室拥有海克斯INSPECTOR.06.08.06 三坐标测量机，作为先进的大精仪器设备实验室，近年来开设了一些国内先进且与工程实践紧密结合的实验项目，在时间和空间上对学生开放进行了一些初步的尝试，积累了一定的经验，同时也发现了一些存在的问题。根据实验室的具体特点，对三坐标实验室的建设和教学进行尝试性的改革，以此提高学生自主学习的积极性，是很有必要的。

本文以非机械专业2个班的学生及机械专业4个班的学生为研究对象开设相应的三坐标测量实验项目，通过出勤，实验预习，实验操作，实验数据处理及实验报告等按比例综合累加的办法确定最终成绩，最后对实验结果进行分析研究，探讨多层次实训教学体系的可行性。

3 研究目标

1)研究三坐标实验是否可以实现测控等相关理论知识的有效补充。在理论教学中，鲜有课程介绍过三坐标测量机，学生对测量、控制及仪器设备的原理和相关理论知识缺乏，因此通过三坐标实训可以实现测控等相关理论知识的有效补充。

2)培养学生的实践动手能力，充分发挥学生在课堂中的主体地位及主观能动性。在三坐标实验这个重要的实践环节中，给学生动手操作仪器设备的机会，培养学生掌握实验技能的能力。

3)培养学生的设计及创新能力。实践教学环节中培养学生创新和综合设计的实际能力，是我们在传统的实验教学中所欠缺的。对部分学有余力且对实验有很大兴趣的学生，提供一个相对复杂的实验过程，以培养学生独立思考和独立解决问题的能力。

4)培养学生应用现有设备解决工程实际问题的能力。把工程实际中的一些零部件引入实训过程中，培养学生独立思考解决工程实际问题的能力。

4 研究方法

以非机械专业2个班的学生及机械专业4个班的学生为研究对象开设相应的实验项目，以一个非机械专业和两个机械专业的学生为一组，将这6个班的学生分为两组。对其中一组的3个班学生进行多层次实验项目教学，第一层次是基础型实验，即演示型实验，在上课前要求学生认真预习并撰写预习报告，教师在讲解演示完成后指导学生完成操作，该层次主要针对非机械专业的本科生，抽取非机械专业的一个班学生进行实验，第二层次为提高型实验，即要求学生认真预习并撰写报告，教师进行讲解演示操作后，要求学生自主进行操作，提高型实验主要针对机械类专业的学生，抽取机制专业的一个班学生进行实验，第三层次是研究型实验，学生自主预习，教师经过讲解演示操作后，可以将工程实际中的零部件引入教学，让学生进行自主学习和操作，研究型实验主要针对学有余力且对实验有较大兴趣的机械专业类专业学生组成的一个班进行实验;对另外一组的三个班学生(其中一个班为非机械专业，另外两个班为机械专业)进行传统实验项目教学，即不要求学生预习，教师讲解演示完成后指导学生操作完成实训项目。最后采用出勤占10%，实验预习报告占25%，实验的正确操作及遇到问题时的课堂表现占45%，实验数据处理占10%及实验报告占10%进行综合累加的办法确定两组学生的最终总成绩，最后通过多层次实训教学与传统实训教学学生的最终成绩进行对比分析，探讨多层次实验项目的可行性。

本文选取的非机械专业2个班学生为本校会计学专业1301班及1302班，机械专业的4个班学生分别为机制1301班、1302班、1303班及从机械专业不同班级抽取学有余力的学生所组成的一个兴趣提升班。对会计1301班﹑机制1301班及提升班进行多层次实训教学，最后按图1的成绩评定表格计算出总评成绩;对会计1302班﹑机制1302班和1303班的学生进行传统教学，按成绩评定表格计算出总评成绩。最后将多层次实训教学的学生平均成绩与传统教学的学生平均成绩进行对比，见表1。

表1 多层次实训教学与传统教学平均成绩比较

通过表1可以看出运用多层次实训教学的3个班学生成绩均比运用传统实训教学的3个班的学生成绩高，因此多层次实训教学体系在三坐标实训教学中是可行的。

5 结语

较传统实训教学而言，多层次实训教学对学生的先进测量理论知识有了一个比较全面的补充，同时在教学过程中学生的主体位置，主观能动性及积极性都得到了比较充分的发挥，学生学习的兴趣和热情也有了很大的提高，因此多层次实训教学体系在三坐标实训教学中是可行的;同时对其他工种实训教学方法的改进有一定的参考意义。总之，学生和教师能够在思想上重视实验课的重要性，大胆改革实验教学，充分调动学生的自学意识，可以转变学生学风，巩固学生的理论知识，培养他们的综合创新设计能力及解决实际问题的能力，这对培养出具有扎实理论与丰富实践技能的复合型人才是很有意义的。

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