(天津石油職業(yè)技術(shù)學(xué)院，天津301607)

“公差配合與技術(shù)測量”，是機械類專業(yè)的一門重要的基礎(chǔ)課程。該課程的知識和技能在機械制造業(yè)發(fā)揮著重要作用，是否掌握這些知識和技能，不僅對機械設(shè)計工程師的設(shè)計質(zhì)量有著影響，還會在實際生產(chǎn)中影響著一線操作工人的操作，因此，提升該課程的教學(xué)質(zhì)量十分有必要。高職教育，是以培養(yǎng)應(yīng)用型、實用型人才為目標(biāo)，加強理論知識學(xué)習(xí)和實踐能力培養(yǎng)的結(jié)合，從而為學(xué)生的就業(yè)提供保障。公差配合與技術(shù)測量知識和技能作為職業(yè)教育的重點內(nèi)容，在實際的教學(xué)過程中，應(yīng)采用適宜的方法來增加學(xué)生的知識和增強學(xué)生的技能，從而使學(xué)生能夠在工作崗位上有良好的表現(xiàn)。

一、公差配合與技術(shù)測量課程特點與難點分析

公差配合與技術(shù)測量課程主要包括公差配合、測量技術(shù)兩部分，在教學(xué)過程中應(yīng)了解和掌握該課程的特點和難點。具體來說，公差配合的主要內(nèi)容為國家相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準，比如機械設(shè)計中零件的形位公差、尺寸公差、表面粗糙度等，通過制定該設(shè)計標(biāo)準，可以保障零件設(shè)計和制造的質(zhì)量，使得產(chǎn)生的誤差在允許范圍內(nèi)，從而確保產(chǎn)品的整體質(zhì)量符合設(shè)計要求。技術(shù)測量的主要內(nèi)容是為確定被測目標(biāo)數(shù)值所采用的測量、實驗方法等。對一個零件來說，不僅僅有形位公差、尺寸公差、表面粗糙度，還有必須的機械性能和化學(xué)性能，才能滿足零件設(shè)計的使用要求。而測量技術(shù)是保障產(chǎn)品質(zhì)量的重要技術(shù)保障，通過測量或者檢驗方的測驗，使得產(chǎn)品零件達到質(zhì)量合格的標(biāo)準，從而保障產(chǎn)品的質(zhì)量。

該課程涉及多個抽象概念、術(shù)語定義、標(biāo)準符號等，但相應(yīng)的邏輯推理內(nèi)容不多。其中，基本概念多、術(shù)語多是課程的最顯著的特點，從總體角度來看，這些概念和術(shù)語可以分為兩類，其一，符合設(shè)計要求的一類，比如配合公差、極限尺寸、最大實體尺寸等，這些概念與術(shù)語是與設(shè)計相關(guān)的，一旦完成相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計，并確定這些定義和術(shù)語，則可通過公式來表示兩者的關(guān)系，且可以計算出具體的數(shù)值，并根據(jù)公差配合標(biāo)準來確定；其二，體現(xiàn)零件實際情況的一類，比如實際尺寸、實際間隙、實際偏差等，這類概念和術(shù)語可以有效反映零件的實際狀態(tài)。要想定量的確定零件尺寸的大小，則需了解零件的具體信息。上述兩種類型是該課程的重要基礎(chǔ)內(nèi)容，在實際的教學(xué)過程中，這些概念共同構(gòu)成一個網(wǎng)絡(luò)，讓學(xué)生對這些概念進行認識和理解、掌握概念之間的聯(lián)系與區(qū)別才是教學(xué)難點的所在。概念和術(shù)語作為這個網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點，本身并不復(fù)雜，而學(xué)生能夠理解其中的每個節(jié)點，并從這個網(wǎng)絡(luò)中選取合適的概念和關(guān)系實現(xiàn)自己所需要達到的目標(biāo)，才是真正掌握了這么課程。例如：在《機械設(shè)計》課程中，常遇到的典型問題是對某零件的抗拉強度或者屈服強度提出要求，在計算時需要用到零件橫截面積，從而計算零件的尺寸。同時，零件的裝配關(guān)系會對零件的配合性質(zhì)提出要求。由此，確定零件的配合公差，然后，可以得到零件的上下偏差及極限尺寸。機械類課程共同構(gòu)成一個網(wǎng)絡(luò)，學(xué)生需要能夠完成查閱國家標(biāo)準并確定零件尺寸的任務(wù)。

二、“公差配合與技術(shù)測量”教學(xué)方法

(一)綜合教學(xué)內(nèi)容，遵循應(yīng)用為主的教學(xué)原則

在教學(xué)實踐中，應(yīng)以滿足課程要求、培養(yǎng)專業(yè)目標(biāo)為標(biāo)準，綜合教學(xué)內(nèi)容，從而實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的整體把控。同時，學(xué)生也可以整體上認識該課程的理論知識，通過互換性概念，深入了解其他相關(guān)知識。比如機械行業(yè)的典型案例：教學(xué)過程中，以齒輪泵為切入點，并將一些相關(guān)零件(齒輪、軸承、箱體等)展示給學(xué)生看；通過零件的展示和介紹，引出多數(shù)零件配合使用才可保障機器的正常運行，同時會涉及一系列的公差與配合，從而介紹公差配合的相關(guān)概念和術(shù)語等。在此過程中，應(yīng)先闡釋互換性的原理，其次提出影響互換性的重要因素——幾何量誤差，并分析幾何量誤差的內(nèi)容和概念，然后引出幾何量精度的相關(guān)定義和術(shù)語，讓學(xué)生了解和掌握公差的標(biāo)準以及相關(guān)表格的制定，并鼓勵他們提出自己不理解的內(nèi)容，從而培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力。另外，還應(yīng)將實踐教學(xué)應(yīng)用到教學(xué)過程中，比如連桿，作為汽車發(fā)動機的重要零件，連桿的工藝要求幾乎將《公差配合與技術(shù)測量》的內(nèi)容全部覆蓋，可以將連桿生產(chǎn)線為教學(xué)載體進行該課程的教學(xué)，并通過與院校合作的相關(guān)企業(yè)，了解和參觀連桿生產(chǎn)線的整個過程。并按照根據(jù)零件或產(chǎn)品檢測任務(wù)，對工作任務(wù)和職業(yè)能力項目進行設(shè)計，以企業(yè)產(chǎn)品圖紙、產(chǎn)品等為參考依據(jù)，進行相應(yīng)教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計，讓學(xué)生能夠真實地體會到零件產(chǎn)品的檢測工作。

(二)針對不同的內(nèi)容，采用不同的教學(xué)方法

1.加強概念、定義的總結(jié)和分類

“公差配合與技術(shù)測量”存在較多的概念，且內(nèi)容比較復(fù)雜，為了便于學(xué)生對相似概念的理解、區(qū)分和記憶，應(yīng)對相關(guān)的概念定義進行總結(jié)、分類。比如“形位公差項目及其公差帶”定義講解時，受形位公差帶形狀復(fù)雜的影響，傾斜度、垂直度、平行度等公差內(nèi)容不利于學(xué)生的理解，為了讓學(xué)生能夠理解和領(lǐng)悟，可通過分類總結(jié)的方法來簡化其內(nèi)容，即按照基準要素、被測要素的幾何特征，將公差項目進行分類，分為線線、線面、面線、面面四種形式，從而將項目進行詳細化、具體化。

2.科學(xué)合理地運用教學(xué)媒體

在教學(xué)資源不斷發(fā)展的背景下，多媒體技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到教學(xué)過程中。就多媒體教學(xué)來說，其能夠?qū)崿F(xiàn)信息的集成化、多元化，在豐富信息的表達力、增加教學(xué)信息量的同時，能夠提高課堂教學(xué)的效率、增強教學(xué)的效果，是教學(xué)過程中的一個重要途徑。對于存在較多難以理解概念定義的《公差配合與技術(shù)測量》課程來說，可采用多媒體手段，通過生動形象的例子來向?qū)W生展示該課程的相關(guān)概念，幫助學(xué)生理解定義內(nèi)容。此外，除了幫助教師完成教學(xué)的任務(wù)，實現(xiàn)教學(xué)資源的重復(fù)使用，多媒體的使用還可以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使其能更好地接受和理解一些比較抽象的理論知識，同時可以培養(yǎng)學(xué)生的立體空間思維和想象力，在一定程度上提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。在應(yīng)用多媒體技術(shù)過程中，為了達到多媒體教學(xué)的效果，則需要注意以下幾點：一是教師備課時，應(yīng)選擇適宜的知識點，且內(nèi)容長度不宜過長，從而有效引出其他知識點，提高學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的效率；二是進行多媒體展示時，應(yīng)注重圖片、動畫、色彩的合理搭配，給學(xué)生以生動形象、易于理解、視覺舒適的畫面內(nèi)容，保障學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性；三是應(yīng)加強課堂的互動，保障學(xué)生的思路緊跟教學(xué)思路，提高課堂的教學(xué)質(zhì)量。

(三)有效結(jié)合其他課程，拓展教學(xué)方法

《公差配合與技術(shù)測量》課程是機械類專業(yè)的學(xué)生必不可少的一門學(xué)科，其內(nèi)容也是必須要掌握的內(nèi)容。實際上，該門課程中的內(nèi)容與機械制圖、機械制造工藝學(xué)等其他機械課程的內(nèi)容存在一定的關(guān)聯(lián)，因此在教學(xué)過程中，可以將該課程與其他機械課程進行結(jié)合，從而實現(xiàn)課程之間的聯(lián)系，促進各個學(xué)科知識的有效學(xué)習(xí)。其中，設(shè)計類課程與制造工藝類課程的一個聯(lián)系點就是公差配合，其在兩類課程間發(fā)揮著紐帶的作用，同時也是基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向?qū)I(yè)課學(xué)習(xí)的銜接內(nèi)容。具體表現(xiàn)為，機械設(shè)計圖、工藝圖等內(nèi)容都會在機械課程學(xué)習(xí)中出現(xiàn)，這些圖形的符號、標(biāo)注等都是“公差配合與技術(shù)測量”的知識點。因此，在進行該課程的教學(xué)過程中，不僅要進行該課程的理論知識和技能的講解，還要對其他機械課程涉及相關(guān)知識點進行詳細講解，從而加強學(xué)生對知識點的理解和掌握。例如在進行《機械制造基礎(chǔ)》的學(xué)習(xí)時，可以將工藝尺寸學(xué)習(xí)、工序尺寸和公差的確定聯(lián)系在一起，從而對尺寸和偏差的相關(guān)內(nèi)容進行學(xué)習(xí)和應(yīng)用。總之，該種方法的實施不僅可以幫助學(xué)生對該課程相關(guān)知識點的理解和掌握，還能提高教學(xué)的效率和質(zhì)量。

三、“公差配合與技術(shù)測量”課程的混合式教學(xué)研究

所謂的混合式教學(xué)，是以構(gòu)建主義理論為基礎(chǔ)的一種教學(xué)，其強調(diào)學(xué)習(xí)者獲取知識的情境、途徑和過程；教師由知識的傳播者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)資源與環(huán)境的提供者，以學(xué)生為主體，幫助學(xué)生獲取知識和鞏固技能。

(一)課程內(nèi)容的設(shè)置

從學(xué)生的學(xué)習(xí)需求角度出發(fā)，將公差配合與技術(shù)測量課程的內(nèi)容進行相應(yīng)的劃分和設(shè)置。具體來說，以實際機械設(shè)計與加工過程為基礎(chǔ)，將二級展開式齒輪減速器作為載體，并且該減速器應(yīng)滿足每組型號不同、參數(shù)不同要求，然后將課程內(nèi)容設(shè)計為多個學(xué)習(xí)項目，如下表1所示

表1 公差配合與技術(shù)測量課程項目內(nèi)容

(二)混合式教學(xué)的實施

混合式教學(xué)的實施過程如下圖1所示：

圖1 公差配合與技術(shù)測量課程實施過程

1.教師在線教學(xué)

教師作為混合式教學(xué)的一個教學(xué)活動引導(dǎo)者，應(yīng)分析上表1中各項目的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)對象，并整理相關(guān)的教學(xué)資源、設(shè)計教學(xué)活動。其中，教學(xué)活動的設(shè)計是保障課堂教學(xué)效果的重要途徑，在設(shè)計的過程中，應(yīng)以教學(xué)目標(biāo)為中心，設(shè)計學(xué)習(xí)任務(wù)，并通過恰當(dāng)?shù)陌咐治?、適宜的教學(xué)方法和手段，最終實現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量的提高。在課前，教師應(yīng)將以適當(dāng)?shù)姆绞綄W(xué)習(xí)任務(wù)單發(fā)布下去(如在教學(xué)平臺中、或者微信群或者紙質(zhì)形式等)；在課中，教師可借助網(wǎng)絡(luò)資源作為教學(xué)的輔助手段；在課后，教師可通過線上、線下多種途徑交叉應(yīng)用，對學(xué)生進行輔導(dǎo)。

2.學(xué)生的在線學(xué)習(xí)

當(dāng)學(xué)生接收到學(xué)習(xí)任務(wù)時，其可進行自主學(xué)習(xí)，可以通過教師提供的教學(xué)資料(視頻、PPT、微課等)或者網(wǎng)絡(luò)檢索方式來完成相應(yīng)的學(xué)習(xí)。同時還可以與教師、同學(xué)進行溝通交流，對課堂的內(nèi)容進行提前了解，并對不懂的內(nèi)容或者問題進行記錄、匯總，之后在課堂上進行相關(guān)內(nèi)容的重點聽講，難以解決的問題可以請教同學(xué)和教師，最終達到知識掌握、能力提升的目的。

3.團隊與團隊間的學(xué)習(xí)

在混合式教學(xué)過程中，通過將將學(xué)生分為多個學(xué)習(xí)團隊，從而實現(xiàn)相互促進、共同學(xué)習(xí)的目標(biāo)。受學(xué)習(xí)團隊不同方法的影響，團隊間的進度、問題都不一樣。既要培養(yǎng)學(xué)生獨立分析問題、解決問題的能力，又要加強團隊間的交流和學(xué)習(xí)，培養(yǎng)的嚴謹求實的工作作風(fēng)、在提高學(xué)習(xí)質(zhì)量、能力的同時，增進同學(xué)間的友誼。

總而言之，在《公差配合與技術(shù)測量》課程教學(xué)過程中，教師應(yīng)根據(jù)課程的難易程度、特點，選擇適宜的教學(xué)方法，提高教學(xué)效率和質(zhì)量的同時，保障學(xué)生知識體系的擴充和能力的提升，為其在今后其它課程的學(xué)習(xí)和工作實踐奠定基礎(chǔ)。