《互換性與測量技術》課程教學改革探討①

張紅麗 李明濤 張世功

摘 要：《互換性與測量技術》是高等院校機械類專業的一門技術基礎課程，針對該課程要求，首先分析了課程教學現狀，然后提出了實踐教學與理論教學并重的教學改革思路，通過對實驗室進行充分利用和開發，借助實驗室來開展實踐教學，達到較好的教學效果。一般的院校都有該課程方面的實驗資源，在實施上較容易達到。

關鍵詞：互換性與測量技術 教學改革 實踐教學

中圖分類號：G40 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2014）04（a）-0038-02

《互換性與測量技術》是高等院校機械類專業一門重要的技術基礎課程，是專業基礎課學習向專業課學習的一門過渡課程，它介于設計課程與工藝課程之間，是產品設計實現生產的重要技術語言，本課程具有要求實踐性強和綜合性強的特點。

目前有些高校采用在教學中帶領學生到工廠參觀學習的方式，以充實和加強課程內容與生產實踐關系的認識和理解[1]，對于學生來說確實是一次到企業鍛煉和學習的好機會，但是這樣的實踐教學一般時間有限，讓每人都動手的可能性比較小，而且組織實施過程中存在一定的困難，不是每個學校都具有這個條件。

1 課程要求及教學現狀

《互換性與測量技術》課程要求是建立互換性、標準化與計量的基本概念；掌握有關標準的基本術語及定義及合理選用公差與配合的原理和方法；能正確在圖樣上標注；熟悉典型幾何參數測量的基本原理和方法；具有正確使用通用計量器具以及處理測量結果的能力。

該課程一般安排在大二上學期，授課周期一般為半學年左右，教學安排一般為每周一次課（2學時），其中包含約4學時實驗。

1.1 學習方法的轉變

該課程是機械類專業學生接觸到的第一門專業技術基礎課程，由于缺乏相關專業理論和經驗，再加上學習專業課程的方法和基礎課程有差異，所以課程要到達的教學目標和學生的學習現狀在一定程度上存在矛盾。

1.2 課程要求與課時分配的矛盾

該課程理論授課一般分配30學時左右，由于學時較少，很難在這么短的時間內將課程知識點全部講解清楚完整，主要講解技術測量基礎、尺寸的公差與配合、形位公差、表面粗糙度、尺寸鏈等內容，而且講解重點在基本概念、基本理論和基本測量方法等方面。對于公差與配合的選用一般以課本例題講解為主，學生接觸的實際應用較少，無直觀感受，而在產品設計中公差與配合的合理選用將直接影響產品的質量。

1.3 課時分配周期較長

授課周期長，而每周課時量一般為2學時，由于每次課間隔時間較長，學生對教學內容的記憶延續性較差，課前重新回顧不僅占用了時間，而且周而復始會形成惡性循環，導致課程教學慢于教學周歷要求，甚至課程內容講授不能按計劃完成。

1.4 課程實踐分配較少

該課程實驗學時一般為4學時，實驗內容少。而本門課程是一門實踐性很強的課程，學生理論課學習中得到的概念、符號及選用原則等均需在實驗或實踐中得到靈活應用，而這4學時實驗遠不能滿足學生動手能力的培養，以及理論與實際相結合的教學培養要求。

1.5 考核形式單一

該課程考核通常采取閉卷考試形式，學生為應對考試，學習的重點在記教材知識點、公式，背概念等，對實驗教學不重視，不能將理論知識與具體實踐相結合，導致學習不夠深刻，最后往往在畢業設計期間就暴漏出了問題。

2 實踐教學與理論教學并重的教學改革思路

根據課程教學要求，調整教學計劃，將課程分為理論教學和實踐教學兩個模塊，分別設立學分，獨立考核[2]。課程實施時實踐教學與理論教學相互應，同步進行，實踐要依附于理論，理論要到實際中去應用。

理論教學可以安排該課程總課時數的2/3，著重講解基本概念、基本理論和基本測量方法。實踐教學在相應理論課程后交錯開展，也單獨設立學分。比如尺寸公差與測量部分，理論課上任課教師對尺寸公差理論知識和測量器具的使用及測量方法進行詳細講解，課后由實驗室提供具體的工件和相應的測量器具，學生分批自主進行測量，獨立制定實驗方案、步驟，處理數據，并寫出實驗報告及總結。實驗教師通過觀察，適時給予實驗指導和監督，根據學生完成情況由實驗指導教師給出評價。這樣既可以進一步鞏固課堂知識，理論和實踐結合，又大大提高了學生實際動手能力，增強了學生的學習興趣。理論課程可以通過閉卷的形式考查學生對理論知識掌握的情況，而實踐教學部分則可以對學生每次實驗的情況或通過綜合測量等方式進行考查。

3 實踐教學實施方案

公差與技術測量實驗室是基于機械專業基礎課《互換性與測量技術》，為提高學生的實踐動手能力，以掌握和鞏固基本公差理論和技術測量知識，掌握通用計量器具的正確使用及實驗規范、數據處理和實驗方法等所建設的實驗室。教學改革思路的實現主要就是著力于實驗室充分開發利用及開放管理，改革了以前實驗課上教師指導、演示為主，學生觀察模擬為輔的枯燥實驗模式，將學生的主觀能動性充分調動起來，充分發揮他們自己的才能，根據理論知識自己尋找測量方法、制定實驗步驟、處理數據等，最終完成檢測項目。

實施時可根據實驗室接待能力及授課學生人數，分組分批進行。實踐教學部分劃分為兩個階段：

第一階段：單一測量。本階段是學生在學完相應理論課后到實驗室進行測量，這些測量項目主要有：孔和軸尺寸測量，各種形位誤差測量，表面粗糙度測量，螺紋參數測量及齒輪測量等。比如，理論課講到形位公差的代號、標注、公差帶及形位誤差的測量方法和控制等基本理論知識后，學生即可在課后到實驗室進行相應實驗項目的檢測，通過實驗操作領悟理論知識，避免了死記硬背，而且還可以舉一反三，發現問題，開拓思路。同時也對兩次理論教學課進行了有效的銜接，避免兩次理論課間跨度較長造成的遺忘問題，節省了下次課程回顧上次課程內容的時間。

此外，在第一階段中，為防止學生分批實驗過程中產生抄襲，在實驗室對每一測量項目都準備多種測量工件，在實驗前由學生隨機抽取。

第二階段：綜合測量。收集校工廠或企業里不同類型的產品設計要求、產品圖紙、產品樣件（含合格品及不合格品），分組編號作為綜合測量檢查的樣本。在課程階段性學習后，將學生分小組，對提供的產品樣件依據產品圖紙要求進行檢測，檢查各處尺寸、公差、粗糙度等是否符合圖紙要求，判斷樣件是否是合格品。同時對提供的產品圖紙依據產品設計要求進行審查，判斷設計圖紙是否滿足產品設計要求。最終要求提供一份產品樣件、產品圖紙的檢測審查報告，需對樣件的每一個檢測項目，列明檢測方法、所用檢測器具、檢測值等；同時對圖紙的各項設計標注值，列明其是否與設計要求相符合的判斷依據。

指導教師對檢測報告進行審閱，發現學生在這一階段出現的理論知識理解和掌握不到位的問題，對于普遍存在的問題進行集中講解，最后將正確的檢測檢查報告發給學生，讓學生進行比較改正。通過這一階段的教學培養，學生課將課堂的知識融會貫通，鍛煉了運用知識的能力，達到了教學目的，接觸到了實體產品，與企業實際工作相吻合，可為以后參加工作打下良好基礎。

4 結論

《互換性與測量技術》是一門實踐性很強的課程，課程教學過程中應該始終與實踐緊密聯系。本教學改革可達到高等教育的培養目的，滿足機械專業對課程的基本要求。通過教學改革不僅使學生克服了由于生產實踐知識和經驗缺乏的障礙，而且通過實際操作提高了學生的學習興趣，培養了學生獨立思考問題和解決問題的能力，提高了學生綜合運用知識的能力，加強了理論與實際的結合，取得了良好的教學效果。同時實踐教學主要借助實驗室來完成，一般的院校都有該課程方面的實驗資源，在實施上也較容易達到。

參考文獻

[1] 朱祥熹.高等工程專科公差課實踐性教學方案探討[J].教學研究，2005，28（5）：446-448.

[2] 陳慶隆.《公差實驗》與實踐能力的培養[J].當代教育論壇，2007（10）：67-68.