彭 麗，李 靜，趙雪芹，林陽軍

應(yīng)用型人才培養(yǎng)在互換性與技術(shù)測(cè)量課程中的實(shí)踐

彭 麗a，李 靜a，趙雪芹a，林陽軍b

(成都工業(yè)學(xué)院a.機(jī)械工程學(xué)院；b.保衛(wèi)處，四川 成都 611730)

該文從高?；Q性與技術(shù)測(cè)量課程教學(xué)的實(shí)際情況出發(fā)，結(jié)合應(yīng)用型人才的培養(yǎng)特點(diǎn)，分析了課程的內(nèi)容特點(diǎn)，提出了改進(jìn)教學(xué)方法，增強(qiáng)課堂互動(dòng)的教學(xué)改革。以緒論課的教學(xué)為例，提出從學(xué)生已學(xué)過的知識(shí)引入新的概念；以技術(shù)測(cè)量?jī)?nèi)容為例介紹了相關(guān)的重點(diǎn)、難點(diǎn)和知識(shí)點(diǎn)，以及將實(shí)驗(yàn)課和理論課有機(jī)結(jié)合起來的教學(xué)方法，并進(jìn)行了實(shí)踐。實(shí)踐證明，此教學(xué)方法既增強(qiáng)了學(xué)生工程意識(shí)，又使課程內(nèi)容生動(dòng)有趣。

互換性與技術(shù)測(cè)量；教學(xué)方法；實(shí)驗(yàn)課；理論課；有機(jī)結(jié)合

互換性與技術(shù)測(cè)量課程是機(jī)械類專業(yè)及相關(guān)專業(yè)必修的一門綜合性、實(shí)用型主干技術(shù)基礎(chǔ)課，是連接基礎(chǔ)課和專業(yè)課的橋梁，也是聯(lián)系設(shè)計(jì)課程和制造工藝課程的紐帶。課程包含幾何量公差與選用及誤差檢測(cè)兩方面的內(nèi)容，將互換性原理、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)管理以及誤差檢測(cè)等相關(guān)知識(shí)融合在一起；課程內(nèi)容與一線生產(chǎn)實(shí)際密切相關(guān)，且涉及的知識(shí)面較廣，同時(shí)也關(guān)系到學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)乃至畢業(yè)設(shè)計(jì)等；因此在培養(yǎng)機(jī)械專業(yè)應(yīng)用型人才的過程中起著至關(guān)重要的作用，是培養(yǎng)本科應(yīng)用型人才的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。本文結(jié)合幾所高校教學(xué)實(shí)際情況，對(duì)該課程的教學(xué)方法進(jìn)行了改革實(shí)踐，取得了良好效果。

1 課程的特點(diǎn)及要求

互換性與技術(shù)測(cè)量課程概念多，名詞術(shù)語多，表格多，標(biāo)準(zhǔn)多，涉及的知識(shí)面非常廣，與實(shí)踐密切相關(guān)；同時(shí)，課程內(nèi)容枯燥，概念抽象，初學(xué)者難以理解和掌握，給教學(xué)帶來了一定的困難，很多教師感到課程難教。而對(duì)于缺乏生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和感性認(rèn)識(shí)的學(xué)生來說，課程內(nèi)容在理解和掌握上存在更大的難度，學(xué)生覺得很枯燥，覺得難學(xué)。課程教學(xué)要求教師既要有一定理論基礎(chǔ)知識(shí)，也要有一定的實(shí)踐能力；將互換性與技術(shù)測(cè)量課程理解透徹，融會(huì)貫通地教授給學(xué)生，使學(xué)生能深刻領(lǐng)悟這門課程的內(nèi)容，教師不僅要不斷提高自己的教學(xué)能力，還要不斷探討及改進(jìn)教學(xué)方法；同時(shí)，教師要充分利用實(shí)驗(yàn)室的資源，將實(shí)驗(yàn)課與理論課有機(jī)結(jié)合起來進(jìn)行教學(xué)。

2 存在的問題

1)理論課與實(shí)驗(yàn)課脫節(jié)。

在某些高校，實(shí)驗(yàn)課安排隨意，實(shí)驗(yàn)課的具體內(nèi)容、使用儀器以及實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，任課教師不清楚，學(xué)生更不清楚。學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課不重視，學(xué)完課程后對(duì)所學(xué)內(nèi)容依然模糊，在畢業(yè)設(shè)計(jì)及制造工藝的編制中仍然存在著不會(huì)應(yīng)用的問題。

2)課本編制內(nèi)容與工程實(shí)際聯(lián)系較少。

很多課本沒有整體的規(guī)劃，缺少一個(gè)貫穿全書的實(shí)際零件；與工程實(shí)際的聯(lián)系較少，學(xué)生缺乏對(duì)實(shí)際零件的認(rèn)識(shí)。

3)教學(xué)方法落后。

教師教學(xué)基本上是按部就班，新的教學(xué)方法應(yīng)用較少，教學(xué)上多借助多媒體，但實(shí)際效果不好；這也導(dǎo)致了教師覺得課程難教，學(xué)生覺得課程難學(xué)。教學(xué)計(jì)劃的制定，特別是實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的安排不科學(xué)，再加上這門課程的特點(diǎn)，使學(xué)生感到課程枯燥乏味；隨著課程難度的增加，認(rèn)真聽課的學(xué)生越來越少，甚至逃課的學(xué)生也越來越多。

但是，如果學(xué)生沒有學(xué)好此課程，在后續(xù)的課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)中，在進(jìn)行精度設(shè)計(jì)和圖樣標(biāo)注時(shí)，往往會(huì)覺得無從下手；例如在設(shè)計(jì)的圖紙中大部分沒有幾何公差標(biāo)注，即使有標(biāo)注，錯(cuò)誤也較多。要解決以上問題，必須根據(jù)該課程的特點(diǎn)和學(xué)生的接受能力，在教學(xué)方法上突出聯(lián)系實(shí)際，從培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力出發(fā)，合理制定教學(xué)計(jì)劃，與所學(xué)課程有效銜接。

4)教學(xué)大綱不太合理。

例如，很多相關(guān)課程對(duì)公差這一知識(shí)點(diǎn)都有要求，但在教學(xué)大綱中又沒有詳細(xì)說明，教師一般都是按照大綱要求制定教學(xué)計(jì)劃；專業(yè)基礎(chǔ)課程機(jī)械制圖的教學(xué)環(huán)節(jié)，涉及的公差知識(shí)比較多。而各專業(yè)安排的授課計(jì)劃是有差別的，互換性與技術(shù)測(cè)量課程按不同的專業(yè)安排在不同的學(xué)年完成；一小部分專業(yè)在本科第一學(xué)年的第二學(xué)期開設(shè)，和機(jī)械制圖課程是重疊的；另一大部分專業(yè)安排在本科第二學(xué)年的第一學(xué)期；上述兩種情況下課程的教學(xué)大綱和課時(shí)安排應(yīng)該有所區(qū)別。隨著互換性課程課時(shí)的不斷減少，教師想在短時(shí)間教授這門課程是非常困難的，特別是如果增加了工程實(shí)例的講解，將增加教師課堂上講解的時(shí)間。而此課程講課內(nèi)容與很多課程息息相關(guān)，安排此課程開課的時(shí)間段就非常關(guān)鍵了。有些教學(xué)大綱還要求學(xué)生對(duì)尺寸鏈知識(shí)點(diǎn)的掌握，尺寸鏈更是與實(shí)際零件加工方法、加工工藝以及裝配工藝密切相關(guān)。因此，相關(guān)教師在制定教學(xué)大綱時(shí)，應(yīng)該考慮學(xué)生所學(xué)的課程內(nèi)容及學(xué)生已經(jīng)歷過的實(shí)踐環(huán)節(jié)，更加合理地制訂教學(xué)大綱。

3 教學(xué)方法的探索

3.1 選好教材，精心備課

選取教材這個(gè)環(huán)節(jié)是非常重要的。教師應(yīng)從眾多教材中認(rèn)真遴選適合本校不同專業(yè)學(xué)生的教材，對(duì)于應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)，應(yīng)從實(shí)際應(yīng)用出發(fā)進(jìn)行教材的選取。教材選好后教師一定要把所講章節(jié)認(rèn)真通讀，發(fā)現(xiàn)問題及錯(cuò)誤一定要做好記號(hào)，及時(shí)在課堂上進(jìn)行更正。現(xiàn)在很多教材由于排版問題，出現(xiàn)的錯(cuò)誤很多，很多學(xué)生根本無法分辨，教材產(chǎn)生誤導(dǎo)。

備好課是上好課的基礎(chǔ)和前提，在詳細(xì)了解了課程特點(diǎn)及教學(xué)大綱的基礎(chǔ)上，教師應(yīng)認(rèn)真鉆研教材和查閱有關(guān)參考書籍，自己覺得不能透徹理解的知識(shí)點(diǎn)一定要多看書進(jìn)行深刻理解。教師一定要全面熟悉教材的課程體系和結(jié)構(gòu)，根據(jù)課時(shí)安排制訂出教學(xué)計(jì)劃，合理進(jìn)行刪減，安排好教學(xué)進(jìn)程。

任課教師一定要充分利用實(shí)驗(yàn)室的資源，把互換性與技術(shù)測(cè)量理論課與實(shí)驗(yàn)課有機(jī)地結(jié)合起來，安排好教學(xué)計(jì)劃及進(jìn)程，精心備好每一節(jié)課，認(rèn)真編寫每節(jié)課的教案，特別是實(shí)際例子，包括實(shí)驗(yàn)課的安排細(xì)節(jié)及要解決的問題。例如，精密內(nèi)外徑的測(cè)量(有些教材上稱為尺寸的測(cè)量)這個(gè)實(shí)驗(yàn)(下文中稱為實(shí)驗(yàn)1)，是教科書第3章尺寸公差、配合與檢查內(nèi)容結(jié)束后的必做實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括用內(nèi)徑百分表測(cè)量孔的直徑和用立式光學(xué)計(jì)測(cè)量軸徑這兩個(gè)項(xiàng)目。這個(gè)實(shí)驗(yàn)是經(jīng)典的比較測(cè)量實(shí)驗(yàn)。那么，做這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以達(dá)到什么目的?教學(xué)過程中可提出問題:1)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)判斷內(nèi)外徑是否合格?2)當(dāng)實(shí)際尺寸在兩個(gè)極限尺寸時(shí)會(huì)產(chǎn)生什么問題?3)在尺寸合格之后，裝配時(shí)孔和軸什么尺寸起作用?

事實(shí)證明，教師對(duì)教材的理解越透徹，越有效地利用了實(shí)驗(yàn)課，學(xué)生對(duì)這門課程的理解就越深，感受力就越強(qiáng)。教師對(duì)講解的內(nèi)容理解透徹，才能融會(huì)貫通并生動(dòng)地講清楚這門課程的內(nèi)容，更好地結(jié)合實(shí)例對(duì)教材進(jìn)行分解和適當(dāng)?shù)奶幚?，將新的概念盡量以學(xué)生能夠接觸的實(shí)物或事件巧妙引入，將抽象的概念直觀化，從而提高課堂教學(xué)質(zhì)量。

3.2 改進(jìn)教學(xué)方法，增強(qiáng)課堂互動(dòng)

緒論是課程的核心內(nèi)容，是課程的靈魂，緒論部分的講解對(duì)于課程的學(xué)習(xí)至關(guān)重要。教師怎樣將緒論這一章的內(nèi)容融會(huì)貫通后呈現(xiàn)給學(xué)生，是引導(dǎo)學(xué)生入門的關(guān)鍵[1]。教師一定要把握這一章的講授方法，激發(fā)起學(xué)生學(xué)習(xí)的濃厚興趣。如果學(xué)生已經(jīng)做過某些零件的測(cè)繪，或?qū)C(jī)加工有所了解和認(rèn)識(shí)，教師講解引用實(shí)際例子就可得心應(yīng)手，反之就應(yīng)該投入更多的精力去上好緒論課。

第一堂課，學(xué)生不僅對(duì)課程好奇，對(duì)教師也好奇，更對(duì)教師的教學(xué)方法好奇。怎樣激發(fā)學(xué)生對(duì)新課程的學(xué)習(xí)興趣?教師應(yīng)充分利用學(xué)生對(duì)新課程的好奇心，提出問題，巧妙地將學(xué)生熟悉的知識(shí)和內(nèi)容導(dǎo)入新課程。教師應(yīng)盡量用通俗易懂的語言和生動(dòng)的例子，密切聯(lián)系日常生活實(shí)際，可以從學(xué)生愛使用的手機(jī)和電腦入手，由淺入深、循序漸進(jìn)地結(jié)合專業(yè)講清楚互換性的定義及其在生產(chǎn)生活中的現(xiàn)實(shí)意義以及課程在這個(gè)專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)中的地位，明確課程的教學(xué)任務(wù)和要求，提出有效的學(xué)習(xí)方法，尤其要結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際。使復(fù)雜的課程簡(jiǎn)單化，概念清晰化，讓學(xué)生感到此課程容易理解，實(shí)用性強(qiáng)，從而激發(fā)學(xué)生對(duì)新課程的學(xué)習(xí)興趣。

適時(shí)引入本課程不同名稱的參考書籍，比如:《互換性與技術(shù)測(cè)量》[2]《公差配合與技術(shù)測(cè)量》[3]《極限配合與技術(shù)測(cè)量》《公差配合與精度檢測(cè)》[4]《幾何量公差與檢測(cè)》[5]《機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)》[6]和 《精度設(shè)計(jì)與質(zhì)量控制基礎(chǔ)》[7]等，書籍名稱不一樣，但實(shí)質(zhì)表達(dá)的內(nèi)涵是相同的，至于為什么這樣，留下課題讓學(xué)生們思考。緒論這一章節(jié)涉及的概念比較多，由日常生活例子引出 “互換性的概念”，提出怎樣實(shí)現(xiàn)互換，引出 “公差”的概念；由實(shí)際加工零件進(jìn)一步加深理解為什么要有一定公差，沒有公差的實(shí)際零件是不可能絕對(duì)實(shí)現(xiàn)的；由加工出的實(shí)際零件是否符合要求，引出 “檢測(cè)”的概念；舉例檢測(cè)出的數(shù)據(jù)，引出 “合格”的概念；給學(xué)生思考題:“公差是不是由我們隨意確定的?”引出 “標(biāo)準(zhǔn)化及標(biāo)準(zhǔn)”的概念。這樣一環(huán)扣一環(huán)，學(xué)生對(duì) “互換性” 與 “公差” “檢測(cè)” “標(biāo)準(zhǔn)化”之間的關(guān)系一目了然。

特別重要的是 “公差”和 “檢測(cè)”概念的引入，對(duì)后續(xù)學(xué)習(xí)重要知識(shí)環(huán)節(jié) “尺寸的公差、配合與檢測(cè)以及幾何公差與檢測(cè)”可以起到重要的作用。雖然這兩個(gè)概念對(duì)于學(xué)生來說完全是陌生的，但我們從學(xué)生學(xué)過的代數(shù)出發(fā)，從學(xué)生熟悉的區(qū)間出發(fā)，由一個(gè)未知數(shù)滿足在兩個(gè)實(shí)數(shù)之間的范圍，相當(dāng)于公差值在一個(gè)閉區(qū)間的范圍[上偏差，下偏差]，數(shù)據(jù)是在上偏差和下偏差之間，并且數(shù)據(jù)是連續(xù)的，任意一個(gè)數(shù)都可以，可以等于但不能超越。如果實(shí)際零件加工出來測(cè)量的數(shù)據(jù)也在這個(gè)區(qū)間范圍，則說明這個(gè)實(shí)際零件是合格的。其他例子的引入不再贅述。這樣不僅使學(xué)生清楚地理解了概念，學(xué)生感覺就是學(xué)過的知識(shí)在不同學(xué)科的應(yīng)用及延伸，巧妙地引入了新的知識(shí)。

3.3 因材施教，理論與實(shí)踐融合

眾所周知，高校各專業(yè)各班級(jí)學(xué)生的層次參差不齊，學(xué)生學(xué)習(xí)的態(tài)度也有所不同，教師所設(shè)計(jì)的教學(xué)方式和實(shí)際情況可能出現(xiàn)偏差，進(jìn)度可能和計(jì)劃有出入，怎樣協(xié)調(diào)這一矛盾，是教學(xué)計(jì)劃里一定要考慮的問題。教學(xué)計(jì)劃應(yīng)該能夠根據(jù)教師講課進(jìn)度進(jìn)行適度調(diào)整；實(shí)驗(yàn)課的安排一定要有的放矢，應(yīng)針對(duì)學(xué)生難以理解的概念來做實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生對(duì)有關(guān)概念的理解更加清楚明白，為后續(xù)課程的講解奠定基礎(chǔ)及進(jìn)行有效銜接。

本課程是機(jī)械類專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課，包括“公差配合”與 “技術(shù)測(cè)量”兩大部分[8]。實(shí)際上“技術(shù)測(cè)量”是一個(gè)專業(yè)的分支，與 “數(shù)據(jù)與誤差處理”課程緊密相關(guān)，用短短的實(shí)驗(yàn)課時(shí)間是無法掌握 “技術(shù)測(cè)量”這個(gè)專業(yè)性較強(qiáng)的實(shí)踐課程，只能引導(dǎo)學(xué)生有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)，引領(lǐng)學(xué)生知道技術(shù)測(cè)量的重要性，明確是實(shí)現(xiàn)互換性的一個(gè)保障手段，是質(zhì)量控制與管理的前提。要真正掌握 “技術(shù)測(cè)量”還要學(xué)習(xí)很多其他課程，可以激起學(xué)生多鉆研這方面知識(shí)的興趣。教師要清楚真正做實(shí)驗(yàn)的目的不僅是簡(jiǎn)單的測(cè)量，還應(yīng)該幫助學(xué)生理解一些難以理解的抽象概念[9]。例如，尺寸公差圓柱結(jié)合的互換性，課堂上講過 “間隙” “過盈”和“過渡”這3種不同的配合后，學(xué)生感受不深，不能完全理解這些概念，特別是在計(jì)算后進(jìn)行判斷；教師可在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)一步對(duì)這些概念進(jìn)行講解并驗(yàn)證，在前面提到的實(shí)驗(yàn)1中，完成從圖紙到實(shí)際零件的裝配，準(zhǔn)備一套簡(jiǎn)單零件、一個(gè)帶孔的小平板和3根偏差不同的光軸；有圖紙，有工藝，要求學(xué)生將測(cè)量的實(shí)際數(shù)據(jù)按照規(guī)定明確填寫，教師在學(xué)生測(cè)量完成后提問；學(xué)生自己進(jìn)行裝配。實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生會(huì)非常清楚地了解3種配合性質(zhì)的形成，對(duì)相關(guān)概念理解并記憶深刻。有圖紙、有加工工藝，不僅真實(shí)模擬了工程環(huán)境[10]，而且使學(xué)生增強(qiáng)了運(yùn)用實(shí)驗(yàn)1“精密內(nèi)外徑測(cè)量”于實(shí)際的能力。

學(xué)生對(duì)作用尺寸和公差原則的理解也是一個(gè)難題，再將實(shí)驗(yàn)1中測(cè)量孔和軸的實(shí)際數(shù)據(jù)以升序或降序方式排序，每個(gè)截面一組尺寸排序，用列表的方式寫下來。找出孔所有截面中實(shí)際測(cè)量值中最小的尺寸做記號(hào)，找出軸所有截面中實(shí)際測(cè)量值中最大的尺寸做記號(hào)，留下思考題， “孔和軸在裝配時(shí)，什么尺寸起作用”，為后續(xù)章節(jié)的作用尺寸及公差原則講解打下基礎(chǔ)。實(shí)踐證明，通過測(cè)量具體的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以使學(xué)生在實(shí)踐中輕松掌握理論知識(shí)；學(xué)生感覺這門課程的學(xué)習(xí)沒有那么難了，沒有那么多需要死記硬背的知識(shí)。這樣，不僅訓(xùn)練了學(xué)生的動(dòng)手能力及實(shí)際應(yīng)用知識(shí)的能力，更逐步增強(qiáng)學(xué)生對(duì)本課程的興趣[11]。

同時(shí)，為了使學(xué)生認(rèn)真對(duì)待每一堂課，引起學(xué)生高度集中，提出了在課堂上如有學(xué)生發(fā)現(xiàn)教師講錯(cuò)了，可以獎(jiǎng)勵(lì)學(xué)生1分加入到期末總評(píng)成績(jī)中。這樣不僅能促使教師認(rèn)真?zhèn)浜妹恳还?jié)課，提高其教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量，更增強(qiáng)了學(xué)生上課時(shí)的專注度，師生之間的互動(dòng)性更強(qiáng)。實(shí)踐證明，學(xué)生上課熱情度高，出勤率百分之百。

4 結(jié)束語

緒論課給學(xué)生留下不同教科書的名稱也激發(fā)學(xué)生對(duì)這門課程的興趣和好奇，課程結(jié)束后學(xué)生會(huì)清楚書籍名稱不同但其實(shí)質(zhì)是相同的。應(yīng)用型本科學(xué)校是培養(yǎng)工程師的搖籃，應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)；在學(xué)校不斷改革和績(jī)效考核的沖擊下，教師要利用實(shí)驗(yàn)室資源，將每個(gè)實(shí)驗(yàn)與理論課有機(jī)結(jié)合[12]，不斷改進(jìn)教學(xué)方法，從培養(yǎng)學(xué)生解決問題的實(shí)際能力出發(fā)，以測(cè)量實(shí)際零件為基礎(chǔ)，使學(xué)生在實(shí)踐中輕松學(xué)習(xí)理論知識(shí)[13]。實(shí)踐證明該教學(xué)方式效果良好。

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Practice of Applied Talents Training in the Course of Interchangeability and Technical Measurement

PENG Lia， LI Jinga，ZHAO Xueqina， LIN Yangjunb
(a.College of Mechanical Engineering； b.Security department， Chengdu Technological University， Chengdu 611730， China)

This paper based on the actual situation of the teaching of interchangeability and technical measurement in colleges and universities， combined with the characteristics of training applied talents， it analyzes the characteristics of the course content， and puts forward the teaching reform which improves the teaching method and enhances the interaction of the classroom.Taking the introduction of teaching as an example，it is proposed to introduce new concepts from the knowledge that students have learned.Taking the technical measurement content as an example to introduce the relevant key points，difficulties and related knowledge，as well as the experimental courses and theory courses of the combination of teaching methods and practice.Practice has proved that the teaching method not only enhances the students'engineering consciousness，but also makes the content of the course interesting.

interchangeability and technical measurement； teaching reform； experimental lesson； theoretical course；organic combination

G642.0

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2017.05.021

2016-12-08；修改日期:2017-02-20

彭麗(1964-)，女，學(xué)士，高級(jí)實(shí)驗(yàn)師，主要從事機(jī)械工程方面的研究工作。