互換性與技術(shù)測量課程教學(xué)改革的研究與實踐*

馬 霄，田長留

(河南機(jī)電高等專科學(xué)校機(jī)械系，河南 新鄉(xiāng) 453002)

在制造業(yè)中，互換性標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用廣泛，影響深遠(yuǎn)，涉及產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、使用維修等環(huán)節(jié)，同時也是產(chǎn)品質(zhì)量檢驗的重要依據(jù)［1］。互換性與技術(shù)測量課程旨在介紹互換性標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容及使用，并通過一定量的實驗培養(yǎng)學(xué)生的測量技能。通過這門課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以獲得從事機(jī)械設(shè)計與制造工作必須具備的精度設(shè)計與分析的基本知識和技能，培養(yǎng)職業(yè)素質(zhì)和能力。該課程具有“四多一廣”的鮮明特點，即名詞術(shù)語多、標(biāo)準(zhǔn)項目多、抽象概念多、符號代碼多，涉及的知識面廣［2］，學(xué)科交叉性強(qiáng)，綜合應(yīng)用性強(qiáng)，課程的講授與學(xué)習(xí)都具有一定難度。而且歷經(jīng)多次改革與更新后，目前我校該課程總課時為42(理論課時36、實驗課時6)。如何在非常有限的課時內(nèi)達(dá)到良好的教學(xué)效果，使課程達(dá)到應(yīng)有的教學(xué)目的，是該課程教學(xué)改革的主要任務(wù)。

1 教學(xué)改革的探索與實踐

1.1 更新調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，新舊標(biāo)準(zhǔn)兼顧，突出實用性

以往該課程的教學(xué)內(nèi)容基本沿用原來的本科壓縮型內(nèi)容，教材內(nèi)容相對老化，相對目前精簡后的課時(36個理論課時)教學(xué)內(nèi)容實用性、針對性不強(qiáng)。

互換性與技術(shù)測量課程的主要內(nèi)容之一是對互換性國家標(biāo)準(zhǔn)的頒布與釋義進(jìn)行介紹。為了加強(qiáng)國際上的交流和合作，我國近幾年參照國際標(biāo)準(zhǔn)陸續(xù)對互換性國標(biāo)進(jìn)行了大范圍的修訂，所以要求教學(xué)內(nèi)容必須隨著國家標(biāo)準(zhǔn)的出臺不斷地更新，以做好新國標(biāo)的貫徹和實施工作。由于現(xiàn)在的互換性國家標(biāo)準(zhǔn)正處于一個更新修訂逐漸完善的過程，是一個新舊標(biāo)準(zhǔn)更替交換的過渡時期，現(xiàn)在大多數(shù)企業(yè)還沿用舊標(biāo)準(zhǔn)，如果學(xué)生完全不了解舊標(biāo)準(zhǔn)，勢必對今后的工作帶來影響。因此教學(xué)內(nèi)容中不能對舊標(biāo)準(zhǔn)采取完全摒棄的態(tài)度。目前出版的教材在標(biāo)準(zhǔn)的介紹上存在較大問題，大多數(shù)教材不能全面反映最新國家標(biāo)準(zhǔn)，少量新出版的教材只介紹了最新的國家標(biāo)準(zhǔn)。為此，在教學(xué)過程中我們參閱了大量資料，采用新舊標(biāo)準(zhǔn)兼顧的原則，著重介紹最新頒布的國家標(biāo)準(zhǔn)反映互換性與測量技術(shù)的最新理論，而對于新舊標(biāo)準(zhǔn)正處于過渡階段的內(nèi)容(如表面粗糙度、齒輪等)新舊標(biāo)準(zhǔn)都做了介紹，同時增加了新舊標(biāo)準(zhǔn)的比照，便于生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用。

在教學(xué)內(nèi)容的選取上，注重突出專業(yè)知識的針對性、應(yīng)用性和實用性，突出課程在工程實際中的運用。教學(xué)注重對基本理論及基本概念的介紹和闡述，淡化對公式的推導(dǎo)及數(shù)據(jù)的具體計算。增加大量的實例分析，重要的標(biāo)準(zhǔn)理論介紹后增加標(biāo)準(zhǔn)運用的例題。課后練習(xí)題也增加了相應(yīng)的練習(xí)。課后習(xí)題的選取不但是鞏固課堂教學(xué)，加深對知識的理解及應(yīng)用，而且還應(yīng)鍛煉學(xué)生會處理問題的方法。因此課后練習(xí)減少了計算型習(xí)題，特別是帶有復(fù)雜數(shù)據(jù)處理的計算題，增加了綜合型、應(yīng)用思考型習(xí)題。

1.2 積極探索多種教學(xué)方法與手段，教學(xué)過程密切聯(lián)系生產(chǎn)實踐

以往該課程的教學(xué)基本使用傳統(tǒng)的教學(xué)手段，相對目前精簡后的課時，傳統(tǒng)的教學(xué)手段很難將教學(xué)內(nèi)容圓滿完成。同時由于本課程“四多一廣”的特點，黑板板書、教師口述這種傳統(tǒng)的教學(xué)方法更使得學(xué)生感覺乏味枯燥，很難取得理想的教學(xué)效果。課堂上有的學(xué)生聽不懂那么多的術(shù)語、概念、標(biāo)準(zhǔn)，有的是聽懂了記不住，或者是記住了卻不會用，不能學(xué)以致用。采用現(xiàn)代化的教學(xué)儀器和教學(xué)手段可以將抽象的概念形象化、生動化、具體化，而且也大大增加了教學(xué)容量，提高了教學(xué)效率。例如形位公差及其評定方法、公差原則等內(nèi)容一直是課程的重點與難點。過去使用掛圖和投影等教具難以有效地表達(dá)內(nèi)容的實質(zhì)，教學(xué)效果不理想［3］。如今，使用多媒體教學(xué)可以方便地展示大量的三維立體圖像，模擬加工及測量過程，以直觀代替客觀，以動態(tài)代替靜態(tài)，學(xué)生易于理解、接受。教與學(xué)雙方的參與調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，不但提高了教學(xué)質(zhì)量，而且提高了效率，為加大信息量提供了條件。過去幾個課時難以講清的內(nèi)容，借助多媒體課件一個課時即可完成，而且效果更好。

該課程應(yīng)用性和實踐性很強(qiáng)，教學(xué)過程必須始終聯(lián)系生產(chǎn)實踐。利用典型的機(jī)器部件、零件、圖紙、模型等實物實例，采用案例式教學(xué)幫助學(xué)生理解概念以及概念的應(yīng)用。把書本分析的問題和實際聯(lián)系起來，指導(dǎo)學(xué)生針對生產(chǎn)、實物、現(xiàn)場情況進(jìn)行分析，啟發(fā)學(xué)生主動思考問題，幫助學(xué)生更快更清晰地領(lǐng)悟和掌握課程內(nèi)容。采用交互式教學(xué)方法，讓學(xué)生積極參與教學(xué)中來。每一個標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容講述后應(yīng)該安排一定的時間來練習(xí)，可以教師和學(xué)生一起做，也可以讓學(xué)生自己討論練習(xí)，最后老師進(jìn)行點評，以培養(yǎng)學(xué)生對標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用能力。

1.3 與相關(guān)課程有機(jī)結(jié)合，將精度設(shè)計教學(xué)融入機(jī)械設(shè)計實踐

該課程除了要求學(xué)生掌握基本理論外，還應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用基本理論解決實際問題的能力。在學(xué)生比較清晰地掌握了精度設(shè)計的理論以后，則要指導(dǎo)學(xué)生運用所學(xué)理論、國家標(biāo)準(zhǔn)解決實際精度設(shè)計問題。

機(jī)械類專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)的專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程中有很多課程和該課程聯(lián)系緊密，如機(jī)械設(shè)計、機(jī)械制造技術(shù)等。相關(guān)的課程設(shè)計中也都有對精度設(shè)計內(nèi)容的練習(xí)，例如減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計、工裝的結(jié)構(gòu)設(shè)計、液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計就牽涉到大量配合精度、尺寸精度、表面粗糙度、標(biāo)準(zhǔn)件的精度設(shè)計等內(nèi)容。我們與相關(guān)課程的任課教師積極溝通，請他們有意識地在這些教學(xué)環(huán)節(jié)讓學(xué)生多復(fù)習(xí)應(yīng)用互換性課程中所學(xué)到的內(nèi)容，通過反復(fù)練習(xí)，使學(xué)生這方面的能力得到了較為顯著的提高，為學(xué)生學(xué)習(xí)后繼專業(yè)課和畢業(yè)設(shè)計打下基礎(chǔ)，使學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計階段能夠比較熟悉地聯(lián)系生產(chǎn)實踐運用互換性的理論和標(biāo)準(zhǔn)從事課題中的精度設(shè)計與分析工作。

1.4 探索多種實驗?zāi)Ｊ剑瑵M足不同專業(yè)的訓(xùn)練層次要求

測量是機(jī)械制造業(yè)中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，規(guī)范、熟練地掌握測量技術(shù)，對產(chǎn)品進(jìn)行正確的測量，是相關(guān)專業(yè)技術(shù)人才必備的職業(yè)技能。因此該課程安排了實驗來培養(yǎng)學(xué)生的測量技能。零件幾何參數(shù)、形狀和位置誤差的測量需用各種不同的量具、儀器。對于絕大多數(shù)從校門到校門的學(xué)生來說，熟悉這些量具、儀器需要較多的時間［4］。相比之下，6個實驗課時很難滿足要求。

我校精密技術(shù)實驗室儀器齊全，能夠?qū)﹂L度、角度、螺紋、齒輪和表面粗糙度的參數(shù)進(jìn)行測量，而有許多同學(xué)對幾何量測量非常感興趣，僅有的6個實驗課時遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足同學(xué)們學(xué)習(xí)測試技術(shù)的渴望。同時也使實驗室、儀器設(shè)備的利用率比較低。

針對現(xiàn)狀，我們采取了以下措施:開放實驗室，采用開放式的教學(xué)模式和方法，給學(xué)生選擇時間的自由，同時還能培養(yǎng)學(xué)生獨立工作能力、協(xié)作精神、職業(yè)素質(zhì)和創(chuàng)新意識。改革實驗內(nèi)容和實驗指導(dǎo)方法，使實驗內(nèi)容盡可能與工程實際要求相一致，構(gòu)建“基本技能”、“專項能力”、“綜合運用”不同訓(xùn)練層次的“測量技術(shù)”實驗體系，使機(jī)械類各個不同專業(yè)，都能選擇適合本專業(yè)特點的教學(xué)形式和相應(yīng)訓(xùn)練層次，對學(xué)生測量技術(shù)的能力進(jìn)行有針對性的訓(xùn)練。通過適當(dāng)形式和教學(xué)層次的組合學(xué)習(xí)，使學(xué)生具備從事本專業(yè)上崗所需的測量技術(shù)能力。

例如，為學(xué)生提供一些典型機(jī)械零件的圖紙和實物，如軸類零件、盤類零件、支架類零件、箱體類零件，圖紙上標(biāo)注有尺寸公差、形位公差、表面粗糙度等。要求學(xué)生先讀懂圖紙，再對零件進(jìn)行測量，判斷零件的合格性。這樣的實驗和工廠里零件檢驗的要求一致，實驗內(nèi)容與工程實際一致，提高了學(xué)生的職業(yè)能力。

2 結(jié)語

通過多個角度對互換性與技術(shù)測量課程進(jìn)行教學(xué)改革的探索與實踐:明確理論課與實驗課教學(xué)側(cè)重點的定位，更新教學(xué)內(nèi)容并提高教學(xué)內(nèi)容的實用性、應(yīng)用性和針對性;豐富教學(xué)方法和手段，采用多媒體教學(xué)、案例教學(xué)、交互式教學(xué)等方法，教學(xué)過程密切聯(lián)系生產(chǎn)實踐，提高教學(xué)質(zhì)量和效果;改革實驗教學(xué)內(nèi)容和方法，使實驗內(nèi)容盡可能與工程實際要求相一致，爭取做到課堂與崗位的零距離，以提高學(xué)生的職業(yè)技能。本文介紹的方法經(jīng)近幾年的教學(xué)實踐，取得了較為滿意的教學(xué)效果。

［1］梁國明.新舊六項基礎(chǔ)互換性標(biāo)準(zhǔn)［M］.北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2007.

［2］李光蘋.“互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)”課程教學(xué)探討［J］.重慶科技學(xué)院學(xué)報(社會科學(xué)版)，2006，(3):117 －118.

［3］王金武，王亞明，于壽馨.《互換性與測量技術(shù)》課程教學(xué)改革的探討［J］.農(nóng)機(jī)化研究，2002，(1):141 －142.

［4］趙晴，葉建華.“互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)”課程實驗改革［J］.實驗室研究與探索，2005，(12):92 －93.