幾何精度實驗的教學改革

【摘 要】幾何精度課程是機械類專業的一門重要的專業基礎課，實驗課是學習的重要環節。但目前幾何精度實驗課存在的課時少、實驗項目多、學生主動性不夠等問題，作者根據教學經驗提出了一些解決問題、改進實驗效果的方法。在實踐中取得了較好的教學效果，增加了學生的動手時間，提高了學生的積極主動性，能夠更加充分地利用實驗室資源，同時也規范了教師的教學工作。

【關鍵詞】幾何精度 公差實驗 教學改革

一、引言

目前，機械類人才在社會上比較稀缺，原因之一是高校畢業生的實踐經驗少，動手能力較差，致使很多工作不能勝任。所以，必須加強在校學生的實驗和實習環節，以提高學生的綜合能力，滿足社會需要。幾何精度課程是從機械類基礎課過渡到專業課的橋梁，是聯系機械設計課與機械制造工藝課程的紐帶。貫穿于機械設計、加工、檢測和裝配等幾乎整個機械生產過程。而幾何精度實驗是理論教學的重要組成部分，是加深理解公差意義的主要途徑。

二、目前，幾何精度實驗教學中存在的問題

幾何精度課程內容包括尺寸精度、形位精度、表面粗糙度和齒輪、螺紋等典型零件的精度等內容，而每一項內容又都包括不同的公差項目，且各自的測量方法和儀器又各不相同，公差項目繁多。在有限的實驗課時內，只能精簡、合并實驗，大大影響了學生的實踐環節的學習效果。

幾何精度是機械類專業的專業基礎課，在培養計劃中一般是接觸的第一門專業性強的課程，難度較大，學生需要接受的時間比較長。尤其是在實驗課上，需要講解、交代的內容很多，學生實際動手的時間較少，而且學生沒有思考時間，只是按照老師的指示操作儀器、記錄數據，沒有積極能動性，根本達不到實驗的目的。

三、實驗教學改革措施

1.多媒體教學

目前，多媒體在幾何精度的課堂教學中的應用已經非常普遍，節省了大量的課堂畫圖的時間，同時，也加大了課堂的信息量。但是，在幾何精度實驗教學中應用的比較少，使實驗時間非常緊張。因此，在有限的講解時間內，只能重點講解實驗方法、儀器和實驗步驟，甚至只講解儀器的使用和數據的讀取，而不講測量方法原理。使得學生在按照老師說的內容做完實驗后，仍然不能對公差有一個較為透徹的理解，對測量方法和手段也沒有一個系統而完整的認識。同時，也不能培養學生的獨立思考能力和創造性。而如果將實驗內容納入多媒體教學，在使得講解更加清楚的同時，大大節省講解時間，增加學生的動手時間。另外，也大大降低了老師的工作量，而且也避免了每次講解可能出現的漏講、重復等現象。

至于多媒體課件，可以由教研小組自行拍攝、制作包括實驗原理、實驗方法、實驗儀器、實驗步驟和數據處理的課件，以滿足具體的教學需要，也可以購買一些比較成熟的多媒體光盤或CAI課件等。目前的市場上的課件除了常規性內容外，還配有多種先進的測量儀器和檢測方法錄像，如三坐標機自動測量等，能夠大大拓寬學生的視野，具有很好的教學效果。

2.充分利用網絡

如果把多媒體課件、實驗指導書、實驗報告和自測題掛在網上供學生下載學習，就可以大大方便學生課前預習、課后驗證和復習。而且在規定答疑時間內，學生可以通過qq、email等網絡工具向老師請教問題。提高課堂效率，利于鞏固知識。

3.開設開放式實驗，確保儀器數量

以往的實驗課，學生只能在有限的時間內按照老師規定的實驗步驟分組進行儀器操作。這樣，雖然能夠使學生較為快捷的完成實驗，獲得相關的基礎知識，并獲得有關內容的感性認識，達到大綱的要求。但不能排除有些學生“魚目混珠”，自己不動手。要保證每個學生都自己動手，首先，要確保實驗儀器的數量。通過購買新式儀器，維修、改造舊儀器，確保“單人、單機、單工件”。另外，要開放實驗室，以滿足有些有興趣的學生需要，讓他們在正常實驗課外，利用課余時間來做實驗，發揮學生的主動性，提高學生實驗技能，并大大提高實驗室利用率。

4.測量項目多樣化，開設設計性、綜合性實驗

幾何精度公差項目繁多，且各自的測量方法和儀器又各不相同。但是目前，我校的公差實驗課只有4個課時，只能開設一些具有代表性的實驗項目，這遠遠不能滿足將來學生的工作需要。結合多媒體教學、網絡化教學和開放實驗室等措施，可有效延長學生實驗時間，這樣除了規定必做實驗外，可以提供多樣化的實驗項目和儀器供學生選做。另外，給學生提供條件進行設計性、綜合性的實驗。例如，采用啟發式、引導式教學，向學生指出分析問題、解決問題的思路和方法，提供必要的實驗資料、不同的測量工件并附有標注著幾何精度的圖紙，由學生自己或師生討論，確定要測量的公差項目、測量方法、測量儀器及測量步驟，并由學生獨立測量，最后通過數據處理，判斷零件加工的合格性。由于在整個過程中，學生都是實驗的主體，可充分調動學生的積極創造性，并將課堂知識真正應用于實際。

5.提高學生對實驗教學的重視

從以往的教學中發現，學生一般對課程的實踐部分不太重視，分析其原因，主要是對實驗的考核力度不夠。因此，我們改變了原來上實驗課只考勤，最后根據實驗報告評實驗成績的方式，將實驗課內表現、實驗報告填寫納入綜合考評的范疇。實驗課時嚴格把關，在學生做實驗時巡視，隨時答疑并記錄每個學生的課堂表現、操作過程及測量數據。最后，當場給出學生課堂成績，再結合實驗報告給出最終的實驗成績。除此之外，在期末考試試卷中也適當的加入實驗內容，以督促學生復習實驗內容。

6.自己編寫教材和試驗指導書

為了更加明確地貫徹自己的教學理念，根據本校本專業具體需要，我們教學科研小組根據企業需要的不斷變化和標準的新舊更替，自己編寫教材（已先后出版兩本教材）和實驗指導書以便滿足教學需求。

三、小結

以上措施，部分已經實施，有些還有待于進一步創造條件，盡快實施。通過一段時間的實踐，幾何精度實驗教學效果有顯著提升，學生實際動手時間得到延長，積極主動性大大提高，能夠更好地理解公差的含義，具有了更好的運用知識的能力，實驗技能也大大增強。今后，我們會不斷探索，以培養學生的創新精神和實踐能力為目標，大力提倡素質教育，更加深入地開展實驗教學改革。

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(作者單位：甘肅蘭州交通大學機電工程學院）