三位一体式“质量工程技术基础”课程教学体系建设

摘 要：基于北京航空航天大学本科生精品课程《质量工程技术基础》的建设体会,对课程教学体系进行了研究,分析了该课程特点和创新点,立足于质量与可靠性工程专业建设研究了该课程的教学目的和教学内容,并建立了“课堂讲授、课堂讨论、实验验证”三位一体式的面向实践的教学方法.教学实践证明,该课程取得了较好的教学效果,达到了培养工科本科生质量工程基础技术运用能力的预期教学目标.

关 键 词：质量工程技术基础；教学体系；三位一体；教学改革

《质量工程技术基础》作为2006年教育部批准我校新建的国防特色专业“质量与可靠性工程（081508S）”的一门核心专业基础课,内容涉及质量设计、质量检验、质量控制和质量分析等诸多内容,经过分析和比较国内外相关高校所开设的质量工程类课程和出版的一些主要质量工程类教材,认为这些教材的编写满足了管理工程专业和工业工程专业的教学需求,作为北京航空航天大学《质量工程技术基础》精品课建设项目,经过项目组2007年5月到2010年9月的建设,圆满完成了课程建设的任务.本文系统地研究了适合于工科高等院校本科生质量工程技术课程的教学体系,并立足于质量与可靠性工程学科的建设研究了课程的教学目的和教学内容,建立了“课堂讲授、课堂讨论、实验验证”三位一体的创新教学模式.

一、丰富内涵,明确课程定位

1.课程特点.作为质量与可靠性工程专业的唯一一门质量方面的基础核心课程,《质量工程技术基础》承载着向学生讲授质量工程基本原理与技术的任务,同时帮助他们从总体上把握质量与可靠性工程专业的内涵,因此,就要求《质量工程技术基础》课程在内容上具有完备性,自成体系；在讲授方面具有专业覆盖性,从质量与可靠性工程专业的角度向学生讲述质量工程技术的内涵与内容.

2.课程创新点.由于我们率先在本科专业开设《质量工程技术基础》课程,国内外相关高校大多从管理的角度开设《质量管理》方面的课程,还没有一门从总体上讲述质量工程技术原理与方法的课程,因此就要求《质量工程技术基础》课程在内容上具有创新性,需要借鉴以技术见长的可靠性工程技术构成框架,构建出以技术为主线的质量工程技术体系,并能结合产品设计与制造过程,阐述清楚质量工程技术的内涵与应用途径,强调质量工程技术是与设计技术以及制造技术同等重要的基础使能技术.

二、突出技术,创新教学内容

1.教学目的.需要引导学生对系统质量工程基础理论进行了解,这样可以使学生掌握所必须的基本知识和基本技能.

2.教学内容.本课程系统详细地介绍质量工程的基本理论、方法和技术,体现了现代质量工程新的进展与成果,是质量工程师必备的知识.主要包括如下内容：①第1部分,质量工程技术概述,主要讲授质量工程的基本概念,包括质量工程基本原理、质量工程技术体系与产品全系统、全特性、全过程质量管理等；②第2部分,设计质量工程技术,主要讲授设计阶段质量控制的基本原理与技术,包括质量功能展开、系统设计、参数设计、容差设计等技术；③第3部分,制造质量工程技术,主要讲授制造阶段质量控制的基本原理与技术,包括：质量检验、抽样检验、统计过程控制、过程能力分析等技术；④第4部分,质量分析技术,主要讲授产品设计与制造过程质量分析的基本原理与技术,包括质量数据与质量波动、定量分析技术与定性分析技术等.

三、积极探索实践,构建三位一体式教学模式

为能更好地展现出所讲授课程的特色跟实际应用的关联,同时也为了给学生讲解课程知识内容,在课堂讲授中构建“课堂讲授、课堂讨论、实验验证”三位一体式的教学模式.

1.课堂讲授,注重层次分明、循序渐进.在授课过程中引用多媒体进行知识讲解,目的是使用这种比较生动的教学方法,让抽象的知识点具象起来,学生也更容易理解这些课程内容.本课程的课堂讲授全部采用高水平多媒体课件,参考美国威斯康星大学（UniversityofWisconsin-Madison）、新加坡国立大学（UniversityofSingapore）与天津大学等国内外高校在QFD、稳健设计、质量检验、SPC等质量工程技术方面课程的课件,吸收进来并加以利用,以教学内容为中心,根据自身课程特色制作一套适合自己课程特点的高水平的多媒体教学课件,共计16讲,32课时.

2.课堂讨论,注重积极参与、教学互动.将课程内容系统划分成几个单元,划分的若干个单元环节均要以理论讲解为基础,充分与实际相联系.所以在理论教学中,一些工程项目或者与实际相关联的质量问题作为课堂讨论的内容,以此为基点了解相关的理论理念以及具体问题的处理与应对.教学讨论利用同期建设的教学专用网站（http：//qet.buaa.edu.）,使课堂讨论由课内延伸到课外,形成良性互动.教学网站功能包括学习讨论、参考资料、作业提交、课件提供、网上答疑等,达到面向北航本科学生的助学功能、面向北航任课教师的助教功能以及面向校外人员的对外教学怎么写作与宣传功能.

3.实验验证,强调工程实际、学以致用.实践性强是质量工程学科的一个明显特性,学生在接触这门课程中,不单单靠理论知识,更要以系统的实验环节来辅助掌握其本质,使学生学起来积极性提高,从而教学质量也会有所提升.为此,结合我校国防特色专业建设项目,安排了如下3次实验课程教学.①质量特性识别与分解实验.质量特性的识别与分解实验以某自动设计为背景,让学生熟练掌握质量屋和QFD瀑布式分解技术.②稳健性设计实验.稳健性设计实验以某航空发动机参数稳健设计为背景,实现对影响航空发动机关键质量特性参数的稳健性优化设计,让学生熟练掌握稳健参数设计技术.③符合性控制实验.符合性控制实验以某弹用发动机制造质量控制为背景,实现对制造过程关键控制参数的监控与分析,让学生熟练掌握控制图与工序能力指数分析技术.

四、实践与效果分析

本教学体系通过在北京航空航天大学可靠性与系统工程学院2006级与2007级两届共120名学生的教学实践,期末教学质量调查表明：学生满意度达99%.本课程系统化地介绍了质量、质量工程、质量工程技术定义、质量工程技术体系与应用,课堂较活跃,讲解与讨论同步,进而更好地引发学生的学习兴趣,使其更好地自主学习、思考.课堂讲解过程中需要注意理论与实际事例的相结合,在大量实例的列举当中使得学生能够更好地掌握相关理论及其技术上的实质内涵,相关专业理论的教学对于理工科本科生以后要参与的工作会有很大的帮助.同样,在教学过程中充分发挥多样性,既生动又形象并且易于理解,这样便能很好地使学生融入其中.

通过以上一系列课程教学改革,建立了有关《质量工程技术基础》教学中的课程目的、内容、模式等相关教学体系,能够在教学计划范围内高效地完成相关教学任务,使得学生可以更好地了解掌握相关理论知识,同样能够更好地培养其自主学习能力及其思考能力,解决实际当中的相关问题,进而能够更好地投入到对于质量工程技术的学习及研究当中,做到学以致用,为我国的国防科技工业和国民经济领域培养更多更优秀的人才.