五環節教學法在“檢測技術”實訓中的應用

張曉輝 楊靜 楊楠

摘要：針對目前檢測技術實訓課程教學中存在的一些問題，以“同軸度的測量”為例，介紹了五環節教學方法在“檢測技術”實訓教學中的運用，通過導學、立體討論、示范講析、檢測鞏固和歸納總結五個環節，使學生快速掌握相應操作技能，提高教學質量。

關鍵詞：五環節教學法;檢測技術;實訓教學

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2015）44-0160-02

一、引言

“檢測技術”實訓教學是高校工程訓練系列課程中的重要組成部分，也是提高學生實踐操作能力的重要手段。而目前各高校在實訓教學環節普遍還比較薄弱，主要表現在：（1）多年來教學內容主要以教師機械地講解、指導為主，學生被動地接受，導致學生思考問題和實踐操作能力不足;（2）教學內容與社會需求相脫節，實驗簡單，缺乏創新，急需改進適合研究型高校創新型人才培養的教學方法。我校在“檢測技術”實訓課中采用五環節教學法，經過在多年實踐教學中不斷探索和完善，教學效果得到了明顯提高。

五環節教學法是以掌握某具體知識或某項操作技能作為主要的教學目的，它由定向自學、立體討論、示范講析、檢測鞏固和歸納總結五個教學環節組成。各個環節既相輔相成，又環環相扣，本教學方法尤其適用于各大專院校對學生進行工程實訓。

二、第一教學環節——導學

教師首先要利用多媒體教學課件、掛圖、實物或模型向學生闡明檢測技術的目的和意義，即學生在本次教學活動中應該掌握的知識和技能，使學生對所學內容產生興趣，引起學習動機，并根據教學目的和訓練室檢測量具配置情況設計具體的預習題，供學生自學使用。

針對這部分教學內容先讓學生復習形狀和位置公差術語及定義（例如理想軸線、基準軸線、同軸度等），并布置以下幾個思考題供學生思考：（1）傳統的同軸度測量方法有哪些？各有什么特點？（2）若采用V形架法，如何正確選擇所需儀器和測量工具？（3）影響同軸度的因素有哪些？（4）如何確定具體的檢測步驟？（5）如何進行數據處理？（6）檢測過程中需要注意的其他問題有哪些？

三、第二教學環節——立體討論

立體討論是學生之間以及師生之間就某一具體教學內容進行討論和研究，并且在教師引導下構建一種師生學習共同體的教學活動形式。其任務是通過學生自學將所學內容的感性認識轉化為理性認識，使學生對教學內容升華到理解階段。針對本節教學內容，在預習過程中將帶有普遍性問題進行分類后，將上述思考題作為討論內容。

把學生進行分組并每組指定一個代表輪流闡述本小組的觀點，然后在教師的主導下確定出合理的答案。為了取得良好的討論效果，教師要充分調動學生參與討論的積極性，讓學生把自己的想法表達出來。同時，還要發揮教師的教學主導作用，討論中要做到“亂中有綱”、“亂中有序”。最后，還要充分體現民主的教學氣氛，教師不能急躁、武斷。

四、第三教學環節——示范講析

本環節在學生對本節教學內容充分了解和自學的基礎上，教師根據教學計劃內容進行示范講解，并從做什么、怎么做、為什么這么做等三個方面來展開，其宗旨是講疑難、講規律、講方法，也可以就本節課所學內容提出一些新問題，與學生共同探討研究。經過立體討論和示范講析，上面提出的問題可以得到如下答案。

1.同軸度誤差檢測方法可有以下幾類：（1）回轉軸線法：本方法采用較高回轉精度的檢測儀器（如圓度儀、圓柱度儀等），適用于對中、小規格的軸或孔類零件進行同軸度誤差測量。（2）準直法（瞄靶法）：本方法采用準直望遠鏡或激光準直儀等檢測儀器，適用于對大、中規格孔類零件進行同軸度誤差測量。（3）坐標法：本方法采用具有確定坐標系的檢測儀器（如各類三坐標測量機、萬能測量顯微鏡等），適用于對各種規格的零件進行同軸度誤差測量。（4）頂尖法：本方法適用于軸類零件及盤套類零件（加配帶中心孔的心軸）的同軸度誤差測量。（5）V形架法：本方法適用于對各種規格的零件進行同軸度誤差測量。（6）模擬法：本方法采用具有足夠精確形狀的回轉表面來體現基準軸線，適用于對中、小規格的零件進行同軸度誤差測量。

2.采用V形架法，檢測所需的測量器具包括劃線平臺、百分表、表座、表架、刃口狀V形塊、被測件等。

3.影響同軸度的主要因素有被測元素與基準元素的圓心位置和軸線方向，特別是軸線方向。

4.測量步驟：（1）將準備好的刃口狀V形塊放置在劃線平臺上，并調整水平。（2）將被測零件基準輪廓要素的中截面（兩端圓柱的中間位置）放置在兩個等高的刃口狀V形塊上，基準軸線由V形架模擬，如圖1所示。（3）安裝好百分表、表座、表架后，調節百分表，使測頭與工件被測外表面接觸，并有1～2圈的壓縮量。（4）緩慢而均勻地轉動工件一周，并觀察百分表指針的波動，取最大讀數Mmax與最小讀數Mmin的差值之半，作為該截面的同軸度誤差。（5）轉動被測零件，按上述方法測量四個不同截面（A、B、C、D），取各截面測得的最大讀數Mimax與最小讀數Mimin差值之半中的最大值（絕對值）作為該零件的同軸度誤差。（6）完成檢測報告，整理實驗器具。

5.數據處理：測量同軸度誤差，需首先測量基準要素，以確定基準軸線的位置，再測量被測要素各正截面輪廓上各測點的半徑差值，計算確定各正截面輪廓的中心，進而按同軸度最小包容區域判別法確定同軸度誤差值。步驟如下：（1）先計算出單個測量截面上的同軸度誤差值，即Δ=（Mmax-Mmin）/2。（2）取各截面上測得的同軸度誤差值中的最大值，作為該零件的同軸度誤差。

6.檢測過程中需要注意的其他問題包括：（1）有關尺寸的術語和單位的定義。實訓中尤其是非機類學生通常誤將公分作為尺寸單位，所以在實訓前教師有必要統一尺寸單位為毫米。（2）測量結果不需要圓整，也不需要精確到千分位，百分表的測量結果足夠滿足精度需要。

四、第四教學環節——檢測鞏固

讓學生根據教師的示范講析，親自動手進行操作，按步驟完成測量并將被測件的相關信息及測量結果填入檢測報告單中，并檢驗零件的同軸度誤差是否合格。教師根據學生對所學內容的掌握程度，檢查本節教學的教學效果。

這個教學環節需要注意的事項為教師事先應將學生分成每兩人一組，一個學生負責操作，另一個學生負責讀數。負責讀數的學生在操作前首先要調節百分表，使百分表的大指針與表盤的零位線重合;負責操作的學生轉動被測零件時必須緩慢，不能急躁。通過這樣的分組，可以使學生操作更加專業化，減少誤差，調高檢測精度。

五、第五教學環節——歸納總結

本節實訓教學重點和難點是影響同軸度的因素。影響同軸度的主要因素有被測元素與基準元素的圓心位置和軸線方向，特別是軸線方向。如在基準圓柱上測量兩個截面圓，用其連線作基準軸。在被測圓柱上也測量兩個截面圓，構造一條直線，然后計算同軸度。假設基準上兩個截面的距離為10mm，基準第一截面與被測圓柱的第一截面的距離為100mm，如果基準的第二截面圓的圓心位置與第一截面圓圓心有5μm的測量誤差，那么基準軸線延伸到被測圓柱第一截面時已偏離50μm（5μm×100÷10），此時，即使被測圓柱與基準完全同軸，其結果也會有100μm的誤差（同軸度公差值為直徑，50μm是半徑），測量原理圖如圖2所示。

六、結語

“五環節教學法”是以學生為主體，教師是學生學習的組織者和引導者。整個訓練課要以“活”為原則，通過將以上五個教學環節運用到“檢測技術”教學中，使一堂枯燥、單調的訓練課變得生動有趣，激發了學生潛在的學習熱情，取得了很好的教學效果。

參考文獻：

[1]左淑紅.《工程測量學》教學改革探討[J].測繪與空間地理信息，2013，（3）.

[2]張琳，袁新娣.《傳感器與檢測技術》課程教學改革與實踐[J].贛南師范學院學報，2012，（6）.

[3]佟雪松，王顯豐.五環節教學法在鉗工技能訓練課中的應用[J].中國科教創新導刊，2012，（2）.

[4]周祥才，孟飛.“檢測技術”課程教學改革研究[J].常州工學院學報，2010，（12）.

[5]張宇馳.《檢測技術及應用》課程教學改革與實踐[J].湖南工業職業技術學院學報，2011，（8）.

[6]何文廣，李偉，齊建家，國紹文.檢測技術實踐教學改革方法的研究[J].價值工程，2011，30（8）.