赵学海
(南昌航空大学,江西 南昌 330063)
《互换性与技术测量》是机械、近机械类专业的一门重要的学科基础必修课,具有从基础课过渡到专业课教学的桥梁作用,是学生学习专业课以及进行工程设计的基础与工具。
本课程概念多,名词术语多,表格多,涉及的知识面广,而且内容枯燥,概念抽象,初学者难以理解和掌握,给教学带来了一定的困难。近年来,宽口径专业人才的培养模式,不仅对本课程提出了新的教学要求,而且课程教学时数也相应减少。根据这些现象和要求,我们相应地对课程的教学进行了分析与研究、改革。以下从教学内容、教学方法两方面谈谈对本课程教学改革的认识。
《互换性与技术测量》课程体系包括两部分:机械零件几何参数的互换性和技术测量。其工程应用的目标,是在机械图上合理标注尺寸公差及形位公差,而合理标注的实质,是合理的精度设计。因而精度设计,是本课程的核心内容。
在教学过程中,应该改变传统教学中以贯彻标准为主线的灌输式教学方式,转为围绕“精度设计”来讲授互换性、技术测量的概念及标准的实际应用,培养学生在充分了解互换性原则和国家标准的前提下,合理地进行精度设计。
实践证明,学生明白了本课程的主线,才能够积极主动地参与到教学过程,对提高综合设计能力和标准应用能力的提高,有较大益处。
随着时代的发展,各高校逐步采取了“宽口径、厚基础”的人才培养模式。而宽口径专业培养计划的制定,增加了课程种类,减少了一些课程的授课学时。目前,包括实验学时在内的《互换性与技术测量》课程的课时,大都在30学时左右。教学内容与授课学时的矛盾较为突出。
在有限的学时内,要想获得良好的教学效果,除改进教学方法、教学手段外,更重要的是必须优化教学内容。做到主次分明、重点突出。
《互换性与技术测量》课程涉及范围广,内容较多,教学重点应放在“极限与配合”、“几何公差”、“表面粗糙度”上,并对“滚动轴承的互换性”、“普通螺纹的互换性”等章节内容进行简要介绍。授课时还应注意,主要从应用的角度,讲述标准方面的内容,其构成原理可适当简略。有了这些基础,其他章节均可略讲,可以安排学生自学,老师适当地提问、答疑,培养学生的自学能力。
开设《互换性与技术测量》课程的专业较多,不同专业,培养目标不同。所以,应针对不同的教学对象,改变教学重点、取舍教学内容。
注重理论与实际相结合,采用案例式教学,精讲多练是很有必要的。
《互换性与技术测量》课程涉及标准多,术语定义多,内容枯燥,而且是一门工程实践性很强的课程。因此,在教学过程中,应加强对学生的启发和引导,列举学生有些了解的生产实际中的案例,例如:减速机、自行车、汽车、机床等,给学生充分的思考余地,激发学生的学习兴趣,培养与训练创造性思维方式、工程应用能力,可以取得较好的教学效果。
多媒体技术有强大的优势和先进性,已广泛应用于各高校的教学中,将其用于《互换性与技术测量》课程的教学,是非常合适的。课程中的一些授课内容,抽象难懂,按传统的板书加挂图的方式进行授课,教师难以表达清楚,学生不易接受和理解。但采用多媒体课件、直观的三维动画授课,学生就可以轻松理解这些内容。例如,在讲授形位公差这一教学难点时,采用直观的三维动画后,教与学都轻松多了,效果非常好。
但在长期的教学过程中,笔者发现,单纯采用多媒体教学,往往不能取得预期的理想的教学效果,主要原因在于:采用多媒体教学时,节奏较快,有时学生来不及思考;画面富于变化,还可能导致教学内容线条不清晰、重点不突出;学生来不及甚至不愿做笔记,指望着拷贝老师的课件;长时间播放多媒体,容易造成学生视觉、听觉的疲劳,教学效果反而受到影响。
而在传统板书教学中,教师边写边教,更容易观察到学生对教学的反应,和学生有良好的交互性,可以根据学生掌握的程度,来灵活地调控课堂教学速度及方法。学生可以更好地理解、接受授课内容。
因此,教学过程中,应多媒体与板书相结合,充分利用传统教学方法的调控作用。
网络教学,可以作为课堂教学的补充,并可以弥补课程学时少的缺陷。将教学大纲、授课教案、习题、课程课件、实验指导、参考书目等教学资料,放在校园网上运行,创建课程的网络教学平台,为学生提供了良好的课后学习环境。学生可以在网上和教师交流互动,收到了较好的教学效果。
有了良好的理论基础,还需要通过相应实践环节消化、巩固。《互换性与技术测量》教学改革的目的,是培养学生的综合设计能力,而综合设计能力的提高,必须通过实际应用的锻炼。
实验课是教学的重要组成部分,可以加深学生对《互换性与技术测量》理论知识的理解和掌握,初步熟悉某些计量器具的正确使用方法、基本测量方法、基本测量及数据处理的方法,提高动手实践能力与合格性判别能力。
但是,这些实验多数为验证性实验,与精度设计的联系还较少。因此,建议在本课程中,专门增设精度设计实践性教学环节。
机械产品的设计过程中,一般需要进行运动、强度和刚度、几何精度这3个方面的分析计算。可以看出,精度设计是建立在运动、强度设计之后,所以,增设单独的精度课程设计,效果不很理想,且受到学时限制。
从学生的培养计划、学时安排来看,最佳的方案是把机械零件课程设计与几何精度设计内容结合起来,作为一个综合性的课程设计。学生可通过这个环节,得到完整的设计能力的锻炼。
在新形势下,积极主动地对教学内容及方式进行改革,是我们教师义不容辞的责任。只要科学合理地确定教学内容,选用有效的教学方法,在教学中充分调动学生的积极性和参与热情,使学生成为教学过程的主体,就一定能提高课程的教学效果和教学品质。
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