改革互换性与技术测量实验教学 培养学生实践能力

毛 玺 徐巧玉 蔡海潮

河南科技大学机电工程学院 河南洛阳 471003

改革互换性与技术测量实验教学 培养学生实践能力

毛 玺 徐巧玉 蔡海潮

河南科技大学机电工程学院 河南洛阳 471003

互换性与技术测量是一门重要的技术基础课程。针对多年传统实验教学中存在的不足，进行了有益的改革与探索，并成功应用于我校的公差实验教学。

互换性；实验教学；实践能力

互换性与技术测量是与机械、电子、仪器等制造工业发展紧密联系的重要技术基础课程，该课程对于机械类专业学生学好专业知识具有承上启下的作用。它不仅涉及制造业的标准化领域与计量领域的有关知识，而且涉及机械设计、机械制造、质量控制等学科。因此，通过实验教学使学生深入掌握几何测量的知识、原理，掌握使用常用计量器具以及学会如何处理测量数据就显得尤为重要[1]。

1 传统实验教学的问题与不足

(1)验证性实验过多，综合性实验少。由于实验设备陈旧，实验手段落后，目前的实验环节仅停留在理论知识的验证、单一零件的测量、简单测量器具的使用上，不能有效提高学生掌握新技术的能力，从而造成学生缺乏实验兴趣，缺乏求知欲和探索欲[2,3]。

(2)对学生束缚过多。由于公差实验所用仪器均比较昂贵，为防止设备因误操作损坏，教师在实验中往往把仪器设备和被测工件调试好，学生只需要按教师的要求去读取结果即可。这种做法限制了学生实际操作的能力，束缚了学生的独立思维和能动性，不利于创新能力的培养。

(3)实验考核不合理。过去的实验考核方式，一般以实验报告来评定，不注重对学生综合素质的考核，久而久之，造成了学生不重视实验课程等现象，制约了工科学生综合素质的提高。

2 对公差实验教学改革的思考与探索

2.1 公差实验教学体系的改革

公差课程作为一门重要的基础课程，不仅关系到对已学过的机械制图的巩固，而且关系到未来机械设计等专业课程的学习。因此在传统教学模式的引导下，紧紧追随科技发展和实际应用的需求，不断更新实验教学理念，改变以往公差实验教学仅仅是为了让学生验证某原理的正确性和学会使用某种测量器具的做法，以提高学生综合素质为目的，不断改进教育教学方法，从实验预习、仪器操作、实验报告填写、数据处理等多角度进行考核，积极发挥学生的主观能动性，让学生真正从被操作者转变为操作者，使创新精神真正融入实验教学工作中。

2.2 公差实验教学方法的改革

(1)丰富教学内容。在公差实验教学过程中，调整验证性实验、设计性实验和综合性实验的比例，增加富于创新性思维培养的实验项目。在大型光学测量仪器和三坐标测量机提供的几十项理论验证和设计型实验项目上，学生可依据自己所掌握的专业知识及个人兴趣自主选择某个实验项目。在实验方法上，则要求学生根据实验项目类型的不同了解实验目的和要求，深入学习精密测量仪器的使用及注意事项，在此基础上，由学生自行选定该项目所用测量仪器，自行设计测量方案，自行完成实验数据的处理等。与此同时，要求学生认真观察并努力思考实验中出现的现象和问题，实验后写出详细深入的实验报告。这种做法使学生自始至终都是实验的主体，使动手和思考成了实验的主线。学生在这种潜移默化的训练中，不仅强化了对书本知识的理解和掌握，而且有效锻炼了动手能力，培养了创新思维意识。

(2)将科研与教学有机结合。为提高学生的实践动手能力和创新意识，鼓励学生进入教师课题组，承担部分和实验相关的科研任务，给学生创造参与科学研究的机会。如科技部项目“轴承组件的润滑油弹性拖动特性试验研究”和“水泥生产过程控制仪表计量检定系统”，某企业“准双曲面齿轮CAD”、洛阳某公司的“微小型轴承启动摩擦力矩测量计”和“数控车床改造”，这些项目为学生实践动手能力和创新意识的提高奠定了良好的基础。学生通过这些科研项目，不仅可以深刻掌握互换性与技术测量的知识，而且将已学过的相关课程有机结合起来了。通过这些科研项目的训练，学生积极参加校内外各种课外科技制作活动，先后在“高教杯”全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛、全国大学生机械创新设计大赛、河南省和全国大学生“挑战杯”等省级以上大赛中获奖27项。

(3)利用计算机多媒体教学。随着计算机技术的发展，采用计算机多媒体教学已成为改善教学方法、提高高等教育教学质量的必备手段[4-6]。目前机械类技术基础课程内容多、知识抽象难懂，而且大型光学精密仪器操作复杂，学生很难掌握，故而需要对实验教学手段进行改革，以期能适应当前高等教育的发展趋势。而将计算机多媒体技术引入公差实验教学，结合教师多年的教学实践经验，以Flash动画的方式去模拟实验过程，可有效地将那些内容抽象、不易理解以及操作复杂的测量过程形象地展示出来。例如，采用数字式万能工具显微镜测量外螺纹参数以及用干涉显微镜测量表面粗糙度等实验。由于客观原因，不能实现多人同时观察，而且显微镜视场中如何变化，学生无法清楚地了解。而利用计算机制作这些实验项目的多媒体课件，很好地解决了此类问题，克服了以往实验需要教师采用平面挂图说明的缺点，使实验教学更具直观性和真实感，学生的理解和实验能力得到明显提高。

2.3 公差实验考核方法的改革

实验教学的目的是使理论知识与实践知识有机融合，以实现高级复合型应用技术人才的培养目标。实验考核是评价对理论知识和实验技能的掌握程度，而以往只靠实验报告评定成绩的方法显示出极大的弊端，严重降低了学生主动实验的积极性和兴趣。为此，我们制定了《实验教学考核表》，改革实验成绩考核方法，增加实践操作能力和分析思考能力在实验考核中的比重。教师则依据学生在实验操作中的表现、实验中对问题的分析处理能力、实验报告有无新颖独到的见解等方面给出实验成绩。

3 结束语

通过多年的教育教学改革实践，学生的实践能力和动手能力明显提高，学生实验的积极性明显增强，实验教学在整个教学体系中的作用日益突出。但是现代高等教育的发展日新月异，而实验教学改革是一个系统工程，需要我们在教学过程中不断地探索和创新，这样才能更好地培养优秀人才，顺应高等教育的发展趋势，满足国民经济的需要。

[1] 何永熹,武充沛.几何精度规范学[M].北京:北京理工大学出版社,2006.

[2] 李孟源,尚振东.强化测试技术实践教学,培养学生综合应用能力[J].中国现代教育装备,2007,11:115-116.

[3] 徐巧玉,蔡海潮,尚振东,等.测试技术实验教学改革的研究与实践[J].中国现代教育装备,2009,11:107-108.

[4] 许基清,黄靖.互换性与测量技术课程实验改革的探索[C].全国机械设计教学研讨会议论文集,2009:389-390.

[5] 徐俊,樊智敏.多媒体CAI课件的开发与应用研究[J].机械设计与制造,2004,5:113-114.

[6] 倪哲明,王力耕.融研究于基础教学,置创新于实践环节[J].高等工程教育研究,2007,1.

Reform interchangeability and measurement technology developing students' practical intelligence

Mao Xi, Xu Qiaoyu Cai Haichao
Henan university of science & technology, Luoyang, 471003, China

Interchangeability and technical measurement is an important technical foundation courses. In this paper, in view of the traditional shortcomings in experimental teaching for many years, a useful reform and exploration was actualized, and successfully applied to my school teaching test.

interchangeability; experimental teaching; practical intelligence

2011-10-31

毛玺，本科，高级实验师。

河南省教育厅教改项目(编号：〔2006〕102-305)和河南科技大学实验技术开发基金资助。