面向工程教育认证的《互换性与技术测量》教学改革探索

曹家勇　富彦丽　刘莹

摘 要 《互换性与技术测量》是机械工程及自动化专业的基础课程之一，是衔接机械设计类课程与制造类课程的纽带，又是关联产品质量保障体系中的重要一环。本文结合工程教育认证的专业总体目标，提出《互换性与技术测量》三个方面的课程目标。在该目标基础上，进一步提出引入过程化考核举措，建立有效的教学效果反馈机制。为突出工程教育认证的产业导向特点，探讨了课程在完善实验教学、增强知识应用能力和更新教学内容等方面的举措。

关键词 《互换性与技术测量》;机械工程及自动化;工程教育认证

引言

《互换性与技术测量》是机械类各专业的重要技术基础课。其包含几何量精度设计与精度检测两个方面的内容，其中几何量精度设计包括孔和轴的极限与配合原理与设计方法、形位公差设计原理与方法、表面精度设计基本原理、典型机械零件精度设计方法。精度检测方面包括测量数据处理基础、光滑工件尺寸检测和评价常用方法、形状与位置公差检测与评价常用方法、典型零件精度检测与评价方法等[1]。在新工科教育建设背景下，《互换性和技术测量》课程也面临多个方面的改革任务，如：需要对接专业培养目标制定合理的课程目标，需要开展全过程的教学质量监控保证体系建设，需要面向产业发展的调整和改革教学内容，等等。本文针对这些任务要求，探讨实现课程对接工程教育认证的系列举措。

1面向工程教育目标，建立课程目标体系

考虑课程特点及各课程之间的有机关联，制定本课程如下几个方面的课程目标：课程目标1：使学生掌握机械产品标准化及公差配合基本概念、基本原理和基本方法;使学生熟悉几何量公差国家标准的主要内容、特点和应用原则;使学生具备识读机械工程图中尺寸公差、形位公差、表面粗糙度等精度设计信息的基本技能。课程目标2：使学生具备机械零件几何量精度设计的基本能力，能够正确利用有关基础表格和标准，开展典型机械零件的精度设计;使学生熟悉技术测量基础知识，了解主要测量工具的基本原理和使用方法，具备建立数据处理模型和精度评价模型的初步能力。课程目标3：使学生认识到产品互换性和标准化在现代工业体系中重要意义，了解产品互换性的实现途径和保障措施。了解当前行业最新产品和技术[1]。

2引入过程化评价，提升教学效果

本课程将平时考核与期末考核结合，加大平时考核在最终成绩所占的比重。过程考核举措之一就是：根据课时数和教学计划设置两个阶段考核点。第一个考核点为尺寸公差部分讲授结束，主要考查学生对互换性与技术测量基本概念的理解、对数据处理基本方法的掌握以及对尺寸公差基本概念和基本原理的理解。第二个考核点设置在表面粗糙度部分讲授结束。主要考查学生对几何量公差及公差原则的理解程度与应用水平，以及对表面粗糙度定义、应用和评价方法的掌握程度。两次阶段性考核需要注意精准出题，题量适当，控制在一个课时完成为宜。过程考核的另一个举措是：设置随堂练习和课堂提问环节。首先，根据本课程内容特点，将课程划分成3-4个模块，包括概述与数据处理模块、尺寸公差模块、几何公差模块、表面粗糙度与典型零件公差模块等。针对每一个模块编制相应的随堂练习材料，打印成纸质版，课前发放给学生，要求学生在课堂上同步完成。其次，为了促进学生能够及时理解和掌握重要知识点，要及随堂练习上的重点问题，开展简短而有效的讨论、解答和展示。最后，根据对课堂观察情况，灵活掌握收取随堂练习的时机。可以是每一次课结束，也可以是一个章节结束。收取的随堂练习要注意及时批改，给出等第或分数。上述两项考核成绩均计入平时成绩[2]。

3增设综合性大作业，提高学生综合应用能力

增设两个课程大作业，一个是典型轴类零件精度设计大作业，另一个是直线度评定大作业。前一个大作业将课程中的三部分内容（尺寸公差部分、几何公差部分和表面精度部分）有机融合，结合具体应用，要求学生完成给定零件的尺寸精度、几何精度和表面精度的设计，之后规范地绘制零件图并做出正确标注。为了培养学生利用计算机工具开展机械设计的意识，鼓励学生采用AUTOCAD软件来完成作业。这个大作业安排既达到了培养学生综合运用本课程各章节知识的目的，又使得学生形成了各专业课程相互关联的意识（本次作业关联《机械制图》、《机械设计》、《机械制造工艺》等课程）。第二个大作业的设置，主要目的是为了以直线度评定为例，增强学生对检测数据处理和精度评定的能力;再加上鼓励学生通过MATLAB等科学计算语言编程实现，能够培养学生利用计算机语言进行数据处理的能力，同时还能够让学生接触到数字化检测和评定的基本原理。

4重视实践教学环节，增加学生动手实践能力

实验教学是工科课程的重要组成部分，是提高学生动手实践能力的重要环节。以往《互换性与技术测量》课程实验受到学时数和实验设备台套数的限制，实验中学生存在依葫芦画瓢和一知半解的问题[2]。针对这些问题，除了争取加强实验设备和场地投入外，在目前这个条件下，还可以从考核要求、组织方式和教学手段上采取措施。主要办法包括：①对每一位学生的实验操作情况和实验报告撰写水平进行评定，提高评定结果在最终成绩所占比例;②引入一定比例的实验设计的要求。例如在評定圆柱零件尺寸精度和几何精度测量的实验中，要求学生结合课程的检测仪器选择知识，根据检测等级要求，开展多种检测仪器选择，而不是像以往，直接指定检测仪器;③加强仪器原理和使用方法的讲授，要求学生对实验所涉及的量具和仪器的原理、操作要领和注意事项有较好的了解，开展实验前需要考查学生掌握情况。

5结束语

①根据工程教育认证总目标，拟定了《互换性与技术测量》具体课程目标。②采用过程化评价模式，引入随堂练习和阶段性测验等环节，突出学生的课堂主体角色，形成教学效果闭环调控动态过程。③加强实验实践环节，以及增设知识综合运用的大作业环节，是提升学生实践能力的一个有效手段。

参考文献

[1] 高晓康，张珂.互换性与测量技术基础[M].上海：上海科学技术出版社，2015：27.

[2] 毛玺，徐巧玉，蔡海潮.改革互换性与技术测量实验教学 培养学生实践能力[J].中国现代教育装备，2012（5）：68-69.