王 麗
(陜西工業職業技術學院 機械工程系,陜西咸陽712000)
《公差配合與測量技術》是工科院校機械類專業的必修課,開設本課程的主要目的是在掌握公差理論的基礎上,培養學生的精度意識和對機械零件的檢測能力。通過理論和實踐環節,最終要求同學可以進行獨立檢測,并能對合格性做出正確判斷。為此,實驗課的教學質量是整個教學過程必不可少的一環。是培養學生創新及獨立思維能力的“切入點”,是由理論過渡到實踐的橋梁。然而現在多數高校在該實驗課教學中普遍還存在諸多問題。
長期以來,大多數高職類專業基礎課程的實驗教學(包括公差實驗課在內),都不同程度地存在以下的弊端與不足。
(1)實驗過程是靜態的。整個實驗過程中,學生處于被動地位,實驗課均由指導教師先介紹實驗目的、實驗原理以及所用的儀器設備,再對學生重點示范,最后才由學生動手操作。而且實驗內容多為驗證性實驗。由于自始至終“手把手地教”,束縛了學生的思想,使學生的積極性與主動性得不到充分發揮。
(2)缺乏設計實驗實驗。因為公差課理論教學與實驗課內容是相對獨立的,雖然目前有些院校采用了理實一體化教學,可是對于學生僅僅還是做一些單項目的驗證實驗,沒有真正做到讓學生自己設計、自己選擇檢測方案,直至最終自己出具檢測報告。
(3)考核方式不合理。學生實驗能力的高低,從課程考核中得不到相應的反映,致使學生在學習過程中對實驗課往往未能給予足夠的重視,更缺乏培養、鍛煉自己的工程實踐能力的意識。
實驗教學,是高校全面實現人才培養目標的重要實踐環節。為了能真正促使理論與實驗相結合,筆者認為該實驗課,應該更突出發揮實驗教學在培養檢測技能、提高檢測綜合能力等方面的重要作用。為了更有效地通過實驗教學,提高學生的動手技以及培養學生創造能力,在按教學大綱要求保留一些常規性實驗外,在模式上新增設了綜合性實驗和設計性實驗,以形成一套充分調動學生主觀能動性的實驗方法和手段。
開設綜合性實驗,旨在讓學生運用有關幾何量檢測的知識,對典型零件的尺寸、精度等方面要求進行全面檢測。
基于這種想法,我們經過周密的分析論證,根據機械精度設計的特點,把齒輪類零件精度的綜合檢測作為綜合性實驗項目。實驗前,教師將實驗室的檢測設備(齒距比較儀,漸開線測量儀,齒輪徑向跳動測量儀,公法線千分尺,雙嚙儀,光切顯微鏡等)調試到工作狀態,并準備好各種測量工具 (內徑千分尺,游標卡尺,外徑千分尺等)和各種消耗材料(如汽油,、脫脂棉等),提供實驗指導書及儀器的使用說明書和各類參考書。
在新的模式中,學生可以到實驗室了解各種有關儀器、設備的功能、用途及其特性,相關問題可以得到指導老師的指導。學生進入實驗室,隨機拿到一個被測零件和相應零件圖,根據零件圖上標注的公差項目和其他技術要求,由學生設計具體的實驗內容,確定相應的測量方法及相應的計量器具,根據實驗指導書給出的實驗步驟,自己動手,安裝調試檢測。然后對零件幾何參數進行逐次檢測,并根據檢測結果對被測零件的合格性作出判斷。
設計性實驗課程,賦予學生更多的自主權和責任感。學生的實驗活動,很大程度上是建立在自我控制、自我指導的基礎上的,允許學生依據自己的實驗方式和特點開展實驗活動。實驗不但時間上,而且在空間上實行開放。
我們把選用箱體件的裝配圖發給學生,讓學生根據箱體件的工作情況,自己確定箱體件各尺寸公差及各項形位公差的項目、公差值,并標上各表面的表面粗糙度允許值。為了確定一個比較正確的方案,師生可以一起討論,把在課堂教學中講過的尺寸公差、形位公差及表面粗糙度的有關知識真正運用起來。且要具體問題具體分析,每一個公差項目、數值的確定,都經過學生的認真推敲、反復討論,最后確定一個大家都認同的標注方案。這樣,學生把在課堂中所學的理論知識真正應用于解決實際問題,達到了在實驗中培養學生的工程設計意識和工程實踐能力的目的。
在對箱體件確定了各項公差之后,下一步就要對這些公差數值進行檢測。學生根據實驗室現有量具、儀器設備,獨立設計檢測方案,測出所標各項公差的具體誤差數值。由于他們測的各公差項目數值都是自己設定的,這個整體過程使學生把公差標準與技術測量有機地聯系起來,形成整體的概念體系,既加深了對教材內容的整體認識,又提高了分析和解決問題的能力,綜合的工程素質得到廣泛提高。
以上兩種新的教學模式,實驗室全天向學生開放,給學生以更多的自主權,充分發揮所有學生在成長過程中固有的主體性,使其積極主動地開展實驗學習和科學探索活動,不斷提高實驗課程的成效,進而培養學生豐富的個性和全面的綜合素質。
考核是對教師的教學質量和學生的學習質量兩方面的檢查和評定。實驗成績的評定,應能提高學生學習的積極性,真實地反映學生的實驗能力和素質。實驗考核方式,應由注重筆試或實驗報告,轉變為注重綜合實驗能力。改革后實驗成績的考核標準,是根據實驗的難易程度和設計方案的可行性、實驗儀器選擇的合理程度、學生講解和回答問題時對實驗的理解程度、完成操作時的規范熟練程度、實驗結果的準確程度、數據處理是不是概念清楚等,把成績分為A,B,C,D,E共5個等級,每次成績經過征求學生意見,二次平衡后才評定,成績合格方能參加期末考試。
針對實驗教學過程中存在的問題,總結出改革后具體應用的新模式和實施的具體要求,闡明了今后該課程實驗的總體思路。
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