互換性與測量技術基礎課程教學改革與實踐

摘 要 文章結合“互換性與測量技術基礎”課程特點及我校學生的實際情況，從教學改革的基本思路、教學內容的實現等方面對本課程教學改革進行了有益的探索和實踐，取得了一定的成果。

關鍵詞 基礎課程 教學改革 互換性與測量技術

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

Reform and Practice of Interchangeability and Measuring

Technology Foundation Course Teaching

SONG Ling， KANG Yinxia（Mechanical Institute of Transportation， Xinjiang Agricultural University， Urumqi， Xinjiang 830052）

Abstract Combined with interchangeability and measuring technology foundation course characteristics and the actual situation of the students in our school， from the basic idea of teaching reform， the realization of the teaching content etc， this course has carried on the beneficial exploration and practice teaching reform， and has obtained certain achievement.

Key words foundation course； teaching reform； measuring technology foundation

“互換性與測量技術基礎”是機械類及相關專業的技術基礎課，是教學計劃中聯系設計課程與工藝課程的扭帶、是從基礎課學習過渡到專業課學習的橋梁，同時它又涉及多種互換性標準。學生學習和接受起來有一定的困難。筆者結合本課程特點及我校學生的實際情況，從教學改革的基本思路、教學內容的實現等方面對本課程教學改革進行了有益的探索和實踐，取得了一定的成果。

1 教學改革的基本思路

首先，“互換性與測量技術基礎” 課程內容與工程實際緊密相連而學生又大多缺乏工程經驗限制了學生對課程內容的理解，教學內容多與國家標準有關，隨著國家標準的變動，使教學內容也在不斷地修改。這一特點使得老師不能再用傳統的填鴨式教學模式，而應采用啟發式和討論式教學方法培養學生學習的能力。其次，課程具有不可忽視的相對難度。由于課程涉及專業和實踐內容多而學生尚未開專業課且缺乏實踐經驗、課程涉及標準規定多術語定義多而內容枯燥難建興趣的特點，本課程難學、難教、難應用得以普遍認同。因此，我們應確立“面向發展，注重實踐”的教學改革思路，堅持實際性、理論性、時效性和綜合應用性并重的原則，實現理論與實際相結合、基礎理論與前沿應用的辯證統一。教師以“尺寸精度一形位精度一典型零件精度設計”為主線，從設計的角度講授某一零件的精度設計過程，引導學生站在應用的高度解析公差及實用性，并獲得零件精度設計的思路。

2 教學內容改革

2.1 課程教學存在的問題

本課程大量涉及標準化領域，而標準化是個不斷變化又不斷提高其水平的過程。因此，本課程隨標準化過程動態變動，教材改版快、內容變動快。教材的工程實例難以兼顧各專業的需求。本課程難學、難教、難應用得以普遍認同，“公差、公差，上差下差，中間更差”便是寫照。

2.2 改革課堂教學內容

2.2.1 課程內容的篩選和整合

由于本課程內容多，各章彼此獨立，課時少等特點，因此各內容沒必要全部講到。應該在保證夠用的基礎上加以選擇，減少理論教學的課時，加大實踐教學的課時。使學生學會從圖紙標注上分析問題以及解決標注問題的方法，從而提高學生的動手能力。

互換性與測量技術課程實際性強、綜合應用性強，同時公差與配合又是機械設計的關鍵，是絕對的技術秘密。學生沒有實踐經驗，因此學生接受起來會有許多的困難。由于這種情況，我們對講課內容進行適當篩選和整合，將一些章節作為自學的內容。例如，將很少用的“圓錐和角度的公差與配合”和“螺紋公差與檢測”作為自學內容，不再講解。將“幾何量測量基礎”和“量規設計基礎”兩章合在一起進行講解。并把這部分內容放在實驗課上講解，通過介紹學校已有的各種測量儀器的結構、使用方法。在進行尺寸測量實驗時，把通過公差等級和計量器具的不確定度選擇計量器具及測量后數據的處理作為重點。在做金工實習時，同學通過測量自己加工的各種零件，進一步掌握通用量具的使用，如游標卡尺、內徑量表和內、外徑千分尺等。同時了解到不同種類計量器具具有不同的測量精度，同類計量器具精度不同，測量結果也各不相同。

2.2.2 重點內容與難點內容分區分對待

課程章節互相獨立，彼此沒有聯系。對各章節都有重點內容，通過講解主要的知識點要使學生很好地掌握。對于難點內容用多媒體課件教學，加強學生感性認識，講清有關理論知識及國家標準之外，還應把重點放在實踐課上。例如，針對“圓柱體結合的公差與配合”這章內容，主要的知識點有誤差和公差；基本尺寸、極限尺寸和實際尺寸；基本偏差和標準公差等幾組重要概念。在講解過程中，特別要注意講清楚它們各自之間的區別和聯系。而難點內容是公差與配合的應用，這部分內容通過大量的實例，先讓學生有感性認識，知道精度設計也要掌握好可行性和經濟性問題。然后再利用實驗課、實習及課程設計等實踐環節使學生進一步掌握相關的基礎知識，較好地理解公差與配合的應用，可進行中等難度的幾何精度設計。提高學生的實際應用水平，為后續設計打下良好的基礎。

2.3 采用多樣化的教學方法與教學手段

2.3.1 典型實例教學法

同學平時只做一些簡單的課程設計，或只針對機械制圖課程做些大作業，但并不清楚設計圖紙的標注對生產加工的作用，對其如何設計和標注更是一無所知。因此，在課堂上通過分析一些實際加工的圖例，使學生進一步把理論與實際相結合。圖1是減速器的齒輪軸零件圖樣。該齒輪軸精度設計應根據該軸的功能要求、幾何特征和裝配要求選用幾何公差。

兩個€%O40mm的軸頸與滾動軸承的內圈相配合，采用包容要求，以保證配合性質；為了保證裝配后軸承的幾何精度，與滾動軸承配合的軸頸在采用包容要求的前提下，有進一步提出了圓柱度公差為0.004mm的要求；兩軸頸上安裝滾動軸承后，將分別裝配到相對應的箱體孔內，為了保證軸承外圈與箱體的配合性質，需限制兩軸頸的同軸度誤差，所以又規定了兩軸頸的徑向圓跳動公差0.008mm。

€%O50mm軸頸的兩個軸肩都是止推面，起到一定的定位作用，故給出了兩軸肩相對于公共基準軸線A-B的軸向圓跳動公差0.012mm，€%O30mm軸頸與軸上零件配合，有配合性質要求，因此也采用包容要求，為了保證齒輪的正確嚙合，對€%O30mm軸頸上的鍵槽提出了對稱度公差為0.015mm的要求，基準為鍵所在軸頸的軸線。

通過分析大量的圖例，可使學生更好地理解公差與配合的含義、進一步掌握公差與配合的選取，并能對簡單的實際工程問題進行精度設計。

2.3.2 總結歸納法

課程術語、概念和公式比較多，可是要全部記下來要花大量的時間和精力，而且容易混淆和忘記。因此有必要把所講術語、概念和公式進行歸納總結，找出主線，引出分支。指出術語、概念和公式間的聯系和區別以及相同之處和不同之處。讓學生在理解的基礎上加以記憶。

2.3.3 利用現代化教學手段

現代化教學手段主要體現在利用多媒體課件進行教學，多媒體課件教學不僅有大的信息量，而且通過大量的圖例可把抽象的文字信息變得更直觀、更具體。是學生接受起來更容易，也使教學過程更具有直觀性和生動性。

在講解標注時，利用多媒體課件和CAD軟件，現場進行計算標注，學生容易理解。講解查表計算時，利用多媒體課件在課堂上演示，讓每個同學都清楚怎么查表，同時帶著同學現場練習查表，提高學生動手能力。

2.4 加大實踐教學力度

因為缺少實踐經驗，為把理論與實踐相結合，應加強實踐環節。

2.4.1 利用好實驗課

通過實驗課，首先讓學生了解和學會應用各種實驗設備和儀器，如大型工具顯微鏡、萬能工具顯微鏡、雙管顯微鏡、機械比較儀、光學比較儀等。掌握正確地選用各類公差標準的原則，學會對機械產品零件進行幾何精度設計計算的原則和方法。了解有關檢測的基本原則，具備有關幾何精度檢測的基本能力。通過講解公差配合陳列柜中的模型，可使同學進一步掌握形位公差的14個項目及其公差帶特點和有關標準的基本術語、定義；掌握評定形位誤差時的最小條件或最小包容區域。鞏固所學內容。

2.4.2 重視課程設計，參與課題研究

一般機械類專業在大三開設減速器設計、在大四開設工藝設計。此時，學生已學過工程制圖、機械原理、機械設計、材料力學和互換性與測量技術基礎等與設計有關的基礎課程。設計過程中，重點不僅放在原理能否通過、結構是否合理，還要把材料的選擇和公差精度的設計也作為重點。這樣才能使學生把所學知識系統地掌握和利用。培養和鍛煉學生的科學研究的能力。

3 結束語

互換性與測量技術課程是機械設計課程設計的先修課程，作為長期擔任機械類課程教學的教師，筆者深感互換性與測量技術課程的重要，深感學生在機械設計課程設計中精度設計上存在的問題。針對這些問題提出幾點建議：

（1）理論教師應積極開展實驗教學研究，通過實驗教學研究進一步掌握本課程的基本知識和內容體系。不斷學習，及時了解新標準、新規防范。（2）該課程的教改教研重實效。該課程教改教研的目的是為了解決教學中存在的問題，而非為了研究而研究。（3）教師能熟練運用科學研究的方法和手段。

項目來源：新疆農業大學課程建設項目

參考文獻

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