機械行業(yè)先進測量技術(shù)在機械制造教學(xué)中的應(yīng)用

趙洋

摘要：近年來，我國機械制造一直在向著智能化、自動化、技術(shù)化、數(shù)字化的方向飛速發(fā)展，而機械制造工作的核心技術(shù)——測量技術(shù)隨之變得越來越先進。因為測量技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用越發(fā)的深入、廣泛，并且新技術(shù)的更新?lián)Q代也日益頻繁，所以人們對其重視程度也逐漸提升，而對于機械制造專業(yè)的學(xué)生來說，掌握先進的測量技術(shù)已成為了其重要的基本素質(zhì)之一。本文將結(jié)合個人實踐對機械行業(yè)先進測量技術(shù)在機械制造教學(xué)中的應(yīng)用進行探究，以期能對機械制造教學(xué)的進步有所幫助。

Abstract： In recent years， China's mechanical manufacturing has been toward the intelligent， automatic， technical， digital direction of rapid development， and the core technology of mechanical manufacturing work - measurement technology has become more and more advanced. As the application of measurement technology in mechanical manufacturing is more and more in-depth and extensive， and new technologies are updated more and more frequently， people pay more attention to it， and for students majoring in mechanical manufacturing， mastering advanced measurement technology has become one of their important basic qualities. In this paper， the application of advanced measurement technology in mechanical manufacturing teaching will be explored in combination with personal practice in order to help the progress of mechanical manufacturing teaching.

關(guān)鍵詞：機械行業(yè);測量技術(shù);機械制造教學(xué);應(yīng)用探究

Key words： machinery industry;measurement technology;machinery manufacturing teaching;application to explore

中圖分類號：TG806? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2020）23-0234-02

0? 引言

先進測量技術(shù)在機械行業(yè)中的應(yīng)用，不僅推動了機械制造中各種尺度參數(shù)的規(guī)范，也使得機械制造生產(chǎn)效率更加高效。隨著我國發(fā)展的步伐越來越快，各行各業(yè)中機械的應(yīng)用需求也在相應(yīng)的不斷變大，機械制造工作隨之也向著現(xiàn)代化的發(fā)展不斷接近，在這種形勢下，社會對測量技術(shù)的先進性要求也越來越高。但是就面前的發(fā)展來看，我國的測量技術(shù)尚未達到先進國家的技術(shù)水準，還有很大的可提升空間。基于此，讓機械制造行業(yè)的學(xué)生對我國先進測量技術(shù)的現(xiàn)狀有所了解，并能熟練掌握各項測量技術(shù)，對他們未來的職業(yè)發(fā)展意義重大。

1? 測量技術(shù)的概念及意義

測量技術(shù)包括傳感、測量以及儀器這三部分。在機械制造行業(yè)中測量技術(shù)主要是用來獲取并處理各種幾何量，測量利用的主要是各種物理原理，而傳感則是化學(xué)和物理兩種技術(shù)的結(jié)合，儀器則傳感和測量兩者聯(lián)系起來，在兩者之間建立起一座橋梁。測量技術(shù)在機械制造中主要用來測量角度、長度、形狀、距離、產(chǎn)品質(zhì)量以及生產(chǎn)工藝之中的各項參數(shù)，并且各種不同的參數(shù)測量都有相應(yīng)的精確度要求，因此需要用的測量技術(shù)也不盡相同。

測量技術(shù)的發(fā)展水平是衡量一個國家工業(yè)制造水平的重要指標。測量技術(shù)不僅在工業(yè)制造方面有著重要的意義，它還對人們認知和改造世界有著重大影響，隨著測量技術(shù)的不斷發(fā)展，我們對世界的觀測和認知方式也在不斷改變。與此同時，社會的信息化程度越來越高，傳感技術(shù)也因此越來越先進，測量技術(shù)在機械制造和生產(chǎn)生活中的應(yīng)用范圍就更加的廣泛。

2? 測量技術(shù)的主要測量方式

2.1 納米測量技術(shù)

機械制造生產(chǎn)對精確度的要求越來越高也促進了在線測量技術(shù)的發(fā)展，測量技術(shù)的精度也完成了從微米時代邁進納米時代的轉(zhuǎn)變。并且由于這一轉(zhuǎn)變，非接觸式掃描測量、視頻測量等新型測量方式也走進了人們的視野，促進了質(zhì)檢工作從被動向主動的轉(zhuǎn)變，與此同時，各種誤差補償軟件的開發(fā)也使得測量精度變得更加精確。納米測量技術(shù)主要是利用雙頻激發(fā)光波技術(shù)，測量儀器利用雙頻激發(fā)光波干涉條紋細分工作，從而將超高精確度測量變?yōu)榱丝赡堋?/p>

2.2 石英傳感器測量技術(shù)

最新的適應(yīng)傳感器測量技術(shù)利用的是壓電扭轉(zhuǎn)效應(yīng)這一原理，因此無定心鉆削轉(zhuǎn)矩測量和單體轉(zhuǎn)矩測量得以實現(xiàn)，在機械制造對試件進行任意鉆孔操作時，工作人員便可以利用這一測量技術(shù)，在測量中心不固定的情況下實現(xiàn)參數(shù)的測量，大大提升了測量操作中的便捷性，從而使得測量技術(shù)的應(yīng)用單位變得更加廣泛。根據(jù)最新研究成果，科學(xué)技術(shù)人員們已經(jīng)根據(jù)石英傳感器測量技術(shù)開發(fā)出了三向磨削測力儀、電式三向車削測力儀以及壓電生物測力平臺等高精尖設(shè)備，這些高精尖測量設(shè)備開始在復(fù)雜制造工作中發(fā)揮著越來越重要的作用。

2.3 激光測量技術(shù)

這種測量技術(shù)主要是在我國自主開發(fā)的正交偏振開發(fā)儀器中使用，并且在此基礎(chǔ)上，我國開發(fā)人員又研究出了一系列的測量設(shè)備，比如當前使用范圍極其廣闊的激光去納米測量尺，這些新研究出來的儀器不僅測量操作更加簡單，其精確度也更進一步，對于我國的機械制造中的測量量程以及線性度測量精準度的提升都起到了不可忽視的作用。

2.4 空間現(xiàn)場測量及校準技術(shù)

當前測量技術(shù)的最前沿已經(jīng)開發(fā)出了精準度極高的現(xiàn)場空間尺寸測量及檢驗技術(shù)，對于我國的機械制造來說無疑帶來了巨大的幫助。這種測量技術(shù)的特點是利用了滑塊平移的放大結(jié)構(gòu)以及互易性回歸的非線性校準來實現(xiàn)精準測量，極大地削弱了非線性誤差所帶來的影響，與此同時，這種技術(shù)借助測量設(shè)備的靶標幾何結(jié)構(gòu)、基準尺寸以及不同位置測量的量值傳遞結(jié)論實現(xiàn)更精確的測量，對于測量系統(tǒng)和傳感器的精確度提升有極大的推進作用，使得大空間機械制造的現(xiàn)場測量和校準不再是一個令人頭疼不已的難題。

2.5 大型超精密儀器技術(shù)

大型超精密儀器技術(shù)在我國主要是用來測量液體和氣體以及固體和氣體兩相復(fù)合的回轉(zhuǎn)面勻量、大范圍回轉(zhuǎn)潤滑面的勻壓和復(fù)合節(jié)流，有效促進了回轉(zhuǎn)設(shè)備測量精度的提升以及轉(zhuǎn)動的穩(wěn)定性和剛度。另外，以兩項復(fù)合回轉(zhuǎn)理論作為基礎(chǔ)，科研人員研究出了直線運動的基準裝置，從而提升了直線運動的承載力、穩(wěn)定性以及精準度。與此同時，二次共焦、差動共焦以及復(fù)色共焦掃描技術(shù)也開始大范圍的應(yīng)用，因此研究人員能夠研究出精度更高的掃描裝置和顯微鏡，將測量的分辨率向上提升了一個檔次，從此我國在超精密測量技術(shù)方面開始走在了國際前列。

3? 測量技術(shù)在機械制造業(yè)的發(fā)展趨勢

根據(jù)現(xiàn)在的發(fā)展趨勢來看，測量技術(shù)將在機械制造業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。我國現(xiàn)在致力于測量技術(shù)的開發(fā)，并因此為契機研究出了很多高精尖設(shè)備和技術(shù)，對機械制造生產(chǎn)效率的提升做出了很大的貢獻。以后測量技術(shù)將會逐步在以下幾個方面展開更深層次的開發(fā)和應(yīng)用：

①在基本計量理論方面將更加細致化，比如測量理論、基礎(chǔ)計量標準等方面將會有更加深入的研究。②在測量信息傳輸方面會有更加先進的傳輸方式，全面信息化將逐步取代傳統(tǒng)的信息傳輸方式。③更加先進、精確的測量儀器。未來的測量儀器將會在便捷性、抗干擾能力、高效、穩(wěn)定和測量速度方面表現(xiàn)更加出色。

4? 測量技術(shù)在機械制造教學(xué)中的應(yīng)用策略

4.1 整合相關(guān)知識，開展項目教學(xué)

由于測量技術(shù)涉及的知識點和概念較多，且有很多的技能操作知識存在重疊現(xiàn)象，教師應(yīng)當對本課程內(nèi)容進行整合，不再將重疊的內(nèi)容重復(fù)講授，提升課堂時間利用效率。在此基礎(chǔ)上，利用項目教學(xué)法刺激學(xué)生的求知欲望，讓他們學(xué)會自主探究，以此為他們?nèi)蘸蟮膶W(xué)習(xí)和工作打好基礎(chǔ)。項目選擇的好壞是項目教學(xué)實施成功與否的重要因素，教師在選擇項目的時候一定要和測量技術(shù)教材密切聯(lián)系，讓學(xué)生能在項目探究中充分利用自己所學(xué)過的測量技術(shù)相關(guān)知識。另一方面，利用項目教學(xué)法的靈活性，充分開發(fā)學(xué)生的想象力和動手能力，提升他們的職業(yè)素養(yǎng)，讓學(xué)生們以教師提出的項目為基礎(chǔ)，提出并設(shè)計與之相關(guān)的項目，在驗證了可行性之后，教師可帶領(lǐng)學(xué)生們共同探究學(xué)生提出的項目，以此鍛煉他們的創(chuàng)新能力和綜合探究能力。

4.2 理順教學(xué)內(nèi)容，彰顯核心重點

測量技術(shù)作為重要的基礎(chǔ)技術(shù)內(nèi)容，具備應(yīng)用范圍廣、知識點多的特點，要想讓教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)課時之間的關(guān)系更加協(xié)調(diào)，必須要突出核心內(nèi)容，才能讓學(xué)生取得更好的學(xué)習(xí)效果。因此，教師在教學(xué)的過程中要讓學(xué)生對課程學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方式有清楚的認識，之后以精度設(shè)計為核心，以檢測誤差為輔助手段，在國家標準的基礎(chǔ)上，利用測量技術(shù)應(yīng)用實例開展教學(xué)，逐步分析、層層遞進，為他們構(gòu)建出完善的測量技術(shù)知識體系。在這一過程中，教師應(yīng)當注意重點內(nèi)容的滲透和核心概念的提煉，利用互換性教學(xué)理念，讓學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)完之后具備基本的測量技能專業(yè)素養(yǎng)。

4.3 注重實驗指導(dǎo)，創(chuàng)設(shè)實踐環(huán)節(jié)

實驗教學(xué)是機械制造中的重要教學(xué)板塊，對于提升學(xué)生的實踐能力有著重要的作用，對于測量技術(shù)的教學(xué)來說就更是如此，在讓學(xué)生對測量技術(shù)理論有良好的掌握之后，要讓他們在實踐中練習(xí)這些知識，在實踐中深化對理論知識的認知，并總結(jié)歸納完善才算真正地掌握了測量技術(shù)?；诖耍處熆梢愿鶕?jù)學(xué)生能力水平的發(fā)展，科學(xué)安排實驗內(nèi)容，依次提升實驗難度，按照基礎(chǔ)性實驗、綜合性實驗以及難度最高的自主探究性實驗安排教學(xué)。在具體的實驗教學(xué)中，教師應(yīng)當靈活應(yīng)用教學(xué)手段，在生本理念的指導(dǎo)下讓學(xué)生成為課堂的主體，教師則作為引導(dǎo)學(xué)生完成實驗、在實驗中負責(zé)答疑解惑的引導(dǎo)者出現(xiàn)。在正式做測量實驗之前，要讓學(xué)生用心預(yù)習(xí)測量實驗，之后在試驗中他們才能選擇正確的測量儀器、確定可行性強的試驗方案。當學(xué)生們在實驗中遇到無法自己解決的問題時，教師要在一旁針對問題的關(guān)鍵對學(xué)生進行點撥和引導(dǎo)，讓他們根據(jù)教師的意見思考后自己想出解決辦法，從而獲得能力上的提升。

4.4 完善評價體系，轉(zhuǎn)變校園風(fēng)氣

當前測量技術(shù)課程的評價方式不夠完善，好多學(xué)校還是按照傳統(tǒng)的期末考試成績評價學(xué)生，只要學(xué)生在最后的期末開始中卷面成績合格即可。在這種評價體系中，學(xué)生的積極性很低，學(xué)生們只需在期末考試之前突擊背誦下老師劃定的重點知識點基本都能順利通過考試，因此在日常的上課期間學(xué)習(xí)態(tài)度不認真，也不會有意識地配合教師展開互動，忽略了平時的學(xué)習(xí)。基于此，教師應(yīng)當在平時注重對學(xué)生的考核測驗，并將平時的課堂測驗成績和期末考試成績相關(guān)聯(lián)。除此之外，實踐性活動的表現(xiàn)也應(yīng)當列入期末考試成績之內(nèi)，畢竟中職是以培養(yǎng)實踐能力強的節(jié)能型人才為主要教學(xué)目標。利用這種平時成績+實踐表現(xiàn)成績+期末考試卷面成績?yōu)橐惑w的評價體系，能有效改善學(xué)生們對于測量技術(shù)的學(xué)習(xí)態(tài)度，讓他們在平時也能夠以嚴謹認真的態(tài)度學(xué)習(xí)，真正意義上改變不良的校園學(xué)習(xí)風(fēng)氣。

5? 結(jié)束語

作為機械制造中發(fā)揮著重要作用的內(nèi)容，測量技術(shù)的地位不可小覷。因此，教師在教學(xué)的過程中一定要讓學(xué)生對當今應(yīng)用的先進測量技術(shù)有系統(tǒng)、清晰的了解，并在此基礎(chǔ)上強化他們的實踐能力，提升他們的測量技能水平，為他們以后從事機械制造行業(yè)相關(guān)工作打下堅實的專業(yè)素養(yǎng)基礎(chǔ)，讓他們能在職業(yè)發(fā)展生涯中有更多的選擇。

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