應用型本科院校互換性與技術測量課程教學改革思考與實踐

陳為林 劉軍 王宇華 唐東煒 盧清華

摘要：分析了目前應用型本科院校互換性與技術測量課程教學存在的問題，并結合應用型本科院校特點與教學實踐提出教學過程優(yōu)化方法，提高學生對抽象概念的理解能力，解決理論教學學時不足的問題，增強學生對互換性的重視程度，為培養(yǎng)高水平應用型人才奠定了堅實的基礎。

關鍵詞：互換性與技術測量;應用型本科;教學改革

中圖分類號：G642.0? ? ?文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2019）38-0164-02

一、引言

互換性與技術測量是高等工科院校機械類專業(yè)學生必修的主干技術基礎課，是機械設計、機械制造工藝學等專業(yè)課的先修課程。該課程是連接機械設計類課程與機械制造類課程的紐帶，主要包括機械精度設計與誤差檢測。本課程涉及的基礎理論多，專業(yè)知識面廣，綜合應用實踐性強。傳統(tǒng)的互換性與技術測量課程教學方法來源于研究型大學，教學實踐表明，將傳統(tǒng)方法應用于應用型本科院校互換性與技術測量課程教學時存在諸多問題。如何提升互換性與技術測量課程教學效果已成為當前應用型本科教學改革所關注的重點[1，2]。

二、應用型本科院校互換性與技術測量課程教學存在的問題

首先，相比于其他技術基礎課，該課程雖然理論性不強，但概念理解抽象，對于抽象思維能力相對薄弱的應用型本科院校學生而言，該課程部分基本知識難以融合應用。互換性與技術測量課程的數(shù)學公式推導較少，學生在初步接觸時普遍認為該課程相對容易。然而，隨著學習的深入，該課程代號符號多、術語定義多、標準規(guī)定多的特點逐步顯現(xiàn)[3]。以最大（最小）實體狀態(tài)、泰勒準則、包容要求、最大（最小）實體實效尺寸等為代表的術語定義抽象性強。通過教學實踐可以發(fā)現(xiàn)，由于大部分學生已有尺寸誤差檢測儀器的實際操作經驗，能夠對極限與配合的基本術語和國家標準規(guī)定形成感性認識，故光滑圓柱尺寸公差的教學效果通常較好;然而，在幾何公差部分，由于公差項目多，公差帶方向、位置、大小及公差原則的理解對抽象思維能力要求高，而且學生普遍缺乏方向、位置、跳動公差檢測儀器的使用經驗，導致該部分教學效果相對欠佳。

其次，《關于引導部分地方普通本科院校向應用型轉變的指導意見》重視復合應用型人才的培養(yǎng)，重視實驗、實訓、實習環(huán)節(jié)，要求實訓、實習的課時占專業(yè)教學總課時的30%以上。在上述背景下，應用型本科院校機械類專業(yè)人才培養(yǎng)計劃呈現(xiàn)如下變化趨勢：開設的課程增多、實驗實踐學時增多、理論課學時減少，對互換性與技術測量課程教學方法提出新的挑戰(zhàn)。在應用型本科機械類專業(yè)的人才培養(yǎng)計劃中，該課程一般為30—50學時，其中包含6—8個實驗教學學時，理論教學學時少，如何兼顧知識體系的系統(tǒng)性建構與技術基礎課所要求的工程技術理論基礎深入學習，是應用型本科院校互換性與技術測量課程教學的一個難題。

另外，互換性的意義體現(xiàn)在平衡批量生產的使用性能與經濟性上，而批量生產難以在實驗教學環(huán)節(jié)、學生科技競賽中獲得直觀呈現(xiàn)，學生容易忽視該課程的重要性[4]。

三、應用型本科院校互換性與技術測量課程教學的優(yōu)化方法

針對互換性與技術測量課程教學存在的概念抽象性強、理論教學學時少、學生重視程度不高等問題，結合應用型本科院校的特點，可采用如下優(yōu)化方法：

第一，結合中英文教學、傳統(tǒng)與現(xiàn)代教學手段，聯(lián)系學生易于感知的工程實際，提高概念教學效果。例如，可以通過結合專業(yè)英語教學，避免學生將公差與偏差混淆（尤其是幾何公差與幾何偏差）。公差的英語表達是“Tolerance”，其詞根為常用詞匯“Tolerate”，詞根本意是“容忍”，與公差概念“零件幾何參數(shù)允許的變動量”相對應。通過中英文對應講授，可加強學生對公差內涵的理解。以PPT、慕課等為代表的現(xiàn)代教學手段能有效提高教學效率，便于結合動畫、視頻等素材講解概念知識點，為學生提供豐富的拓展知識，而板書等傳統(tǒng)教學方法有利于逐步引導學生理解重難點知識。因此，將傳統(tǒng)與現(xiàn)代教學方法有機結合，可有效提高概念教學效果。聯(lián)系易于感知的工程實際，有利于學生建立直觀的感性認識，輔助抽象思維的形成，并激發(fā)學生的學習興趣。例如，在講解螺紋螺距誤差對互換性的影響時，可以首先拋出一個日常生活中常見的工程問題：螺栓與螺栓孔的公稱尺寸匹配，但在旋緊螺栓的過程中出現(xiàn)越來越費勁的現(xiàn)象，可能的原因是什么？這個常見問題與螺距累積誤差密切相關，學生在跟著老師的思路分析螺距誤差累積規(guī)律時，能更好地將示意圖與實際情況對應，有利于加深對螺距累積誤差這一抽象概念的理解。

第二，采用傳統(tǒng)課堂與翻轉課堂相結合的模式，突出主干內容，增加分散進行的實驗學時，以彌補理論教學學時的不足。傳統(tǒng)教學的過程是課堂傳授知識和課下通過作業(yè)或實踐完成知識的內化，而“翻轉課堂”教學模式剛好將上述兩個過程顛倒，即學生在課前通過信息技術完成知識的接受學習，知識的內化則是在課堂上經老師的幫助與同學的協(xié)助而完成[5]。可以采用傳統(tǒng)課堂教學模式重點講授極限與配合、技術測量基礎、幾何公差、表面粗糙度等章節(jié)，確保學生具備扎實的互換性與技術測量基礎知識與技能。進一步地，可運用翻轉課堂形式，在有限的課時內引領學生對光滑極限量規(guī)、常用結合件互換性、圓柱齒輪傳動互換性等章節(jié)進行研究性學習。將傳統(tǒng)課堂教學與翻轉課堂教學相結合，既突出主干內容，又保證了知識體系的完整性，還能培養(yǎng)學生自主學習的能力。此外，應改變傳統(tǒng)的理論教學與實驗教學相互獨立的教學模式，將實驗教學分散安排于相關章節(jié)，并利用應用型本科院校教學實驗設備相對充足的優(yōu)勢，增加分散進行的實驗學時，使學生在學習重點章節(jié)時能夠及時通過實驗建立直觀認識，加強知識內化效果。可以利用多種手段增加分散進行的實驗學時：（1）在先修課程金工實習的車床加工環(huán)節(jié)，增加跳動公差檢測任務;（2）對于有實驗教學安排的章節(jié)，可以將部分理論教學學時放在實驗室中進行，例如表面粗糙度，既增加了分散進行的實驗教學時間，又實現(xiàn)了理論與實際的結合。

第三，結合工程技術經濟學案例講解互換性基本概念。對于“互換性原則是組織現(xiàn)代化生產極為重要的技術經濟原則[6]”，許多學生只是定性地了解互換性的作用，無法從思想上提高對互換性的重視程度。若在緒論部分結合批量生產中涉及機械精度設計的工程技術案例，讓學生定量對比是否按互換性原則組織生產所帶來的成本變化，可使學生在后續(xù)學習與機械設計過程中樹立經濟性意識。

四、結論

為提高應用型本科院校互換性與技術測量課程的教學效果，本文首先分析了教學過程存在的概念抽象性強、理論教學學時少、學生重視程度不高等問題，進而結合應用型本科院校的特點，提出了中英文教學相結合、傳統(tǒng)與現(xiàn)代教學手段相結合、理論與實際相結合、傳統(tǒng)課堂與翻轉課堂相結合、技術知識與經濟學知識相結合的課堂教學優(yōu)化方法，為培養(yǎng)高水平應用型人才奠定了堅實的基礎。

參考文獻：

[1]胡鳳蘭，程玉蘭，董麗君.應用型本科互換性與技術測量課程研究型教學的探索與實踐[J].湖南工程學院學報：社會科學版，2013，23（04）：86-88.

[2]馮明佳，辛志遐，孫麗娜.應用型本科《互換性與技術測量》課程教學改革探索[J].黑龍江科技信息，2017，（12）：154-155.

[3]黃紹服.“互換性與技術測量”課程的教學與改革[J].科技視界，2015，（18）：64.

[4]徐銳，汪列隆，潘培道.基于《互換性與測量技術》課程的機械精度設計能力培養(yǎng)模式改革探討[J].科技風，2019，（06）：51.

[5]華蕊，李偉，盧清華.翻轉課堂在地方高校理論力學教學中的設計與實踐[J].高教論壇，2017，（6）：44-48.

[6]胡鳳蘭.互換性與技術測量基礎[M].高等教育出版社，2010.

Thinking and Practice of the Educational Reform for Interchangeability and Technological Measuring in Applied Undergraduate College

CHEN Wei-lin，LIU Jun，WANG Yu-hua，TANG Dong-wei，LU Qing-hua

（School of Mechatronics Engineering，F(xiàn)oshan University，F(xiàn)oshan，Guangdong 528225，China）

Abstract：This paper analyzes the existed problems of teaching for interchangeability and technological measuring.Combing the characteristics of applied undergraduate colleges and the teaching practice，the optimization methods of teaching process are proposed，which can improve the comprehension of students for the abstract conception，solve the problem that the theoretical teaching time is not enough，and enhance the emphasis of students for the interchangeability.The researches in this paper benefit developing the high-level applied talents.

Key words：interchangeability and technological measuring;applied undergraduate colleges;educational reform