《互換性與技術測量》課程改革探討

武漢城市職業學院 張小亞

互換性與技術測量是高職高專院校機械類或近機類專業必修的一門重要技術基礎課，是學生通往學習專業課的橋梁，它在機械專業教學計劃中起著承上啟下的作用。本文擬根據高職高專院校培養應用型人才的定位，針對《互換性與技術測量》課程教學目前存在的問題，結合機械類或近機類專業學生實踐性、工程性強的特點，就深化該課程教學改革作一些探討。

1 《互換性與技術測量》課程教學中存在的問題

目前高職高專院校《互換性與技術測量》課程的教學通常是按照知識體系制定并實施教學計劃，依次講授互換性與標準化概論、孔和軸的極限與配合、長度測量基礎、幾何公差及幾何誤差檢測、表面粗糙度及檢測、光滑工件的檢驗、典型零部件的互換性及檢測、齒輪及尺寸鏈等內容。這種教學方法固然有基礎知識全面、整體性強的優點，但它側重的是知識的傳授和記憶，向學生灌輸大量的標準規定和術語定義，教學內容抽象枯燥，缺乏針對性和實用性，缺乏對學生創造性思維方式和解決工程實際問題能力的培養與訓練，不能達到該課程的預期教學效果。就深層次原因來說，這種教學方式實際上沿襲了普通高等學校培養“學術型人才”的傳統教學方式，偏離了高職高專院校培養應用型人才的教學目標定位。

2 《互換性與技術測量》課程教學改革的目標定位

推進《互換性與技術測量》課程的教學改革，首先必須明確認識并全面體現高職高專院校的人才培養目標。高職高專教育的目標是培養具有必要的基本理論知識和較強的實踐能力，能夠到基層單位從事生產、建設、管理、服務等工作的技能型、應用型人才。因此，《互換性與技術測量》課程的教學改革要根據高職高專院校培養應用型人才的定位為指導思想，改革教學內容和教學方法。

在《互換性與技術測量》課程的內容方面，要以滿足應用為目的，以“必需、夠用”為前提，以講清基本概念、強化實際應用為原則，對課程內容進行整合取舍，精選要點、重點和難點，重要內容精講，一般內容略講，與其它課程重復的內容不講。針對學生將來從事制造、測量工作經常會遇到零部件互換性與測量技術的問題，結合各專業的具體情況，從使用標準的角度出發，突出重點，照顧一般，內容面不宜太窄，但深度要適當。

在《互換性與技術測量》課程的教學方法方面，以培養符合工業產業需要的具有必要的基本理論知識和較強的實踐能力的應用型工程人才為目標，實施項目教學法。項目教學法是將課程的知識內容融入若干項目之中，師生圍繞著實施一個個項目工作而展開教學活動。這是一種以能力培養為根本目的的教學方法，它把理論與實踐教學有機地結合起來，按照各種完整的項目重構知識體系，要求學生立足于項目的學習和訓練，從中認識和理解一些必要的知識，在此基礎上形成創新和操作能力。

3 《互換性與技術測量》課程項目化教學方案的設計

在《互換性與技術測量》課程改革的探索實踐中，逐漸形成了以項目化教學為核心的“教、學、做”三位一體教學模式。

所謂“教”，就知識層面來說，重點講清互換性概念、孔和軸的極限偏差與配合、形狀和位置公差及檢測、表面粗糙度及檢測、測量技術基礎、滾動軸承的互換性、鍵配合的互換性及檢測、圓錐互換性及檢測、齒輪傳動的互換性及測量、螺紋的互換性及檢測、尺寸鏈等基礎知識，從而幫助學生打下堅實的專業知識基礎。但上述知識并非是按照傳統的邏輯體系灌輸給學生的，而是融入若干項目任務之中的。

所謂“學”，是將一個個具體的項目任務布置給學生，激發學生的學習興趣，引導學生自主學習，使學生在完成項目任務的過程中發現問題、學習知識、掌握技能，將理論知識與專業技能結合起來運用于解決項目任務“問題”的實踐，從而對互換性與技術測量專業知識有了更加深刻的理解。

所謂“做”，是老師將某個任務項目交給學生去做，學生在老師的指導下負責完成該項目的資料收集、方案制作和具體實施全過程。通過孔和軸的尺寸公差的標注與檢測、箱體零件的幾何公差標注與檢測、零件表面粗糙度的標注與檢測、螺紋等典型零件公差標注與檢測等具體項目對學生進行實訓。其基本程序是：其一，明確項目任務。教師提出項目任務，同學分組承擔項目任務；其二，制定計劃。學生通過討論制定計劃，教師審查并提出指導意見；其三，實施計劃。學生以實訓組為單位，分工協作實施計劃；其四，檢查評估。成果展示，學生自我評估，相互評估，教師評價；其五，歸檔或應用記錄歸檔，應用實踐。在上述實訓過程中，充分調動學生的學習積極性，各個實訓組圍繞項目所涉及的“問題”展開研討，使學生由以往的被動接受知識灌輸轉變為主動學習知識和技能，運用所學的專業知識和測量方法去完成項目中設定的任務。

4 《互換性與技術測量》課程項目化教學實例

項目任務：齒輪和齒輪軸的幾何精度綜合訓練

4.1 訓練內容

4.1.1 完成齒輪軸零件的幾何精度選擇和標注（如下圖所示）

（1）對零件各表面主要部分的技術要求進行分析研究。

（2）根據零件不同表面的工作性質及要求，提出相應的公差項目及公差值；包括齒輪、齒輪軸的尺寸精度選擇、形狀精度選擇、位置精度選擇及表面粗糙度。

（3）在零件圖上準確地標注相應的尺寸及公差要求。

4.1.2 按公差要求標注在零件圖上

4.2 制定計劃

（1）查閱資料確定齒輪、傳動軸各部位的參數。

（2）根據理論知識和零件的服役條件，確定相應尺寸公差要求及形位公差要求。

（3）在零件圖上準確地標出相應的技術要求。

4.3 實施計劃

直 齒 齒 輪 任 務 單位：mm第一組 第二組 第三組 第四組 第五組 備 注模數m 2 3 4 5 3齒數 z1＝20z1＝20z1＝20 z1＝20 z1＝30 z2＝30z2＝30z2＝30 z2＝30 z2＝40中心距a＝ a＝ a＝ a＝ a＝分度圓直徑d140 60 80 100 90基圓直徑 37.59013 56.38519 75.18025 93.97531 84.57778齒 頂 高2 3 4 5 3齒 根 高2.5 3.75 5 6.25 3.75齒高4.5 6.75 9 11.25 6.75齒頂圓直徑Da 44 66 88 110 96齒根圓直徑 35 52.5 70 87.5 82.5齒距 6.283185 9.424778 12.56637 15.70796 9.424778齒厚 3.141593 4.712389 6.283185 7.853981 4.712389齒槽寬 3.141593 4.712389 6.283185 7.853981 4.712389齒輪寬 B1 20 30 40 50 45齒輪上孔直徑 D1 24 36 48 60 66＊ 中心距需要學生自行計算

（1）學生分組討論，明確小組內各成員的分工及協作關系。

（2）以普通機床主軸箱一對直圓柱齒輪副為項目載體，確定齒輪、齒輪軸的尺寸精度、形狀精度、位置精度及表面粗糙度選擇。

（3）按計劃合作完成上述任務內容。

4.4 檢查評估

（1）各實訓組學生展示其完成項目任務的成果，并作出自我評估，各組學生相互檢查完成項目任務的情況。

（2）師生圍繞項目任務成果展開討論，全面分析和評價項目實施過程中所選擇的方法的合理性、可行性、存在的不足以及改進措施。

（3）老師根據目標進行評估。

4.5 應用歸檔，應用實踐

5 《互換性與技術測量》課程實施項目化教學的意義

實踐證明，《互換性與技術測量》課程實施以項目化教學為核心的“教、學、做”三位一體教學模式，對于提高教學質量，加強學生的自主學習能力，培養符合工業產業需要的具有必要的基本理論知識和較強的實踐能力的應用型工程人才具有重要意義。

5.1 提高了學生發現問題、分析問題、解決問題的能力

實施項目教學法，使學生針對完成項目任務所必須解決的一系列問題，去查閱、研讀相關的理論知識，學會了如何去獲取和運用知識，弄懂了各種專業知識之間的關聯性，深刻地認識和理解了完成該項目所必須掌握的基本知識及其重點與難點，提升了發現問題、分析問題、獲取知識、運用知識解決實際問題的能力。

5.2 鍛煉了學生理論與實踐相結合的能力

由于教學中項目的設計來源于工業生產實際，以生產現場的具體設備、設施為教學內容，通過一系列典型零件公差標注與檢測等具體項目，要求學生將互換性與技術測量專業理論知識運用于解決具體實際問題，為學生提供了理論與實踐有機結合的平臺，培養了學以致用的自覺意識。

5.3 培養了學生的團隊意識和協作能力

項目教學法將項目任務下達到學生實訓組，要求實訓組學生全員參與。同學們在查閱資料、方案選擇、實際測量、報告撰寫等過程中共同探討，分工協作，在整個項目實施過程中養成了團隊意識，鍛煉協作能力，提高了溝通能力。

5.4 改進對學生的學習評價模式

《互換性與技術測量》課程以往對學生的學習評價是單一的知識考核模式，而項目教學法大大改變了對學生的學習評價模式，通過引入學生自評、同學互評，實現了評價主體多元化；采取筆試考核、實際操作、實訓報告、作品展示、行為觀察等評價方式相結合的綜合評價，評價方法多樣化彌補了以往單一考試評價的不足，從而比較全面、客觀地反映了學生的學習效果，體現了對學生綜合素質的評價。

［1］王伯平，孫大剛，武美先.建設“互換性與技術測量”精品課程的實踐與探索［J］.高教論壇2011.2.

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［3］孫健.項目教學法在《互換性與測量技術》課程中的應用［J］.職業，2011.26.

［4］楊蘭玉.《互換性與測量技術》課程教學改革淺析［J］.機械制造與自動化，2011.2.