吳作倫，喻彩麗

浙江科技學院機械與汽車工程學院，浙江 杭州 310023

1 明確培養(yǎng)要求、堅持教學改革

“機械精度設(shè)計與測量”或者說“互換性與測量技術(shù)”作為機械類專業(yè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，這一點已被人們進一步確認。該課程幾經(jīng)風雨、幾經(jīng)周折，曾幾何時，許多學校將該課程拆分到機械制圖課內(nèi)、機械設(shè)計課程中，由于學科性質(zhì)不一樣，很難保證分塊后的內(nèi)容銜接與教學質(zhì)量，造成學生在課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計中，不知道怎樣正確的運用國家標準進行精度設(shè)計。圖樣標注五花八門、錯誤百出，或者照葫蘆畫瓢，知其然不知其所以然，不僅使學生的課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計不能順利進行，而且畢業(yè)后連一張比較完整圖紙也難以保證，致使學生在畢業(yè)后較短時間里不能很好承擔起技術(shù)任務。

目前，在絕大部分高等學校該門課程或以“互換性與測量技術(shù)”或以“機械精度設(shè)計與測量”等作為課程名稱，課時亦有所不同，但他們的主要內(nèi)容，從緒論課的互換性概念到尺寸公差、形位公差、表面粗糙度、測量技術(shù)基礎(chǔ)以及后面的典型零件設(shè)計如齒輪、螺紋、軸承、鍵，其基本內(nèi)容還是一致的，它作為機械類專業(yè)的一個重要的技術(shù)基礎(chǔ)課被大家認同。

近年來，本學科的教學改革進入了一個新的階段，圍繞該門課程的教學改革與教學方法改革方興未艾，不少高校進行了許多積極的探索，總結(jié)出許多教學內(nèi)容與教學方法改革的思路，使大家進一步明確課程的教學改革是與學校的定位和培養(yǎng)目標緊密相聯(lián)。

眾所周知，根據(jù)高等教學法規(guī)定，高等學校具有人才培養(yǎng)、科學研究和社會服務3大職能。作為一所高校，主要培養(yǎng)什么類型的學生，主要從事什么樣的科學研究，主要提供什么樣的社會服務，必須根據(jù)社會需要和自身條件來確定，根據(jù)學校性質(zhì)不同，培養(yǎng)人才規(guī)格不一樣。我國的一些學者對我國高等院校分類進行探討，不同的學校類型對人才培養(yǎng)的規(guī)格、人才培養(yǎng)的要求，課程培養(yǎng)要求是各不相同的。我國絕大部分地方性高等院校是以本科教育為主的應用型大學，它的內(nèi)涵大致可這樣表述：面向地方經(jīng)濟和社會發(fā)展需要，設(shè)置應用學科專業(yè)；強化實踐實訓教學，提高應用能力；重視應用研究，促進產(chǎn)學研緊密結(jié)合；培養(yǎng)具有一定理論基礎(chǔ)，理論應用和技術(shù)能力，為黨政機關(guān)、企事業(yè)等基層單位管理服務的應用性專業(yè)人才。也就是說，作為地方性學校是以應用型人才培養(yǎng)為目標，以為地方經(jīng)濟服務的高等院校為宗旨。

浙江科技學院長期以來結(jié)合中國的實際，學習德國辦校的經(jīng)驗，作為地方性高等院校確立了 “學以致用、全面發(fā)展”的應用型人才培養(yǎng)教學思想觀念。筆者根據(jù)本人的長期教學經(jīng)驗，從培養(yǎng)應用型人才出發(fā)和大家共同探討該門課程的教學內(nèi)容和教學方法的改革。

2 統(tǒng)一規(guī)劃、合理安排教學內(nèi)容

隨著時代的發(fā)展，新的科學技術(shù)知識呈連鎖爆炸式不斷涌現(xiàn)，使機械類專業(yè)不斷充實新的知識，也使一些傳統(tǒng)課程，如機械設(shè)計、機械制造工藝學等、包括互換性與測量技術(shù)課程的學時大大被壓縮，但基本內(nèi)容減少不多。在這種情況下，根據(jù)筆者的多年教學經(jīng)驗，“機械精度設(shè)計與測量”課程改革，總體思想是提高學生的綜合設(shè)計能力。正確取舍和組織教學內(nèi)容是非常重要的，尺寸公差、形位公差、表面粗糙度是本課程的主要內(nèi)容，是學習其它幾個章節(jié)基礎(chǔ)，特別是尺寸公差。在典型零件設(shè)計的相關(guān)章節(jié)中，齒輪精度設(shè)計是本課程教學的難點之一，特別是在工藝課教學環(huán)節(jié)尚未進行情況下，因此需要花力氣將這幾個章節(jié)教學搞好。在有限的學時條件下要想獲得良好的教學效果，各相關(guān)課程進行良好的溝通和協(xié)調(diào)顯得尤為重要，明確各課程所承擔的教學內(nèi)容，做到一般內(nèi)容不重復，重點內(nèi)容不遺漏。如尺寸鏈在學科體系上屬于互換性范疇，但具體運用是在機械制造工藝過程中，由于學時關(guān)系本課程只能忍痛割愛，這些內(nèi)容只能不在本課程內(nèi)進行講授，而是安排在機械制造工藝學中講授，花鍵公差內(nèi)容在機械設(shè)計課承擔，而平鍵、齒輪精度設(shè)計則是放在本課程中講授。這一切只能通過教學改革過程中精心組織、合理安排實現(xiàn)。本課程的應用能力很強，機械類圖紙中大部分符號與本課程有關(guān)，對今后從事機械設(shè)計與制造的學生尤為重要。而綜合設(shè)計能力的提高不僅是通過課堂教學獲得基本知識和提高設(shè)計能力，更重要是通過課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等實踐環(huán)節(jié)的應用的得到鍛煉和提高。有的學校通過在本課程中單獨設(shè)置精度設(shè)計實踐環(huán)節(jié)，如果在學時允許的條件下，對本課程教學質(zhì)量提高會有很好的作用，但是受到學時限制和教學銜接的困難，若把機械零件課程設(shè)計與幾何精度設(shè)計內(nèi)容結(jié)合起來，作為一個綜合性的課程設(shè)計，是一個較為現(xiàn)實的舉措。機械零件的課程設(shè)計題目一般是減速器設(shè)計，這類課題包含了很多典型零件精度設(shè)計的內(nèi)容，是理想的精度設(shè)計課題。因此在后續(xù)的實踐環(huán)節(jié)中,將精度設(shè)計作為課程設(shè)計中重要內(nèi)容。而這些分工都在充分討論基礎(chǔ)上，在教學計劃、課程大綱以“法律”的形式規(guī)定下來。

3 利用多種教學手段，提高教學效果

充分發(fā)揮多媒體教學工具的作用，通過使用圖片、視頻、音樂等元素來詮釋原理和規(guī)律，將抽象的概念和原理用形象的方式展示出來。多媒體課件既要防止簡單的教材搬家，充當 “電子黑板” 的角色，也要防止多媒體課件非?；ㄉ?，所穿插的圖片、視頻、動畫等，這些因素與教學內(nèi)容聯(lián)系松散，甚至毫無關(guān)系。合理利用多媒體的功能，使多媒體教學使用的例證比傳統(tǒng)教學來得更直觀、更生動。在形位公差的教學中，公差帶形狀歷來是教學中難點，通過動畫形式直觀地表達了不同形位公差項目、在不同條件下公差帶的形狀，將原來的抽象的講解用動畫形式清楚地展示出來。適當增加視頻教學，有時會起到畫龍點睛的作用。如在講齒輪精度設(shè)計中，在講到齒輪誤差產(chǎn)生時，在機械類部分專業(yè)學生對什么是滾齒機、滾齒加工過程沒有印象和概念，若在這種情況下，要講解、討論滾齒加工中誤差造成原因是相當困難的，而有了多媒體這個工具放一段滾齒加工的錄像，對后面的齒輪精度設(shè)計講解起到事半功倍的作用。無容置疑，利用多媒體工具能節(jié)約教學時間，可將教學中節(jié)省的大量時間，適當增加教學內(nèi)容。

從精度設(shè)計要求出發(fā)，提高學生分析問題和解決問題能力。從“互換性與測量技術(shù)”到“機械精度設(shè)計與測量”不僅是教材名稱的變化，而且也反映本門課程教學要求變化、講課內(nèi)容的變化。目的在于培養(yǎng)學生的綜合設(shè)計能力，改變過去傳統(tǒng)教學中只側(cè)重標準的講解以及采用宣貫標準時的灌輸式教學方式。

“互換性與測量技術(shù)”課程的主要內(nèi)容是尺寸公差、形狀和位置公差、表面粗糙度。工程應用的目標是在機械圖上合理標注。合理標注的實質(zhì)是合理的精度設(shè)計，所以課程的核心還是精度設(shè)計，新的教學體系應該加強精度設(shè)計的概念，提高學生的綜合設(shè)計能力。

聯(lián)系實際，通過互動式教學方式提高學生學習的興趣和積極性，從被動的接受變成積極參與。雖然學生來自學校缺少實際的生產(chǎn)知識，但在本課程授課時學生已進行認識實習和和機械基礎(chǔ)知識學習，有了機械加工的初步知識，若能在本課程的教學中聯(lián)系相關(guān)的知識，會大大增長學生的求知欲。如在進行圓柱體公差精度等級和表面粗糙度選用教學時，聯(lián)系學生在認識實習過程中，車削時能達到的精度等級和表面粗糙度的數(shù)值；講平鍵這一節(jié)時聯(lián)系用什么方法加工鍵槽，能達到的精度等級和表面粗糙度值。使教學從灌輸式變成為討論式，使學生被動的聽到主動的考慮一些問題和參與討論，使一些抽象的概念變成具體的東西，調(diào)動學生學習積極性；使學生理解精度等級選用不僅和使用場合有關(guān)，而且也因考慮加工方法；使他們懂得今后作為一個工程技術(shù)人員在選用時不僅要考慮使用場合，同時要考慮加工方法和條件。

在有限的教學時數(shù)內(nèi)，適當組織討論課是培養(yǎng)學生分析問題、解決問題能力重要手段。筆者在教學中根據(jù)不同專業(yè)，將該專業(yè)學生熟悉和關(guān)注的討論題（典型部件）預先交給大家，譬如說機械制造專業(yè)以車床的溜板箱傳動機構(gòu)、車輛工程專業(yè)以汽車變速箱、材料成型專業(yè)以成型模具為典型部件，通過分析他們的功能、運動情況，和學生一起討論、分析精度等級、配合和粗糙度選用。在共同的討論中學會選用時要綜合考慮問題，潛移默化地提高學生分析問題、解決問題能力。

充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)教學的作用，讓學生被動學習到主動學習。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進步和普及，許多學校都為課程建設(shè)建立相應的網(wǎng)絡(luò)平臺，使許多不太懂計算機知識的老師，也能很方便地將課程的大綱、教案、習題、試題、課件等資料放到課程的網(wǎng)站上，使學生從上課忙于記筆記中解放出來，使學有余力的學生能夠?qū)W一些難度較大、生產(chǎn)實際中有用的東西；學一些補充的內(nèi)容如新的標準（產(chǎn)品幾何量技術(shù)新規(guī)范－GPS），這些內(nèi)容由于受學時數(shù)限制，以前在課堂教學中難以完成的教學任務，現(xiàn)在學生可以根據(jù)自己的需要，從網(wǎng)站上進行有選擇的學習。

從培養(yǎng)應用型人才需要出發(fā)，改革考試和考查方式。目前無論是圓柱體公差等級、基本偏差選用或者其它典型零件精度等級選用，大量是采用經(jīng)驗法，而不是通過復雜計算方法獲得，這也是符合當前人才培養(yǎng)需要。如果今后工作中的確需要通過計算解決的問題，則可以在大學學習知識的基礎(chǔ)上，進行適當知識擴充來完成。正因為如此，考試的形式和內(nèi)容也應適應人才培養(yǎng)的需要。目前本門課程評分方法采用平時成績、實驗和最后考查成績相結(jié)合，考查形式也從過去的閉卷到開卷。根據(jù)筆者看法，從閉卷到開卷似乎是形式變化，實質(zhì)上適應人才培養(yǎng)需要，使學生從死背一些數(shù)據(jù)和公式中解放出來，引導學生對概念的正確理解和精度選用的實質(zhì)。從本門課程學習要求分析，學生要了解公差制度，熟悉各類公差表格。例如，查表也是一個重要方面內(nèi)容，若采用閉卷考時不得不預先將要用的數(shù)據(jù)查好后放在試卷上，造成學生畢業(yè)設(shè)計時也不會正確查表現(xiàn)象，因此本課程在考試內(nèi)容上將正確查表及尺寸公差、形位公差正確標注作為考查內(nèi)容之一。

4 重視實驗教學，提高學生動手能力

在“機械精度設(shè)計與測量”課程的教學中，實驗課教學是重要的組成部分。不僅是因為實驗課的學時數(shù)占課程時數(shù)的1/4，在幾何量測量方面具有獨立功能。而且它對鞏固和深化課堂教學知識、培養(yǎng)基本技能起著顯著的作用。因此，在“機械精度設(shè)計與測量”課程改革中，歷來重視這方面改革，筆者采用多組并行的實驗教學方法，開設(shè)綜合性、設(shè)計性實驗項目，這類實驗項目主要是教師指給定實驗目的要求和實驗條件，由學生自行設(shè)計實驗方案并加以實現(xiàn)。例如，設(shè)計、加工、檢測一把雙開門鎖的鎖芯實驗項目，內(nèi)容包括設(shè)計分析方案、CAD繪制、加工、再進行綜合檢測等。該項目既有長度尺寸，又有形位公差和表面粗糙度的要求。在綜合技術(shù)測量過程中制定合理的測量方案并對零件所要求的各項技術(shù)參數(shù)進行測量評定。通過該實驗項目學生把課程中學過的一些密切相關(guān)的內(nèi)容串聯(lián)在一起，是對實驗技能的全面訓練，相關(guān)專業(yè)知識的綜合應用，能提高學生動手能力和分析問題、解決問題的能力，起到實驗內(nèi)容改革的目的。另外，對學有余力的學生開設(shè)了精密測量選修實驗。如開設(shè)了“齒輪單面嚙合儀測量”和“光學投影儀使用”實驗等，詳細編寫了實驗指導書，系統(tǒng)地闡述了該儀器的結(jié)構(gòu)、組成和設(shè)備裝置的應用。這類實驗項目是通過學生自主實驗教學方式實現(xiàn)的,在實施過程中使學生從“要我做”變?yōu)椤拔乙觥?，促進了學生做實驗的積極性和主動性。在提高實驗教學質(zhì)量，培養(yǎng)學生綜合應用能力方面取得了初步成效。

5 結(jié)論

隨著科學技術(shù)的發(fā)展，對人才培養(yǎng)將不斷提出新的要求。隨著生產(chǎn)全球化進程的加快,要求標準也先一步和國際標準相接軌。這些勢必導致本課程教學內(nèi)容不斷更新，教學方法和教學手段改革也必將不斷深入進行。機械精度設(shè)計與測量作為學校重點課程，將不斷總結(jié)教學改革的經(jīng)驗，不斷豐富教學資源、完善實驗設(shè)備，培養(yǎng)出高質(zhì)量的應用型人才。

[1]任秀.對“互換性與測量技術(shù)”課程教學改革的幾點思考[J].教育教學研究,2007(2):5-37.

[2]喻彩麗.提高“互換性與技術(shù)測量”實驗教學質(zhì)量的探索實踐[J].浙江科技學院學報,2003(3):183-186.

[3]李柱,徐振高,蔣向前.互換性與測量技術(shù)[M].北京:高等教育教育出版社,2004,12.