趙學海
(南昌航空大學,江西 南昌 330063)
《互換性與技術測量》是機械、近機械類專業的一門重要的學科基礎必修課,具有從基礎課過渡到專業課教學的橋梁作用,是學生學習專業課以及進行工程設計的基礎與工具。
本課程概念多,名詞術語多,表格多,涉及的知識面廣,而且內容枯燥,概念抽象,初學者難以理解和掌握,給教學帶來了一定的困難。近年來,寬口徑專業人才的培養模式,不僅對本課程提出了新的教學要求,而且課程教學時數也相應減少。根據這些現象和要求,我們相應地對課程的教學進行了分析與研究、改革。以下從教學內容、教學方法兩方面談談對本課程教學改革的認識。
《互換性與技術測量》課程體系包括兩部分:機械零件幾何參數的互換性和技術測量。其工程應用的目標,是在機械圖上合理標注尺寸公差及形位公差,而合理標注的實質,是合理的精度設計。因而精度設計,是本課程的核心內容。
在教學過程中,應該改變傳統教學中以貫徹標準為主線的灌輸式教學方式,轉為圍繞“精度設計”來講授互換性、技術測量的概念及標準的實際應用,培養學生在充分了解互換性原則和國家標準的前提下,合理地進行精度設計。
實踐證明,學生明白了本課程的主線,才能夠積極主動地參與到教學過程,對提高綜合設計能力和標準應用能力的提高,有較大益處。
隨著時代的發展,各高校逐步采取了“寬口徑、厚基礎”的人才培養模式。而寬口徑專業培養計劃的制定,增加了課程種類,減少了一些課程的授課學時。目前,包括實驗學時在內的《互換性與技術測量》課程的課時,大都在30學時左右。教學內容與授課學時的矛盾較為突出。
在有限的學時內,要想獲得良好的教學效果,除改進教學方法、教學手段外,更重要的是必須優化教學內容。做到主次分明、重點突出。
《互換性與技術測量》課程涉及范圍廣,內容較多,教學重點應放在“極限與配合”、“幾何公差”、“表面粗糙度”上,并對“滾動軸承的互換性”、“普通螺紋的互換性”等章節內容進行簡要介紹。授課時還應注意,主要從應用的角度,講述標準方面的內容,其構成原理可適當簡略。有了這些基礎,其他章節均可略講,可以安排學生自學,老師適當地提問、答疑,培養學生的自學能力。
開設《互換性與技術測量》課程的專業較多,不同專業,培養目標不同。所以,應針對不同的教學對象,改變教學重點、取舍教學內容。
注重理論與實際相結合,采用案例式教學,精講多練是很有必要的。
《互換性與技術測量》課程涉及標準多,術語定義多,內容枯燥,而且是一門工程實踐性很強的課程。因此,在教學過程中,應加強對學生的啟發和引導,列舉學生有些了解的生產實際中的案例,例如:減速機、自行車、汽車、機床等,給學生充分的思考余地,激發學生的學習興趣,培養與訓練創造性思維方式、工程應用能力,可以取得較好的教學效果。
多媒體技術有強大的優勢和先進性,已廣泛應用于各高校的教學中,將其用于《互換性與技術測量》課程的教學,是非常合適的。課程中的一些授課內容,抽象難懂,按傳統的板書加掛圖的方式進行授課,教師難以表達清楚,學生不易接受和理解。但采用多媒體課件、直觀的三維動畫授課,學生就可以輕松理解這些內容。例如,在講授形位公差這一教學難點時,采用直觀的三維動畫后,教與學都輕松多了,效果非常好。
但在長期的教學過程中,筆者發現,單純采用多媒體教學,往往不能取得預期的理想的教學效果,主要原因在于:采用多媒體教學時,節奏較快,有時學生來不及思考;畫面富于變化,還可能導致教學內容線條不清晰、重點不突出;學生來不及甚至不愿做筆記,指望著拷貝老師的課件;長時間播放多媒體,容易造成學生視覺、聽覺的疲勞,教學效果反而受到影響。
而在傳統板書教學中,教師邊寫邊教,更容易觀察到學生對教學的反應,和學生有良好的交互性,可以根據學生掌握的程度,來靈活地調控課堂教學速度及方法。學生可以更好地理解、接受授課內容。
因此,教學過程中,應多媒體與板書相結合,充分利用傳統教學方法的調控作用。
網絡教學,可以作為課堂教學的補充,并可以彌補課程學時少的缺陷。將教學大綱、授課教案、習題、課程課件、實驗指導、參考書目等教學資料,放在校園網上運行,創建課程的網絡教學平臺,為學生提供了良好的課后學習環境。學生可以在網上和教師交流互動,收到了較好的教學效果。
有了良好的理論基礎,還需要通過相應實踐環節消化、鞏固。《互換性與技術測量》教學改革的目的,是培養學生的綜合設計能力,而綜合設計能力的提高,必須通過實際應用的鍛煉。
實驗課是教學的重要組成部分,可以加深學生對《互換性與技術測量》理論知識的理解和掌握,初步熟悉某些計量器具的正確使用方法、基本測量方法、基本測量及數據處理的方法,提高動手實踐能力與合格性判別能力。
但是,這些實驗多數為驗證性實驗,與精度設計的聯系還較少。因此,建議在本課程中,專門增設精度設計實踐性教學環節。
機械產品的設計過程中,一般需要進行運動、強度和剛度、幾何精度這3個方面的分析計算。可以看出,精度設計是建立在運動、強度設計之后,所以,增設單獨的精度課程設計,效果不很理想,且受到學時限制。
從學生的培養計劃、學時安排來看,最佳的方案是把機械零件課程設計與幾何精度設計內容結合起來,作為一個綜合性的課程設計。學生可通過這個環節,得到完整的設計能力的鍛煉。
在新形勢下,積極主動地對教學內容及方式進行改革,是我們教師義不容辭的責任。只要科學合理地確定教學內容,選用有效的教學方法,在教學中充分調動學生的積極性和參與熱情,使學生成為教學過程的主體,就一定能提高課程的教學效果和教學品質。
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