互换性与测量技术教学改革与实践

胡万强，董永强，岑　辉，卢　帅

(许昌学院 机电工程学院, 河南 许昌 461000)



互换性与测量技术教学改革与实践

胡万强，董永强，岑辉，卢帅

(许昌学院 机电工程学院, 河南 许昌 461000)

摘要：根据“互换性与测量技术”课程的特点，结合多年的教学实践，对课程进行了改革与实践，提出了课程教学体系改革、教学方法和教学手段改革、建立科学的教学评价体系、加强网络平台建设等措施。这些措施的有效实施，对提高教学质量、培养学生学习兴趣、提高学生工程实践能力起到了至关重要的作用。

关键词：互换性与测量技术；教学改革；人才培养

1引言

“互换性与测量技术”作为机械类、机电类专业一门重要的应用性基础学科，在教学过程中是专业基础课学习过渡到专业综合课学习的桥梁，是联系设计类课程与综合类课程的纽带，在整个工科课程中起着承上启下的作用。其教学目的不仅使学生掌公差、配合与测量技术的基本原理，掌握滚动轴承、圆锥、螺纹等标准结合的基础知识，并且在机械设计制造等工作中能够熟练应用公差与配合标准。该科程学科交叉性强、涉及面广、定义及术语多且晦涩难懂，在转型发展的大背景条件下，大部分工科理论课时不断压缩，如何在短短的32个学时内即要保证教学质量，又要完成教学目标，是本课程目前存在的最大难题。为此，许昌学院机电工程学院互换性与测量技术的任课教师们积极探索，精心设计，大胆创新，对该课程传统的教学模式进行了系统的改革，形成了能主动适应社会经济发展需要、反映学校办学特色的教学改革实践。

2课程教学体系改革

“互换性与测量技术”主要讲解基本概念、基本理论与基本测量方法，涉及到公差与配合、测量技术、表面粗糙度、标准件的互换性等内容，内容多、课时少，在有限的时间内让学生完成掌握难度较大，因此根据实际需要，我们对教学体系和教学内容进行了重新规划，其教学体系结构如图1所示，具体步骤如下：

(1)将第二章(光滑圆柱体结合的公差与配合)、第四章(形状和位置公差及检测)、第五章(表面粗糙度)、第八章(尺寸链)这四章内容归结为“基本几何量精度”。重点介绍公差与配合的国家标准，基本术语及定义，形位公差的选择与标注，公差原则，表面粗糙度的评定、选择、标注及测量，尺寸链的基本概念及计算，并通过具体实例来培养学生发现、分析、解决问题的能力和综合应用能力。

(2)将第三章(测量技术基础)、第六章(光滑工件尺寸的检测)这二章内容归结为“测量技术基础”。着重介绍计量器具和测量方法，测量误差及数据处理，通用测量器具、功能量规、光滑极限量规的基本原理和使用方法。

(3)将第七章(滚动轴承与孔、轴结合的互换性)、第九章(圆锥结合的互换性)、第十章(螺纹结合的互换性)、第十一章(键和花键的互换性)、第十二章(圆柱齿轮传动的互换性)等五章内容归结为 “典型零件的精度”。着重介绍这些典型结合的公差标准、测量技术，目的使学生会查表、会计算、懂测量、会标注，使教学过程更加贴近实际，从而激发学生学习兴趣，调动其学习的积极性和主动性。

在总体内容讲解中，对公差与配合的选择、形状和位置公差的选择与标注、尺寸链的计算等内容进行重点精讲，反复强调，从而培养学生的实践动手能力和工程意识。而与其它课程重复的内容如机械制图、工程制图中已讲授的表面粗糙度的标注进行略讲，从而做到基本内容不重复，重点内容不遗漏。

图1　互换性与测量技术教学体系结构图

3教学方法和教学手段改革

“互换性与测量技术”课程的主要特点是抽象概念多、名词术语多、符号代号多、标准项目多，学生学起来会感到很枯燥乏味，很难调动其积极性，这也严重影响了教学的效果。因此，我们在教学过程中应用多种教学方法和教学手段，以达到提高教学质量，增强教学效果的目的。

3.1充分利用多媒体技术

在课堂教学过程中充分利用多媒体技术，制件集动画、图片、录像等多种形式于一体的多媒体课件，对于学生理解和掌握抽象问题和难点问题大有裨益。比如，在讲解尺寸时，涉及到尺寸、基本尺寸、作用尺寸、极限尺寸等概念，非常难理解，而其中作用尺寸是非常关键的要点，只有理解了作用尺寸才能更好地理解其它定义，但作用尺寸比较抽象难懂。因此，利用多媒体技术将这部分内容制作成动画(如图2)，学生则更容易理解，从而大大提高了教学效果和工作效率。

图2　多媒体应用

3.2结合工程实例采用多种教学方法

讲解“典型结合的精度设计”这部分内容时，考虑到只讲解理论知识，学生难以理解和掌握，我们结合工程实例，再加上讨论式、启发式等多种教学方法和手段，学生学习的热情和兴趣非常高。“形位公差”、“极限与配合”等内容非常重要，这些内容对学生从事产品设计有着直接的影响，为了使学生能尽快掌握和运用这些重要内容，课程中我们通过减速箱零、部件的设计与装配，根据其使用要求，指导学生采用类比、分析、计算等方法，确定公差等级和配合类型，从而完成主要结构尺寸、公差等级与配合的精度设计。这样，通过结合工程图纸的方式，指导学生学会并运用相关国家标准进行产品设计，充分调动了学生学习的积极性和主动性，教学效果非常显著，更重要的是，为学生以后进行毕业设计以及毕业后从事机械产品设计奠定了扎实的基础。

3.3教学内容体现在实践教学中

实践教学的目的在于检验学生对书本知识理解和掌握的程度，进而培养学生分析问题、解决问题的能力以及实践动手能力。实践教学环节一般包括工业见习、金工实习、课程设计、工业实习(顶岗实习)、毕业实习和毕业设计等环节，将公差与配合、测量技术、精度设计等内容融合到这些实践环节中，从而培养学生在工业见习环节中学会“如何看问题”，在金工实习、毕业实习等环节中学会“带着问题去干”，在课程设计、毕业设计等环节中学会“带着问题去设计”。从而使学生在理论知识与实践掌握过程中，做到融会贯通，举一反三。

4建立合理的教学评价体系

教学评价不但是对学生学习课程的全面检查，而且是考查学生应用知识的能力，对教师教学和学生学习具有重要的引导作用。为了改变平时学习放松，考试临时突击的不良现象，我们对学生平时学习效果进行评价，制定科学的评价表，通过评价表反映出来的问题，及时纠正，从而保证了教学改革的有序进行。

另外，对学生学习成绩进行综合考评，即课程总成绩由平时成绩(含平时考勤、作业、专题讨论)、实验成绩和期末考试成绩组成。在期末试题设定上本着“题型多样，结构合理；重视基础，突出重点；重视应用，侧重能力”的原则，着重考查学生对基本知识的理解程度，检验学生分析与解决实际问题的能力。

5加强课程教学资源网络平台建设

为进一步提升“互换性与测量技术”课程的教学效果，增强师生的互动与交流，我们利用优质课建设契机，通过网络资源，建立了网络教学平台，该网络包括教学大纲、电子教案、多媒体课件、实验指导书、参考文献等基本教学资源，还包括作业习题答案、试题库、教学资源等，极大地丰富了教学内容，方便了师生之间的交流，提高了学习自主学习的能力。

6结束语

实践证明，互换性与测量技术教学的全面改革有效地调动了学生学习的积极性和主动性，学生的学习兴趣不断高涨，学习能力不断增加，对知识的掌握也更加系统化。可以说，教学改革是具有一定成效的，但同时也刚刚起步，可以研究和探索的内容还有很多，一些方法也需要进一步在教学实践中改进和完善，这要求“互换性与测量技术”这门课程的授课教师们在以后的工作中，不断学习，努力探索，争取把“互换性与测量技术”这门课程建设成为适应时代发展要求、体现工程思想、让学生更加喜爱的优秀课程。

参考文献：

[1]王金武,王亚明,于寿馨,等.《互换性与测量技术》课程教学改革的探讨[J].农机化研究,2002,(1):141-142.

[2]刘桂珍,殷宝麟.互换性与测量技术基础课程教学改革与实践[J].黑龙江高教研究,2010,(8):167-169.

[3]张小亚.《互换性与技术测量》课程改革探讨[J].湖北农机化,2013,(4):57-58.

[4]胡凤兰,程玉兰,傅彩明.互换性与技术测量课程研究型教学的几个基本要素[J].湖南工程学院学报,2014,24(4):87-89.

[5]任桂华.“互换性与测量技术”教学改革实践[J].湖北理工学院学报,2012,28(5):62-64.

The Teaching Reform and Practice of the Course “Interchange and Measurement Technique”

HU Wan-qiang, DONG Yong-qiang, CEN Hui, LU Shuai

(School of Mechanical and Electrical Engineering of Xuchang University, Xuchang Henan 461000, China)

Abstract:With years of teaching practices, the course “interchange and measurement technique” was reformed and practiced according to its characteristics. Measures such as reforms in curriculum teaching system, teaching methods and means, establishment of a scientific teaching evaluation system, improvement of the network platform are put forward. Effective implementation of these measures plays a vital role in promoting teaching quality, cultivating students’ interest in learning, and fostering their ability of engineering practice.

Key words:interchange and measurement technique； teaching reform； personnel training

收稿日期：2015-12-12

基金项目：许昌学院校级优质课建设项目(2014011)；许昌学院教学研究项目(02015003)

作者简介：胡万强(1974-)，男，河南渑池人，副教授，硕士，研究方向为机械电子工程。

中图分类号：G642

文献标识码：A

文章编号：1674-344X(2016)02-0108-03