基于高校轉(zhuǎn)型發(fā)展的三坐標(biāo)測(cè)量實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

左艷迪

摘 要 在高校轉(zhuǎn)型發(fā)展的大背景下，獨(dú)立學(xué)院結(jié)合自身實(shí)際，優(yōu)化教學(xué)資源配置，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)過(guò)程，建立適應(yīng)社會(huì)發(fā)展及企業(yè)技術(shù)需求的實(shí)驗(yàn)室，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力至關(guān)重要。本文結(jié)合我校轉(zhuǎn)型發(fā)展中實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的實(shí)際情況，從現(xiàn)有實(shí)踐教學(xué)的局限性出發(fā)，探討了三坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)與學(xué)科理論、學(xué)科前沿和企業(yè)技術(shù)需求的交叉點(diǎn)，分析了建設(shè)三坐標(biāo)測(cè)量實(shí)驗(yàn)室的必要性，并從實(shí)驗(yàn)室的定位、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置、教學(xué)資源的優(yōu)化、學(xué)科融合等方面提出了對(duì)三坐標(biāo)測(cè)量實(shí)踐教學(xué)的思考。

關(guān)鍵詞 轉(zhuǎn)型 三坐標(biāo)測(cè)量 實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

中圖分類號(hào)：G482 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2016.09.009

Abstract Under the great background of the universitys transformation and development， it is important for the independent Colleges to build the new laboratory which can meet the needs of the social development， satisfy the demands of the enterprises production technology， foster the students practical ability and improve students innovation ability. In the building process， independent Colleges should unify own actual situation， optimize the reallocation of education resources and strengthen practical teaching. Combining with the actual situation of the laboratory construction under the transformation and development of our college， it is discussed in the paper where is the intersection of the Coordinate Measuring technology and the measuring theory， the academic frontier and the production requirements. Some reflection about the practical education is also addressed in the paper ， such as the location of the laboratory， the setting of the experiment items， the optimization of teaching resources and the amalgamation of multi-subjects.

Key words transformation； coordinate measuring； the construction of laboratory

0 引言

作為一所以工科為主的民辦高校，武漢華夏理工學(xué)院在轉(zhuǎn)型發(fā)展的過(guò)程中，重點(diǎn)引進(jìn)一批精密測(cè)量?jī)x器，建設(shè)切合學(xué)校發(fā)展和企業(yè)用人要求的實(shí)驗(yàn)室，是學(xué)校結(jié)合就業(yè)市場(chǎng)需求的重要舉措。三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)作為一種集光、機(jī)、電為一體的精密測(cè)量設(shè)備，因其高精度和高效率的自動(dòng)檢測(cè)功能在機(jī)械制造、模具、電子和儀器儀表等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。在轉(zhuǎn)型發(fā)展時(shí)期的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中，引入三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，讓機(jī)械和汽車(chē)類專業(yè)學(xué)生在校期間熟悉并掌握三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的使用、維護(hù)及操作方法 ，有助于學(xué)校就業(yè)率和學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。在課程設(shè)置上，引入三坐標(biāo)測(cè)量實(shí)踐環(huán)節(jié)，有助于學(xué)生鞏固理論知識(shí)，掌握先進(jìn)的測(cè)量技術(shù)，并對(duì)后期的專業(yè)課程學(xué)習(xí)大有裨益。

1 三坐標(biāo)測(cè)量實(shí)驗(yàn)室建設(shè)概況

三坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)作為一種高精度、高效率的自動(dòng)化檢測(cè)儀器，特別適用于對(duì)箱體類零件、模具鑄件、汽車(chē)外殼等有特定空間曲面的零件進(jìn)行測(cè)量。這些測(cè)量技術(shù)是工科院校學(xué)生對(duì)理論學(xué)習(xí)的一個(gè)延伸，同時(shí)也是機(jī)電、企業(yè)類學(xué)生應(yīng)聘時(shí)需要掌握的專業(yè)技術(shù)知識(shí)。

基于對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)培養(yǎng)的考慮和學(xué)校轉(zhuǎn)型發(fā)展的需要，我校于2015年8月從?？怂箍抵袊?guó)（青島）有限公司購(gòu)進(jìn)一臺(tái)固定橋式三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，由主機(jī)（包括光柵尺）、測(cè)頭、控制系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成。它的基本測(cè)量原理是將被測(cè)物體放入測(cè)量機(jī)的容許測(cè)量空間內(nèi)，通過(guò)測(cè)頭探測(cè)，準(zhǔn)確獲得被測(cè)物體在X、Y、Z三個(gè)軸的坐標(biāo)位置，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)的擬合處理得到該物體的幾何尺寸和形位公差等。三坐標(biāo)測(cè)量實(shí)驗(yàn)室環(huán)境如圖1所示。

該實(shí)驗(yàn)室在建設(shè)過(guò)程中充分考慮了設(shè)備的工作條件要求，配置了空壓機(jī)、冷干機(jī)、空調(diào)等滿足測(cè)量機(jī)對(duì)壓力、溫度、濕度等環(huán)境的要求。測(cè)量機(jī)臺(tái)面采用花崗巖材質(zhì)，受溫度和濕度影響而導(dǎo)致的變形小，X、Y、Z軸采用的氣浮導(dǎo)軌可以使測(cè)量平穩(wěn)進(jìn)行，測(cè)量精度高，測(cè)量操縱盒人性化的設(shè)計(jì)使測(cè)量方便快捷，可以在自動(dòng)和手動(dòng)模式下進(jìn)行無(wú)縫切換。

在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的過(guò)程中，我院除了配備完善的硬件設(shè)施外，積極選派優(yōu)秀教師參加海克斯康廠方組織的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的應(yīng)用培訓(xùn)，學(xué)習(xí)測(cè)量機(jī)的使用、維護(hù)以及企業(yè)生產(chǎn)中使用的先進(jìn)測(cè)量技術(shù)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和教師培訓(xùn)能夠提高現(xiàn)有的師資教學(xué)力量，擴(kuò)寬教師的教學(xué)思路，整合并高效地使用現(xiàn)有教學(xué)資源，有效地推動(dòng)學(xué)校相關(guān)專業(yè)教學(xué)改革的開(kāi)展，從而更好地實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型發(fā)展的目標(biāo)。

該實(shí)驗(yàn)室主要針對(duì)機(jī)電類和汽車(chē)類學(xué)生開(kāi)放使用。在實(shí)踐教學(xué)中引入三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)課程，可以提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，鞏固學(xué)生的理論知識(shí)和動(dòng)手能力。

2 三坐標(biāo)測(cè)量實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的意義

2.1 有利于提高教學(xué)質(zhì)量

轉(zhuǎn)型時(shí)期建設(shè)的三坐標(biāo)測(cè)量實(shí)驗(yàn)室可以對(duì)有限的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源進(jìn)行整合，滿足多學(xué)科、多專業(yè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)需求。這種實(shí)踐性、綜合性實(shí)驗(yàn)課程的開(kāi)設(shè)可以大大提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力和就業(yè)能力，從而提高我校畢業(yè)生的就業(yè)質(zhì)量。我院作為獨(dú)立本科院校，學(xué)生對(duì)形位公差理論知識(shí)的掌握程度比較好，充分利用這一優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)測(cè)量實(shí)踐教學(xué)，可以為企業(yè)和社會(huì)輸送更加優(yōu)秀的應(yīng)用型人才，提高我校的教學(xué)水平。這也是我校進(jìn)行轉(zhuǎn)型發(fā)展的基本精神。

2.2 有利于探索實(shí)施開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)

開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)不同于傳統(tǒng)的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)，是針對(duì)小眾學(xué)生群體開(kāi)設(shè)的課程計(jì)劃外的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，對(duì)設(shè)備、教師水平的要求比課內(nèi)實(shí)驗(yàn)要求更高。三坐標(biāo)測(cè)量實(shí)驗(yàn)室建立后，為開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開(kāi)設(shè)提供了必要的硬件和軟件條件。此外，該實(shí)驗(yàn)室可以為各類科技創(chuàng)新、競(jìng)賽、畢業(yè)設(shè)計(jì)等提供更好的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所，從而推薦學(xué)科建設(shè)的創(chuàng)新和發(fā)展。

2.3 有利于促進(jìn)學(xué)科融合

實(shí)驗(yàn)室建設(shè)完成后面向廣大師生開(kāi)放管理，打破院系、專業(yè)、課程之間的局限，可以促進(jìn)學(xué)科融合，優(yōu)化資源配置，充分利用有限的實(shí)驗(yàn)資源，為更多的專業(yè)和學(xué)科服務(wù)。

3三坐標(biāo)測(cè)量實(shí)驗(yàn)室建設(shè)策略

轉(zhuǎn)型時(shí)期建設(shè)的三坐標(biāo)測(cè)量實(shí)驗(yàn)室需要集教學(xué)、科研、競(jìng)賽和社會(huì)服務(wù)等功能為一體，加強(qiáng)理論與實(shí)踐的結(jié)合，促進(jìn)高校教學(xué)與企業(yè)、社會(huì)發(fā)展需求的融合。

3.1 科學(xué)定位實(shí)驗(yàn)室功能

首先，實(shí)驗(yàn)室需要為課內(nèi)實(shí)踐教學(xué)提供實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所。在基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)階段，學(xué)生可以對(duì)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)量過(guò)程形成初步認(rèn)識(shí)，學(xué)習(xí)正確使用測(cè)量機(jī)的操作方法；進(jìn)階性實(shí)驗(yàn)階段，主要偏重于綜合性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以更深層次的學(xué)習(xí)測(cè)量機(jī)的測(cè)量流程，從基礎(chǔ)的手動(dòng)測(cè)量進(jìn)階到自動(dòng)測(cè)量。實(shí)驗(yàn)室開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，需要起到搭建學(xué)校學(xué)習(xí)與企業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)之間的橋梁作用。其次，需要滿足學(xué)科競(jìng)賽和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)需求。實(shí)驗(yàn)室在滿足基本的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)上，可以為各種比賽提供開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。指導(dǎo)老師積極引導(dǎo)學(xué)生參加創(chuàng)新研究與訓(xùn)練，通過(guò)項(xiàng)目立項(xiàng)帶動(dòng)學(xué)生將理論知識(shí)與實(shí)踐知識(shí)相結(jié)合，這也是實(shí)驗(yàn)室的一項(xiàng)重大而艱巨的任務(wù)。再次，需要為教學(xué)教研活動(dòng)提供平臺(tái)。該實(shí)驗(yàn)室可以為教師實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的提升提供培訓(xùn)平臺(tái)，更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)素材，為科研課題積累素材。

3.2 科學(xué)設(shè)置實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

實(shí)驗(yàn)室建立以后，所有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)該統(tǒng)一安排，根據(jù)專業(yè)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、專業(yè)綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)與研究性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分層次教學(xué)，同時(shí)開(kāi)設(shè)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，允許學(xué)生進(jìn)行跨專業(yè)選修。這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目里應(yīng)包含企業(yè)生產(chǎn)中必需的基本操作項(xiàng)目，如利用測(cè)量機(jī)軟件建立零件坐標(biāo)系，檢測(cè)幾何尺寸和行為公差，反向逆推數(shù)字模型或設(shè)計(jì)圖紙，導(dǎo)入導(dǎo)出CAD圖紙，誤差分析等。這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的考核注重對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)分析問(wèn)題和解決的能力進(jìn)行考核，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新思考，綜合評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)和動(dòng)手能力。

3.3 提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)師資力量

實(shí)驗(yàn)室面向全校開(kāi)設(shè)課程，涉及學(xué)科內(nèi)容泛多，對(duì)教師的理論知識(shí)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)技術(shù)要求越來(lái)越高。因此，實(shí)驗(yàn)室的老師需要加強(qiáng)學(xué)習(xí)，經(jīng)常參加培訓(xùn)，多到企業(yè)中參觀學(xué)習(xí)，積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，不斷進(jìn)行自我發(fā)展和自我提高，才能為實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)提供強(qiáng)有力的人才支撐，有效提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平?，F(xiàn)有的教學(xué)管理體系也應(yīng)該采取一些激勵(lì)措施，鼓勵(lì)青年教師多從專業(yè)或?qū)W科的角度思考問(wèn)題，多向經(jīng)驗(yàn)豐富的老師或企業(yè)技術(shù)人員請(qǐng)教，爭(zhēng)取建立一支技術(shù)全面和業(yè)務(wù)水平過(guò)硬的教師隊(duì)伍才能為實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)工作提供有力的人才支撐。

3.4 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室資源的維護(hù)和管理

三坐標(biāo)測(cè)量實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的軟硬件資源已經(jīng)配備齊全，如何對(duì)這些資源進(jìn)行維護(hù)、使用和管理是后續(xù)工作的重點(diǎn)。對(duì)實(shí)驗(yàn)室資源的維護(hù)和管理上需安排專人進(jìn)行負(fù)責(zé)，比如測(cè)頭的校準(zhǔn)、測(cè)量機(jī)氣浮導(dǎo)軌的維護(hù)，測(cè)量機(jī)工作環(huán)境的保持等，要逐步提高測(cè)量機(jī)的使用率，充分發(fā)揮其在教學(xué)實(shí)踐中的作用。

3.5 科學(xué)規(guī)劃后續(xù)建設(shè)規(guī)劃、學(xué)科融合

三坐標(biāo)測(cè)量實(shí)驗(yàn)室需要不斷完善管理機(jī)制，除了滿足老師和學(xué)生的實(shí)驗(yàn)和科研工作之外，也可以嘗試對(duì)外進(jìn)行工件的形位公差測(cè)量和誤差分析。通過(guò)多種方式并行促進(jìn)該實(shí)驗(yàn)室的可持續(xù)性發(fā)展，進(jìn)一步做好教學(xué)資源的共享共建工作，為更多學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，鼓勵(lì)學(xué)生到實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的建設(shè)中。同時(shí)，可以聯(lián)系企業(yè)進(jìn)行校企合作，雙方根據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，合作開(kāi)發(fā)案例、編寫(xiě)教材等，使學(xué)校實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與企業(yè)生產(chǎn)更加契合，充實(shí)和完善現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源。

4 總結(jié)

本文簡(jiǎn)要介紹了我校轉(zhuǎn)型發(fā)展時(shí)期三坐標(biāo)測(cè)量實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的基本情況，包括實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的意義，目前的建設(shè)概括，現(xiàn)有的建設(shè)策略，后期的發(fā)展規(guī)劃等。通過(guò)建立三坐標(biāo)測(cè)量實(shí)驗(yàn)室，可以使學(xué)生將形位公差的測(cè)量和誤差分析有一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)，從理論知識(shí)上升到實(shí)踐，擴(kuò)寬了專業(yè)知識(shí)面，并對(duì)三維傳感器和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用有了更直觀的認(rèn)識(shí)。

在今后的實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理工作中，我們會(huì)繼續(xù)努力，建立高效而健全的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，為社會(huì)培養(yǎng)優(yōu)秀的應(yīng)用型高素質(zhì)人才，為學(xué)校的轉(zhuǎn)型工作增磚添瓦。

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