基于模塊化教學(xué)的互換性與測(cè)量技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究

白　琨，趙茂俞，蒙爭(zhēng)爭(zhēng)（合肥學(xué)院　機(jī)械工程系，安徽　合肥　230601）

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基于模塊化教學(xué)的互換性與測(cè)量技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究

白琨，趙茂俞，蒙爭(zhēng)爭(zhēng)
（合肥學(xué)院機(jī)械工程系，安徽合肥230601）

摘要：本文針對(duì)互換性與測(cè)量技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的不足，分析了實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的必要性，并借鑒國(guó)內(nèi)其他學(xué)校的經(jīng)驗(yàn)，將模塊化思想引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)，增強(qiáng)了學(xué)生的主動(dòng)分析判斷能力，實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用率、完好率均得到提升.

關(guān)鍵詞：模塊化；互換性與測(cè)量技術(shù)實(shí)驗(yàn)；教學(xué)研究

《互換性和測(cè)量技術(shù)》是一門應(yīng)用十分廣泛的技術(shù)基礎(chǔ)課程，涉及機(jī)械產(chǎn)品的幾何量公差（精度）設(shè)計(jì)與幾何量檢測(cè)兩方面內(nèi)容，前一部分內(nèi)容通過(guò)理論教學(xué)來(lái)完成，后一部分的內(nèi)容則通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)來(lái)完成.

目前很多高校公差實(shí)驗(yàn)仍然采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，從實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)方法到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，學(xué)生往往是按照固定的模式進(jìn)行的，即教師講解操作儀器—學(xué)生模仿—記錄數(shù)據(jù)—計(jì)算分析—撰寫報(bào)告等.這種傳統(tǒng)教學(xué)方法使得學(xué)生的積極性和主動(dòng)性受到了限制，實(shí)驗(yàn)的注意力放在了儀器的操作上，而忽略了實(shí)驗(yàn)原理、目的等實(shí)驗(yàn)本質(zhì)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生往往處于被動(dòng)地被牽著走的狀態(tài)，逐漸地養(yǎng)成依賴?yán)蠋熥鰧?shí)驗(yàn)的習(xí)慣，學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性不高，阻礙了創(chuàng)新思維能力的發(fā)展.

為進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，迫切需要對(duì)公差實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行改革，建立一種新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式.模塊化教學(xué)思想起源于上世紀(jì)70年代，其以在有限的教學(xué)內(nèi)容和時(shí)間中能最有效的向?qū)W生灌輸知識(shí)和技能為目的，以掌握技能的完成程序?yàn)橹骶€，把復(fù)雜的技能分解成若干獨(dú)立的、相互作用的基礎(chǔ)技能的過(guò)程，更強(qiáng)調(diào)實(shí)用化和能力化.至上世紀(jì)90年代，我國(guó)逐漸開始出現(xiàn)了模塊化教學(xué)實(shí)踐，北京大學(xué)、山東大學(xué)、北京航空航天大學(xué)等一些國(guó)內(nèi)高校在教學(xué)中引入模塊化教學(xué)模式均取得了較好的教學(xué)效果.

實(shí)驗(yàn)教學(xué)涉及實(shí)驗(yàn)大綱的制定、教學(xué)內(nèi)容的編排、實(shí)驗(yàn)過(guò)程的組織等多方面.本文對(duì)《互換性與測(cè)量技術(shù)》實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分析研究，將模塊化思想引入到了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的編排上，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)，提高綜合檢測(cè)能力，縮小學(xué)校實(shí)驗(yàn)與企業(yè)檢測(cè)間的差距，目的是使學(xué)生走上工作崗位后即可勝任產(chǎn)品的幾何量檢測(cè)工作.

表1　傳統(tǒng)互換性與測(cè)量技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

1　傳統(tǒng)互換性與測(cè)量技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

表1為傳統(tǒng)互換性與測(cè)量技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容，涵蓋了幾何量公差與檢測(cè)的主要方面.從實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的名稱看，測(cè)量分為5大類，體現(xiàn)了模塊化的部分特點(diǎn).但實(shí)驗(yàn)類型單一，缺少綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和幾何量測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)相關(guān)內(nèi)容.從具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上看，強(qiáng)調(diào)用某一種儀器測(cè)量某一個(gè)參數(shù)，這使得學(xué)生在儀器的選擇上沒(méi)有主動(dòng)權(quán)，在實(shí)驗(yàn)中把重點(diǎn)放在了儀器的操作過(guò)程上，而忽略了儀器的精度性能、測(cè)量對(duì)象、測(cè)量范圍，例如，學(xué)生做完形位誤差測(cè)量實(shí)驗(yàn)后學(xué)會(huì)了用偏擺檢查儀測(cè)量軸的徑向和端面圓跳動(dòng)誤差，但遇到做齒輪徑向跳動(dòng)測(cè)量時(shí)往往想不起來(lái)用偏擺檢查儀，在儀器的選擇上缺乏靈活性.這樣教學(xué)內(nèi)容結(jié)束以后學(xué)生對(duì)被測(cè)對(duì)象和對(duì)某一項(xiàng)目所涉及到的檢測(cè)參數(shù)了解依然不全面，例如圓柱齒輪測(cè)量可以有多達(dá)7項(xiàng)的檢測(cè)參數(shù).

總之，傳統(tǒng)互換性與測(cè)量技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目類型單一，檢測(cè)儀器種類少，檢測(cè)參數(shù)不全面，這些都不利于學(xué)生的實(shí)際檢測(cè)能力的提高.

2　模塊化互換性與測(cè)量技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

針對(duì)傳統(tǒng)互換性與測(cè)量技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容存在的不足，筆者所在教學(xué)團(tuán)隊(duì)以模塊化思想為指導(dǎo)對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行了整合，整合后內(nèi)容如表2所示.將表1和表2中教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行對(duì)比可以看到：一方面，從教學(xué)框架來(lái)看，模塊化后的教學(xué)內(nèi)容增加了幾何量測(cè)量基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和綜合測(cè)量實(shí)驗(yàn)，這符合學(xué)生從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的認(rèn)識(shí)規(guī)律，使學(xué)生能夠站在宏觀的角度對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊约耙_(dá)到的效用有全面深入的理解；另一方面，從單個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目來(lái)看，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目側(cè)重流程控制，只要會(huì)用某種儀器掌握某種測(cè)量方法即可，教學(xué)目的單調(diào)線性.模塊化教學(xué)后的單個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目側(cè)重教授學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)要素及各要素內(nèi)在聯(lián)系的深刻理解，使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)參數(shù)、實(shí)驗(yàn)儀器使用功能有多維度選用能力，教學(xué)目的豐富立體.綜上，學(xué)生在完成整個(gè)模塊化教學(xué)后，其在單項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的獨(dú)立檢測(cè)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告設(shè)計(jì)方案的編撰等方面都會(huì)有大幅提高，并體現(xiàn)其個(gè)人設(shè)計(jì)理念，避免了傳統(tǒng)教學(xué)的你講我聽、你說(shuō)我做的現(xiàn)象，有效提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?

表2　模塊化互換性與測(cè)量技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

在實(shí)際教學(xué)中還發(fā)現(xiàn)，在采用模塊化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容后，教學(xué)質(zhì)量在以下兩方面都得到了提升.

（1）實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量得到提升.傳統(tǒng)互換性與測(cè)量技術(shù)實(shí)驗(yàn)需要提交5份實(shí)驗(yàn)報(bào)告，這5份實(shí)驗(yàn)報(bào)告的格式完全一樣，即實(shí)驗(yàn)題目-實(shí)驗(yàn)原理-實(shí)驗(yàn)?zāi)坎襟E-原始記錄-數(shù)據(jù)處理-思考題及部結(jié).這種方式導(dǎo)致學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告流于形式，抄襲嚴(yán)重，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的本質(zhì)缺乏正確理解.模塊化后的互換性與測(cè)量技術(shù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，可以將表2中前6個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)制成演示性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生只需要針對(duì)第7項(xiàng)實(shí)驗(yàn)提交一份完整的報(bào)告.各個(gè)小組因?yàn)榫C合測(cè)量實(shí)驗(yàn)的不同，設(shè)計(jì)方案不同，使得每一組同學(xué)必須去獨(dú)立思考撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告.實(shí)驗(yàn)中，教師的教學(xué)精力可以重點(diǎn)放在設(shè)計(jì)方案的審核上；實(shí)驗(yàn)后，教師精力可以重點(diǎn)放在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的批改上，實(shí)驗(yàn)報(bào)告批改點(diǎn)增多，分值分布更為合理，教師給出的實(shí)驗(yàn)報(bào)告分?jǐn)?shù)更為客觀合理.

（2）實(shí)驗(yàn)室儀器的使用效率、完好率得以提升.互換性與測(cè)量技術(shù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備由于其用途的特殊性，多為精密儀器、價(jià)格昂貴，因此實(shí)驗(yàn)設(shè)備多為少臺(tái)套的，甚至是單臺(tái)套的.一方面，受教學(xué)內(nèi)容限制，以及考慮授課效果等因素，一些少臺(tái)套、單臺(tái)套的設(shè)備利用率極低.另一方面，一些設(shè)備即使價(jià)格稍微偏低、購(gòu)置數(shù)量較多，由于大批量的學(xué)生在同一段時(shí)間段內(nèi)頻繁使用，使得儀器的完好率降低，精度無(wú)法保證.模塊化后的互換性與測(cè)量技術(shù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，克服了上述缺點(diǎn)，學(xué)生可以接觸到更多的儀器，設(shè)備利用率得以提升，各個(gè)小組所涉及到的儀器不盡相同，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中教師能夠更好掌控儀器使用.因?yàn)槭切》秶褂媚撤N儀器，學(xué)生對(duì)設(shè)備更加愛護(hù)，責(zé)任感更強(qiáng)，設(shè)備的完好率自然得到提升.

3　結(jié)語(yǔ)

本文分析了傳統(tǒng)互換性與測(cè)量技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的不足，通過(guò)引入模塊化思想對(duì)互換性與測(cè)量技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合，克服了傳統(tǒng)教學(xué)模式弊端，可增強(qiáng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的積極性、主動(dòng)性，提高實(shí)際檢測(cè)能力，實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用率、完好率均可得到提升.

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收稿日期：2015-12-30

中圖分類號(hào)：G642.0

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1673-260X（2016）04-0250-02