機械行業先進測量技術在機械制造教學中的應用

趙洋

摘要：近年來，我國機械制造一直在向著智能化、自動化、技術化、數字化的方向飛速發展，而機械制造工作的核心技術——測量技術隨之變得越來越先進。因為測量技術在機械制造中的應用越發的深入、廣泛，并且新技術的更新換代也日益頻繁，所以人們對其重視程度也逐漸提升，而對于機械制造專業的學生來說，掌握先進的測量技術已成為了其重要的基本素質之一。本文將結合個人實踐對機械行業先進測量技術在機械制造教學中的應用進行探究，以期能對機械制造教學的進步有所幫助。

Abstract： In recent years， China's mechanical manufacturing has been toward the intelligent， automatic， technical， digital direction of rapid development， and the core technology of mechanical manufacturing work - measurement technology has become more and more advanced. As the application of measurement technology in mechanical manufacturing is more and more in-depth and extensive， and new technologies are updated more and more frequently， people pay more attention to it， and for students majoring in mechanical manufacturing， mastering advanced measurement technology has become one of their important basic qualities. In this paper， the application of advanced measurement technology in mechanical manufacturing teaching will be explored in combination with personal practice in order to help the progress of mechanical manufacturing teaching.

關鍵詞：機械行業;測量技術;機械制造教學;應用探究

Key words： machinery industry;measurement technology;machinery manufacturing teaching;application to explore

中圖分類號：TG806? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2020）23-0234-02

0? 引言

先進測量技術在機械行業中的應用，不僅推動了機械制造中各種尺度參數的規范，也使得機械制造生產效率更加高效。隨著我國發展的步伐越來越快，各行各業中機械的應用需求也在相應的不斷變大，機械制造工作隨之也向著現代化的發展不斷接近，在這種形勢下，社會對測量技術的先進性要求也越來越高。但是就面前的發展來看，我國的測量技術尚未達到先進國家的技術水準，還有很大的可提升空間。基于此，讓機械制造行業的學生對我國先進測量技術的現狀有所了解，并能熟練掌握各項測量技術，對他們未來的職業發展意義重大。

1? 測量技術的概念及意義

測量技術包括傳感、測量以及儀器這三部分。在機械制造行業中測量技術主要是用來獲取并處理各種幾何量，測量利用的主要是各種物理原理，而傳感則是化學和物理兩種技術的結合，儀器則傳感和測量兩者聯系起來，在兩者之間建立起一座橋梁。測量技術在機械制造中主要用來測量角度、長度、形狀、距離、產品質量以及生產工藝之中的各項參數，并且各種不同的參數測量都有相應的精確度要求，因此需要用的測量技術也不盡相同。

測量技術的發展水平是衡量一個國家工業制造水平的重要指標。測量技術不僅在工業制造方面有著重要的意義，它還對人們認知和改造世界有著重大影響，隨著測量技術的不斷發展，我們對世界的觀測和認知方式也在不斷改變。與此同時，社會的信息化程度越來越高，傳感技術也因此越來越先進，測量技術在機械制造和生產生活中的應用范圍就更加的廣泛。

2? 測量技術的主要測量方式

2.1 納米測量技術

機械制造生產對精確度的要求越來越高也促進了在線測量技術的發展，測量技術的精度也完成了從微米時代邁進納米時代的轉變。并且由于這一轉變，非接觸式掃描測量、視頻測量等新型測量方式也走進了人們的視野，促進了質檢工作從被動向主動的轉變，與此同時，各種誤差補償軟件的開發也使得測量精度變得更加精確。納米測量技術主要是利用雙頻激發光波技術，測量儀器利用雙頻激發光波干涉條紋細分工作，從而將超高精確度測量變為了可能。

2.2 石英傳感器測量技術

最新的適應傳感器測量技術利用的是壓電扭轉效應這一原理，因此無定心鉆削轉矩測量和單體轉矩測量得以實現，在機械制造對試件進行任意鉆孔操作時，工作人員便可以利用這一測量技術，在測量中心不固定的情況下實現參數的測量，大大提升了測量操作中的便捷性，從而使得測量技術的應用單位變得更加廣泛。根據最新研究成果，科學技術人員們已經根據石英傳感器測量技術開發出了三向磨削測力儀、電式三向車削測力儀以及壓電生物測力平臺等高精尖設備，這些高精尖測量設備開始在復雜制造工作中發揮著越來越重要的作用。

2.3 激光測量技術

這種測量技術主要是在我國自主開發的正交偏振開發儀器中使用，并且在此基礎上，我國開發人員又研究出了一系列的測量設備，比如當前使用范圍極其廣闊的激光去納米測量尺，這些新研究出來的儀器不僅測量操作更加簡單，其精確度也更進一步，對于我國的機械制造中的測量量程以及線性度測量精準度的提升都起到了不可忽視的作用。

2.4 空間現場測量及校準技術

當前測量技術的最前沿已經開發出了精準度極高的現場空間尺寸測量及檢驗技術，對于我國的機械制造來說無疑帶來了巨大的幫助。這種測量技術的特點是利用了滑塊平移的放大結構以及互易性回歸的非線性校準來實現精準測量，極大地削弱了非線性誤差所帶來的影響，與此同時，這種技術借助測量設備的靶標幾何結構、基準尺寸以及不同位置測量的量值傳遞結論實現更精確的測量，對于測量系統和傳感器的精確度提升有極大的推進作用，使得大空間機械制造的現場測量和校準不再是一個令人頭疼不已的難題。

2.5 大型超精密儀器技術

大型超精密儀器技術在我國主要是用來測量液體和氣體以及固體和氣體兩相復合的回轉面勻量、大范圍回轉潤滑面的勻壓和復合節流，有效促進了回轉設備測量精度的提升以及轉動的穩定性和剛度。另外，以兩項復合回轉理論作為基礎，科研人員研究出了直線運動的基準裝置，從而提升了直線運動的承載力、穩定性以及精準度。與此同時，二次共焦、差動共焦以及復色共焦掃描技術也開始大范圍的應用，因此研究人員能夠研究出精度更高的掃描裝置和顯微鏡，將測量的分辨率向上提升了一個檔次，從此我國在超精密測量技術方面開始走在了國際前列。

3? 測量技術在機械制造業的發展趨勢

根據現在的發展趨勢來看，測量技術將在機械制造業中發揮越來越重要的作用。我國現在致力于測量技術的開發，并因此為契機研究出了很多高精尖設備和技術，對機械制造生產效率的提升做出了很大的貢獻。以后測量技術將會逐步在以下幾個方面展開更深層次的開發和應用：

①在基本計量理論方面將更加細致化，比如測量理論、基礎計量標準等方面將會有更加深入的研究。②在測量信息傳輸方面會有更加先進的傳輸方式，全面信息化將逐步取代傳統的信息傳輸方式。③更加先進、精確的測量儀器。未來的測量儀器將會在便捷性、抗干擾能力、高效、穩定和測量速度方面表現更加出色。

4? 測量技術在機械制造教學中的應用策略

4.1 整合相關知識，開展項目教學

由于測量技術涉及的知識點和概念較多，且有很多的技能操作知識存在重疊現象，教師應當對本課程內容進行整合，不再將重疊的內容重復講授，提升課堂時間利用效率。在此基礎上，利用項目教學法刺激學生的求知欲望，讓他們學會自主探究，以此為他們日后的學習和工作打好基礎。項目選擇的好壞是項目教學實施成功與否的重要因素，教師在選擇項目的時候一定要和測量技術教材密切聯系，讓學生能在項目探究中充分利用自己所學過的測量技術相關知識。另一方面，利用項目教學法的靈活性，充分開發學生的想象力和動手能力，提升他們的職業素養，讓學生們以教師提出的項目為基礎，提出并設計與之相關的項目，在驗證了可行性之后，教師可帶領學生們共同探究學生提出的項目，以此鍛煉他們的創新能力和綜合探究能力。

4.2 理順教學內容，彰顯核心重點

測量技術作為重要的基礎技術內容，具備應用范圍廣、知識點多的特點，要想讓教學內容和教學課時之間的關系更加協調，必須要突出核心內容，才能讓學生取得更好的學習效果。因此，教師在教學的過程中要讓學生對課程學習內容、學習方式有清楚的認識，之后以精度設計為核心，以檢測誤差為輔助手段，在國家標準的基礎上，利用測量技術應用實例開展教學，逐步分析、層層遞進，為他們構建出完善的測量技術知識體系。在這一過程中，教師應當注意重點內容的滲透和核心概念的提煉，利用互換性教學理念，讓學生能夠在學習完之后具備基本的測量技能專業素養。

4.3 注重實驗指導，創設實踐環節

實驗教學是機械制造中的重要教學板塊，對于提升學生的實踐能力有著重要的作用，對于測量技術的教學來說就更是如此，在讓學生對測量技術理論有良好的掌握之后，要讓他們在實踐中練習這些知識，在實踐中深化對理論知識的認知，并總結歸納完善才算真正地掌握了測量技術。基于此，教師可以根據學生能力水平的發展，科學安排實驗內容，依次提升實驗難度，按照基礎性實驗、綜合性實驗以及難度最高的自主探究性實驗安排教學。在具體的實驗教學中，教師應當靈活應用教學手段，在生本理念的指導下讓學生成為課堂的主體，教師則作為引導學生完成實驗、在實驗中負責答疑解惑的引導者出現。在正式做測量實驗之前，要讓學生用心預習測量實驗，之后在試驗中他們才能選擇正確的測量儀器、確定可行性強的試驗方案。當學生們在實驗中遇到無法自己解決的問題時，教師要在一旁針對問題的關鍵對學生進行點撥和引導，讓他們根據教師的意見思考后自己想出解決辦法，從而獲得能力上的提升。

4.4 完善評價體系，轉變校園風氣

當前測量技術課程的評價方式不夠完善，好多學校還是按照傳統的期末考試成績評價學生，只要學生在最后的期末開始中卷面成績合格即可。在這種評價體系中，學生的積極性很低，學生們只需在期末考試之前突擊背誦下老師劃定的重點知識點基本都能順利通過考試，因此在日常的上課期間學習態度不認真，也不會有意識地配合教師展開互動，忽略了平時的學習。基于此，教師應當在平時注重對學生的考核測驗，并將平時的課堂測驗成績和期末考試成績相關聯。除此之外，實踐性活動的表現也應當列入期末考試成績之內，畢竟中職是以培養實踐能力強的節能型人才為主要教學目標。利用這種平時成績+實踐表現成績+期末考試卷面成績為一體的評價體系，能有效改善學生們對于測量技術的學習態度，讓他們在平時也能夠以嚴謹認真的態度學習，真正意義上改變不良的校園學習風氣。

5? 結束語

作為機械制造中發揮著重要作用的內容，測量技術的地位不可小覷。因此，教師在教學的過程中一定要讓學生對當今應用的先進測量技術有系統、清晰的了解，并在此基礎上強化他們的實踐能力，提升他們的測量技能水平，為他們以后從事機械制造行業相關工作打下堅實的專業素養基礎，讓他們能在職業發展生涯中有更多的選擇。

參考文獻：

[1]李翔，李榮.非接觸測量技術應用在機械檢測上的必要性[J].南方農機，2018，49（22）：52.

[2]莫爵賢，王宇，吳智恒，陳啟愉，童季剛.有關機械制造領域的測量技術分析[J].科技創新與應用，2017（19）：40-41.

[3]呂彬.高職機械制造類專業實訓教學中微課的應用[J].湖北農機化，2020（10）：82-83.