《機械零部件測繪》課程教學探究與實踐

丁小藝，陳嘉琳

（廣州市交通高級技工學校，廣東廣州 510540）

1 課程設計分析

《機械零部件測繪》課程是所有機電、數(shù)控等專業(yè)開設的一門重要的專業(yè)基礎課程，根據(jù)一體化課程的項目教學法的要求對該課程進行一體化教學，是在前期開設的《機械制圖》《機械設計基礎》《金屬工藝學》等課程的基礎上，為讓學生進一步鞏固所學的制圖基礎知識，有效識讀和繪制零件圖和裝配圖而開設的一門一體化課程。

筆者以減速器為載體，設計了7 個學習任務，開展《機械零部件測繪》的教學研究。該課程所用的市二級減速器，它是安裝在原動機和工作機械之間，用于降低轉(zhuǎn)速和改變扭矩的獨立傳動部件。減速器是由封閉在箱體內(nèi)的各種傳動齒輪的傳動形式來實現(xiàn)減速[1]。減速器由于結(jié)構緊湊、傳動效率高、使用維護方便，因而在工業(yè)中應用廣泛。

2 課程設計目標

2.1 綜合目標

能選用正確的測量工具和測量方法對減速器進行測繪。

2.2 具體目標

（1）能用工具對減速器進行正確的拆卸；（2）能選用正確的測量方法對零件進行測量；（3) 能選用正確的測量工具對零件進行測量并準確讀數(shù)；（4）能選用正確的表達方案表達零件的外形和內(nèi)部結(jié)構；（5）能正確和快速的繪制零件草圖；（6）能根據(jù)零件的工作要求確定技術要求。

3 課程設計理念與思路

3.1 以“行動導向，任務驅(qū)動”為主導展開教學

以生產(chǎn)中常用的產(chǎn)品——二級減速器作為學習的載體，依據(jù)學習目標、借鑒零件分類（軸、齒輪、齒輪軸、端蓋等非標準件、螺栓、螺母、鍵、銷等標準件），組成七大類典型學習工作任務，具有完整的工作過程如下。

（1）學習齒輪減速器的工作原理及認識減速器各部分裝置。

具體包括： 說出常見減速器的種類； 對照裝配圖，分析出減速器的功能、組成、工作原理和各主要零部件的功用；會拆裝減速器上的零部件，準確說出主要零部件的名稱和標準件的名稱。

（2）學習技術測量的基本知識認識常用的測量工具。

具體包括：能根據(jù)被測零件的特點選用正確的測量方法進行測量；能說出常用的測量工具的使用方法，正確使用測量工具進行測量。

（3）學習游標卡尺的使用和讀數(shù)方法，拆卸減速器。

具體包括：能說出三用游標卡尺的各部分結(jié)構名稱；能正確使用游標卡尺測量長度、深度、外徑、內(nèi)徑等尺寸；能正確讀出游標卡尺的測量讀數(shù)。

（4）測繪非標準零部件（端蓋、傳動軸、齒輪、齒輪軸等）。

具體包括：能正確使用游標卡尺對端蓋的直徑、寬度，深度進行測量；能根據(jù)端蓋的結(jié)構特點選擇正確的視圖表達方案； 能正確使用游標卡尺對傳動軸的直徑、長度，鍵槽的長度、寬度、深度進行測量；能根據(jù)傳動軸的結(jié)構特點選擇正確的視圖表達方案；能正確使用測量工具對齒輪和齒輪軸的齒頂圓直徑、齒根圓直徑、寬度、深度等尺寸進行準確的測量；能正確繪制齒輪和齒輪軸的基本視圖；能正確標注零件尺寸；能根據(jù)零件的工作特點，正確表達技術要求[2-4]。

（5）學習互換性、極限與配合的相關知識。

具體包括：能準確敘述孔和軸的概念；能正確區(qū)分公稱尺寸、極限尺寸、尺寸偏差、公差的概念；能正確計算極限尺寸和尺寸公差； 能準確區(qū)分不同的配合類型及計算配合公差。

（6）測繪標準件（螺栓、螺母等），并會查閱《機械設計手冊》。

具體包括： 正確使用測量工具對螺栓和螺母進行準確的測量；正確查閱相關手冊并進行校對；正確標注零件尺寸；根據(jù)零件的工作特點，表達技術要求。

（7）繪制減速器裝配圖，裝配二級齒輪減速器。

具體包括：能正確描述裝配的內(nèi)容；能根據(jù)減速器的裝配關系，選擇正確的表達方案；能根據(jù)減速器的裝配關系，繪制部件的裝配圖；能準確標注出主要的規(guī)格尺寸、安裝尺寸、裝配尺寸以及外形尺寸等。

學生在一體化學習的過程中，通過上面七大類學習任務來達到掌握專業(yè)知識和提升職業(yè)技能的目的。

3.2 以企業(yè)實踐工作過程為主線，著重提高綜合專業(yè)技能水平

以當今社會需求為背景，以社會所需求的職業(yè)崗位能力的培養(yǎng)為主線，以實際應用的項目為載體，以零件測繪的工作過程為導向，與行業(yè)和企業(yè)合作，進行全面的課程改革與典型學習任務的設計，注重學生專業(yè)技能水平的培養(yǎng)，主要采用“教、學、做、評”全方位一體化的教學和評價模式，從“理論知識”向“專業(yè)技能”轉(zhuǎn)變，充分體現(xiàn)職業(yè)需求性、社會實踐性的要求。通過學習與實訓，學生能獨立完成簡單零件的測繪和圖紙繪制工作。

3.3 以公差配合與技術測量的等技術要求的綜合學習為主線

繪制和識讀機械零部件圖紙的技能是現(xiàn)代工程技術人員所必備的專業(yè)技能，產(chǎn)品的設計、安裝、制造、維修等，都要求技術人員能夠?qū)φ諜C械產(chǎn)品圖樣進行相關項目的測量與檢驗，公差配合與技術測量的知識和產(chǎn)品的設計是密不可分。在該課程的教學中，有機地將這兩部分知識融為一體，學生通過完成七大類學習任務，鞏固專業(yè)的理論知識，掌握零件圖樣的繪制和圖樣技術要求方面的設計知識，使專業(yè)理論知識與技能得到提升[5-7]。

4 課程改革的教學實施成果

4.1 學生進一步明確測繪目的，提升綜合應用專業(yè)知識的能力

《機械零部件測繪》課程的學習目標就是掌握二級齒輪減速器各主要零部件的工作原理，會正確選用零部件產(chǎn)品圖樣的表達方法，為學生以后能在工作崗位上從事相關的技術測繪工作奠定扎實的專業(yè)基礎。測繪技能無論是對企業(yè)開發(fā)新產(chǎn)品還是推廣新技術，交流技術經(jīng)驗，改造和維修現(xiàn)有設備都具有重要的現(xiàn)實意義。這是目前的工程技術人員必須掌握的一項基本綜合技能。由于學生是在學習機械制圖的基礎上完成這門課程的學習，還沒有測繪的概念，因此要求教師認真講解測繪課程的學習目標及其重要性[8]。使學生從思想上進一步認識到完成《機械零部件測繪》課程的學習，需要綜合的專業(yè)知識基礎，不僅為以后專業(yè)課的學習打下扎實基礎，而且和自己以后所從事的相關技術工作密切聯(lián)系。從而使學生端正學習的態(tài)度，調(diào)動學習《機械零部件測繪》課程的積極性，同時能提高學生學習其他相關專業(yè)基礎知識的積極性，充分挖掘出學生學習潛力。從根本上保證了該測繪課程學習任務的順利完成。

4.2 學生會正確使用測量工具及讀數(shù)方法，保證尺寸精度在誤差范圍

測繪工程圖樣是我們產(chǎn)品設計、制造、安裝、檢驗、維修的重要依據(jù)，在《機械零部件測繪》課程中，學生動手拆裝減速器、測量減速器零部件時，需要使用到常用的測量工具（游標卡尺、鋼直尺、牙規(guī)、角度尺、螺旋測微器等）測量零部件的外形結(jié)構尺寸和基準尺寸、零部件間的定位尺寸等。學生在學習測繪課程之前，從未使用過這些工量具，教師在教學過程中必須結(jié)合實物，講解常用測量工具的使用方法、讀數(shù)方法[9]。學生會正確使用測量工具及讀數(shù)方法，保證尺寸精度在誤差范圍。

對學生而言，通過零部件測繪實踐，是對制圖課程學習的綜合運用和全面訓練，也是在實踐中培養(yǎng)動手能力和理論聯(lián)系實際的有效方法。

通過學習測量的基本知識，我們能否會用常用的測量工具對減速器的傳動軸系零件進行準確的測量，繪制出準確的圖樣。

4.3 學生學習掌握正確的測繪步驟與方法，確保零件圖樣的正確表達

通常學生拿到一個實物零件，由于繪圖心切，會直接測量，必須告訴學生這是錯誤的測繪方法和步驟。正確的測繪方法和步驟，是先根據(jù)零件特點，繪制其草圖，然后再去測量尺寸，把尺寸標注在草圖上；完成草圖及測量尺寸后，才開始著手畫零件圖。

首先，對于零件而言，如果測量對象為非標準件，其外形結(jié)構尺寸需要通過測量工具直接或間接測量出來，并標注在草圖上；如果是標注件，可測出主要規(guī)格尺寸，其他尺寸可以查《機械設計手冊》得到，在這個過程中，教會學生查閱設計手冊，獲得相關的參數(shù)。

其次是畫零件圖，表達方案選好以后，根據(jù)圖紙幅面，零件的尺寸，選擇繪圖比例，確定每個視圖的定位基準線的位置，然后逐個畫出零件的圖形。零件圖完成后從結(jié)構、工藝、制圖標準等幾個方面來進行詳細審查，以便及時的修正。正確的測繪方法可以有力地保證產(chǎn)品圖樣的質(zhì)量。

4.4 教師提升專業(yè)技術水平和綜合教學能力

教師在課程教學中起主導作用，引導學生進行相關專業(yè)基礎知識的鞏固學習，以及測繪技能的培養(yǎng)[10]。教師要以學生為主體，這對教師的專業(yè)水平和綜合教學能力提出了更高的要求。在教學過程中，要求教師結(jié)合減速器零部件實物，詳細講解減速器的工作原理、分類、用途、減速器的潤滑、密封等知識，二級齒輪減速器的裝配關系，傳動系統(tǒng)和結(jié)構特點等。有利于學生把減速器這個整體有機地聯(lián)系起來，整體認知減速器的工作原理和實際應用。教師如果沒有過硬的專業(yè)知識和較高的綜合教學能力，不能從總體上把握知識的重點和難點，沒有辦法讓學生較好的掌握相關的專業(yè)知識。通過《機械零部件測繪》課程的教學，可以使教師的專業(yè)技術水平和綜合教學能力得到進一步提高。例如，教師在講解減速器的拆卸的時候，必須熟悉減速器零部件拆卸時的注意事項，了解常用的拆卸工具及其使用方法，這對教師的鉗工基礎提出了較高的要求。

教師在講解減速器的分類及工作原理時，能根據(jù)生產(chǎn)實際的應用，列出常見的減速器的分類方法[11]。這些內(nèi)容是《機械設計基礎》課程中的相關內(nèi)容。要求教師在課程中都必須有必要詳細講解，同時必須結(jié)合《機械制造工藝基礎》《金屬工藝學》等這些相關理論課程聯(lián)系起來講解，使學生對所涉及的相關專業(yè)知識能較全面地掌握。

4.5 提升教師課程資源建設能力

《機械零部件測繪》課程的教學主要是圍繞測繪減速器來進行，同時穿插了互換性和公差配合的知識，經(jīng)過該課程的學習，要求學生都能獨立完成簡單零件的測繪工作[12]。該課程在之前的教學過程中，所選用的教材主要包括《零部件測繪實訓教程》（高等教育出版社第二版）《極限配合與技術測量基礎》（中國勞動社會保障出版社第四版）《極限配合與技術測量基礎習題冊》3 本教材。為了更好地實施教學，根據(jù)教學的要求，編寫一本和實際教學緊密貼合的教材《機械零部件測繪》，同時完成相關課程資源的建設，主要包括以下幾點。

（1）修訂完善《機械零部件測繪》校本教材一本。

（2）編寫《機械零部件測繪》課程標準一份。

（3）編寫《機械零部件測繪》授課計劃一份。

（4）編寫學習任務工作頁一套。

（5）制作完整的教學PPT 一套。

（6）制作微課視頻一套。

（7）完成課程試題庫一套。

5 結(jié)語

學生們從減速器拆卸開始，整個教學過程以學生為主體，教師負責任務分配，組織課堂，綜合講解相關知識和點評。學生們在學習過程中，認識了多種零部件的結(jié)構設計的特點，然后經(jīng)過測量實物，掌握了測量工具的準確使用和日常維護； 手工繪制出草圖，掌握了機械制圖里的手工繪圖要求；教師在教學過程中，結(jié)合計算機繪制出了零件工程圖和三維實體圖。同時，在學習過程中，學生綜合運用機械設計基礎、機械制造基礎的知識和繪圖技能，完成傳動裝置的測繪與分析。通過這一過程全面認識一個機械產(chǎn)品所涉及的結(jié)構、強度、制造、裝配以及表達等方面的專業(yè)知識，培養(yǎng)學生的綜合分析和實際解決工程問題的能力，培養(yǎng)團隊協(xié)作精神。該課程的教學實踐研究，更好地實現(xiàn)了職業(yè)院校專業(yè)基礎課程體系的教學優(yōu)勢。