互換性與技術測量教學改革探索

摘要：互換性與技術測量是高等工科院校機械類、機電類、材料成型類、儀器儀表類、機電設備類等專業學生必修的一門重要的綜合性、實用性都很強的專業技術基礎課程。結合在河南科技大學互換性與技術測量教學過程中的一些體會，對該課程的教學改革提出幾點思考。

關鍵詞：互換性與技術測量；教學改革；思考

作者簡介：徐彥偉（1978-），男，河南洛陽人，河南科技大學機電工程學院，講師；徐愛軍（1976-），男，江蘇鹽城人，河南科技大學機電工程學院，講師。（河南#8194;洛陽#8194;471003）

基金項目：本文系國家自然科學基金項目（項目編號：51305127）、河南省教育廳科學技術研究重點項目（項目編號：14A460018）、河南科技大學青年科學基金項目（項目編號：2012QN024）的研究成果。

中圖分類號：G642.0#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;文獻標識碼：A#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;文章編號：1007-0079（2014）14-0087-02

培養學生的工程實踐與創新能力是工科院校教學高等教育教學改革的核心任務。[1]互換性與技術測量是高等工科院校機械類、機電類、材料成型類、儀器儀表類、機電設備類等專業學生必修的一門重要的綜合性、實用性都很強的專業技術基礎課程。它將互換性的基本原理、標準化的生產管理思想、幾何量檢測技術手段等相關知識融合在一起，與機械設計、機械制造、產品質量控制等多方面問題密切相關，涉及機械產品及其零件的設計、制造、維修、質量控制與生產管理等多方面技術問題，是機械工程技術人員和管理人員必備的專業基礎知識和技能，是由基礎學習過渡到專業學習的橋梁，起著承上啟下的作用。[2，3]同時，對機械工程類專業的學生來講，不論是在后續專業課程的學習還是在今后的實際工作中，也不論是將來從事專業技術工作還是從事技術管理工作，都會接觸到公差配合、互換性與檢測方面的知識。這就要求在互換性與技術測量的整個教學過程中不僅要強調理論知識點的重要性，而且還要重視實際工程能力和綜合能力的培養。本文結合在河南科技大學互換性與技術測量教學過程中的一些體會，對該課程的教學改革提出幾點思考。

一、優化教學內容，精選教學方式

互換性與技術測量課程主要分為公差配合（幾何精度設計）與幾何精度測量兩大部分，涉及內容主要有尺寸精度（極限與配合）、表面粗糙度、形位公差、綜合精度、典型結合的精度（與軸承或鍵配合的軸孔精度）設計以及典型傳動的精度設計（齒輪傳動的公差及測量）等內容，與工程實際密切相關，具有很強的工程性和實踐性。

互換性與技術測量課程的結構與學科特點有別于其他課程，如名詞術語多、抽象概念多、符號代號多、涉及的知識面廣。隨著河南科技大學本科教學大綱的進一步調整，互換性與技術測量課程在河南科技大學（以下簡稱“我校“）目前分為A類和B類兩類課程，A類課程32學時（26個講授學時加6個實驗學時），B類課程24學時（20個講授學時加4個實驗學時）。怎樣在保證教學質量的前提下，在有限的學時內完成理論和實驗教學任務，是當前本課程教學中存在的難題。為解決這個難題，根據我校互換性與技術測量課程的特點，對課程的教學內容進行了調整：對于面向機械類相關專業的A類課程加強精度設計的內容，對課程的經典內容進行重點講解，例如尺寸精度設計、形位公差的選擇、綜合精度等內容進行重點講授，教學中注重理論知識點與工程實際的聯系，尤其是教材中與實際生產有關的重點內容加以著重強調，培養學生的工程實踐意識；對于學生在工程制圖課程中已經學過的與本課程重復的內容略講，教學中選取一些典型的實際工程圖紙進行講解，激發學生的學習熱情，培養學生的工程實踐能力。對于面向材料工程類專業的B類課程，則對課程的經典內容進一步精簡，略去了典型傳動的精度設計等內容。

基于本課程的特點，目前采用多媒體教學方式講授互換性與技術測量這門課程，在授課過程中，從生產實際出發，重視對基本術語和概念的理解，并深入分析各個概念之間的區別和聯系，例如對形位公差設計中平面度公差帶和面對面的平行度公差帶之間的異同進行對比講解，使學生更容易掌握它們的特點。對于一些和“理論推導”相關的內容則進行投影與板書相結合的方式進行講解，這樣可以使學生的思路能夠跟上，例如采用板書的方式講解在已知滑動軸承油膜極限厚度的前提下，如何設計滑動軸承的軸、孔尺寸精度，就比單純看投影的效果要好。

二、上好緒論課，激發學生的學習興趣

興趣是一種具有濃厚情感的志趣活動，是人們力求認知某種事物或進行某種活動的一種傾向性意識。興趣是最好的老師，也是學習的原動力，它可以激發、引導求知者去努力探求某種事物的底蘊，直接促進學習效率的提高。[4]

良好的開端是成功的一半。緒論課作為學生第一次認知該門課程的平臺，上好緒論課對提高教學質量起著至關重要的作用。緒論課應該拉近和學生的距離，培養學生對這門學科的興趣，學生的興趣有了，下一步的教學工作就可以順利展開。為了上好互換性與技術測量的緒論課，筆者精心設計了緒論課的教學內容，在上課開始之前先給同學們播放一段精彩的汽車發動機裝配工作原理的視頻，然后以汽車發動機和人的心臟進行對比來講解發動機在整車中的重要性，接下來再用兩幅遮住了標識的轎車圖片和同學們互動，讓大家看看哪輛車更好，同學們多數認為第二輛車更好。當同學們接下來看到第一輛車是寶馬汽車，第二輛汽車是一輛國產汽車時，頓時一片嘩然。大家都知道寶馬車比那輛國產車好，但是當問到為什么寶馬車比國產車好時，大家都說不太具體。由此開始引入機機械產品零部件的加工精度問題，機械產品零部件的加工精度直接影響整機的性能和質量，逐漸切入本門課要講的主要內容——機械產品的精度設計與檢測。接下來在講到互換性的概念時，以同學們去修理自行車為例進行講解，修車師傅只需更換一個相同規格的零部件就能恢復自行車的功能。這種方便使用的現象蘊含著現代機械產品生產中零部件設計應遵循的基本原則——互換性。在產品設計時候賦予了零部件本身具有互換性的性能，才可以使得更換相同規格的產品就能使發生故障的機械重新工作。這樣就使同學們逐漸從感性上接受這門課并產生興趣，然后由淺入深介紹這門課程在整個知識體系中的地位和作用，以及該課程的性質、任務、特點和教學要求。

通過結合實際生產的講解，使同學們深刻體會到互換性與技術測量這門課的重要性和工程實用性，可以有效地激發學生的學習興趣。實踐表明，緒論課教學的生動與否，對激發學生的學習興趣和積極性起著非常重要的作用。

三、強化實踐教學，理論聯系實際

為了鞏固課堂教學，加深學生對知識的理解，鍛煉學生處理問題的能力，同時提高學生的工程實踐能力，專門為學生編寫了幾何精度規范學作業。作業著重強調對基本概念、基本理論的理解和掌握，不重視公式的推導和數據的計算，為提高學生的綜合工程實踐能力，增強了綜合型、應用思考型練習題，減少記憶性內容。要求學生在課后認真、獨立完成作業，最后通過對作業的輔導講解，可以有效地提高課堂教學效果。

為了進一步提高學生的工程實踐能力，引導學生在課余時間參加科技實踐活動。鼓勵那些學有余力的學生在課余時間積極參加河南科技大學大學生研究訓練計劃（SRTP）項目，使他們通過參加SRTP項目制作，將課堂上學到的互換性與技術測量的相關知識學以致用，提高他們的工程實踐能力。

四、重視實驗教學

實驗教學是學生理論知識和實踐相結合的主要方式。實驗課不僅可以使學生得到觀察和操作實踐方面的訓練，而且可以培養學生的實驗能力和動手能力，學生的親身體驗和感知有利于獲得感性經驗，從而實現其認識的內化，促進理解力和判斷力的發展，進而上升為理性認識。[5，6]

為了培養學生的創新意識，在實驗課環節適當增加創新內容，鼓勵學生把所學過的基本理論應用到實驗中來，激發學生的創新熱情。同時，在實驗過程中以學生為主體，教師為輔，要求同學們認真學習實驗指導書，按要求根據不同的實驗制訂合理的實驗方案，通過教師對不同實驗方案的點評，引導學生對實驗內容深入思考。同時，為了加強學生對實驗課程的重視，在期末的綜合考核中，堅持把實驗成績引入綜合成績，實驗成績占最后總成績的15%，并將實驗內容在最后的試卷內容上有所體現，以考促學，切實提高實驗教學質量。

五、結束語

提高教學質量是高等教育追求的永恒主題，培養學生的工程實踐與創新能力是工科院校教師義不容辭的責任。互換性與技術測量作為機械工程類專業的一門重要的專業技術基礎課程，在人才培養目標中占有重要的地位。通過課程教學改革與實踐，可以提高學生的學習興趣和綜合運用知識的能力，加強課本理論知識和工程實踐之間的聯系，有效地提高互換性與技術測量的教學效果。

參考文獻：

[1]李月晶，馬東雄，趙健闖.基于大學生創新能力培養的工程實踐教學改革與實踐[J].中國教育技術裝備，2009，(21):32，35.

[2]何永熹，武充沛.幾何精度規范學[M].第2版.北京:北京理工大學出版社，2006.

[3]胡立志，蔣鈞鈞，寧會峰.互換性與技術測量[M].北京:清華大學出版社，2013.

[4]劉桂珍，殷寶麟.互換性與測量技術基礎課程教學改革與實線[J].黑龍江高教研究，2010，(8):167-169.

[5]王建彬，朱協彬，漆小敏.“互換性與測量技術基礎”課程教學改革與實踐探索[J].中國電力教育，2013，(32):105-106.

[6]趙麗琴，武文革，龐學慧.互換性與測量技術課程教學技巧探討[J].機械管理開發，2010，25(4):174-175，177.

注：徐愛軍為本文通訊作者。

（責任編輯：王意琴）