《幾何量公差與檢測》課程教學(xué)研究

鄧小雯+鄒春龍+王生懷

摘要：《幾何量公差與檢測》是高等學(xué)校機(jī)械類各專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課。結(jié)合當(dāng)前教學(xué)中存在的問題，提出理論教學(xué)、課程實(shí)驗(yàn)、工程實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)模式。通過在理論課堂上引入工程實(shí)例，在檢測實(shí)驗(yàn)上貼近工程實(shí)際，再進(jìn)行相應(yīng)的校企合作工程實(shí)踐環(huán)節(jié)，將學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)貫穿于整個(gè)教學(xué)過程，以適應(yīng)當(dāng)代社會對人才的需求，并提高教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：工程實(shí)踐；幾何量公差與檢測；教學(xué)模式

中圖分類號：G4

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

doi：10.19311/j.cnki.16723198.2017.11.088

隨著時(shí)代的發(fā)展，國家提出“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”，該計(jì)劃旨在培養(yǎng)出創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要的高質(zhì)量工程技術(shù)人才。而工程實(shí)踐能力是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)，也是工科生必備的重要能力。當(dāng)今社會對高校培養(yǎng)的工程技術(shù)人才提出了更高的要求，不僅要求學(xué)生掌握扎實(shí)的理論知識，更要具備較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力。因此，為適應(yīng)高質(zhì)量技術(shù)人才的需求，必須對傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行改革。而《幾何量公差與檢測》這門課程是機(jī)械類專業(yè)的必修基礎(chǔ)課，是學(xué)生后續(xù)專業(yè)課學(xué)習(xí)，乃至學(xué)生畢業(yè)后走上工作崗位進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。為取得良好的教學(xué)效果，需要對教學(xué)方法進(jìn)行改革。本文針對當(dāng)前教學(xué)中存在的問題，結(jié)合實(shí)際情況，提出理論教學(xué)、課程實(shí)驗(yàn)、工程實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)模式，以提高教學(xué)質(zhì)量。

1課程定位及特點(diǎn)

在機(jī)械工程領(lǐng)域里，《幾何量公差與檢測》課程是一門綜合性的應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)課。該課程是將保證互換性生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化與計(jì)量檢測學(xué)相關(guān)知識融合成一體，所涉及理論知識直接服務(wù)于機(jī)械電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造、產(chǎn)品的質(zhì)量控制以及生產(chǎn)組織管理等工程技術(shù)領(lǐng)域。從事機(jī)械工程的技術(shù)人員無論是從事設(shè)計(jì)、制造還是檢測工作都應(yīng)具備這些方面的知識和能力。同時(shí)，在高等教育里，從專業(yè)的角度看，《幾何量公差與檢測》是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，它是連接設(shè)計(jì)方面和工藝方面課程的紐帶，而且是從基礎(chǔ)課過渡到專業(yè)課的橋梁，為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)奠定良好基礎(chǔ)。本課程學(xué)科交叉性強(qiáng)，涉及面較寬，且實(shí)踐性較強(qiáng)。在教學(xué)中，根據(jù)教學(xué)反饋學(xué)生們認(rèn)為該課程基本術(shù)語多，國標(biāo)符號多，公式多，比較抽象難懂。同時(shí)，學(xué)生參與度較低，學(xué)習(xí)效果不理想。

2當(dāng)前教學(xué)模式及存在問題

當(dāng)前，該課程的教學(xué)模式仍然以傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)模式為主。主要以教師講授理論知識為主，然后課后做一些相應(yīng)練習(xí)題；實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)也是根據(jù)老師講解實(shí)驗(yàn)基本內(nèi)容，基本原理，示范實(shí)驗(yàn)設(shè)備如何操作后，學(xué)生再按照老師示范重復(fù)操作。因此，課程的整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生參與機(jī)會少，達(dá)不到理想教學(xué)效果。另外，由于該課程學(xué)時(shí)安排較少，實(shí)行大班上課人數(shù)多，很難在有效的時(shí)間內(nèi)與學(xué)生進(jìn)行互動。學(xué)生主要以被動式地接受灌輸，從而對課程內(nèi)容感到枯燥無趣，無法調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，導(dǎo)致學(xué)生不能夠很好地掌握這門課知識，在后續(xù)專業(yè)課的課程設(shè)計(jì)中以及走上工作崗位后感到非常困難。因此，需要改進(jìn)傳統(tǒng)教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)習(xí)積極性。

3教學(xué)模式改進(jìn)

3.1將工程實(shí)例引入理論課堂

由于課程的術(shù)語概念多，抽象難懂，學(xué)生的知識系統(tǒng)沒有構(gòu)建，且缺乏工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)，公差教材的理論性強(qiáng)，缺乏工程應(yīng)用具體實(shí)例的講解。因此，在理論教學(xué)課堂上，需結(jié)合工程實(shí)例，將理論與生產(chǎn)實(shí)際結(jié)合起來。例如：在講互換性概念時(shí)，可舉例教室里的燈管，電腦USB插口，減速器端蓋上的螺釘?shù)?。在講解量塊的使用時(shí)，給學(xué)生展示生產(chǎn)中83塊尺寸系列量塊的貯存及檢定書，播放車間操作工人采用量塊比較測量的實(shí)例視頻，使學(xué)生很快明白量塊的使用方法和注意事項(xiàng)，并且增加視頻播放吸引了學(xué)生的注意力，讓學(xué)生記憶深刻。

另外，老師可以收集一些企業(yè)的產(chǎn)品零件以及一些簡單量具帶進(jìn)課堂。例如：在講解滾動軸承公差與檢測章節(jié)時(shí)，將滾動軸承實(shí)物拿給傳看，這樣直觀地接觸實(shí)際產(chǎn)品，讓學(xué)生能很快的了解軸承的結(jié)構(gòu)，再進(jìn)一步講解軸承內(nèi)外圈的配合，這樣學(xué)生更容易理解。再例如，在學(xué)習(xí)光滑極限量規(guī)時(shí)，將檢測孔的塞規(guī)和檢測軸的卡規(guī)、環(huán)規(guī)帶到課堂，學(xué)生可親眼看到量規(guī)的結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場給學(xué)生演示如何使用量規(guī)進(jìn)行檢測孔軸，并讓學(xué)生自己動手操作，然后再結(jié)合包容要求講解量規(guī)的設(shè)計(jì)原理，學(xué)生就不會感到課堂是枯燥無味的。這樣，讓學(xué)生在聽課的同時(shí)通過多角度地接觸到了課本知識在生活、生產(chǎn)實(shí)際中的應(yīng)用。

3.2檢測實(shí)驗(yàn)上貼近工程實(shí)際

實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)是公差與檢測課程的重要組成部分，學(xué)習(xí)了公差一定要學(xué)會如何對圖紙上標(biāo)注的尺寸公差、形位公差進(jìn)行檢測。而檢測部分主要通過實(shí)驗(yàn)來學(xué)習(xí)，因此在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)合理有效地安排公差檢測實(shí)驗(yàn)。目前，實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備種類過少，陳舊過時(shí)，數(shù)量也非常有限。而隨著科學(xué)技術(shù)地迅速發(fā)展，各種先進(jìn)測量儀器不斷出現(xiàn)，各種新型的測量儀器朝著自動化、數(shù)字化的方向發(fā)展。很顯然現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件和環(huán)境已經(jīng)不能適應(yīng)新時(shí)代的教學(xué)需要，也不能滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。因此，必須重視實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)規(guī)劃，要根據(jù)生產(chǎn)上工程制造前沿的發(fā)展而實(shí)時(shí)更新教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，加大實(shí)驗(yàn)設(shè)備的投入。在教學(xué)上，若不學(xué)習(xí)研究工程實(shí)際中先進(jìn)的測量儀器及測量方法，將會導(dǎo)致學(xué)校和企業(yè)的嚴(yán)重脫節(jié)，教學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容落后于生產(chǎn)實(shí)際。那么，學(xué)生畢業(yè)后走上工作崗位后將很難適應(yīng)社會的需求。

因此，為提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力，有必要在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引進(jìn)一些工程生產(chǎn)中先進(jìn)的檢測設(shè)備，以開闊學(xué)生眼界，增長學(xué)生見識，適應(yīng)新形勢下社會對人才的需求。在保證常規(guī)實(shí)驗(yàn)儀器的基礎(chǔ)上，適當(dāng)增添一些現(xiàn)代化、數(shù)字化的先進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，如：萬能測齒儀、萬能工具顯微鏡、干涉顯微鏡、光切顯微鏡、三坐標(biāo)測量機(jī)等，對零件的尺寸誤差、形位誤差、表面粗糙度、齒輪加工精度等內(nèi)容進(jìn)行分析檢測。充實(shí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，為學(xué)生提供好的實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)環(huán)境，同時(shí)也為老師的教學(xué)科研工作提供好的平臺。

3.3進(jìn)行校企合作工程實(shí)踐

鑒于學(xué)生生產(chǎn)實(shí)踐知識較少，根據(jù)學(xué)校的地方辦學(xué)優(yōu)勢，積極開展校企合作，建立學(xué)生實(shí)習(xí)基地，給學(xué)生創(chuàng)造進(jìn)入生產(chǎn)現(xiàn)場學(xué)習(xí)的機(jī)會。在理論課和實(shí)驗(yàn)課開設(shè)的同時(shí)，適當(dāng)安排學(xué)生到企業(yè)車間實(shí)習(xí)。結(jié)合企業(yè)具體產(chǎn)品零件的圖紙，再通過觀察工人師傅們的現(xiàn)場加工，然后現(xiàn)場檢測，學(xué)生見識到了書本理論知識在生產(chǎn)上的具體應(yīng)用。同時(shí)，學(xué)生隨時(shí)可以將理論學(xué)習(xí)中的疑問通過請教企業(yè)工程師進(jìn)行解答，加深對公差配合與檢測的理解，有效地將理論知識與生產(chǎn)實(shí)踐緊密聯(lián)系起來。通過課程中間穿插適當(dāng)?shù)膶?shí)習(xí)，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力，提高工程意識。

在《幾何量公差與檢測》課程教學(xué)中并沒有設(shè)置課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。因此，在完成上述結(jié)合工程實(shí)例的理論教學(xué)，貼近工程實(shí)際的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)入企業(yè)現(xiàn)場實(shí)習(xí)三個(gè)環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上，在課程結(jié)束后增設(shè)課程設(shè)計(jì)。利用校企合作，引進(jìn)工程實(shí)際項(xiàng)目，選擇生產(chǎn)實(shí)際中的產(chǎn)品為選題對象，對產(chǎn)品進(jìn)行精度設(shè)計(jì)。通過課程設(shè)計(jì)，讓每個(gè)學(xué)生參與進(jìn)去，完成具體零件的公差與配合如何分析選取工作。通過來源于生產(chǎn)實(shí)際的課程設(shè)計(jì)，鍛煉了學(xué)生的綜合運(yùn)用能力，將所學(xué)知識用以解決工程實(shí)際問題，加強(qiáng)對學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

4總結(jié)

結(jié)合《幾何量公差與檢測》課程本身的特點(diǎn)，以培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力為導(dǎo)向，對當(dāng)前教學(xué)模式進(jìn)行改革完善。提出首先在理論內(nèi)容講解上引入工程實(shí)例，其次在檢測實(shí)驗(yàn)上貼近工程實(shí)際，再進(jìn)行校企合作生產(chǎn)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)，最后安排以生產(chǎn)實(shí)際產(chǎn)品設(shè)計(jì)為課題的課程設(shè)計(jì)循序漸進(jìn)的教學(xué)模式。將學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)貫穿于整個(gè)教學(xué)過程，以滿足社會發(fā)展對高質(zhì)量工程技術(shù)人才的需求，取得良好的教學(xué)效果。

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