《互换性与测量技术》课程教学改革探讨①

张红丽 李明涛 张世功

摘 要：《互换性与测量技术》是高等院校机械类专业的一门技术基础课程，针对该课程要求，首先分析了课程教学现状，然后提出了实践教学与理论教学并重的教学改革思路，通过对实验室进行充分利用和开发，借助实验室来开展实践教学，达到较好的教学效果。一般的院校都有该课程方面的实验资源，在实施上较容易达到。

关键词：互换性与测量技术 教学改革 实践教学

中图分类号：G40 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2014）04（a）-0038-02

《互换性与测量技术》是高等院校机械类专业一门重要的技术基础课程，是专业基础课学习向专业课学习的一门过渡课程，它介于设计课程与工艺课程之间，是产品设计实现生产的重要技术语言，本课程具有要求实践性强和综合性强的特点。

目前有些高校采用在教学中带领学生到工厂参观学习的方式，以充实和加强课程内容与生产实践关系的认识和理解[1]，对于学生来说确实是一次到企业锻炼和学习的好机会，但是这样的实践教学一般时间有限，让每人都动手的可能性比较小，而且组织实施过程中存在一定的困难，不是每个学校都具有这个条件。

1 课程要求及教学现状

《互换性与测量技术》课程要求是建立互换性、标准化与计量的基本概念；掌握有关标准的基本术语及定义及合理选用公差与配合的原理和方法；能正确在图样上标注；熟悉典型几何参数测量的基本原理和方法；具有正确使用通用计量器具以及处理测量结果的能力。

该课程一般安排在大二上学期，授课周期一般为半学年左右，教学安排一般为每周一次课（2学时），其中包含约4学时实验。

1.1 学习方法的转变

该课程是机械类专业学生接触到的第一门专业技术基础课程，由于缺乏相关专业理论和经验，再加上学习专业课程的方法和基础课程有差异，所以课程要到达的教学目标和学生的学习现状在一定程度上存在矛盾。

1.2 课程要求与课时分配的矛盾

该课程理论授课一般分配30学时左右，由于学时较少，很难在这么短的时间内将课程知识点全部讲解清楚完整，主要讲解技术测量基础、尺寸的公差与配合、形位公差、表面粗糙度、尺寸链等内容，而且讲解重点在基本概念、基本理论和基本测量方法等方面。对于公差与配合的选用一般以课本例题讲解为主，学生接触的实际应用较少，无直观感受，而在产品设计中公差与配合的合理选用将直接影响产品的质量。

1.3 课时分配周期较长

授课周期长，而每周课时量一般为2学时，由于每次课间隔时间较长，学生对教学内容的记忆延续性较差，课前重新回顾不仅占用了时间，而且周而复始会形成恶性循环，导致课程教学慢于教学周历要求，甚至课程内容讲授不能按计划完成。

1.4 课程实践分配较少

该课程实验学时一般为4学时，实验内容少。而本门课程是一门实践性很强的课程，学生理论课学习中得到的概念、符号及选用原则等均需在实验或实践中得到灵活应用，而这4学时实验远不能满足学生动手能力的培养，以及理论与实际相结合的教学培养要求。

1.5 考核形式单一

该课程考核通常采取闭卷考试形式，学生为应对考试，学习的重点在记教材知识点、公式，背概念等，对实验教学不重视，不能将理论知识与具体实践相结合，导致学习不够深刻，最后往往在毕业设计期间就暴漏出了问题。

2 实践教学与理论教学并重的教学改革思路

根据课程教学要求，调整教学计划，将课程分为理论教学和实践教学两个模块，分别设立学分，独立考核[2]。课程实施时实践教学与理论教学相互应，同步进行，实践要依附于理论，理论要到实际中去应用。

理论教学可以安排该课程总课时数的2/3，着重讲解基本概念、基本理论和基本测量方法。实践教学在相应理论课程后交错开展，也单独设立学分。比如尺寸公差与测量部分，理论课上任课教师对尺寸公差理论知识和测量器具的使用及测量方法进行详细讲解，课后由实验室提供具体的工件和相应的测量器具，学生分批自主进行测量，独立制定实验方案、步骤，处理数据，并写出实验报告及总结。实验教师通过观察，适时给予实验指导和监督，根据学生完成情况由实验指导教师给出评价。这样既可以进一步巩固课堂知识，理论和实践结合，又大大提高了学生实际动手能力，增强了学生的学习兴趣。理论课程可以通过闭卷的形式考查学生对理论知识掌握的情况，而实践教学部分则可以对学生每次实验的情况或通过综合测量等方式进行考查。

3 实践教学实施方案

公差与技术测量实验室是基于机械专业基础课《互换性与测量技术》，为提高学生的实践动手能力，以掌握和巩固基本公差理论和技术测量知识，掌握通用计量器具的正确使用及实验规范、数据处理和实验方法等所建设的实验室。教学改革思路的实现主要就是着力于实验室充分开发利用及开放管理，改革了以前实验课上教师指导、演示为主，学生观察模拟为辅的枯燥实验模式，将学生的主观能动性充分调动起来，充分发挥他们自己的才能，根据理论知识自己寻找测量方法、制定实验步骤、处理数据等，最终完成检测项目。

实施時可根据实验室接待能力及授课学生人数，分组分批进行。实践教学部分划分为两个阶段：

第一阶段：单一测量。本阶段是学生在学完相应理论课后到实验室进行测量，这些测量项目主要有：孔和轴尺寸测量，各种形位误差测量，表面粗糙度测量，螺纹参数测量及齿轮测量等。比如，理论课讲到形位公差的代号、标注、公差带及形位误差的测量方法和控制等基本理论知识后，学生即可在课后到实验室进行相应实验项目的检测，通过实验操作领悟理论知识，避免了死记硬背，而且还可以举一反三，发现问题，开拓思路。同时也对两次理论教学课进行了有效的衔接，避免两次理论课间跨度较长造成的遗忘问题，节省了下次课程回顾上次课程内容的时间。

此外，在第一阶段中，为防止学生分批实验过程中产生抄袭，在实验室对每一测量项目都准备多种测量工件，在实验前由学生随机抽取。

第二阶段：综合测量。收集校工厂或企业里不同类型的产品设计要求、产品图纸、产品样件（含合格品及不合格品），分组编号作为综合测量检查的样本。在课程阶段性学习后，将学生分小组，对提供的产品样件依据产品图纸要求进行检测，检查各处尺寸、公差、粗糙度等是否符合图纸要求，判断样件是否是合格品。同时对提供的产品图纸依据产品设计要求进行审查，判断设计图纸是否满足产品设计要求。最终要求提供一份产品样件、产品图纸的检测审查报告，需对样件的每一个检测项目，列明检测方法、所用检测器具、检测值等；同时对图纸的各项设计标注值，列明其是否与设计要求相符合的判断依据。

指导教师对检测报告进行审阅，发现学生在这一阶段出现的理论知识理解和掌握不到位的问题，对于普遍存在的问题进行集中讲解，最后将正确的检测检查报告发给学生，让学生进行比较改正。通过这一阶段的教学培养，学生课将课堂的知识融会贯通，锻炼了运用知识的能力，达到了教学目的，接触到了实体产品，与企业实际工作相吻合，可为以后参加工作打下良好基础。

4 结论

《互换性与测量技术》是一门实践性很强的课程，课程教学过程中应该始终与实践紧密联系。本教学改革可达到高等教育的培养目的，满足机械专业对课程的基本要求。通过教学改革不仅使学生克服了由于生产实践知识和经验缺乏的障碍，而且通过实际操作提高了学生的学习兴趣，培养了学生独立思考问题和解决问题的能力，提高了学生综合运用知识的能力，加强了理论与实际的结合，取得了良好的教学效果。同时实践教学主要借助实验室来完成，一般的院校都有该课程方面的实验资源，在实施上也较容易达到。

参考文献

[1] 朱祥熹.高等工程专科公差课实践性教学方案探讨[J].教学研究，2005，28（5）：446-448.

[2] 陈庆隆.《公差实验》与实践能力的培养[J].当代教育论坛，2007（10）：67-68.