《互换性与技术测量》实验教学改革探索

刘爱萍

摘要：文章在分析了互换性与技术测量课程实验教学现状的基础上，提出应对实验内容适当优化，适应当今人才培养需求，并结合教学实践体会，提出了改革的措施。

关键词：互换性；技术测量；课程实验；教学改革

一、引言

随着知识经济时代的到来，迫切需要具有综合能力、创新能力、实践能力强的应用型人才，而实验教学恰恰是理论与实践相结合、培养学生创新能力和实践能力的重要环节。互换性与技术测量是机电专业一门重要的专业基础课，同时又是一门和生产实际紧密结合的课程，其实验原理、技术、方法的发展日新月异，因而在整个教学中占有十分重要地位，近几年来，对本课程的实验教学进行了改革与探索，并取得初步成效。但目前实验教材陈旧，实验师资紧缺，特别是实验教学评价不科学、不合理，学生的创新心理得不到满足，创造能力得不到培养，个性得不到充分发展。为此，笔者结合教学实践，提出实验教学改革的设想。

二、互换性与技术测量以往的实验教学状况

互换性与技术测量课程主要是讲授机械设计过程中几何精度设计方面的知识。当今，随着科学技术的迅速发展以及人们对物质生活要求的不断提高，对产品质量要求也越来越高，精度设计这一环节就显得更加重要，因为零件几何精度要求直接影响产品整体的质量（运动精度、振动和噪声等），影响制造成本及经济性。

但是，目前各校对学生开设的互换性与技术测量实验还是沿用以往的教学方法，存在以下一些问题：

1、多为常规、传统实验，内容陈旧；侧重于验证书本理论，学生不能在实验中求知与研究。

2、使用单一简单的测量工具，每一个实验的测量工具和被测工件都是不同，不仅需要准备多种被测工件，也不能反映现代实验技术的发展。

3、学生做实验之前由老师讲授实验步骤，学生按部就班的操作就能完成。这样虽然能培养学生的基本测量方法及数据处理能力，但学生处于被动学习中，也约束了学生的创造能力。

4、与其它机械基础实验没有关联，没有形成实验教学体系。

上述存在的问题，使得学生在参加实验时缺乏积极性与主动性，不能发挥创造性，影响了实验教学的质量，让实验失去了意义和应有的作用。

三、互换性与技术测量实验教学的改革

针对以上几个问题，我们设想开设一个新的实验，使它具有以下几方面优越性：

1、既能涵盖传统实验的内容，又具有创新性。

2、此实验只有一个被测件，可以用多种仪器测量多个几何参数。

3、实验老师只需要向学生讲解仪器的操作，具体的参数测量方法由学生自己确定。

4、结合机械原理或机械设计实验。

综合以上几点，我们就设计了一个综合实验。此实验室通过多方面考虑，在整合了多个传统实验的基础上，联系机械设计实验而开设的一个轴的综合测量实验。考虑到学生所学内容以及实验室的设备情况，让学生能在规定时间内准确地完成测量，我们设计了如图1所示的轴的形状。用此轴作为被测工件，可以检测尺寸精度、螺纹精度、形位公差及表面粗糙度。

此综合实验的开设能起到以下的作用：

1、使学生更进一步熟悉几何公差符号及标注方法。每个被测工件都带有一张图纸，学生测量前都要认真看图纸，从图纸上了解所要测量的参数。这个过程就要求学生掌握几何公差的项目、分类、符号及各项目的定义。

2、使学生能掌握多种测量工具、测量方法，并作出选择。对于某个要测量的参数，学生需要根据实验室现有的条件选择使用哪种仪器来测量，这就要求学生在实验前要熟悉各测量仪器能测量什么参数。而且同一个参数的测量，并不是只能用单一的测量工具检测，往往有多种测量仪器能够测量，这就使得学生能够使用到多种仪器，并通过测量的过程比较各仪器的测量精度及操作的难易。比如测量轴的直径，可以使用杠杆齿轮比较仪、电感测微仪、立式光学计及工具显微镜。前面三种仪器原理各有不同，但测量方法相同，都是采用相对测量，需要用到量块，这样就可以了解到相对测量与绝对测量的定义及量块的使用方法；同时也能比较三种仪器的精度及调节方法。工具显微镜的测量方法就比较直接，要求学生掌握调焦、目标对准及读数的方法。

3、使学生能全面掌握形位误差、实际尺寸、粗糙度及螺纹参数的测量。被测工件包含有各种几何参数，可以使学生全面掌握这些参数测量的能力。对于形位误差，测量基准的选择很重要，尽量与设计基准或工艺基准重合。对于尺寸测量，最好用直接测量方法。粗糙度的测量要根据粗糙度值的大小选用样块对比法或粗糙度仪测量法。而螺纹中径参数可以用螺纹千分尺或工具显微镜测量的方法进行检测。

四、结语

我们对互换性与技术测量实验教学的改革，是为了让学生更好地掌握所学知识，并能灵活应用所学知识，更有效地提高学生的实际操作技能。经对一千多学生的教学实践取得了良好的效果，具体体现在以下几方面：（1）课程设计及毕业设计。机械类的课程设计和毕业设计基本都是要出图纸的，学生在完成实验后，能很好地选择几何公差，标注方面也规范很多。（2）学生掌握多种仪器的使用，测量同一个参数时，清楚各种仪器的优略，能够做出最佳选择。（3）教学方法也有所改变，老师不需要讲解实验步骤，只需要在实验前讲一些仪器的操作方法。改革陈旧的实验内容是必须的，但短时间内完全改变还有困难，此次的改革都是在传统实验的基础上进行的。传统实验虽然只是验证和演示，却是学生进行其他更高级实验的基础。在以后的改革中，我们设想继续整合传统实验，同时引进先进的数据采集和数据处理方法，开设虚拟实验，实现计算机技术在互换性与技术测量实验中的应用。

参考文献

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