互换性原理与测量技术 [互换性原理与测量教学改革研究]

互换性原理与测量教学改革研究

关键词：应用型人才；
互换性；
教学改革；
实践能力 培养高层次的技术应用型人才、创新型人才是目前我校 人才培养的主要模式，也是本课程教学改革的指导思想， 《互换性原理与测量》是机械类、机电类、仪器仪表类、材 料成型等专业必修的一门实践性很强的专业技术基础课。其 主要任务是使学生掌握公差与配合相关基本理论、了解标准 化的生产思想、掌握精度测量的基本方法；
能够看懂图纸中 技术要求并对给定的零件进行精度设计。本课程的知识与贯 穿于机械产品的设计、生产、使用、维修整个生命周期，是 学生学习后继专业课程的基础，是联系设计类课程和工艺类 课程的纽带，更是学生毕业后从事专业技术工作的基础。我 校围绕应用型人才培养这一目标对该课程进行了一系列教 学改革。

1传统教学中存在的问题 互换性原理与测量作为机械专业的一门专业技术基础课，该课程开设在大一下学期，学习本课程之前学生只学过 《机械制图》《机械工程材料》两门专业课，因此学生专业 知识薄弱，对机械专业术语接触相对较少，对教材中提到的 很多概念、术语似懂非懂立理解不够深刻；
另外，该课程符 号多，概念多，传统填鸭式教学模式下，学生学习兴趣不高， 积极主动性及自主学习能力较差，导致学生对知识的掌握不 够牢固。在教学内容上，传统教学重点讲解基本理论知识包 括尺寸的公差、几何公差、粗糙度、尺寸链等内容，对于具 体零件的精度设计及检测往往讲的很少甚至不讲，这将导致 学生在后期的机械设计课程设计、机床夹具课程设计、毕业 设计中零件精度设计时对互换性原理与测量知识的运用能 力明显较弱，甚至无法将所学知识进行熟练运用。本课程总 学时一般为32学时，实验教学环节仅有4学时，设置尺寸的 测量、几何公差及粗糙度检测两个实验环节，由于学时有限， 学生对实验器材的结构原理，操作方法，数据处理等都不够 熟悉，实验课上学生就像走马观花，看实验老师演示完后自 己对实验仪器、操作方法、理论与实验的联系仍然糊里糊涂， 对实验的内容稍作修改，让学生自己完成都很困难。因此学 生的实践动手能力不够，难以适应以后的工作需求。传统的 对课程的考核往往采取期末考试定成绩的方式，这种方式下 考试内容多重理论轻应用，学生为了取得高分通常是死记硬 背，忽略了对知识的应用。且因考试设置在期末，对于试卷 中反馈的问题教师往往也不能及时对学生进行辅导及纠正。可见这种考核模式不利于应用型人才的培养。上述教学中存 在的问题明显不符合我校应用型人才培养模式，因此如何提 高学生对知识的运用能力、提高学生的实践动手能力、提高 学生的学习兴趣是本次教学改革的重点。

2教学改革的措施 针对以上问题，我院从教学内容、教学手段、教学评价 体系等多方面入手积极进行教学改革，探索出了一套适合我 校学生的教学模式。

2.1教学内容以工作需求为导向 为适应人才培养目标，提高学生对知识的运用能力，在 教学内容设计上充分考虑学生以后工作需要精选教学内容， 将其划分为三个模块：模块一：基本理论知识，包括尺寸的 公差及检测、几何公差与检测、表面粗糙度及其检测。模块 二：典型零件精度设计与精度检测，内容包括齿轮、螺纹、 轴承、键连接等零件的精度设计方法与精度检测方法。模块 三：机械零件测绘与精度设计综合实训，该环节需学生综合 运用所学机械制图及互换性原理与测量的知识对给定零件 进行测绘及精度设计。在学时分配上，模块一：16学时，模 块二：8学时，模块三：8学时。实验环节不再占据理论课时， 实行开发性实验管理。通过教学内容的调整，有效改善了学 生对知识理解不深刻，对知识运用能力差的问题。

2.2产品零件进课堂，理论实践一体化教学 针对上述提到的学生对教材中的概念术语似懂非懂的问题，我校在教学改革中充分利用现有教具模型、并从工厂 搜集一些机械零件，包括齿轮，轴承，轴，箱体，端盖，螺 纹，减速器，齿轮油泵等，上课时将零件带到课堂，并在讲 解理论过程中及时与这些实物结合进行举例，将理论与实践 有效结合，提高学生学习兴趣的同时加深学生对知识的理解 程度。例如，讲解“孔和轴”的概念时，先给出基本概念并 作出解释，后可以将轴承、齿轮、带轮等模型让学生观察， 将“孔”的概念与轴承内圈、齿轮孔、带轮孔、键槽等实物 结合起来，将“轴”的概念与轴承外圈、传动轴、键等实物 结合起来。这样使得概念不再空洞，难以理解。学生既掌握 了基本知识，又对典型的零件结构多了一份认识，很好地解 决了学生对知识理解不深刻的问题。

2.3强调学生的主体地位，充分调动学生的学习积极性 在课堂上只有让学生的思想充分活跃起来，才能最大限 度地发挥学生的主观能动性。针对不同的教学模块采取不同 教学方法，包括启发式教学，任务驱动式教学、案例式教学、 小组讨论方式教学。例如，讲解尺寸公差的选用，几何公差 的选用，粗糙度的选用等章节时可采取小组讨论式教学方式。

教师先给学生介绍选用公差的基本原则，并举例说明，之后 可将学生进行分组，每个小组分一个零件，让同学针对具体 零件进行讨论，要求明确零件的结构、工作原理、材料等常 识，后讨论如何选用尺寸公差、几何公差及粗糙度。并规定 每一小组推荐一名代表对讨论结果进行阐述。最后由老师点评、总结。在这个过程中，学生真正参与了，对理论知识的 理解及运用都是一个很好的提升。

2.4建立开放式教学体系，让学生在学中做、做中学 为提高学生实践动手能力，我校对公差与测量实验室进 行了充分的开发利用，并实现开放式管理，开发了十几项开 放性实验，实验清单中既包括孔的尺寸测量、轴的尺寸测量、 各种几何公差的测量，表面粗糙度的测量等基本的测量项目， 也包括综合性测量项目，对于给定的零件按照图纸要求检测 其尺寸、几何公差、粗糙度，并作出合格性判断。实验清单 中的所有项目与理论课紧密结合，例如，理论课讲完尺寸公 差与检测，学生课后可到实验室学习该部分相关的实验项目， 在理论课讲到典型零件的精度设计及精度测量时，学生课后 可到实验室学习综合性实验测量项目。实验教学不仅要完成 使用仪器的训练，而且要培养学生分析处理实际问题的能力、 学到有关量仪工作原理和读数原理方面的知识，养成严谨的 科学态度，要全面完成这些任务实验应该：（1）要有真实 性；
（2）要有代表性；
（3）要利用实验机会联系实际，使 学生掌握仪器的工作原理和读数原理。每一实验操作前要求 学生参考实验指导书，自己学习相关实验设备名称、结构、 原理、使用注意事项、实验操作步骤、方法，进入实验室后 先对学生前期准备知识进行考核，考核通过后才能进行相应 的实验操作，操作过程中遇到问题由实验老师及时给予指导， 实验完成后，要求提交实验报告的内容中需要有本次实验的详细记录，包括实验设备、实验步骤、零件图并在图中标注 所测量的尺寸公差、几何公差、粗糙度等项目。开放性实验 室的建立，改变了以往老师演示学生观察的实验课模式，学 生的实践动手能力也得到了很好的提高。

2.5综合实训强化教学效果 在课程最后一个模块设置机械零件精度设计与综合实 训环节，要求学生对给定的具体零件分析其工作原理，使用 要求，对零件进行测绘并对关键位置进行精度设计，最终以 零件的三视图并标注尺寸公差、几何公差、表面粗糙度及热 处理方式等具体技术要求的形式提交大作业，这一过程将所 学理论知识与实践紧密结合，并将机械制图、互换性、机械 工程材料的知识有效结合在一起，让学生体会到各门课程之 间不是孤立的。该环节的实施让学生对知识的综合运用能力 进行了有效的锻炼，在后期的课程设计及毕业设计中对本课 程知识的运用能力有了明显提升。

2.6建立合理的教学评价体系 在本次教改过程中，打破过去单一的考核模式，建立多 元化考核方式，实行理论与实践双向考核，理论考核又分为 阶段性考核、课堂现场考核、期末考核等方式。实践考核包 括开放性实验动手能力考核，综合实训考核等。每次考核内 容教师都要严格把关，对考核中发现的问题，也可以在后期 的教学中给予及时的指导及训练。在理论与实践的双重考核 下，改变了以往应试教育的弊端，让学生更加重视实践动手能力训练。

3结论 互换性原理与测量作为一门重要的技术基础课程，在教 改中有效地提高了学生对知识的运用能力、培养了学生的实 践动手能力、提高了学生的学习积极性，让学生在以后的工 作中能够熟练运用所学知识，符合应用型人才培养的目标， 另外在教学改革过程中，也存在一定问题，后期改革的方向 如下：3.1师资队伍建设问题由于教师多年在高校承担理论 教学工作与实践生产存在明显脱节，随着社会的进步，生产 的发展，教师所教授的理论与实践紧密结合就需要教师了解 生产发展前沿，在以后的教改中，应注重教师队伍的培养， 利用假期让教师多参加生产实践。3.2教材建设问题针对教 学内容的调整，传统的教材不再符合教学要求，因此编写适 合我校学生使用的理论与实践结合的教材迫在眉睫。

4致谢 能够取得以上教学改革的成效，是我们机械基础教学团 队各位老师共同努力的结果，在此对在教改中付出辛苦汗水 的各位同事表示感谢。

参考文献：
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