淺析《互換性與測量技術》課程的教學改革

摘 要：針對中國石油大學勝利學院《互換性與測量技術》課程在教學過程中存在的問題，分析課程教學中存在的問題并針對當地就業需求，提出了優化教學內容、教學形式、加強實踐教學、加強實驗教學等方式的一系列改革措施。在實際教學中取得了積極的效果，提高了學生學習機械專業課程的積極性，提高了學生的創新能力、實際動手能力和解決問題的能力。

關鍵詞：互換性；測量；“分段式”教學；分組討論

隨著科學技術的發展和國際市場競爭的激烈，生產任何一種機械產品，都要求在保證質量的前提下，做到高效率、低消耗。優質、高產、低消耗是企業發展的必由之路。產品的質量是第一位的，沒有質量，高效率、低成本就失去了意義。

產品的制造質量主要與零件制造質量、產品的裝配質量有關，零件的制造質量是保證產品質量的基礎。零件的制造質量分成包括尺寸精度、宏觀幾何形狀精度和位置精度的零件加工精度和包括表面粗糙度、波度和表面層材料物理機械性能的零件表面質量兩個方面。由于加工設備的安裝精度、制造精度及使用過程中的磨損，檢測設備精度，加工人員技術熟練程度不同以及生產環境等諸多因素的影響，加工后實際的幾何參數與理想幾何參數之間不可避免的存在偏離，即幾何量的誤差。在企業領域，為達到和保持質量需要采取必要的控制技術措施和管理措施，其中質量檢驗是控制質量的重要活動。

因此，學生進入企業后要想盡快適應企業需求，不僅要掌握扎實的公差與配合理論基礎，而且還要具備良好的成本控制意識和較高的產品加工檢測方面的技能。這就要求學生在校期間學好《互換性與測量技術》這門課程。

一、目前存在的問題

在機械基礎系列課程設置中，《互換性與測量技術》是一門綜合型、實踐性較強的專業技術基礎課，是聯系機械設計課與機械制造工藝課的紐帶，主要內容包括技術測量基礎、尺寸的公差與配合、形位公差、表面粗糙度、典型零件（包括滾動軸承、鍵連接、螺紋連接、圓錐、圓柱齒輪）的互換性、尺寸鏈理論部分和實驗測量教學兩個部分。該門課程的理論知識點時，很多內容比較抽象，學生理解起來比較困難，不能合理的、正確的將機械零件各參數的精度要求標注在圖樣上。目前該門課程的教材很多，章節的安排各不相同，各部分之間的相對聯系較為薄弱，為學生的融會貫通造成了一定的困難。

另外，互換性的整個內容貫穿于機器設計、零件加工、檢測及機器裝配的整個過程。與其它課程交叉較多，比如《畫法幾何與機械制圖》中圖紙繪制的尺寸上下偏差確定、幾何公差特征項目的確定、粗糙度值的確定與選擇；《機械制造工藝學》基準不統一時尺寸鏈的建立、尺寸精度與幾何精度跟加工方法的關系、為何需要確定加工精度等等。

二、改革的方法

針對上述問題，特提出了幾點改革的思路，在我校相關專業實際應用中取得了一定的效果：

首先，根據學校教學大綱及本校學生大多在油田相關單位就業的需要，選定合適的教學內容。通過對機自專業、數控專業歷屆學生的學習情況總結分析，將該門課程的教學內容進行整合，形成“分段式”教學模式，形成相對獨立又層層遞進、深入的教學模式。通過燈泡更換、自行車維修等日常生活中常見的實例引出本課的互換性概念及制定互換性的意義，從而激發學生對該門課程的好奇心。然后按照測量基礎部分（尺寸測量、幾何公差與檢測、表面粗糙度的檢測）、測量方法與原理部分（測量技術基礎、光滑極限量規的設計與檢測）、典型零件的檢測（平鍵、花鍵、滾動軸承課堂講授，齒輪、螺紋等標準件和常用件由學生自學）四段進行講解。

然后，針對該門課程國標內容多、概念術語多、表格多、課程多數知識點不直觀的問題，在確定授課教案時以工程實例為引導，逐漸展開分析概念、國標等如何應用，并結合學校實驗室已有的教學儀器數字式量儀、光法粗糙度儀、千分尺、游標卡尺、正弦規等開設的實驗課，讓學生掌握常用量具量儀的使用方法，更直觀的加深對理論知識的理解。理論學習與實際操作相結合可以有效的提高了學生的學習積極性和效率，引導學生擁有發現問題、解決問題的能力。

其次，在學習比較抽象的知識點時，可以通過多媒體課件、動畫仿真和掛圖進行教學，直觀的授課手段，更易于學生的理解。比如：采用粗糙度對比卡引出粗糙度的種類與測量方法、采用動畫仿真演示直線度、平面度、位置度、傾斜度等幾何公差特征項目的公差帶形狀、通過課堂實驗演示讓學生明白端面圓跳動與端面全跳動的含義及區別。

最后，可通過分組討論的方法加大與其它課程的聯系、加深對本課程的掌握力度。通過一個實際的設計案例，提出要求和目標，讓學生分組討論解決的方法與途徑。學生們在討論過程中出現或者發現的問題，都可以得到及時地糾正與指導。另外，測量實驗課上要求學生分組動手操作，并討論精度高低產生的原因、操作的步驟是否可以改進、測量力大小對測量結果的影響等等，提高其測量技術水平、分析能力和動手能力。

三、結語

由于《互換性與測量技術》課程具有較強的工程性，也是機械類專業當中一門非常重要的課程。因此，需要相關老師高度凝練理論課程教學內容，通過實踐教學、實驗教學讓學生們更加輕松容易的學會相關知識，培養其創新能力、實際動手能力、解決問題的能力。

參考文獻：

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