“孔軸配合”一課的教學研究

【摘要】為了講好孔軸配合這一課，從提高認識和加強教師的使命感、注重教學環(huán)節(jié)、合理設(shè)計和使用多媒體、教學評價幾個方面進行了分析和研究。教學過程中，介紹了孔和軸配合及其相關(guān)的概念，講清了配合分類依據(jù)和注意事項，運用配合公差實例分析孔、軸尺寸精度及配合精度的關(guān)系，為尺寸精度的設(shè)計奠定了理論基礎(chǔ)。通過教學實踐表明，該課取得了良好的教學效果。

【關(guān)鍵詞】配合；教與學；配合公差

“孔軸配合”這一課是《機械精度設(shè)計基礎(chǔ)》課程中的第二章第一節(jié)中的一段，前面內(nèi)容為緒論、有關(guān)孔、軸、尺寸、偏差和公差的定義等內(nèi)容，后續(xù)內(nèi)容為尺寸精度設(shè)計的原則和方法[1][2]。教學對象為大學三年級的學生。在過去的教學中，學生感到間隙配合和過盈配合好理解，而過渡配合難以明白；孔的尺寸精度、軸的尺寸精度和配合精度好理解，而三者之間的關(guān)系搞不懂[3][4]。為此，本文開展了該課的教學研究。

1.提高認識，肩負起教師的使命

“孔軸配合”這一課，和其他課程一樣，教師如果認識不足，缺少教師的使命感，也是難以講好的。一位教育家曾說過：教師的世界觀，他的言行，他的生活，他對每一現(xiàn)象的態(tài)度都這樣或那樣影響著全體同學。這說明一名大學教師對教學是多么重要。作為一名人民合格的教師，不僅應具有高尚的思想品格，恪守職業(yè)道德，還要學有所長、術(shù)業(yè)有專攻，并且要有愛崗敬業(yè)、創(chuàng)新教育的精神。教師能以飽滿的熱情去上課，自然而然的會激發(fā)同學們的學習興趣。

2.從教學基本功入手，安排好各個教學環(huán)節(jié)

要講好“孔軸配合”這一課，看似簡單，實際并不容易，需從教學基本功入手，安排好各個教學環(huán)節(jié)。教學基本功包括精心備課和熟練授課等。

2.1 認真籌劃教學素材

在講“孔軸配合”這一課之前，一定要認真籌劃教學素材，精心備課。根據(jù)教學大綱的要求，圍繞所授的“孔軸配合”這一課主題，要查閱國內(nèi)外相關(guān)的資料，做到熟悉該領(lǐng)域的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢，同時精選出所講的教學內(nèi)容，對教學內(nèi)容進行“ABC”分類。A類為重點的內(nèi)容，如配合類別的確定；B類為難點的內(nèi)容，如孔、軸尺寸精度與配合精度之間的關(guān)系；C類為剩下的內(nèi)容，即一般的內(nèi)容。將A類、B類和C類內(nèi)容分別在教案和教材上標注出來，以備上課之用。只有上課前做到胸有成竹，上課時才能如魚得水，游刃有余。

2.2 精心組織課堂教學

上課時，如何使學生在確定孔軸配合類別，以及在分析孔、軸尺寸精度及配合精度的關(guān)系時，能夠舉一反三、游刃有余、理論聯(lián)系實際，實在是一件不容易的事。過去學生在學習這部分內(nèi)容時，往往因把握不住關(guān)鍵、問題分析不準確而給學習帶來困難。下面從幾個關(guān)鍵點入手，進行分析探討。

2.2.1 由淺入深、循序漸進

教學過程中，要體現(xiàn)由淺入深、循序漸進的原則，一上課首先引導學生復習上堂課所講的內(nèi)容，如：互換性、孔軸的定義、基本尺寸、極限尺寸、極限偏差、尺寸公差、公差帶、公差帶圖等。緊接著通過多媒體演示銷軸和銷孔的裝配過程，引入本課的新知識—配合、間隙和過盈等新知識。

2.2.2 抓住關(guān)鍵、解開難點

配合類別是根據(jù)孔和軸公差帶相對位置關(guān)系來劃分的，即間隙配合、過盈配合和過渡配合[1]。

（1）間隙配合——具有間隙（包括最小間隙等于零）的配合稱為間隙配合。此時，孔的公差帶在軸的公差帶之上（包括相接），如圖1所示（圖1中，D-孔的基本尺寸，d-軸的基本尺寸，TD-孔的公差，Td-軸的公差，Xmin-配合的最小間隙，Xmax-配合的最大間隙，ES-孔的上偏差，EI-孔的下偏差，es-軸的上偏差，ei-軸的下偏差）。

（2）過盈配合——具有過盈（包括最小過盈等于零）的配合稱為過盈配合。此時，孔的公差帶在軸的公差帶之下（包括相接），如圖2所示（圖2中，Ymin-配合的最小過盈，Ymax-配合的最大過盈，其余符號意義見圖1中的說明）。

（3）過渡配合——可能具有間隙或過盈的配合稱為過渡配合。此時，孔的公差帶與軸的公差帶相交疊，如圖3所示（符號意義同圖1和圖2中的說明）。

在講間隙配合、過盈配合和過渡配合時，要向?qū)W生交代清楚，我們研究的配合是針對實際批量生產(chǎn)情況進行分類的，指一批軸與孔的配合，而不是指單一的軸與孔的配合。只有一批軸與孔配合才可能出現(xiàn)間隙或過盈。對于單一的軸與孔，只能出現(xiàn)間隙，或只能出現(xiàn)過盈。這個條件交代不清楚，對于過渡配合的概念就難以理解。

對于孔、軸尺寸精度和配合精度的講解，是以基本尺寸相同、相互配合的軸與孔為例進行講述的，假設(shè)軸、孔的尺寸公差相同，而軸的極限尺寸或極限偏差不同，以間隙配合、過渡配合和過盈配合三種情況進行分析研究，最后由學生對計算結(jié)果進行總結(jié)分析，教師進行正確引導，從而可得出孔、軸尺寸精度和配合精度之間關(guān)系。

這樣，在老師的正確引導下，學生從這些計算結(jié)果中，自然而然就會發(fā)現(xiàn)：孔、軸的尺寸精度影響著配合精度，而配合精度決定其相互配合孔與軸的尺寸精度；孔、軸極限偏差或極限尺寸影響著配合性質(zhì)。這一發(fā)現(xiàn)，對于零件尺寸精度設(shè)計，以及相互配合孔軸精度設(shè)計非常重要，同時為后續(xù)課程的講解奠定了理論基礎(chǔ)。

3.合理設(shè)計和使用多媒體

多媒體教學由于直觀、形象和生動，以及節(jié)省板書時間等，近年來得以充分的利用。但切忌將教案“搬家式”地搬到屏幕上，照屏宣科；也同樣切忌靜坐在黑板旁，邊讀字幕邊講解，只顧自已講而忽略了與學生的交流互動現(xiàn)象。造成這一現(xiàn)象的原因在于，沒有合理使用多媒體。下面結(jié)合“孔軸配合”一課多媒體的制作和使用過程，談點管窺之見。

3.1 設(shè)置問題環(huán)境

“孔軸配合”一課的概念多是其特點之一。過去采用的方法一般是先用一段文字直接在屏幕上描述該概念，然后輔以示意圖或視頻或動畫等進行講解。這種教學方法比之傳統(tǒng)的黑板教學方法無疑是有了進步，但仍未從根本上跳出以教師為主體、“灌輸式”教學方法的框架。對此問題的改進方法是：在屏幕上除了提供有助于學生理解該概念的圖片、視頻或動畫等信息之外，向?qū)W生展示的文字信息可以是一段不完整的文字。這段文字的顯示部分應有助于學生理解所學概念，讓學生知道將要解決的問題是什么，未顯示部分應是所學概念中較重要的關(guān)鍵詞語（技術(shù)上可將這一部分做成熱區(qū)，點擊時即可顯示出答案）。這樣設(shè)計的好處是有效地加強了學生的參與意識。教學過程中，這種不完整的信息所構(gòu)成的懸念必然激發(fā)學生探究的沖動，加上其它信息的多重感官刺激作用，學生自然而然會根據(jù)提供的已有信息主動去尋求答案。如此，學生通過自己的觀察、思考和分析，最終得出結(jié)論。當然，教師在其中應注意加強引導，在關(guān)鍵點上對學生進行提示和啟發(fā)。例如，間隙和過盈概念可設(shè)置成：先演示軸與孔的裝配過程[5]（如圖4所示），然后在教師的引導下，與學生一起來填空：間隙是指孔的尺寸減去相配合的“？”的尺寸之差為正時的情況；過盈是指“？”的尺寸減去相配合的軸的尺寸之差為負時的情況。這樣不僅可達到師生互動的效果，而且可以激發(fā)學生的學習興趣。

3.2 課堂練習

課堂練習是總結(jié)課堂知識，讓學生消化當堂內(nèi)容的最好方法，也是實現(xiàn)師生互動的重要環(huán)節(jié)之一。通過這一環(huán)節(jié)，可以引起學生注意課程的重點和難點，學生可以在習題檢測中發(fā)現(xiàn)自己認識的錯誤而得到改正，而且又便于調(diào)整課堂活動的節(jié)奏。在多媒體教學條件下，這一環(huán)節(jié)的實現(xiàn)將更為豐富和方便[6]。可以精心設(shè)計出幾種題型（選擇、判斷、填空等），還可以用超鏈接技術(shù)在題目中極方便地展示圖片、視頻、動畫等，利用熱字、熱區(qū)、按鈕等技術(shù)手段可以將其開展的豐富多彩。學生答對了給以表揚的提示“OK！”；學生答錯了給以鼓勵的提示“再想想，努力啊！”這樣，師生就能互動交流起來。

4.教學評價

一堂課，講得如何，需要正確的評價指標來衡量。可從以下幾個方面來考核：

（1）基本概念、基本理論講授準確性；

（2）重點突出、難點分散、深度把握適宜；

（3）教學內(nèi)容熟練，條理清楚，理論聯(lián)系實際；

（4）教態(tài)端莊，衣著和舉止得當；

（5）教案整齊，板書規(guī)范；

（6）語言簡潔，邏輯嚴密，有感染力；

（7）教學信息量合理；

（8）講課生動，氣氛活躍；

（9）教學中有創(chuàng)新，有特色。

這九個方面設(shè)分值和權(quán)重，進行綜合打分，即可得出該堂課教學評價總分值。校督導根據(jù)上述評價標準，對“孔軸配合”一課進行了檢查，教學效果綜合評價為優(yōu)秀。

5.結(jié)束語

本文結(jié)合如何講好“孔軸配合”一課，從加強教師的使命感、注重教學主要環(huán)節(jié)、合理設(shè)計和使用多媒體、教學評價幾個方面進行了分析研究，為提高教師的教學水平和教學質(zhì)量必將起到“拋磚引玉”的作用。

參考文獻

[1]杜文華，鄭江.機械基礎(chǔ)系列課程教改中機械精度設(shè)計的實現(xiàn)[J].華北工學院學報（社科版），2004（3）：89-91.

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[5]袁夫彩.機械制造工藝學[M].北京：科學出版社， 2008：106-120.

[6]王穎淑，孫莉，宋玉梅.CAI在公差實驗教學中的應[J].長春大學學報，2000（3）：76-77.