淺析《互換性與測量技術(shù)》課程的教學(xué)改革

摘 要：針對中國石油大學(xué)勝利學(xué)院《互換性與測量技術(shù)》課程在教學(xué)過程中存在的問題，分析課程教學(xué)中存在的問題并針對當(dāng)?shù)鼐蜆I(yè)需求，提出了優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)形式、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)等方式的一系列改革措施。在實(shí)際教學(xué)中取得了積極的效果，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)械專業(yè)課程的積極性，提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)際動(dòng)手能力和解決問題的能力。

關(guān)鍵詞：互換性；測量；“分段式”教學(xué)；分組討論

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和國際市場競爭的激烈，生產(chǎn)任何一種機(jī)械產(chǎn)品，都要求在保證質(zhì)量的前提下，做到高效率、低消耗。優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗是企業(yè)發(fā)展的必由之路。產(chǎn)品的質(zhì)量是第一位的，沒有質(zhì)量，高效率、低成本就失去了意義。

產(chǎn)品的制造質(zhì)量主要與零件制造質(zhì)量、產(chǎn)品的裝配質(zhì)量有關(guān)，零件的制造質(zhì)量是保證產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)。零件的制造質(zhì)量分成包括尺寸精度、宏觀幾何形狀精度和位置精度的零件加工精度和包括表面粗糙度、波度和表面層材料物理機(jī)械性能的零件表面質(zhì)量兩個(gè)方面。由于加工設(shè)備的安裝精度、制造精度及使用過程中的磨損，檢測設(shè)備精度，加工人員技術(shù)熟練程度不同以及生產(chǎn)環(huán)境等諸多因素的影響，加工后實(shí)際的幾何參數(shù)與理想幾何參數(shù)之間不可避免的存在偏離，即幾何量的誤差。在企業(yè)領(lǐng)域，為達(dá)到和保持質(zhì)量需要采取必要的控制技術(shù)措施和管理措施，其中質(zhì)量檢驗(yàn)是控制質(zhì)量的重要活動(dòng)。

因此，學(xué)生進(jìn)入企業(yè)后要想盡快適應(yīng)企業(yè)需求，不僅要掌握扎實(shí)的公差與配合理論基礎(chǔ)，而且還要具備良好的成本控制意識和較高的產(chǎn)品加工檢測方面的技能。這就要求學(xué)生在校期間學(xué)好《互換性與測量技術(shù)》這門課程。

一、目前存在的問題

在機(jī)械基礎(chǔ)系列課程設(shè)置中，《互換性與測量技術(shù)》是一門綜合型、實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，是聯(lián)系機(jī)械設(shè)計(jì)課與機(jī)械制造工藝課的紐帶，主要內(nèi)容包括技術(shù)測量基礎(chǔ)、尺寸的公差與配合、形位公差、表面粗糙度、典型零件（包括滾動(dòng)軸承、鍵連接、螺紋連接、圓錐、圓柱齒輪）的互換性、尺寸鏈理論部分和實(shí)驗(yàn)測量教學(xué)兩個(gè)部分。該門課程的理論知識點(diǎn)時(shí)，很多內(nèi)容比較抽象，學(xué)生理解起來比較困難，不能合理的、正確的將機(jī)械零件各參數(shù)的精度要求標(biāo)注在圖樣上。目前該門課程的教材很多，章節(jié)的安排各不相同，各部分之間的相對聯(lián)系較為薄弱，為學(xué)生的融會(huì)貫通造成了一定的困難。

另外，互換性的整個(gè)內(nèi)容貫穿于機(jī)器設(shè)計(jì)、零件加工、檢測及機(jī)器裝配的整個(gè)過程。與其它課程交叉較多，比如《畫法幾何與機(jī)械制圖》中圖紙繪制的尺寸上下偏差確定、幾何公差特征項(xiàng)目的確定、粗糙度值的確定與選擇；《機(jī)械制造工藝學(xué)》基準(zhǔn)不統(tǒng)一時(shí)尺寸鏈的建立、尺寸精度與幾何精度跟加工方法的關(guān)系、為何需要確定加工精度等等。

二、改革的方法

針對上述問題，特提出了幾點(diǎn)改革的思路，在我校相關(guān)專業(yè)實(shí)際應(yīng)用中取得了一定的效果：

首先，根據(jù)學(xué)校教學(xué)大綱及本校學(xué)生大多在油田相關(guān)單位就業(yè)的需要，選定合適的教學(xué)內(nèi)容。通過對機(jī)自專業(yè)、數(shù)控專業(yè)歷屆學(xué)生的學(xué)習(xí)情況總結(jié)分析，將該門課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合，形成“分段式”教學(xué)模式，形成相對獨(dú)立又層層遞進(jìn)、深入的教學(xué)模式。通過燈泡更換、自行車維修等日常生活中常見的實(shí)例引出本課的互換性概念及制定互換性的意義，從而激發(fā)學(xué)生對該門課程的好奇心。然后按照測量基礎(chǔ)部分（尺寸測量、幾何公差與檢測、表面粗糙度的檢測）、測量方法與原理部分（測量技術(shù)基礎(chǔ)、光滑極限量規(guī)的設(shè)計(jì)與檢測）、典型零件的檢測（平鍵、花鍵、滾動(dòng)軸承課堂講授，齒輪、螺紋等標(biāo)準(zhǔn)件和常用件由學(xué)生自學(xué)）四段進(jìn)行講解。

然后，針對該門課程國標(biāo)內(nèi)容多、概念術(shù)語多、表格多、課程多數(shù)知識點(diǎn)不直觀的問題，在確定授課教案時(shí)以工程實(shí)例為引導(dǎo)，逐漸展開分析概念、國標(biāo)等如何應(yīng)用，并結(jié)合學(xué)校實(shí)驗(yàn)室已有的教學(xué)儀器數(shù)字式量儀、光法粗糙度儀、千分尺、游標(biāo)卡尺、正弦規(guī)等開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課，讓學(xué)生掌握常用量具量儀的使用方法，更直觀的加深對理論知識的理解。理論學(xué)習(xí)與實(shí)際操作相結(jié)合可以有效的提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和效率，引導(dǎo)學(xué)生擁有發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。

其次，在學(xué)習(xí)比較抽象的知識點(diǎn)時(shí)，可以通過多媒體課件、動(dòng)畫仿真和掛圖進(jìn)行教學(xué)，直觀的授課手段，更易于學(xué)生的理解。比如：采用粗糙度對比卡引出粗糙度的種類與測量方法、采用動(dòng)畫仿真演示直線度、平面度、位置度、傾斜度等幾何公差特征項(xiàng)目的公差帶形狀、通過課堂實(shí)驗(yàn)演示讓學(xué)生明白端面圓跳動(dòng)與端面全跳動(dòng)的含義及區(qū)別。

最后，可通過分組討論的方法加大與其它課程的聯(lián)系、加深對本課程的掌握力度。通過一個(gè)實(shí)際的設(shè)計(jì)案例，提出要求和目標(biāo)，讓學(xué)生分組討論解決的方法與途徑。學(xué)生們在討論過程中出現(xiàn)或者發(fā)現(xiàn)的問題，都可以得到及時(shí)地糾正與指導(dǎo)。另外，測量實(shí)驗(yàn)課上要求學(xué)生分組動(dòng)手操作，并討論精度高低產(chǎn)生的原因、操作的步驟是否可以改進(jìn)、測量力大小對測量結(jié)果的影響等等，提高其測量技術(shù)水平、分析能力和動(dòng)手能力。

三、結(jié)語

由于《互換性與測量技術(shù)》課程具有較強(qiáng)的工程性，也是機(jī)械類專業(yè)當(dāng)中一門非常重要的課程。因此，需要相關(guān)老師高度凝練理論課程教學(xué)內(nèi)容，通過實(shí)踐教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)讓學(xué)生們更加輕松容易的學(xué)會(huì)相關(guān)知識，培養(yǎng)其創(chuàng)新能力、實(shí)際動(dòng)手能力、解決問題的能力。

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