“互换性与测量技术”教学改革与实践

赵豪杰 李玉龙

【摘要】简要介绍了《互换性与测量技术》课程的特点。针对本课程的特点，优化课程内容，调整教学方法。通过对教学方法、实验方法和考核方式进行改革与实践，取得了较好的教学效果。

【关键词】互换性与测量技术 课程改革 教学方法 教学效果

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2017）40-0231-02

引言

“互换性与测量技术”是机械类学生必修的一门专业技术基础课，它与 “机械原理”和“机械设计”并称为机械专业的三大设计基础课[1]。该课程主要包括机械零件精度设计和零件测量技术两大部分内容，着重培养学生的实践能力、分析和解决问题的能力，即把所学知识应用到具体的工程实践中。因此，该课程的教学质量对我国制造业的发展，对培养创新型、综合应用型人才具有重大的意义。

1.教学内容与教学要求

《互换性与测量技术》课程主要包含互换性概论、极限与配合、测量技术基础、形位公差与检测、典型零件（ 滚动轴承、普通螺纹、键与矩形花键、圆柱齿轮和圆锥） 的互换性、表面粗糙度、尺寸链等[2]。极限与配合、形位公差与检测是本课程教学的重点内容、难点内容。

《互换性与测量技术》是教学计划中联系设计课程与工艺课程的纽带，是从基础课过渡到专业课的桥梁[3]。本课程通过讲授、实验及考核等环节，使学生掌握极限与配合、检测、形位公差、公差原则、表面粗糙度和典型零件互换性的有关国家标准； 能应用相关知识、手册，合理地选用公差与配合，正确地处理设计与制造，公差与误差之间的矛盾关系； 掌握常用计量器具的测量原理及使用方法，能判定零件是否合格等。

2.调整和优化教学内容

2.1处理好与相关课程之间的关系

本课程知识面广，涉及到《机械制图》、《机械设计》及《机械制造工艺学》等课程，内容相互交叉，甚至重复。因此各课程任课教师应进行沟通，明确各门课程承担的工作，做到讲课内容不重复，重要内容不遗漏。另外，应处理好相关课程的前后顺序。例如《机械设计》最好先于本课程，以使学生具备齿轮、轴承等零件方面的基本知识，便于本课程的顺利开展。

2.2教学内容要与时俱进

随着学科的发展和机械制造工艺的进步，新的理论、新的方法和新的工具不断出现，国家标准也在不断更新，因此教学内容也应做相应调整。对生产实际中已很少使用的方法及工具等不再讲述，而将比较新颖、应用较为普遍仪器，如三坐标测量仪等介绍给学生，并补充一些能反映本学科最新发展的内容。

2.3教学内容要突出重点和难点

本课程内容按性质可分为几何精度设计和检测两大部分，由互换性原理、典型零件互换性、测量技术基础及尺寸链等组成[4]。由于课时的限制及各专业的不同要求，必须对教学内容进行适当的调整与优化。如“典型零件的互换性”等章节，专业性很强而内容较多，包含了孔与轴、滚动轴承、键与花键、螺纹件、圆柱齿轮等零件的互换性。本章讲解时可着重讲述1～2 种零件的互换性，比如孔与轴、键与花键等。而对齿轮、轴承等互换性问题不做过细讨论，可结合其它教学手段，使学生了解相关知识，在课下进行自主学习。

3.采用多种教学方式

3.1计算机辅助教学

形状公差、位置公差及其评定方法、公差原则等内容一直是课程的重点与难点。如公差原则中的包容要求，最大实体要求等，其包含了被测要素、基准要素遵守的理想边界和形位公差获得的补偿值，这部分内容很难理解，教学效果不理想。如今，借助多媒体将其制作成动画进行讲解，学生就比较容易理解，而且调动了学生的学习积极性，提高了教学质量和课堂效果。

3.2培养学生自主学习的能力

自主学习能力作为高等学校对学生的一种基本素质要求.只有师生共同认识到自主学习能力培养的重要性和迫切性，才能提高教师对学生学习能力培养的意识，改变教学方法。首先使学生明确本课程的专业知识目标，提供丰富的学习素材；建立校园网络教学平台，教师设计好课程教学内容，将相关教学资源如教学课件、习题及解答等在网上开放，方便学生自主学习[5]；最后教师加强辅导，进行必要的教学管理。

3.3注重实验教学，培养学生实践能力

实验教学可以巩固學生所学的理论知识，是本课程教学的重要组成部分。而测量技术部分更侧重于实验[6]。在实验教学中，应对实验内容进行重新整合和优化，比如将尺寸测量、几何精度测量整合在一起进行测量检验，测量过程中可对照图纸和实物，使学生领会各种公差的含义，并能分析其作用；其次，进行创新性实验的设计，使学生自己设计实验步骤和所需的实验工具，经过教师认可后，进行实验，培养学生的创新思维和实践能力。

4.改革作业及考试方法

本课程着重要求对互换性基本理论及概念的掌握，重点培养学生的工程实践能力。作业的主要目的不但是巩固课堂教学，加深对知识的理解，而且还应锻炼学生处理实际工程问题的能力。因次，布置作业应以提高学生素质为中心，具体方法如下：

（1）减少计算型习题，增加一些典型工程零、部件的精度设计。

（2）增加综合型、应用思考型习题，减少记忆内容。

考核方式不再以卷面考试为准，可将试卷成绩与平时成绩相结合，各占一定比例。平时成绩重点参考学生平时的课堂表现，实验中的表现和处理工程实际问题的能力，实验考核的重点是实验预习、实验步骤和实验仪器使用等方面；卷面成绩主要考察学生基本理论和知识的掌握情况。综合以上成绩来进行成绩的最终评定。

5.结语

通过对本课程教学改革与实践，不仅提高了学生对本课程的兴趣，而且对知识的掌握更加系统；另一方面，综合性的实验教学也培养了学生的团结协作精神，实现了课堂与工程实践的紧密结合，培养学生处理工程实际问题的能力，取得了较好的教学效果。

参考文献：

[1]任桂花 ，“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）：62-65.

[2]王远、王贺省等， 《互换性与测量技术》课程难点内容的教学技巧[J].实验科学与技术，2014，12（2）：102-105.

[3]熊永康，公差配合与技术测量[M].中国武汉：华中科技大学出版社，2013.

[4]戴新，《互换性与测量技术》课程实验教学改革[J].实验科学与技术，2007，5（3）：110-111.

[5]娄建国， 对《互换性与测量技术》自主学习课程教学的思考[J].绍兴文理学院学报，2012，32（10）：61-63.

[6]胡万强、董永强等，互换性与测量技术教学改革与实践[J].湖北第二师范学院学报，2016，33（2）：108-110.