獨立學院關于互換性及技術測量的教學探討

王苗苗

摘 ? ?要： 互換性及技術測量這門課程，是機械類和機電類專業的重要基礎課程，是與工業發展及標準化緊密聯系的基礎學科。作為機械類的專業基礎課程，“互換性及技術測量”的教學任務不僅是讓學生掌握互換性生產與標準化、幾何精度與經濟性、檢測與質量控制等基本知識，更要根據需求設計出完整的機械系統，掌握機械結構的精度設計及裝配過程中的配合。

關鍵詞： 獨立院校 ? ?教學實踐 ? ?互換性及技術測量

1.教學中存在的問題

放眼如今的本科教學，可以發現一些問題，一些畢業生畢業多年后發現一些課程“沒有學好”。尤其是在實踐應用中更加茫然不知所措;有一些畢業生眼高手低，認為自己什么都能做，但事實上什么都做不好。這導致一些用人單位招不到可用的人才，這種現象對企業對個人影響都不好。回到本科教學，目前關于應用型人才——互換性技術及測量培養方面我們總結了幾大問題（1）：

1.1教學課程設置不夠合理。

目前互換性技術及測量的學時相對較少，基本是24學時的理論學時安排。但是這門課程章節較多，且章節內容彼此獨立，要想在有限的學時內面面俱到地講全部內容是不可能的;這門課大多內容與國家標準有關，會隨著新工藝方法的出現而改變，這要求教學內容與時俱進。

1.2實踐學時少，過于傾向理論知識。

目前，互換性這門課程主要是理論課程學時設置相對偏多，實踐課程學時較少，不利于提高學生的實踐操作能力。這門課程是在學生基本沒有專業的理論知識下開設的，學習難度大，而且很多內容比較抽象，在缺少實驗及實踐學時的狀態下，課程內容不容易理解，會使學生感覺整個學習過程枯燥乏味。短短的學時下來，很難有學生可以做到很好地掌握課程精髓，并應用到機械制造和機構設計課程設計中。

1.3課程間缺少融會貫通。

互換性課程與機械制圖的內容有重復部分，但是兩者的教學目標截然不同。機械制圖的主要教學目標之一是讓學生掌握零件圖的畫法，側重于如何繪制符合國家標準的圖紙;互換性的主要教學目標之一是讓學生掌握零件的公差與配合，零件的精度設計。制圖老師為了讓學生有更強的讀圖能力，關于圖紙上的互換性知識點會用大量時間講解，但是等到學互換性這門課程時，一些學生又會忘記曾經一些比較重要的知識點。幾何公差的標注及解釋也是互換性課程的重點，老師們同樣會花大量時間講授這部分內容，這就造成了前后兩門課重復占用時間，而本身互換性的理論學時不多，使其他內容所用學時減少。盡管兩門課都講了關于粗糙度、幾何公差的標注，但是因為缺少相應的課程設計環節，效果不甚理想。我們可以從學生所畫的圖紙上看出來，基本是有樣學樣，照搬照抄其他資料，缺少相關依據，基本不涉及精度設計這部分，使學生很難掌握互換性的精髓。

2.教學過程中的建議與啟示

針對應用型本科教學中存在的一些問題，作為“互換性技術及測量”理論課的教師，我提出建議：

2.1厘清教學思路，調整教學內容。

以往的教學模式是按照課本內容，教師按章講授，基本主體是老師講，學生聽，和灌輸式類似，沒有讓學生很好地融入課堂當中。“互換性與技術測量”這門課程很多內容都是基于國家標準而來的，教學內容也要隨之改變。在這方面，可以給學生布置任務，如查閱表面粗糙度及各個參數國家標準對應的多次變化，這樣可以轉換主體為學生，學生比較感興趣學習課程內容。課程中，增加了學生與老師之間、學生與學生之間的互動，對于學生不能理解或者理解出現偏差的問題進行講解與糾正。通過教學模式的轉變，使學生實現學習目標。

2.2增加實踐學時。

目前的課程設置主要是理論學時較多，真正能培養學生動手能力的學時較少。應當增加實踐學時，提高學生的實際操作能力。如增加與理論課程配套的實驗環節、把金屬工藝實習安排到互換性課程之后、機械設計課程設計同時關注互換性方面的基礎原理，這些都可以加深學生對理論知識的理解，提高學生的實踐認知能力。

2.3學科間內容的合理篩選和整合。

基于互換性及技術測量和機械制圖這兩門課的學科特點，做一些有針對性的優化措施，合理安排學期和分配學時。一方面可以考慮更改互換性課程開設的學期，把互換性課程從原來的第三學期改在第二學期，與機械制圖（二）一起開課，讓制圖的老師和互換性的老師在學期初做好分工與合作，劃分好要講授的內容，這樣既避免了兩門課重復講解相同內容，又避免了都不講而學生不懂的情況發生。另一方面基于兩門課的不同特點，在重點內容的講解上有所側重，如互換性中光滑圓柱體的公差與配合、形位公差、表面粗糙度等，應突出重點，解決難點，一些圓錐方面的互換性內容可以略講或者不講，作為學生自學的學習范圍，增加理論學時的利用率，機械制圖重點把握工程圖的畫法即可，不用再拿出額外的時間給學生解釋一些形位公差的標注。把兩門課有機結合起來，讓學生從實際的應用訓練出發，以工程圖紙為基礎，不斷解決學習中出現的問題，提高學生分析問題解決問題的能力，鍛煉學生解決工程實際問題的能力（2）。

3.豐富教學方法

以往的教學基本上是按照章節講解的，各自為政，現在可以按主線劃分模塊講解。如針對互換性這門課的特點，建立一套以精度設計和精度檢測為主線、按模塊組織教學的教學體系（3）。首先讓學生了解一種新的思維模式，采用翻轉課堂的方法，讓學生對簡單的機械零件進行分析，老師以指導學生為主。例如關于光滑圓柱體的公差與配合這部分內容，首先讓學生盡可能多地提出問題，如學生提及軸的尺寸問題，我們可以很自然地引出基本尺寸、上偏差、下偏差及公差等基本概念;也可以擴展到如何測量;如學生提出軸不夠直，是傾斜的，我們可以很自然地引出直線度、圓度、圓柱度等形位公差的基本概念及解釋;如學生提出如何去快速檢驗軸的合格性，我們又可以引出檢測的內容，如環規等。這種教學方法，通過問卷調查，大多數學生比較喜歡，教學效果非常好。不僅可以讓學生參與學習，更可以激發學生積極思考。經過一個學期的學習，到學期末可以以工程實例為例，讓學生從多方面分析整個工程設計過程中所涉及的關于公差與配合、制造與測量等互換性方面的知識，把所學知識更好地聯系到一起。

3.1問題解決與案例教學的聯合使用。

互換性課程的核心內容之一是三種配合方式，即間隙、過渡、過盈配合;但是一些同學不能深入理解這三種配合，尤其是過盈配合，經常會問：“老師，這種配合要怎么安裝，裝得進去么，難道要錘子錘進去么？那這樣會不會破壞零件的精度？”對于這些具體問題，我們可以引導學生先思考，爭取在學習中找到解決方法，慢慢接受并掌握。也可以引入工廠師傅的概念“松配合、一般配合及緊配合”。對于學生最不能掌握的過盈配合需要采用“熱脹冷縮”方法，現在一般工廠通常使用高頻加熱爐把孔件加熱。通過比較形象且貼近生活的實例有助于學生更好地掌握知識點。在課堂上可以拿一些實際的工程圖紙，結合機械制圖的內容給學生講解課程中的難點內容。采用這種方法把知識問題化，實例化，好過以往的“滿堂灌”教學方式（4）。

3.2實驗教學法。

實驗教學是本科教學中必不可少的一部分，互換性課程中的測量作為課程的重要部分，需要開展一定學時的實驗教學作為支撐。首先要增加實驗學時已保證基本的對零件的測量;其次，學校引入了精密高的儀器——三坐標測量機用于復雜零件的測量，在實驗教學中引入先進設備，對于實驗設備的使用操作都是提前錄制好短視頻發給學生觀看，提前預習，等做實驗的時候可以直接上手，在有限的時間內多動手進行測量。把實驗分為基礎類實驗和提高類實驗，基礎類實驗是與課程內容一一對應的，和理論內容相輔相成，使學生更好地接受課程內容;提高類實驗可以作為選修內容，可以供學有余力的同學在課后時間學習，做一些綜合性的課程設計，提高學生自主學習的興趣（5）。

3.3超星在線課堂。

學校開展了網絡超星在線課堂，這種模式便于學生在學習中“課前準備，課中學習，課后鞏固”。教師把一些晦澀難懂的知識，重點難點知識錄制好講解視頻上傳到網絡上，學生可以通過反復在線學習實現對知識點的掌握。采用這種方式及傳統的課堂教學相結合，既可以讓老師從講解重復內容上脫離出來，又有更多的時間給學生安排一些實驗及實踐環節，提高學生自主學習的興趣，也可以讓老師通過一些學生網絡上完成的學習及課后作業，關注學生的學習情況。

結語

培養學生的創新思維能力，并成為具有工程應用能力的技術型人才已然成為每個應用型高校的核心內容。基于互換性基礎及測量這門課程出現的問題，提出的一些方法建議學生在今后的學習和工作中把理論知識與實際應用結合在一起，盡量以市場為導向，在一些幾何精度設計、機械設計及制造方面能夠更好地利用所學專業提高產品性能質量，促進社會的發展進步。

參考文獻：

[1]丁小兵，熊志宏，陳旭.互換性與測量技術基礎課程教學改革探索[J].科教論壇，2017，4（上）.

[2]張孝元，王蕊，劉今凡.互換性與機械制圖課程體系優化的研究[J].科教文匯，2018（7）.

[3]蘇文瑛，梁應廣，馬霄.應用型本科互換性與技術測量課程的教學改革探討[J].河南機電高等專科學校學報，2018（4）.

[4]景修潤，王為，陳新民.案例式教學法在“互換性與測量技術基礎”教學中的探索與應用[J].科教導刊，2017，12（下）.

[5]吳純，張列林，許曉嫦.設計性實驗教學法的探索[J].實驗室研究與探索，2005，4（24）.