《互換性與技術(shù)測(cè)量》課程改革探討

武漢城市職業(yè)學(xué)院 張小亞

互換性與技術(shù)測(cè)量是高職高專院校機(jī)械類或近機(jī)類專業(yè)必修的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課，是學(xué)生通往學(xué)習(xí)專業(yè)課的橋梁，它在機(jī)械專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中起著承上啟下的作用。本文擬根據(jù)高職高專院校培養(yǎng)應(yīng)用型人才的定位，針對(duì)《互換性與技術(shù)測(cè)量》課程教學(xué)目前存在的問題，結(jié)合機(jī)械類或近機(jī)類專業(yè)學(xué)生實(shí)踐性、工程性強(qiáng)的特點(diǎn)，就深化該課程教學(xué)改革作一些探討。

1 《互換性與技術(shù)測(cè)量》課程教學(xué)中存在的問題

目前高職高專院校《互換性與技術(shù)測(cè)量》課程的教學(xué)通常是按照知識(shí)體系制定并實(shí)施教學(xué)計(jì)劃，依次講授互換性與標(biāo)準(zhǔn)化概論、孔和軸的極限與配合、長度測(cè)量基礎(chǔ)、幾何公差及幾何誤差檢測(cè)、表面粗糙度及檢測(cè)、光滑工件的檢驗(yàn)、典型零部件的互換性及檢測(cè)、齒輪及尺寸鏈等內(nèi)容。這種教學(xué)方法固然有基礎(chǔ)知識(shí)全面、整體性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，但它側(cè)重的是知識(shí)的傳授和記憶，向?qū)W生灌輸大量的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定和術(shù)語定義，教學(xué)內(nèi)容抽象枯燥，缺乏針對(duì)性和實(shí)用性，缺乏對(duì)學(xué)生創(chuàng)造性思維方式和解決工程實(shí)際問題能力的培養(yǎng)與訓(xùn)練，不能達(dá)到該課程的預(yù)期教學(xué)效果。就深層次原因來說，這種教學(xué)方式實(shí)際上沿襲了普通高等學(xué)校培養(yǎng)“學(xué)術(shù)型人才”的傳統(tǒng)教學(xué)方式，偏離了高職高專院校培養(yǎng)應(yīng)用型人才的教學(xué)目標(biāo)定位。

2 《互換性與技術(shù)測(cè)量》課程教學(xué)改革的目標(biāo)定位

推進(jìn)《互換性與技術(shù)測(cè)量》課程的教學(xué)改革，首先必須明確認(rèn)識(shí)并全面體現(xiàn)高職高專院校的人才培養(yǎng)目標(biāo)。高職高專教育的目標(biāo)是培養(yǎng)具有必要的基本理論知識(shí)和較強(qiáng)的實(shí)踐能力，能夠到基層單位從事生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)等工作的技能型、應(yīng)用型人才。因此，《互換性與技術(shù)測(cè)量》課程的教學(xué)改革要根據(jù)高職高專院校培養(yǎng)應(yīng)用型人才的定位為指導(dǎo)思想，改革教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法。

在《互換性與技術(shù)測(cè)量》課程的內(nèi)容方面，要以滿足應(yīng)用為目的，以“必需、夠用”為前提，以講清基本概念、強(qiáng)化實(shí)際應(yīng)用為原則，對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行整合取舍，精選要點(diǎn)、重點(diǎn)和難點(diǎn)，重要內(nèi)容精講，一般內(nèi)容略講，與其它課程重復(fù)的內(nèi)容不講。針對(duì)學(xué)生將來從事制造、測(cè)量工作經(jīng)常會(huì)遇到零部件互換性與測(cè)量技術(shù)的問題，結(jié)合各專業(yè)的具體情況，從使用標(biāo)準(zhǔn)的角度出發(fā)，突出重點(diǎn)，照顧一般，內(nèi)容面不宜太窄，但深度要適當(dāng)。

在《互換性與技術(shù)測(cè)量》課程的教學(xué)方法方面，以培養(yǎng)符合工業(yè)產(chǎn)業(yè)需要的具有必要的基本理論知識(shí)和較強(qiáng)的實(shí)踐能力的應(yīng)用型工程人才為目標(biāo)，實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)法。項(xiàng)目教學(xué)法是將課程的知識(shí)內(nèi)容融入若干項(xiàng)目之中，師生圍繞著實(shí)施一個(gè)個(gè)項(xiàng)目工作而展開教學(xué)活動(dòng)。這是一種以能力培養(yǎng)為根本目的的教學(xué)方法，它把理論與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來，按照各種完整的項(xiàng)目重構(gòu)知識(shí)體系，要求學(xué)生立足于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，從中認(rèn)識(shí)和理解一些必要的知識(shí)，在此基礎(chǔ)上形成創(chuàng)新和操作能力。

3 《互換性與技術(shù)測(cè)量》課程項(xiàng)目化教學(xué)方案的設(shè)計(jì)

在《互換性與技術(shù)測(cè)量》課程改革的探索實(shí)踐中，逐漸形成了以項(xiàng)目化教學(xué)為核心的“教、學(xué)、做”三位一體教學(xué)模式。

所謂“教”，就知識(shí)層面來說，重點(diǎn)講清互換性概念、孔和軸的極限偏差與配合、形狀和位置公差及檢測(cè)、表面粗糙度及檢測(cè)、測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)、滾動(dòng)軸承的互換性、鍵配合的互換性及檢測(cè)、圓錐互換性及檢測(cè)、齒輪傳動(dòng)的互換性及測(cè)量、螺紋的互換性及檢測(cè)、尺寸鏈等基礎(chǔ)知識(shí)，從而幫助學(xué)生打下堅(jiān)實(shí)的專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)。但上述知識(shí)并非是按照傳統(tǒng)的邏輯體系灌輸給學(xué)生的，而是融入若干項(xiàng)目任務(wù)之中的。

所謂“學(xué)”，是將一個(gè)個(gè)具體的項(xiàng)目任務(wù)布置給學(xué)生，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，使學(xué)生在完成項(xiàng)目任務(wù)的過程中發(fā)現(xiàn)問題、學(xué)習(xí)知識(shí)、掌握技能，將理論知識(shí)與專業(yè)技能結(jié)合起來運(yùn)用于解決項(xiàng)目任務(wù)“問題”的實(shí)踐，從而對(duì)互換性與技術(shù)測(cè)量專業(yè)知識(shí)有了更加深刻的理解。

所謂“做”，是老師將某個(gè)任務(wù)項(xiàng)目交給學(xué)生去做，學(xué)生在老師的指導(dǎo)下負(fù)責(zé)完成該項(xiàng)目的資料收集、方案制作和具體實(shí)施全過程。通過孔和軸的尺寸公差的標(biāo)注與檢測(cè)、箱體零件的幾何公差標(biāo)注與檢測(cè)、零件表面粗糙度的標(biāo)注與檢測(cè)、螺紋等典型零件公差標(biāo)注與檢測(cè)等具體項(xiàng)目對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)訓(xùn)。其基本程序是：其一，明確項(xiàng)目任務(wù)。教師提出項(xiàng)目任務(wù)，同學(xué)分組承擔(dān)項(xiàng)目任務(wù)；其二，制定計(jì)劃。學(xué)生通過討論制定計(jì)劃，教師審查并提出指導(dǎo)意見；其三，實(shí)施計(jì)劃。學(xué)生以實(shí)訓(xùn)組為單位，分工協(xié)作實(shí)施計(jì)劃；其四，檢查評(píng)估。成果展示，學(xué)生自我評(píng)估，相互評(píng)估，教師評(píng)價(jià)；其五，歸檔或應(yīng)用記錄歸檔，應(yīng)用實(shí)踐。在上述實(shí)訓(xùn)過程中，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，各個(gè)實(shí)訓(xùn)組圍繞項(xiàng)目所涉及的“問題”展開研討，使學(xué)生由以往的被動(dòng)接受知識(shí)灌輸轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)知識(shí)和技能，運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)和測(cè)量方法去完成項(xiàng)目中設(shè)定的任務(wù)。

4 《互換性與技術(shù)測(cè)量》課程項(xiàng)目化教學(xué)實(shí)例

項(xiàng)目任務(wù)：齒輪和齒輪軸的幾何精度綜合訓(xùn)練

4.1 訓(xùn)練內(nèi)容

4.1.1 完成齒輪軸零件的幾何精度選擇和標(biāo)注（如下圖所示）

（1）對(duì)零件各表面主要部分的技術(shù)要求進(jìn)行分析研究。

（2）根據(jù)零件不同表面的工作性質(zhì)及要求，提出相應(yīng)的公差項(xiàng)目及公差值；包括齒輪、齒輪軸的尺寸精度選擇、形狀精度選擇、位置精度選擇及表面粗糙度。

（3）在零件圖上準(zhǔn)確地標(biāo)注相應(yīng)的尺寸及公差要求。

4.1.2 按公差要求標(biāo)注在零件圖上

4.2 制定計(jì)劃

（1）查閱資料確定齒輪、傳動(dòng)軸各部位的參數(shù)。

（2）根據(jù)理論知識(shí)和零件的服役條件，確定相應(yīng)尺寸公差要求及形位公差要求。

（3）在零件圖上準(zhǔn)確地標(biāo)出相應(yīng)的技術(shù)要求。

4.3 實(shí)施計(jì)劃

直 齒 齒 輪 任 務(wù) 單位：mm第一組 第二組 第三組 第四組 第五組 備 注模數(shù)m 2 3 4 5 3齒數(shù) z1＝20z1＝20z1＝20 z1＝20 z1＝30 z2＝30z2＝30z2＝30 z2＝30 z2＝40中心距a＝ a＝ a＝ a＝ a＝分度圓直徑d140 60 80 100 90基圓直徑 37.59013 56.38519 75.18025 93.97531 84.57778齒 頂 高2 3 4 5 3齒 根 高2.5 3.75 5 6.25 3.75齒高4.5 6.75 9 11.25 6.75齒頂圓直徑Da 44 66 88 110 96齒根圓直徑 35 52.5 70 87.5 82.5齒距 6.283185 9.424778 12.56637 15.70796 9.424778齒厚 3.141593 4.712389 6.283185 7.853981 4.712389齒槽寬 3.141593 4.712389 6.283185 7.853981 4.712389齒輪寬 B1 20 30 40 50 45齒輪上孔直徑 D1 24 36 48 60 66＊ 中心距需要學(xué)生自行計(jì)算

（1）學(xué)生分組討論，明確小組內(nèi)各成員的分工及協(xié)作關(guān)系。

（2）以普通機(jī)床主軸箱一對(duì)直圓柱齒輪副為項(xiàng)目載體，確定齒輪、齒輪軸的尺寸精度、形狀精度、位置精度及表面粗糙度選擇。

（3）按計(jì)劃合作完成上述任務(wù)內(nèi)容。

4.4 檢查評(píng)估

（1）各實(shí)訓(xùn)組學(xué)生展示其完成項(xiàng)目任務(wù)的成果，并作出自我評(píng)估，各組學(xué)生相互檢查完成項(xiàng)目任務(wù)的情況。

（2）師生圍繞項(xiàng)目任務(wù)成果展開討論，全面分析和評(píng)價(jià)項(xiàng)目實(shí)施過程中所選擇的方法的合理性、可行性、存在的不足以及改進(jìn)措施。

（3）老師根據(jù)目標(biāo)進(jìn)行評(píng)估。

4.5 應(yīng)用歸檔，應(yīng)用實(shí)踐

5 《互換性與技術(shù)測(cè)量》課程實(shí)施項(xiàng)目化教學(xué)的意義

實(shí)踐證明，《互換性與技術(shù)測(cè)量》課程實(shí)施以項(xiàng)目化教學(xué)為核心的“教、學(xué)、做”三位一體教學(xué)模式，對(duì)于提高教學(xué)質(zhì)量，加強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)符合工業(yè)產(chǎn)業(yè)需要的具有必要的基本理論知識(shí)和較強(qiáng)的實(shí)踐能力的應(yīng)用型工程人才具有重要意義。

5.1 提高了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力

實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)法，使學(xué)生針對(duì)完成項(xiàng)目任務(wù)所必須解決的一系列問題，去查閱、研讀相關(guān)的理論知識(shí)，學(xué)會(huì)了如何去獲取和運(yùn)用知識(shí)，弄懂了各種專業(yè)知識(shí)之間的關(guān)聯(lián)性，深刻地認(rèn)識(shí)和理解了完成該項(xiàng)目所必須掌握的基本知識(shí)及其重點(diǎn)與難點(diǎn)，提升了發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、獲取知識(shí)、運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。

5.2 鍛煉了學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力

由于教學(xué)中項(xiàng)目的設(shè)計(jì)來源于工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際，以生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的具體設(shè)備、設(shè)施為教學(xué)內(nèi)容，通過一系列典型零件公差標(biāo)注與檢測(cè)等具體項(xiàng)目，要求學(xué)生將互換性與技術(shù)測(cè)量專業(yè)理論知識(shí)運(yùn)用于解決具體實(shí)際問題，為學(xué)生提供了理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合的平臺(tái)，培養(yǎng)了學(xué)以致用的自覺意識(shí)。

5.3 培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)和協(xié)作能力

項(xiàng)目教學(xué)法將項(xiàng)目任務(wù)下達(dá)到學(xué)生實(shí)訓(xùn)組，要求實(shí)訓(xùn)組學(xué)生全員參與。同學(xué)們?cè)诓殚嗁Y料、方案選擇、實(shí)際測(cè)量、報(bào)告撰寫等過程中共同探討，分工協(xié)作，在整個(gè)項(xiàng)目實(shí)施過程中養(yǎng)成了團(tuán)隊(duì)意識(shí)，鍛煉協(xié)作能力，提高了溝通能力。

5.4 改進(jìn)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)模式

《互換性與技術(shù)測(cè)量》課程以往對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)是單一的知識(shí)考核模式，而項(xiàng)目教學(xué)法大大改變了對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)模式，通過引入學(xué)生自評(píng)、同學(xué)互評(píng)，實(shí)現(xiàn)了評(píng)價(jià)主體多元化；采取筆試考核、實(shí)際操作、實(shí)訓(xùn)報(bào)告、作品展示、行為觀察等評(píng)價(jià)方式相結(jié)合的綜合評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)方法多樣化彌補(bǔ)了以往單一考試評(píng)價(jià)的不足，從而比較全面、客觀地反映了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，體現(xiàn)了對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的評(píng)價(jià)。

［1］王伯平，孫大剛，武美先.建設(shè)“互換性與技術(shù)測(cè)量”精品課程的實(shí)踐與探索［J］.高教論壇2011.2.

［2］於紅梅、盧志芳.《互換性與技術(shù)測(cè)量》項(xiàng)目教學(xué)課改探索［J］.職業(yè)教育研究，2011.3.

［3］孫健.項(xiàng)目教學(xué)法在《互換性與測(cè)量技術(shù)》課程中的應(yīng)用［J］.職業(yè)，2011.26.

［4］楊蘭玉.《互換性與測(cè)量技術(shù)》課程教學(xué)改革淺析［J］.機(jī)械制造與自動(dòng)化，2011.2.