“互换性与测量技术”教学心得与改革初探

周正存，杜 洁，顾苏怡

(苏州市职业大学 机电工程系，江苏 苏州 215104)

“互换性与测量技术”教学心得与改革初探

周正存，杜 洁，顾苏怡

(苏州市职业大学 机电工程系，江苏 苏州 215104)

阐述“互换性与测量技术”教学心得和教学改革的方法和措施，以提高教学质量，培…养学生的实践能力.

互换性与测量技术；教学心得；教学改革

按人才分类理论，人才可分为学术型人才、工程型人才、技术应用型人才和技能型人才等[1].不同类型的人才有不同的能力结构，需要不同类型的教育模式来培养.高职高专院校主要是培养技术应用型人才，它需要一种与之相适应的教育教学模式来培养具有相应能力结构的人才.而能力结构又来自不同的知识和知识结构[2].

随着现代科学技术的发展，技术应用型人才需掌握的知识，教师传授给学生的知识方式，学生掌握知识并将所学知识转变为现代社会所需要的职业能力方式，是当前教育教学改革的一个热门课题[3-7].由于知识是课程内容的主要构件，因此，课程改革和课程结构设计就成为当前教育研究领域的核心内容.当前比较流行的课程模式是基于工作过程的项目导入、任务驱动型课程[3-4]，其课程内容和结构追求是工作过程的系统化.

近年来，高职院校的教学大都是以培养技术应用型人才为目标，为此，几乎所有学校都进行了一系列与之相适应的教学改革，其改革的核心实际上是课程内容和知识结构的改革，当然教学方法和手段也必须随之改变，才能起到好的效果.技术应用型人才不同于操作工，仅仅会做是不行的[8-9]，需要通过技术理论知识的学习促进学生对技术过程的理解，发展其技术过程的迁移性和创造性.对机电类专业的学生来说，《互换性与测量技术》，也称《机械精度设计与检测》，是一门重要的技术基础课，随着现代机械化和自动化生产水平的日益提高，生产设备对机械精度和检测的要求会越来越严格，同时该门课程具有较强的时效性，大量内容涉及标准化领域，而标准化是个不断循环又不断提高其水平的过程，因此，课程随标准化过程动态变动，教材改版快，内容变动快[10].根据这些情况，需要对该门课程的教学内容、教学方法、教学手段适时进行改革，以培养出符合长三角地区人才知识结构特点的技术应用型人才.本文就“互换性与测量技术”这门课程从课程内容、教学方法和手段等方面浅谈教学心得和教学改革.

1 教学心得

1.1 对于间隙、过盈、过渡配合中的一些计算进行简化讲解

目前，几乎所有的教材中对于间隙、过盈、过渡配合中的计算都按照下面的方法进行，具体描述为：

1) 间隙或过盈.孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸之差为正时是间隙，用X表示，尺寸之差为负时是过盈，用Y表示.

2) 间隙配合.具有间隙(包括最小间隙为0)的配合.孔的公差带在轴的公差带之上.

最大间隙 Xmax=Dmax-dmin=ES-ei，

最小间隙 Xmin=Dmin-dmax=EI-es，

3) 过盈配合.具有过盈(包括最小过盈为0)的配合.孔的公差带在轴的公差带之下.最大过盈 Ymax=Dmin-dmax=EI-es，

最小过盈 Ymin=Dmax-dmin=ES-ei，

4) 过渡配合.可能具有间隙或过盈的配合.孔的公差带与轴的公差带相互交叠.

过渡配合的性质用最大间隙Xmax或最大过盈Ymax和平均间隙Xav或平均过盈Yav表示，其中

5) 配合公差.组成配合的孔、轴公差之和.它是允许间隙或过盈的变动量.配合公差是一个没有符号的绝对值，用代号Tf表示.

对于间隙配合 Tf=Th+Ts=│Xmax-Xmin│，

对于过盈配合 Tf=Th+Ts=│Xmin-Ymax│，

对于过渡配合 Tf=Th+Ts=│Xmax-Ymax│.

可以看出，上述计算间隙或过盈的公式是相同的，但在不同的配合性质中却用不同的符号表示，且学生在设计和计算过渡配合的间隙或过盈时，在没算出结果之前，不知用哪一个代号，因此，在教学中可采用一个字母X表示，因为不论是间隙还是过盈，其计算采用的公式本质上是相同的.计算出来的结果为正时即为间隙，为负时为过盈.因此，不论是间隙配合、过盈配合还是过渡配合都采用下列简化的计算公式：

配合公差 Tf=Th+Ts=│Xmax-Xmin│.

判断原则：Xmin≥0为间隙配合；Xmax≤0为过盈配合；Xmaxπ0和Xminπ0为过渡配合.采用上面这个简化了的计算过程和公式进行讲解，学生很容易掌握这部分的内容.

1.2 对于孔和轴过渡配合的选用给出较明确的条件范围

学生在选择配合性质时，对于间隙配合和过盈配合的选择往往容易把握，比如在使用中有相对运动的孔和轴一般选用间隙配合，而在使用中没有相对运动且需要用过盈量来传递扭矩的则选择过盈配合，但对过渡配合的选用条件比较犯难，在这种情况下，教师应该重点强调过渡配合的选用条件，并且把选用条件明确、细化、具体.选用过渡配合时，相互配合的两个零件在使用过程中没有相对运动，更不需用过盈量来传递扭矩，但装配时需要精确定位，装拆的过程中，在外力的作用下能相对运动，也就是既能够在外力的作用下完成装配，也能够在外力的作用下拆下来，配合的结果可能是具有较小间隙量的配合，也可能是具有较小过盈量的配合.较小的间隙或者较小的过盈量的配合的两个零件在使用过程中都不会轻易的产生相对运动.

1.3 对于公差原则中的包容原则和最大实体原则要进行具体比较，找出两者的联系和区别

由于包容原则遵守的是最大实体边界，而最大实体原则遵守的是最大实体实效边界，两者在内容和形式上都容易引起学生的混淆，使学生接受知识的难度增大，因此，教师必须对这两个原则进行充分的比较，找出两者的联系和区别.教师需要指出，包容原则实际上是最大实体原则中形位公差t=0的特例，尽管这一种表述不一定完全符合专业标准，但对学生掌握知识是有利的，这样的话，学生就很容易把两个原则都掌握，同时学生也能这样的描述，进一步地懂得包容原则比最大实体原则对零件的要求要高.

1.4 对于光滑极限量规公差带的设计应结合内缩验收极限来阐述

用光滑极限量规检验零件的相关概念，例如：通规和止规的使用以及零件合格的条件等，这方面的知识对于学生来说比较容易接受，但涉及到量规公差带设计的时候，有的学生就觉得有点难接受，感觉到设计的量规不能检验所有合格的工件，存在把部分合格的工件判为不合格的情况，对于这样的问题，教师首先要肯定学生提出的问题是非常好的问题，而且是完全正确的，随后还要举例说明学生的问题是正确的，再接下来老师应该根据工件验收的国家标准去给学生一个解释，国家标准规定工件验收有两种方法，一种是有验收极限的验收方法，另一种是没有设定验收极限的验收方法，前一种验收方法能有效地控制误收，而后一种方法则不能，设计的量规公差带实际上是向工件公差带内移动了一定的数值，这样就相当于验收时有一个内缩的验收极限A，尽管这个A值可能不符合国家标准，但对防止误收有一定作用，因此，结合前面的工件验收的方法阐述这个问题，学生就很容易理解.同时，学生也弄懂了为什么不论是通规还是止规，其公差带都是向工件公差带的内收缩.

1.5 强调标准在生产制造过程中以及在世界经济贸易中的作用和意义

尽管学生在这门课中主要是要懂得合理确定零件的公差和正确进行检测零件，因为这两项是实现互换性的工作基础，但这两项工作都是在遵照有关标准的条件下完成的.一方面，标准不仅是产品生产过程中的技术依据，它更反映一个企业或一个国家的生产技术、工艺水平，制定和执行的标准高，说明技术、工艺水平就高，相反水平就低.随着改革开放的不断发展以及中国加入世贸组织，各项标准逐步与国际接轨，所以学生需要多懂得一些标准方面的知识，认识标准的重要性和标准在国际贸易中的作用和意义，了解国际标准、国家标准、企业标准之间的基本关系.另一方面，《机械精度设计与检测》课程内容基本上都是标准涵盖的内容，学生在学习知识时，对于反反复复的查表、查标准感到枯燥，学生认识到标准的重要性后，学习的积极性就会增加.同时，这也有利于开阔学生的眼界和知识面，对将来从事工程技术与管理工作非常有益，符合大中型企业和涉外企业以及苏州地区的企业对人才知识结构的要求.

2 教学改革初探

2.1 增加实训教学

在本课程的教学中，实验课是教学的一个组成部分，但目前实验课的课时以及实验仪器都不能满足培养现代应用型技术人才的需要，而《机械精度设计与检测》课程又是技术性强、实践性都很强的技术基础课，要求学生在掌握理论知识的基础上，还要能使用常用的测量器具对零件进行检测，掌握常用测量工具和仪器的使用方法，因此，需要增加实训教学，以培养学生的实际操作技能.为此，专门为该课程配备了实训室，购置了许多测量器具，还专门编写了《机械精度设计与检测实训教程》作为实训教材，教材的内容包括：① 常用测量器具(游标卡尺、千分尺、百分表、万能角度尺、杠杆百分表、量规、V形块、平板等)的结构和使用；② 万能工具显微镜的使用；③ 三坐标测量系统的结构和使用；④ 工件形位误差(直线度、平面度、平行度、垂直度、同轴度、倾斜度、跳动)的检验.有了这样的实训条件后，学生不仅可以通过实训加深对理论知识的理解，还能通过实训提高实践能力，以便更好地培养出技术应用型人才.

2.2 采用CAI课件教学

由于该课程的实践性很强，很多知识需要直观地用动画表示学生才容易接受，如量规检验工件的过程(通规能通过，而止规通不过则工件合格)；基孔制和基轴制分别得到不同配合性质时，与基孔制配合的轴公差带或与基轴制配合的孔公差带位置的变化等过程，用单纯的语言和挂图教学效果不好.CAI课件利用了计算机强大的动画功能，能将各种数值、文字、声音、图像和动画有机结合，能直观地演示出各种难以讲清的内容，使学生接受知识的热情和效果都得到提高.

[1] 徐国庆. 职业教育的研究范式[J]. 职教论坛，2005(30)：1.

[2] 徐国庆. 工作结构与职业教育课程结构[J]. 教育发展研究，2005(15)：71-74.

[3] 姜大源. 职业教育学研究新论[M]. 北京：教育科学出版社，2007.

[4] 姜大源. 关于工作过程系统化课程结构的理论基础[J]. 职教通讯，2006(1)：7-9.

[5] 雷正光，郭苏华. 职业教育课程建设的理性思考[J]. 中国职业技术教育，2007(287)：23-25.

[6] 马成荣. 职业教育“三以一化”专业课程体系的构建[J]. 中国职业技术教育，2006(254)：34-36.

[7] 马成荣. 江苏职业教育技能型人才培养模式研究[J]. 教育与职业，2006(514)：8-11.

[8] 徐国庆. 职业知识论与职业教育课程内容设计[J]. 职教通讯，2006(7)：11-15.

[9] 徐国庆. 只会做就行了吗[J]. 职教论坛，2006(14)：1.

[10] 曾其勇，单越康，黄铁群，等.《互换性与测量基础》课程教学改革探析[J]. 技术监督教育学刊，2006(1)：23-27.

(责任编辑：李 华)

Teaching Innovation and Findings of "Interchangeability and Measurement Technology"

ZHOU Zheng-cun，DU Jie，GU Su-yi
(Deptment of Mechanical and Electronic Engineering，Suzhou Vocational University，Suzhou 215104，China)

Teaching innovation and findings of "Interchangeability and Measurement Technology" have been discussed to improve teaching quality and students' capacity in practice.

interchangeability and measurement technology；teaching fndings；teaching innovation

G642.0

A

1008-5475(2012)04-0060-04

2012-08-01；

2012-08-25

苏州市职业大学教育教学研究资助项目(SZDG4-10008)

周正存(1962-)，男，安徽舒城人，教授，博士，主要从事材料工程研究.