《互換性與測量技術基礎》實驗課程教學的探索

奚月平 高斌 雷喬治

摘要：互換性與測量技術基礎實驗課程是對互換性與測量技術基礎理論課的重要補充和實際驗證，但是目前該實驗課普遍存在實驗課學生積極性不高，實驗內容不夠新穎，考核方案不合理等問題。本文主要從教學思想、教學方法和考核方法三個方面來闡述互換性與測量技術基礎實驗課程的教學探索，有效的提高教學質量，更好的培養學生。

關鍵詞：互換性與測量技術基礎教學思想教學方法考核方法

中圖分類號：G642

1、《互換性與測量技術基礎》實驗課程概述

《互換性與測量技術基礎》是機械設計、制造及其自動化專業本科生必需掌握的一門專業技術基礎課，在基礎課和專業課中間起著橋梁和紐帶的過渡作用，課程的核心是讓學生掌握“公差”與“誤差”兩個概念，并熟練使用這兩個概念來解決互換性使用要求與制造要求的矛盾。培養學生在機械設計、機械制造和產品管控方面的能力，是當代機械工程師必須掌握的專業基礎知識。課程分為理論課與實驗課兩部分，理論性和實踐性都很強，由于授課學時大大縮減，課堂教學與實驗教學矛盾更加突出。

開設本實驗課的指導思想在于通過實驗，使學生更深入的理解互換性零件的幾何量“誤差”是如何檢測的，測量器具是如何選取的，“誤差”值是如何求取的，“公差”對“誤差”是如何限制的。使學生對機械領域出現的精度問題及技術測量的保證問題有明確的認知和解決思路。

本實驗課的目的在于使學生獲得機械工程師必須具備的幾何量誤差檢測方面的基礎知識和技能，使學生了解常用測量器具的原理和基本測量方法，得到工程測量技能的基本訓練，提高動手能力和工程實踐能力，增強對互換性課堂理論知識的理解和掌握，從而使學生的實驗測量能力、數據處理能力、合格性判別能力及科學實驗能力得到提升。

2、實驗課程教學存在的問題

《互換性與測量技術基礎》課程是一門非常專業的基礎課，具有非常多的基本概念和名詞術語。加上國家標準的不斷更新，本課程的內容也在不斷增多，難度越來越大。由于現在課時壓縮很緊，理論課授課時間只有24學時，因此很難顧及到所有的知識點，而掌握知識點的程度會大大影響實驗課的教學質量。

另外，實驗儀器過于陳舊也是學生對實驗不感興趣的重要原因。當代社會信息發達，大部分學生通過網絡都能獲取很多企業資料，慢慢形成了以企業需求為導向的一種思維方式。如果上課學習的知識點、設備在以后的工作中用不上，則學生們的興趣會大打折扣，很多國產設備的精度、可靠性、重復性不好，學生做實驗過程中得出的數據不夠準確，也會很大程度的打擊其積極性。

最后，實驗項目比較固定，缺乏自主性設計，從而導致很多學生做實驗的過程中只是完成任務，并沒有很深入的去理解其中的含義。例如尺寸測量實驗時，要求學生完成一組孔軸配合尺寸的測量，單獨測量軸或者孔的時候學生都感覺很枯燥，雖然實驗指導書已經詳細給出了每個步驟的操作，但是依然很多同學做錯;還有直線度測量、平面度測量實驗，給定的導軌和平面度測量時，大部分學生不能準確理解其概念，在數據處理時出現問題，從而導致實驗結果錯誤。

3、實驗課程教學探討

《互換性與測量技術基礎》是一門專業基礎課，其實驗課程的指導思想也是圍繞讓學生掌握基礎量儀的測量原理和測量方法，提高學生的動手能力和工程實踐能力。實驗教學是《互換性與測量技術基礎》課程的重要環節，在實驗教學中理論與實際相結合，往往能引起學生注意力，激發學習欲望，因此合理的根據自身情況設計一套完整的實驗項目至關重要。

1、精選教學內容。

《互換性與測量技術基礎》課程涵蓋的內容多，國家標準多，新名詞術語也多，為了讓學生在有限的時間內掌握，必須精選一些知識點作為重點，對課程的教學內容進行調整和優化。同時，可以將實驗教學中涉及比較多的知識點作為必要知識點，不涉及可以一筆帶過。例如：極限與配合、幾何公差、表面粗糙度評定以及標注、漸開線齒輪的公差等知識點在實驗中是必須用到的，需要重點突破;圓錐的公差與配合、花鍵、量規設計等知識點試驗不涉及，掌握概念即可。

2、提升實驗儀器。

《互換性與測量技術基礎》這門課程是機械專業學生的必修課，開設的時間比較久遠，很多高校的實驗設備已經沿用了十幾年甚至幾十年，目前依然在使用。

隨著我國經濟的發展，陳舊的檢測手段在慢慢的退出歷史舞臺，越來越多的先進測量儀器在企業、工廠中得到了大規模的推廣，例如：三坐標測量機、激光跟蹤儀、激光干涉儀、3D掃描儀、球桿儀比對儀等等。這種情況就容易造成高校教育與企業生產之間的脫節現象，伴隨著手機等智能終端的普及，當代學生大部分都具備上網獲取信息的能力，這種落差就更容易造成學生從心理上抵觸實驗設備，影響實驗效果。因此，高校在實驗課程建設時也應該與時俱進，適時的更新實驗設備，讓學生增加實驗動手興趣的同時掌握先進設備的測量原理、使用操作等。

避免為了實驗而實驗的填鴨式教學，從學生角度出發，保證能學有所用，學有所獲！

3、自主設計實驗。

《互換性與測量技術基礎》課程的很多實驗內容都是從設立之初沿用至今，改動的幅度不是很大，一般是8學時，分為四個實驗：尺寸測量、幾何誤差測量、表面粗糙度測量和齒輪誤差測量。由于實驗的器材和配套實驗指導書都比較完整，從而導致本課程的實驗設計比較固定，自主性比較差。為了提高學生的積極性，可以從以下角度去增強實驗的設計性：一、將實驗內容進行整合，例如尺寸測量實驗中，可以先讓學生判斷孔軸配合關系，然后再想辦法去驗證是否正確，而不是分別讓學生測量單獨軸和單獨孔的尺寸;二、將測量對象賦予工程背景，例如齒輪誤差測量時，可以假定該齒輪是機床上的齒輪箱齒輪，由于齒輪箱工作時存在異響，需要將齒輪拆卸下來并分析判斷其出現異響的原因。三、讓學生自己設計被測對象，然后加工出來檢測其是否滿足設計要求，從設計、加工、檢測三個階段讓學生理解公差和誤差的概念，既能掌握知識點，又能滿足學生自主性設計實驗的要求。

4、結束語

為提高《互換性與測量技術基礎》實驗課程的教學效果，本文通過精選教學內容、提升實驗儀器和自主設計實驗的方法，使學生在掌握基礎理論知識的同時，又能對實驗產生極大的興趣，將理論學習與實驗實踐融合一起，極大的提高了學生的學習效率，為培養應用型人才打下扎實的基礎。

參考文獻：

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