基于精品課程建設(shè)的《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》教學(xué)改革

摘 要：《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》是機(jī)械工程專業(yè)一門重要的學(xué)科基礎(chǔ)課，也是一門交叉性與實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科。針對(duì)該課程特點(diǎn)，本文探索了如何將精品課程建設(shè)與學(xué)生能力培養(yǎng)相結(jié)合以提高教學(xué)效果，在如何培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣方面進(jìn)行了嘗試并取得了顯著成效。

關(guān)鍵詞：《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》 精品課程建設(shè) 教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G40 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9795（2013）06（a）-0044-02

1 課程特點(diǎn)及教學(xué)現(xiàn)狀

《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》是一門綜合性的應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)科，它與《機(jī)械原理》《機(jī)械設(shè)計(jì)》并稱機(jī)械專業(yè)的三大設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課。它是聯(lián)系設(shè)計(jì)類課程與制造類課程的紐帶。該學(xué)科交叉性強(qiáng)，實(shí)踐強(qiáng)，綜合應(yīng)用性強(qiáng)，因此，該課程的教學(xué)質(zhì)量對(duì)于我國(guó)制造業(yè)的發(fā)展，對(duì)于培養(yǎng)創(chuàng)新型綜合應(yīng)用人才的意義重大。但是，這門課程在教學(xué)過(guò)程中往往達(dá)不到預(yù)期的效果，學(xué)生對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中的“填鴨式”教學(xué)表現(xiàn)出興趣不足，理解不深，而以理論知識(shí)教學(xué)為主使得學(xué)生運(yùn)用知識(shí)的能力不足[1]。由于該課程與生產(chǎn)實(shí)際密切相關(guān)。在內(nèi)容上既有許多計(jì)算公式，也有大量抽象名詞和概念，涉及的內(nèi)容廣，且缺乏直觀性，學(xué)生缺乏感性認(rèn)識(shí)，單依靠課堂教學(xué)很難理解和掌握[2～5]。因此基于精品課程建設(shè)的《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)改革尤為重要。

2 精品課程建設(shè)的目標(biāo)及內(nèi)容

本精品課程建設(shè)的總體目標(biāo)：以現(xiàn)代化高等工程教育思想為指導(dǎo)，結(jié)合本課程最新發(fā)展動(dòng)態(tài)，整合并完善課程內(nèi)容，以培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型技術(shù)人才為宗旨，將本課程建設(shè)為兼?zhèn)鋵?shí)用性、科學(xué)性、先進(jìn)性的一流精品課程。

具體內(nèi)容有：

（1）立體化教材建設(shè)。從課程內(nèi)容出發(fā)，進(jìn)一步整合完善教學(xué)大綱，優(yōu)化教學(xué)體系，建設(shè)教學(xué)資源，并據(jù)此修訂理論教學(xué)大綱、實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)課程內(nèi)容適當(dāng)取舍，取重要內(nèi)容，增強(qiáng)實(shí)用性。集中優(yōu)秀師資力量，集思廣益，編寫適合學(xué)生理解，內(nèi)容新穎的特色教材。

（2）更新教學(xué)手段，使用多樣的教學(xué)工具，繼續(xù)加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)，完善網(wǎng)絡(luò)教學(xué)體系，以解決習(xí)題討論課少、實(shí)際知識(shí)貧乏的問(wèn)題，提高學(xué)生的自學(xué)興趣。在教學(xué)過(guò)程中多使用圖例、實(shí)物、多媒體等教育工具，開發(fā)更優(yōu)的教學(xué)軟件，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高。

（3）加入實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革。構(gòu)建一個(gè)適應(yīng)課程教學(xué)《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》課程綜合實(shí)驗(yàn)體系。將原有的單一的課內(nèi)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，建設(shè)成融認(rèn)知、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，綜合性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)為一體的新型實(shí)驗(yàn)體系；既有緊密圍繞課程內(nèi)容的課內(nèi)必做實(shí)驗(yàn)，也有延伸課程內(nèi)容的課外選做實(shí)驗(yàn)，增加實(shí)訓(xùn)內(nèi)容以鞏固課堂所學(xué)知識(shí)；將觀摩性實(shí)驗(yàn)與自行設(shè)計(jì)、操作的研究創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來(lái)培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題及解決問(wèn)題。

（4）建立教學(xué)質(zhì)量的評(píng)價(jià)體系及激勵(lì)機(jī)制。通過(guò)校內(nèi)同事及校外專家評(píng)價(jià)的的方式，給出教學(xué)質(zhì)量和效果的評(píng)估，對(duì)存在不足進(jìn)行改進(jìn)，保留有效部分，并實(shí)行教學(xué)成果獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制。在本精品課程建設(shè)的總體目標(biāo)下進(jìn)行了如下嘗試。

3 教學(xué)改革實(shí)踐

3.1 改革課堂教學(xué)方法

課堂是理論教學(xué)的舞臺(tái)，在課堂教學(xué)中應(yīng)以學(xué)生為主體，積極調(diào)動(dòng)學(xué)生求知求思的積極性和主動(dòng)性。本門課程中，主要采用引導(dǎo)教學(xué)法，通過(guò)設(shè)置問(wèn)題或情景的方式，調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，同時(shí)，借助工程圖紙和多媒體等教學(xué)手段，促進(jìn)課堂教學(xué)的和諧與生動(dòng)。比如，在如下工程圖中（見圖1）。

設(shè)置的問(wèn)題不能簡(jiǎn)單的羅列，而是由淺及深，按知識(shí)掌握的規(guī)律而定，這樣不但能激發(fā)學(xué)生探究問(wèn)題的好奇心，提高學(xué)習(xí)興趣，例如針對(duì)上圖提出如下問(wèn)題，刺激學(xué)生的想象及思考力。

（1）圖紙所表達(dá)的是一個(gè)什么樣的零件？

（2）圖中標(biāo)注“3-M6×0.75”表達(dá)何種含義？

（3）Φ22H7，Φ49js6代表什么意思？

（4）Φ28這個(gè)尺寸加工時(shí)能是理想的28毫米嗎？

（5）如何判斷零件是否合格？

（6）圖紙上的其他符號(hào)表示什么？

3.2 優(yōu)化課程體系

（1）將“光滑圓柱體結(jié)合的公差與配合、形位公差及檢測(cè)、表面粗糙度”的內(nèi)容綜合為“基本幾何量精度”。重點(diǎn)介紹幾何量精度的基本術(shù)語(yǔ)及定義，尺寸公差標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)注，常用表格的使用，形位公差的標(biāo)注，并通過(guò)常用機(jī)械實(shí)例的講解來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和發(fā)現(xiàn)、分析、解決問(wèn)題的能力。

（2）將“測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)、光滑工件尺寸的檢測(cè)”的內(nèi)容綜合成“測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)”。重點(diǎn)介紹量具、量?jī)x的選擇與使用、極限量規(guī)的選擇與使用，介紹測(cè)量方法。

（3）將“滾軸承與孔、軸結(jié)合的互換性、圓錐結(jié)合的互換性、螺紋結(jié)合的互換性、鍵和花鍵的互換性、圓柱齒輪傳動(dòng)的互換性”內(nèi)容綜合為“典型零件的互換性”。著重介紹這些零件的公差及測(cè)量知識(shí)，通過(guò)實(shí)例使學(xué)生能做到會(huì)查表、標(biāo)注、計(jì)算、測(cè)量，使教學(xué)內(nèi)容貼近生產(chǎn)實(shí)際，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，同時(shí)，也使學(xué)生對(duì)課程能有完整的理解。

（4）對(duì)極限與配合的選用、形位公差的選擇等內(nèi)容進(jìn)行重點(diǎn)精講，尤其是與實(shí)際生產(chǎn)有關(guān)的重點(diǎn)內(nèi)容加以重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)，使學(xué)生在掌握這部分內(nèi)容的基礎(chǔ)上培養(yǎng)其工程意識(shí)。

（5）“典型零件互換性”章節(jié)，專業(yè)性強(qiáng)且內(nèi)容多，教學(xué)中結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)著重講述與專業(yè)聯(lián)系緊密的零件的互換性，對(duì)其它零件的互換性略講。

3.3 實(shí)踐性環(huán)節(jié)教學(xué)改革

3.3.1 認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)

為了讓學(xué)生學(xué)好《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》這門課，在認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)階段就要向?qū)W生灌輸一些與該課程相關(guān)的理論知識(shí)，比如學(xué)生在工廠看到工人師傅把一些軸類零件放入液態(tài)氮中，這時(shí)老師就要問(wèn)學(xué)生工人師傅為什么要這樣做？當(dāng)學(xué)生回答不上來(lái)時(shí)，老師不要急于告訴學(xué)生答案，而要逐步誘導(dǎo)學(xué)生接近答案，首先告訴學(xué)生什么是孔軸配合時(shí)的過(guò)盈配合，然后告訴學(xué)生液態(tài)氮的溫度在-196 ℃左右，學(xué)生自然會(huì)知道工人師傅這樣做的目的。

3.3.2 課內(nèi)實(shí)驗(yàn)

改革傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法，從培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、工程設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新開發(fā)能力的目標(biāo)出發(fā)。本課程的實(shí)驗(yàn)，不但要培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力及實(shí)驗(yàn)技能，更要注重對(duì)學(xué)生思維能力、初步科研能力的培養(yǎng)。

為此，應(yīng)適當(dāng)刪減一些驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，精心設(shè)計(jì)一些綜合型和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)。如應(yīng)用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x、氣動(dòng)測(cè)量?jī)x等進(jìn)行綜合型和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)。另外以往實(shí)驗(yàn)只是按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書規(guī)定的內(nèi)容、步驟被動(dòng)地進(jìn)行，缺乏主動(dòng)性。當(dāng)然更談不上組織實(shí)驗(yàn)和解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)問(wèn)題，大大影響了教學(xué)質(zhì)量。針對(duì)這種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)狀，實(shí)驗(yàn)課的進(jìn)行要在學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有整體把握的基礎(chǔ)上，要求學(xué)生做好預(yù)習(xí)工作，對(duì)不懂的點(diǎn)進(jìn)行記錄，在課上逐一解決。為加強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)，可在實(shí)驗(yàn)后提出一些實(shí)驗(yàn)中學(xué)生可能忽略的一些問(wèn)題進(jìn)行提問(wèn)，共同解決。例如，用立式光學(xué)計(jì)測(cè)量軸徑的實(shí)驗(yàn)，提出立式光學(xué)計(jì)測(cè)量軸徑屬于絕對(duì)測(cè)量還是相對(duì)測(cè)量？?jī)x器的測(cè)量范圍和刻度尺的示值范圍有何不同？第一個(gè)問(wèn)題是鞏固學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，第二個(gè)問(wèn)題是為了引導(dǎo)學(xué)生思考實(shí)驗(yàn)中隱含的問(wèn)題，都是讓學(xué)生更好的掌握知識(shí)。實(shí)驗(yàn)方式上可采用開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，放實(shí)驗(yàn)室，使學(xué)生成為實(shí)驗(yàn)室的主人，有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)造性。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生能夠有最大的實(shí)驗(yàn)自由度。學(xué)生在獨(dú)立實(shí)驗(yàn)中，學(xué)會(huì)思考、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，總結(jié)實(shí)驗(yàn)成功失敗的原因，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力、銳意創(chuàng)新的意識(shí)、獨(dú)立思考的能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

3.3.3 實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)

將《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》課程上所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到課程設(shè)計(jì)上，增加識(shí)讀加工工件零件圖、裝配圖上公差配合的教學(xué)實(shí)訓(xùn)以鞏固課堂所學(xué)知識(shí)并鍛煉綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。例如，首先將學(xué)生分組，然后針對(duì)軸類零件，盤類零件，箱體類零件在不同工況下工作時(shí)，尺寸精度、形位精度要求出不同的題目，防止不同組的學(xué)生之間互相抄襲，最后采用抽簽的形式抽取題目。學(xué)生完成零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后，經(jīng)過(guò)查閱有關(guān)資料確定其精度，完成給定機(jī)構(gòu)上主要配合部位的配合類別選擇、形位公差及粗糙度選擇，選擇和應(yīng)用普通、專用計(jì)量具以及不光滑極限量規(guī)檢測(cè)工件的實(shí)踐活動(dòng)，對(duì)設(shè)計(jì)的零件設(shè)定公差項(xiàng)目、選用公差數(shù)值，再對(duì)這些公差進(jìn)行檢測(cè)，最后設(shè)計(jì)專用量規(guī)。通過(guò)探索這種實(shí)踐性的教學(xué)環(huán)境，觀察學(xué)生實(shí)踐能力及創(chuàng)新能力的變化。通過(guò)與學(xué)生交流，發(fā)現(xiàn)學(xué)生中很多對(duì)錐度測(cè)量的數(shù)字處理和理解掌握不好，因此，對(duì)此項(xiàng)內(nèi)容掌握不牢固，教師應(yīng)針對(duì)班級(jí)中普遍存在的難點(diǎn)問(wèn)題，進(jìn)行深入反復(fù)講解，使學(xué)生不留疑惑。

4 考核側(cè)重點(diǎn)的改革

考試是教學(xué)過(guò)程的最后一個(gè)重要環(huán)節(jié)，考前復(fù)習(xí)是學(xué)生對(duì)本課程所涉及知識(shí)系統(tǒng)復(fù)習(xí)消化、理解、吸收的過(guò)程。由于該課程的名詞術(shù)語(yǔ)多、抽象概念多、工程性強(qiáng)，采用傳統(tǒng)的閉卷考試方法學(xué)生在會(huì)把主要精力放在死記硬背教材知識(shí)點(diǎn)上，這對(duì)于學(xué)生理解和運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行精度設(shè)計(jì)是不利的?；趯?shí)踐性環(huán)節(jié)的教學(xué)改革注重學(xué)生利用相關(guān)理論知識(shí)解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力，采用開卷形式，在實(shí)習(xí)的過(guò)程中通過(guò)實(shí)際參與工人生產(chǎn)活動(dòng)，讓熟練的技工師傅打分。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)基于精品課程建設(shè)的課程改革，提高了學(xué)生動(dòng)手能力及綜合素質(zhì)，由于緊密結(jié)合了工業(yè)實(shí)踐，因此，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及熱情，培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)以及創(chuàng)新能力；另一方面，學(xué)生對(duì)《互換性與測(cè)量技術(shù)》所學(xué)知識(shí)不再感到抽象、枯燥，而是實(shí)實(shí)在在的有了用武之地，并在項(xiàng)目的完成過(guò)程中培養(yǎng)了團(tuán)結(jié)協(xié)作精神。

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