基于精品课程建设的《互换性与测量技术基础》教学改革

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摘 要：《互换性与测量技术基础》是机械工程专业一门重要的学科基础课，也是一门交叉性与实践性很强的学科。针对该课程特点，本文探索了如何将精品课程建设与学生能力培养相结合以提高教学效果，在如何培养学生的学习兴趣方面进行了尝试并取得了显著成效。

关键词：《互换性与测量技术基础》 精品课程建设 教学改革

中图分类号：G40 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013）06（a）-0044-02

1 课程特点及教学现状

《互换性与测量技术基础》是一门综合性的应用技术基础学科，它与《机械原理》《机械设计》并称机械专业的三大设计基础课。它是联系设计类课程与制造类课程的纽带。该学科交叉性强，实践强，综合应用性强，因此，该课程的教学质量对于我国制造业的发展，对于培养创新型综合应用人才的意义重大。但是，这门课程在教学过程中往往达不到预期的效果，学生对传统教学过程中的“填鸭式”教学表现出兴趣不足，理解不深，而以理论知识教学为主使得学生运用知识的能力不足[1]。由于该课程与生产实际密切相关。在内容上既有许多计算公式，也有大量抽象名词和概念，涉及的内容广，且缺乏直观性，学生缺乏感性认识，单依靠课堂教学很难理解和掌握[2～5]。因此基于精品课程建设的《互换性与测量技术基础》课程教学改革尤为重要。

2 精品课程建设的目标及内容

本精品课程建设的总体目标：以现代化高等工程教育思想为指导，结合本课程最新发展动态，整合并完善课程内容，以培养高素质的应用型技术人才为宗旨，将本课程建设为兼备实用性、科学性、先进性的一流精品课程。

具体内容有：

（1）立体化教材建设。从课程内容出发，进一步整合完善教学大纲，优化教学体系，建设教学资源，并据此修订理论教学大纲、实验教学大纲及质量标准。对课程内容适当取舍，取重要内容，增强实用性。集中优秀师资力量，集思广益，编写适合学生理解，内容新颖的特色教材。

（2）更新教学手段，使用多样的教学工具，继续加强网络资源建设，完善网络教学体系，以解决习题讨论课少、实际知识贫乏的问题，提高学生的自学兴趣。在教学过程中多使用图例、实物、多媒体等教育工具，开发更优的教学软件，调动学生积极性，促进教学质量的提高。

（3）加入实训环节的实验教学改革。构建一个适应课程教学《互换性与测量技术基础》课程综合实验体系。将原有的单一的课内验证性实验，建设成融认知、验证性实验，综合性和创新性实验为一体的新型实验体系；既有紧密围绕课程内容的课内必做实验，也有延伸课程内容的课外选做实验，增加实训内容以巩固课堂所学知识；将观摩性实验与自行设计、操作的研究创造性实验结合起来培养学生发现问题、分析问题及解决问题。

（4）建立教学质量的评价体系及激励机制。通过校内同事及校外专家评价的的方式，给出教学质量和效果的评估，对存在不足进行改进，保留有效部分，并实行教学成果奖励机制。在本精品课程建设的总体目标下进行了如下尝试。

3 教学改革实践

3.1 改革课堂教学方法

课堂是理论教学的舞台，在课堂教学中应以学生为主体，积极调动学生求知求思的积极性和主动性。本门课程中，主要采用引导教学法，通过设置问题或情景的方式，调动学生的兴趣，培养学生分析问题、解决问题的能力，同时，借助工程图纸和多媒体等教学手段，促进课堂教学的和谐与生动。比如，在如下工程图中（见图1）。

设置的问题不能简单的罗列，而是由浅及深，按知识掌握的规律而定，这样不但能激发学生探究问题的好奇心，提高学习兴趣，例如针对上图提出如下问题，刺激学生的想象及思考力。

（1）图纸所表达的是一个什么样的零件？

（2）图中标注“3-M6×0.75”表达何种含义？

（3）Φ22H7，Φ49js6代表什么意思？

（4）Φ28这个尺寸加工时能是理想的28毫米吗？

（5）如何判断零件是否合格？

（6）图纸上的其他符号表示什么？

3.2 优化课程体系

（1）将“光滑圆柱体结合的公差与配合、形位公差及检测、表面粗糙度”的内容综合为“基本几何量精度”。重点介绍几何量精度的基本术语及定义，尺寸公差标准及标注，常用表格的使用，形位公差的标注，并通过常用机械实例的讲解来培养学生的综合能力和发现、分析、解决问题的能力。

（2）将“测量技术基础、光滑工件尺寸的检测”的内容综合成“测量技术基础”。重点介绍量具、量仪的选择与使用、极限量规的选择与使用，介绍测量方法。

（3）将“滚轴承与孔、轴结合的互换性、圆锥结合的互换性、螺纹结合的互换性、键和花键的互换性、圆柱齿轮传动的互换性”内容综合为“典型零件的互换性”。着重介绍这些零件的公差及测量知识，通过实例使学生能做到会查表、标注、计算、测量，使教学内容贴近生产实际，调动学生学习积极性，同时，也使学生对课程能有完整的理解。

（4）对极限与配合的选用、形位公差的选择等内容进行重点精讲，尤其是与实际生产有关的重点内容加以重点强调，使学生在掌握这部分内容的基础上培养其工程意识。

（5）“典型零件互换性”章节，专业性强且内容多，教学中结合专业特点着重讲述与专业联系紧密的零件的互换性，对其它零件的互换性略讲。

3.3 实践性环节教学改革

3.3.1 认识实习

为了让学生学好《互换性与测量技术基础》这门课，在认识实习阶段就要向学生灌输一些与该课程相关的理论知识，比如学生在工厂看到工人师傅把一些轴类零件放入液态氮中，这时老师就要问学生工人师傅为什么要这样做？当学生回答不上来时，老师不要急于告诉学生答案，而要逐步诱导学生接近答案，首先告诉学生什么是孔轴配合时的过盈配合，然后告诉学生液态氮的温度在-196 ℃左右，学生自然会知道工人师傅这样做的目的。

3.3.2 课内实验

改革传统实验方法，从培养学生的自主学习能力、工程设计能力、创新开发能力的目标出发。本课程的实验，不但要培养学生的动手能力及实验技能，更要注重对学生思维能力、初步科研能力的培养。

为此，应适当删减一些验证型实验，精心设计一些综合型和设计型实验。如应用三坐标测量仪、气动测量仪等进行综合型和设计型实验。另外以往实验只是按照实验指导书规定的内容、步骤被动地进行，缺乏主动性。当然更谈不上组织实验和解决实验中出现问题，大大影响了教学质量。针对这种实验现状，实验课的进行要在学生对实验内容有整体把握的基础上，要求学生做好预习工作，对不懂的点进行记录，在课上逐一解决。为加强学生对实验的认识，可在实验后提出一些实验中学生可能忽略的一些问题进行提问，共同解决。例如，用立式光学计测量轴径的实验，提出立式光学计测量轴径属于绝对测量还是相对测量？仪器的测量范围和刻度尺的示值范围有何不同？第一个问题是巩固学生对理论知识的理解，第二个问题是为了引导学生思考实验中隐含的问题，都是让学生更好的掌握知识。实验方式上可采用开放式实验教学模式，放实验室，使学生成为实验室的主人，有利于提高学生学习的主动性和创造性。实验过程中，学生能够有最大的实验自由度。学生在独立实验中，学会思考、分析实验现象，总结实验成功失败的原因，培养学生的实际动手能力、锐意创新的意识、独立思考的能力和严谨的科学态度。

3.3.3 实训环节

将《互换性与测量技术基础》课程上所学的知识应用到课程设计上，增加识读加工工件零件图、装配图上公差配合的教学实训以巩固课堂所学知识并锻炼综合运用知识的能力。例如，首先将学生分组，然后针对轴类零件，盘类零件，箱体类零件在不同工况下工作时，尺寸精度、形位精度要求出不同的题目，防止不同组的学生之间互相抄袭，最后采用抽签的形式抽取题目。学生完成零件的结构设计后，经过查阅有关资料确定其精度，完成给定机构上主要配合部位的配合类别选择、形位公差及粗糙度选择，选择和应用普通、专用计量具以及不光滑极限量规检测工件的实践活动，对设计的零件设定公差项目、选用公差数值，再对这些公差进行检测，最后设计专用量规。通过探索这种实践性的教学环境，观察学生实践能力及创新能力的变化。通过与学生交流，发现学生中很多对锥度测量的数字处理和理解掌握不好，因此，对此项内容掌握不牢固，教师应针对班级中普遍存在的难点问题，进行深入反复讲解，使学生不留疑惑。

4 考核侧重点的改革

考试是教学过程的最后一个重要环节，考前复习是学生对本课程所涉及知识系统复习消化、理解、吸收的过程。由于该课程的名词术语多、抽象概念多、工程性强，采用传统的闭卷考试方法学生在会把主要精力放在死记硬背教材知识点上，这对于学生理解和运用标准进行精度设计是不利的。基于实践性环节的教学改革注重学生利用相关理论知识解决实际工程问题的能力，采用开卷形式，在实习的过程中通过实际参与工人生产活动，让熟练的技工师傅打分。

5 结语

通过基于精品课程建设的课程改革，提高了学生动手能力及综合素质，由于紧密结合了工业实践，因此，激发了学生的学习兴趣及热情，培养了学生自主学习以及创新能力；另一方面，学生对《互换性与测量技术》所学知识不再感到抽象、枯燥，而是实实在在的有了用武之地，并在项目的完成过程中培养了团结协作精神。

参考文献

[1] 任桂华.《互换性与测量技术基础》课程改革初探[J].黄石理工学院学报，2008，24（3）：65-67.

[2] 徐巧，张智明，梅顺齐.《互换性与测量技术基础》课程教学方法的探讨[J].中国科教创新导刊，2008（25）：116-117.

[3] 唐祖权.关于高校实验教学改革的若干思考[J].航海教育研究，2005（3）：55-57.

[4] 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.

[5] 何冰，孙博，曹必锋.互换性与测量技术基础课程实验教学改革的探索与实践[J].辽宁工学院学报，2006，8（6）：134-136.