《公差與測量技術》的教學思考與課程改革探討

彭 偉，倪利勇

《公差與測量技術》的教學思考與課程改革探討

彭 偉，倪利勇

（電子科技大學 中山學院，廣東 中山 528400）

《公差與測量技術》是機械類專業的一門重要專業基礎課，主要介紹機械零部件的幾何精度設計。文章結合近幾年的教學和實踐，介紹了該課程的教學體會，分析教與學存在的問題，并提出教學改革的思考和看法。

公差與測量技術；教學方法；課程改革

《公差配合與測量技術》是機械類專業的一門重要專業基礎課，主要包含幾何量公差、配合與選擇和測量技術兩大方面的內容，涉及機電產品設計、制造、維修、質量控制、研發和檢測等多方面問題，是機械類以及近機械類專業學生、工程技術人員和管理人員等必須掌握的一門綜合性基礎課程[1-2]。該課程技術性、實用性強，理論部分重點突出，難點較難，又與大多數工業生產實際密切相關，應用范圍廣，因此在實際教學過程中，如果不講究教學方法，理論與實踐結合不好，就會讓學生對該課程的學習失去興趣。本文結合我校機械類專業人才培養方案以及本人對該課程的教學實踐淺談一下對該課程的認識和教學改革意見。

一、課程的教學現狀

《公差與測量技術》這門課程有個顯著的特點就是“兩多一廣，概念抽象”。具體來說就是基本概念和術語多、公差項目多；在產品幾何量精度設計知識面上涉及范圍廣；課程中基本概率和術語中還存在著大量抽象的概念。同時，這門課程在公差部分的理論性非常強，有的內容（例如公差原則）非常難，而后半部分針對機械工程領域常用的典型零部件的公差與測量雖然突出了該課程的實用性，但涉及的應用范圍也非常廣[3]。因此，該課程讓初次接觸學習的同學難以抓住重點，學習過程中顯得比較困難。

針對以上特點，結合我校對機械專業培養方案的修訂以及對該課程教學大綱的修改，通過近3年來的教學實踐，大部分同學掌握了機械幾何精度設計要求，掌握了主要公差項目、標準及其實際應用，熟悉了常用的計量器具操作技能，同時也發現學生在學習該課程過程中普遍存在以下問題：（1）由于該課程基本概念多，定義多，且其中還有很大部分概念十分抽象，在教學過程中發現越來越多的學生對一些概念理解不透徹，甚至無法理解，特別是進行到公差原則等相對難的知識點時，幾乎絕大部分學生不能完全理解這部分內容；（2）公差項目多這一特點也經常讓學生產生混淆，項目之間的關系理不清，實踐中往往無法判斷對設計對象定義哪些公差項目；（3）目前我校該課程設置32課時理論教學和8課時實驗教學，從教學課時的安排來看也造成了一些負面效應。近3年來，授課老師一直在討論如何在這么少的課時中將該課程的基本知識和重點內容更好的傳授給學生，同時還想著設法讓學生理解一些非常難的知識點。從每次考試成績以及畢業論文質量看，應該說是不成功的；（4）在出現以上問題的情況下，實驗環節的薄弱更進一步摧毀了學生學習的積極性，面對數量繁多的公差項目以及大量常用件、標準件的不同測量對象，在這么短的時間內，學生很難將學到的知識與實踐有機地結合起來。

二、現狀思考

面對該課程理論教學和實驗教學活動中出現的這些問題，有必要從教學方法、內容安排等多方面分析。首先針對課程基本概念多、概念抽象、公差項目多、理論部分理解困難等特點，可以從教材或授課方式上解決。如每章內容學習前專門安排教學提示和教學要求，使學生提前了解學習重點、難點，在教與學過程中做到有的放矢。近年來，本人堅持在每章新內容上課前，花幾分鐘時間介紹本章基本內容并讓學生對本章的基本知識點、重點掌握知識和難點部分先標記下來。課堂教學中，發現學生在理解基本知識、掌握重點知識、消化難點知識等方面的能力都有普遍提高。

公差項目多、內容難理解、項目易混淆等也是學生學習這門課程比較頭疼的一個問題。由于我校近幾年機械專業培養計劃調整較大，該課程課時嚴重不足，課堂上無法將每一個公差項目都分析透徹，導致近年來學生基本都存在概念模糊、公差項目混淆等情況。上學期，針對一些重要的公差項目制作了一些小視頻和實體模型，從學生上課的反應以及下課答疑過程中發現情況有所好轉。這種方式可以堅持，但還需要更有效的教學方法來改變這種情況。

實驗實踐環節教學中的不足主要有兩個方面：一是這個環節課時不足；二是該環節安排的實驗內容少，最主要的還是課時不足。由于課時不足，我校的現狀是一位老師帶80名左右學生在2個課時內完成一個實驗項目，因此實驗效果較差，也無法通過實驗進一步鞏固和加深所學的知識。《公差與測量技術》課程中，合理的幾何精度設計和高水平的測量技術是實現互換性生產必要的條件和手段。因此，實驗環節在課程中的作用就顯得非常重要，必須進一步加強實驗實踐環節。不僅要從實驗學時和項目上加強，更重要的是想方設法將實驗教學和理論教學有機結合起來。

三、課程改革探討

針對我校對機械設計制造及自動化專業的培養計劃和要求，結合近三年來的教學實踐，重點從理論教學和實驗教學兩個大的方面談談該課程改革的一些意見。

1.理論教學部分

首先，教材一定要注重理論聯系實際，最好每章內容開始部分有教學提示和教學要求，便于學生了解學習重點、難點，掌握該章節基本知識點；章節末尾有小結部分，便于學生學完該章內容后能系統性地復習消化和把握該章節知識。

其次，授課內容堅持以結合實際應用為主，有舍有得，舍去一些推導部分理論知識以及重復性知識點，重點介紹生產實際中常用的知識點。如幾何公差特征項目共有19項，課堂中不可能也沒有時間將所有項目都一一講解，從生產實際來看，現階段也沒有必要全部介紹。因此，選擇其中部分常用項目介紹即可。這樣一方面可以將知識點講透徹；另一方面也不會讓學生面對大量概念、重復或者相近的知識點覺得枯燥而失去學習興趣。

再次，進一步豐富教學手段和方法，針對一些復雜的、抽象的概念多采用一些小視頻、實體模型等方式更豐富地呈現出來，讓學生更容易理解、接受。如在講授作用尺寸、包容原則中心要素形狀誤差補償等知識點時，可以制作一些簡單的小視頻去進行動畫演示，讓學生在學習這些難點時不再只是抽象地去想，更加直觀地將這些知識點展現出來，激發學生學習積極性。

2.實驗教學部分

實驗項目的選擇盡可能做到結合生產實際應用，針對性強，覆蓋面廣。例如在選擇某個公差項目進行測量時，盡量選擇可以同時控制多個其他公差項目誤差的項目開展實驗。這樣既可以在有限的時間內完成多個項目實驗，又可以讓學生了解這幾個公差項目自身特點以及之間的關系。在理論教學過程中可能不清楚的概念或者邏輯關系，通過這樣的實驗安排，讓學生在動手過程中自己發現問題，解決問題，既加深了知識的學習，又提升實驗效果。

實驗教學的開展不必拘泥于傳統的授課方式，盡可能與理論教學結合起來，往往會取得意想不到的效果。《公差與測量技術》所開設的實驗都是以測量為主的驗證性實驗，因此，不必將實驗與理論教學嚴格分開進行。特別是學生剛接觸本課程，概念繁多又抽象的情況下，將實驗融入理論教學，既讓學生更好地掌握知識，又更科學合理地處理好了理論與實驗的關系。例如去年開始，在安排幾何公差項目實驗時，我們選擇在講授徑向全跳動實驗時，直接邊教學邊開展實驗，學生收獲很大。一方面，通過這種理論與實驗的結合，學生很快就理解了徑向全跳動的概念和測量方法；另一方面，學生通過這個實驗又對剛學習過的圓柱度、同軸度兩個公差項目有了新的認識，剛剛還模糊的概念馬上就變得清晰起來。

《公差與測量技術》是一門理論與實踐都很強的課程，理論與實驗怎樣結合成為下一步教學改革的重點。以提高教學質量為教師的不斷追求，在教學方法和手段上不斷探索與改革，在自身綜合業務水平上不斷提高和創新，為培養出優秀的應用型技術人才而不斷進取。

[1]孔曉玲.公差與測量技術[M].北京：北京大學出版社，2009．

[2]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）：54-55，103．

[3]張小燕.《公差配合與技術測量》課程的教學與改革探討[J].武漢工程職業技術學院學報，2005，17（3）：80-82．

On Teaching Thinking and the Curriculum Reform of Tolerance and Measurement Technology

PENG Wei，Ni Li-yong

（University of Electronic Science and Technology of China, Zhongshan Institute, Zhongshan, Guangdong 528400, China）

Tolerance and Measurement Technology is an important basic course for mechanical specialty. It mainly introduces the geometric precision design of mechanical parts. Through the learning of this course, students can grasp the requirements of mechanical geometric accuracy design, master the tolerance standard and application, and be familiar with the use and operation of measuring instruments commonly used in production. Based on teaching and practice in recent years, this paper introduces the teaching experience of this course, analyzes the problems existing in teaching and learning, and puts forward some thoughts and opinions on teaching reform.

tolerance and measurement technology; teaching method; curriculum reform

G712

A

1008—6129（2018）01—0005—03

2018—01—08

電子科技大學中山學院教改項目，項目編號：JY201415。

彭偉（1975—），四川廣安人，電子科技大學中山學院，講師。