独立学院关于互换性及技术测量的教学探讨

王苗苗

摘    要： 互换性及技术测量這门课程，是机械类和机电类专业的重要基础课程，是与工业发展及标准化紧密联系的基础学科。作为机械类的专业基础课程，“互换性及技术测量”的教学任务不仅是让学生掌握互换性生产与标准化、几何精度与经济性、检测与质量控制等基本知识，更要根据需求设计出完整的机械系统，掌握机械结构的精度设计及装配过程中的配合。

关键词： 独立院校    教学实践    互换性及技术测量

1.教学中存在的问题

放眼如今的本科教学，可以发现一些问题，一些毕业生毕业多年后发现一些课程“没有学好”。尤其是在实践应用中更加茫然不知所措;有一些毕业生眼高手低，认为自己什么都能做，但事实上什么都做不好。这导致一些用人单位招不到可用的人才，这种现象对企业对个人影响都不好。回到本科教学，目前关于应用型人才——互换性技术及测量培养方面我们总结了几大问题（1）：

1.1教学课程设置不够合理。

目前互换性技术及测量的学时相对较少，基本是24学时的理论学时安排。但是这门课程章节较多，且章节内容彼此独立，要想在有限的学时内面面俱到地讲全部内容是不可能的;这门课大多内容与国家标准有关，会随着新工艺方法的出现而改变，这要求教学内容与时俱进。

1.2实践学时少，过于倾向理论知识。

目前，互换性这门课程主要是理论课程学时设置相对偏多，实践课程学时较少，不利于提高学生的实践操作能力。这门课程是在学生基本没有专业的理论知识下开设的，学习难度大，而且很多内容比较抽象，在缺少实验及实践学时的状态下，课程内容不容易理解，会使学生感觉整个学习过程枯燥乏味。短短的学时下来，很难有学生可以做到很好地掌握课程精髓，并应用到机械制造和机构设计课程设计中。

1.3课程间缺少融会贯通。

互换性课程与机械制图的内容有重复部分，但是两者的教学目标截然不同。机械制图的主要教学目标之一是让学生掌握零件图的画法，侧重于如何绘制符合国家标准的图纸;互换性的主要教学目标之一是让学生掌握零件的公差与配合，零件的精度设计。制图老师为了让学生有更强的读图能力，关于图纸上的互换性知识点会用大量时间讲解，但是等到学互换性这门课程时，一些学生又会忘记曾经一些比较重要的知识点。几何公差的标注及解释也是互换性课程的重点，老师们同样会花大量时间讲授这部分内容，这就造成了前后两门课重复占用时间，而本身互换性的理论学时不多，使其他内容所用学时减少。尽管两门课都讲了关于粗糙度、几何公差的标注，但是因为缺少相应的课程设计环节，效果不甚理想。我们可以从学生所画的图纸上看出来，基本是有样学样，照搬照抄其他资料，缺少相关依据，基本不涉及精度设计这部分，使学生很难掌握互换性的精髓。

2.教学过程中的建议与启示

针对应用型本科教学中存在的一些问题，作为“互换性技术及测量”理论课的教师，我提出建议：

2.1厘清教学思路，调整教学内容。

以往的教学模式是按照课本内容，教师按章讲授，基本主体是老师讲，学生听，和灌输式类似，没有让学生很好地融入课堂当中。“互换性与技术测量”这门课程很多内容都是基于国家标准而来的，教学内容也要随之改变。在这方面，可以给学生布置任务，如查阅表面粗糙度及各个参数国家标准对应的多次变化，这样可以转换主体为学生，学生比较感兴趣学习课程内容。课程中，增加了学生与老师之间、学生与学生之间的互动，对于学生不能理解或者理解出现偏差的问题进行讲解与纠正。通过教学模式的转变，使学生实现学习目标。

2.2增加实践学时。

目前的课程设置主要是理论学时较多，真正能培养学生动手能力的学时较少。应当增加实践学时，提高学生的实际操作能力。如增加与理论课程配套的实验环节、把金属工艺实习安排到互换性课程之后、机械设计课程设计同时关注互换性方面的基础原理，这些都可以加深学生对理论知识的理解，提高学生的实践认知能力。

2.3学科间内容的合理筛选和整合。

基于互换性及技术测量和机械制图这两门课的学科特点，做一些有针对性的优化措施，合理安排学期和分配学时。一方面可以考虑更改互换性课程开设的学期，把互换性课程从原来的第三学期改在第二学期，与机械制图（二）一起开课，让制图的老师和互换性的老师在学期初做好分工与合作，划分好要讲授的内容，这样既避免了两门课重复讲解相同内容，又避免了都不讲而学生不懂的情况发生。另一方面基于两门课的不同特点，在重点内容的讲解上有所侧重，如互换性中光滑圆柱体的公差与配合、形位公差、表面粗糙度等，应突出重点，解决难点，一些圆锥方面的互换性内容可以略讲或者不讲，作为学生自学的学习范围，增加理论学时的利用率，机械制图重点把握工程图的画法即可，不用再拿出额外的时间给学生解释一些形位公差的标注。把两门课有机结合起来，让学生从实际的应用训练出发，以工程图纸为基础，不断解决学习中出现的问题，提高学生分析问题解决问题的能力，锻炼学生解决工程实际问题的能力（2）。

3.丰富教学方法

以往的教学基本上是按照章节讲解的，各自为政，现在可以按主线划分模块讲解。如针对互换性这门课的特点，建立一套以精度设计和精度检测为主线、按模块组织教学的教学体系（3）。首先让学生了解一种新的思维模式，采用翻转课堂的方法，让学生对简单的机械零件进行分析，老师以指导学生为主。例如关于光滑圆柱体的公差与配合这部分内容，首先让学生尽可能多地提出问题，如学生提及轴的尺寸问题，我们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;也可以扩展到如何测量;如学生提出轴不够直，是倾斜的，我们可以很自然地引出直线度、圆度、圆柱度等形位公差的基本概念及解释;如学生提出如何去快速检验轴的合格性，我们又可以引出检测的内容，如环规等。这种教学方法，通过问卷调查，大多数学生比较喜欢，教学效果非常好。不仅可以让学生参与学习，更可以激发学生积极思考。经过一个学期的学习，到学期末可以以工程实例为例，让学生从多方面分析整个工程设计过程中所涉及的关于公差与配合、制造与测量等互换性方面的知识，把所学知识更好地联系到一起。

3.1问题解决与案例教学的联合使用。

互換性课程的核心内容之一是三种配合方式，即间隙、过渡、过盈配合;但是一些同学不能深入理解这三种配合，尤其是过盈配合，经常会问：“老师，这种配合要怎么安装，装得进去么，难道要锤子锤进去么？那这样会不会破坏零件的精度？”对于这些具体问题，我们可以引导学生先思考，争取在学习中找到解决方法，慢慢接受并掌握。也可以引入工厂师傅的概念“松配合、一般配合及紧配合”。对于学生最不能掌握的过盈配合需要采用“热胀冷缩”方法，现在一般工厂通常使用高频加热炉把孔件加热。通过比较形象且贴近生活的实例有助于学生更好地掌握知识点。在课堂上可以拿一些实际的工程图纸，结合机械制图的内容给学生讲解课程中的难点内容。采用这种方法把知识问题化，实例化，好过以往的“满堂灌”教学方式（4）。

3.2实验教学法。

实验教学是本科教学中必不可少的一部分，互换性课程中的测量作为课程的重要部分，需要开展一定学时的实验教学作为支撑。首先要增加实验学时已保证基本的对零件的测量;其次，学校引入了精密高的仪器——三坐标测量机用于复杂零件的测量，在实验教学中引入先进设备，对于实验设备的使用操作都是提前录制好短视频发给学生观看，提前预习，等做实验的时候可以直接上手，在有限的时间内多动手进行测量。把实验分为基础类实验和提高类实验，基础类实验是与课程内容一一对应的，和理论内容相辅相成，使学生更好地接受课程内容;提高类实验可以作为选修内容，可以供学有余力的同学在课后时间学习，做一些综合性的课程设计，提高学生自主学习的兴趣（5）。

3.3超星在线课堂。

学校开展了网络超星在线课堂，这种模式便于学生在学习中“课前准备，课中学习，课后巩固”。教师把一些晦涩难懂的知识，重点难点知识录制好讲解视频上传到网络上，学生可以通过反复在线学习实现对知识点的掌握。采用这种方式及传统的课堂教学相结合，既可以让老师从讲解重复内容上脱离出来，又有更多的时间给学生安排一些实验及实践环节，提高学生自主学习的兴趣，也可以让老师通过一些学生网络上完成的学习及课后作业，关注学生的学习情况。

结语

培养学生的创新思维能力，并成为具有工程应用能力的技术型人才已然成为每个应用型高校的核心内容。基于互换性基础及测量这门课程出现的问题，提出的一些方法建议学生在今后的学习和工作中把理论知识与实际应用结合在一起，尽量以市场为导向，在一些几何精度设计、机械设计及制造方面能够更好地利用所学专业提高产品性能质量，促进社会的发展进步。

参考文献：

[1]丁小兵，熊志宏，陈旭.互换性与测量技术基础课程教学改革探索[J].科教论坛，2017，4（上）.

[2]张孝元，王蕊，刘今凡.互换性与机械制图课程体系优化的研究[J].科教文汇，2018（7）.

[3]苏文瑛，梁应广，马霄.应用型本科互换性与技术测量课程的教学改革探讨[J].河南机电高等专科学校学报，2018（4）.

[4]景修润，王为，陈新民.案例式教学法在“互换性与测量技术基础”教学中的探索与应用[J].科教导刊，2017，12（下）.

[5]吴纯，张列林，许晓嫦.设计性实验教学法的探索[J].实验室研究与探索，2005，4（24）.