周正存，杜 潔，顧蘇怡

(蘇州市職業(yè)大學(xué) 機(jī)電工程系，江蘇 蘇州 215104)

“互換性與測量技術(shù)”教學(xué)心得與改革初探

周正存，杜 潔，顧蘇怡

(蘇州市職業(yè)大學(xué) 機(jī)電工程系，江蘇 蘇州 215104)

闡述“互換性與測量技術(shù)”教學(xué)心得和教學(xué)改革的方法和措施，以提高教學(xué)質(zhì)量，培…養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力.

互換性與測量技術(shù)；教學(xué)心得；教學(xué)改革

按人才分類理論，人才可分為學(xué)術(shù)型人才、工程型人才、技術(shù)應(yīng)用型人才和技能型人才等[1].不同類型的人才有不同的能力結(jié)構(gòu)，需要不同類型的教育模式來培養(yǎng).高職高專院校主要是培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用型人才，它需要一種與之相適應(yīng)的教育教學(xué)模式來培養(yǎng)具有相應(yīng)能力結(jié)構(gòu)的人才.而能力結(jié)構(gòu)又來自不同的知識(shí)和知識(shí)結(jié)構(gòu)[2].

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，技術(shù)應(yīng)用型人才需掌握的知識(shí)，教師傳授給學(xué)生的知識(shí)方式，學(xué)生掌握知識(shí)并將所學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)代社會(huì)所需要的職業(yè)能力方式，是當(dāng)前教育教學(xué)改革的一個(gè)熱門課題[3-7].由于知識(shí)是課程內(nèi)容的主要構(gòu)件，因此，課程改革和課程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就成為當(dāng)前教育研究領(lǐng)域的核心內(nèi)容.當(dāng)前比較流行的課程模式是基于工作過程的項(xiàng)目導(dǎo)入、任務(wù)驅(qū)動(dòng)型課程[3-4]，其課程內(nèi)容和結(jié)構(gòu)追求是工作過程的系統(tǒng)化.

近年來，高職院校的教學(xué)大都是以培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用型人才為目標(biāo)，為此，幾乎所有學(xué)校都進(jìn)行了一系列與之相適應(yīng)的教學(xué)改革，其改革的核心實(shí)際上是課程內(nèi)容和知識(shí)結(jié)構(gòu)的改革，當(dāng)然教學(xué)方法和手段也必須隨之改變，才能起到好的效果.技術(shù)應(yīng)用型人才不同于操作工，僅僅會(huì)做是不行的[8-9]，需要通過技術(shù)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)促進(jìn)學(xué)生對技術(shù)過程的理解，發(fā)展其技術(shù)過程的遷移性和創(chuàng)造性.對機(jī)電類專業(yè)的學(xué)生來說，《互換性與測量技術(shù)》，也稱《機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測》，是一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，隨著現(xiàn)代機(jī)械化和自動(dòng)化生產(chǎn)水平的日益提高，生產(chǎn)設(shè)備對機(jī)械精度和檢測的要求會(huì)越來越嚴(yán)格，同時(shí)該門課程具有較強(qiáng)的時(shí)效性，大量內(nèi)容涉及標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域，而標(biāo)準(zhǔn)化是個(gè)不斷循環(huán)又不斷提高其水平的過程，因此，課程隨標(biāo)準(zhǔn)化過程動(dòng)態(tài)變動(dòng)，教材改版快，內(nèi)容變動(dòng)快[10].根據(jù)這些情況，需要對該門課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段適時(shí)進(jìn)行改革，以培養(yǎng)出符合長三角地區(qū)人才知識(shí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的技術(shù)應(yīng)用型人才.本文就“互換性與測量技術(shù)”這門課程從課程內(nèi)容、教學(xué)方法和手段等方面淺談教學(xué)心得和教學(xué)改革.

1 教學(xué)心得

1.1 對于間隙、過盈、過渡配合中的一些計(jì)算進(jìn)行簡化講解

目前，幾乎所有的教材中對于間隙、過盈、過渡配合中的計(jì)算都按照下面的方法進(jìn)行，具體描述為：

1) 間隙或過盈.孔的尺寸減去相配合的軸的尺寸之差為正時(shí)是間隙，用X表示，尺寸之差為負(fù)時(shí)是過盈，用Y表示.

2) 間隙配合.具有間隙(包括最小間隙為0)的配合.孔的公差帶在軸的公差帶之上.

最大間隙 Xmax=Dmax-dmin=ES-ei，

最小間隙 Xmin=Dmin-dmax=EI-es，

3) 過盈配合.具有過盈(包括最小過盈為0)的配合.孔的公差帶在軸的公差帶之下.最大過盈 Ymax=Dmin-dmax=EI-es，

最小過盈 Ymin=Dmax-dmin=ES-ei，

4) 過渡配合.可能具有間隙或過盈的配合.孔的公差帶與軸的公差帶相互交疊.

過渡配合的性質(zhì)用最大間隙Xmax或最大過盈Ymax和平均間隙Xav或平均過盈Yav表示，其中

5) 配合公差.組成配合的孔、軸公差之和.它是允許間隙或過盈的變動(dòng)量.配合公差是一個(gè)沒有符號(hào)的絕對值，用代號(hào)Tf表示.

對于間隙配合 Tf=Th+Ts=│Xmax-Xmin│，

對于過盈配合 Tf=Th+Ts=│Xmin-Ymax│，

對于過渡配合 Tf=Th+Ts=│Xmax-Ymax│.

可以看出，上述計(jì)算間隙或過盈的公式是相同的，但在不同的配合性質(zhì)中卻用不同的符號(hào)表示，且學(xué)生在設(shè)計(jì)和計(jì)算過渡配合的間隙或過盈時(shí)，在沒算出結(jié)果之前，不知用哪一個(gè)代號(hào)，因此，在教學(xué)中可采用一個(gè)字母X表示，因?yàn)椴徽撌情g隙還是過盈，其計(jì)算采用的公式本質(zhì)上是相同的.計(jì)算出來的結(jié)果為正時(shí)即為間隙，為負(fù)時(shí)為過盈.因此，不論是間隙配合、過盈配合還是過渡配合都采用下列簡化的計(jì)算公式：

配合公差 Tf=Th+Ts=│Xmax-Xmin│.

判斷原則：Xmin≥0為間隙配合；Xmax≤0為過盈配合；Xmaxπ0和Xminπ0為過渡配合.采用上面這個(gè)簡化了的計(jì)算過程和公式進(jìn)行講解，學(xué)生很容易掌握這部分的內(nèi)容.

1.2 對于孔和軸過渡配合的選用給出較明確的條件范圍

學(xué)生在選擇配合性質(zhì)時(shí)，對于間隙配合和過盈配合的選擇往往容易把握，比如在使用中有相對運(yùn)動(dòng)的孔和軸一般選用間隙配合，而在使用中沒有相對運(yùn)動(dòng)且需要用過盈量來傳遞扭矩的則選擇過盈配合，但對過渡配合的選用條件比較犯難，在這種情況下，教師應(yīng)該重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)過渡配合的選用條件，并且把選用條件明確、細(xì)化、具體.選用過渡配合時(shí)，相互配合的兩個(gè)零件在使用過程中沒有相對運(yùn)動(dòng)，更不需用過盈量來傳遞扭矩，但裝配時(shí)需要精確定位，裝拆的過程中，在外力的作用下能相對運(yùn)動(dòng)，也就是既能夠在外力的作用下完成裝配，也能夠在外力的作用下拆下來，配合的結(jié)果可能是具有較小間隙量的配合，也可能是具有較小過盈量的配合.較小的間隙或者較小的過盈量的配合的兩個(gè)零件在使用過程中都不會(huì)輕易的產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng).

1.3 對于公差原則中的包容原則和最大實(shí)體原則要進(jìn)行具體比較，找出兩者的聯(lián)系和區(qū)別

由于包容原則遵守的是最大實(shí)體邊界，而最大實(shí)體原則遵守的是最大實(shí)體實(shí)效邊界，兩者在內(nèi)容和形式上都容易引起學(xué)生的混淆，使學(xué)生接受知識(shí)的難度增大，因此，教師必須對這兩個(gè)原則進(jìn)行充分的比較，找出兩者的聯(lián)系和區(qū)別.教師需要指出，包容原則實(shí)際上是最大實(shí)體原則中形位公差t=0的特例，盡管這一種表述不一定完全符合專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但對學(xué)生掌握知識(shí)是有利的，這樣的話，學(xué)生就很容易把兩個(gè)原則都掌握，同時(shí)學(xué)生也能這樣的描述，進(jìn)一步地懂得包容原則比最大實(shí)體原則對零件的要求要高.

1.4 對于光滑極限量規(guī)公差帶的設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合內(nèi)縮驗(yàn)收極限來闡述

用光滑極限量規(guī)檢驗(yàn)零件的相關(guān)概念，例如：通規(guī)和止規(guī)的使用以及零件合格的條件等，這方面的知識(shí)對于學(xué)生來說比較容易接受，但涉及到量規(guī)公差帶設(shè)計(jì)的時(shí)候，有的學(xué)生就覺得有點(diǎn)難接受，感覺到設(shè)計(jì)的量規(guī)不能檢驗(yàn)所有合格的工件，存在把部分合格的工件判為不合格的情況，對于這樣的問題，教師首先要肯定學(xué)生提出的問題是非常好的問題，而且是完全正確的，隨后還要舉例說明學(xué)生的問題是正確的，再接下來老師應(yīng)該根據(jù)工件驗(yàn)收的國家標(biāo)準(zhǔn)去給學(xué)生一個(gè)解釋，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定工件驗(yàn)收有兩種方法，一種是有驗(yàn)收極限的驗(yàn)收方法，另一種是沒有設(shè)定驗(yàn)收極限的驗(yàn)收方法，前一種驗(yàn)收方法能有效地控制誤收，而后一種方法則不能，設(shè)計(jì)的量規(guī)公差帶實(shí)際上是向工件公差帶內(nèi)移動(dòng)了一定的數(shù)值，這樣就相當(dāng)于驗(yàn)收時(shí)有一個(gè)內(nèi)縮的驗(yàn)收極限A，盡管這個(gè)A值可能不符合國家標(biāo)準(zhǔn)，但對防止誤收有一定作用，因此，結(jié)合前面的工件驗(yàn)收的方法闡述這個(gè)問題，學(xué)生就很容易理解.同時(shí)，學(xué)生也弄懂了為什么不論是通規(guī)還是止規(guī)，其公差帶都是向工件公差帶的內(nèi)收縮.

1.5 強(qiáng)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)在生產(chǎn)制造過程中以及在世界經(jīng)濟(jì)貿(mào)易中的作用和意義

盡管學(xué)生在這門課中主要是要懂得合理確定零件的公差和正確進(jìn)行檢測零件，因?yàn)檫@兩項(xiàng)是實(shí)現(xiàn)互換性的工作基礎(chǔ)，但這兩項(xiàng)工作都是在遵照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的條件下完成的.一方面，標(biāo)準(zhǔn)不僅是產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的技術(shù)依據(jù)，它更反映一個(gè)企業(yè)或一個(gè)國家的生產(chǎn)技術(shù)、工藝水平，制定和執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)高，說明技術(shù)、工藝水平就高，相反水平就低.隨著改革開放的不斷發(fā)展以及中國加入世貿(mào)組織，各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)逐步與國際接軌，所以學(xué)生需要多懂得一些標(biāo)準(zhǔn)方面的知識(shí)，認(rèn)識(shí)標(biāo)準(zhǔn)的重要性和標(biāo)準(zhǔn)在國際貿(mào)易中的作用和意義，了解國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之間的基本關(guān)系.另一方面，《機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測》課程內(nèi)容基本上都是標(biāo)準(zhǔn)涵蓋的內(nèi)容，學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)時(shí)，對于反反復(fù)復(fù)的查表、查標(biāo)準(zhǔn)感到枯燥，學(xué)生認(rèn)識(shí)到標(biāo)準(zhǔn)的重要性后，學(xué)習(xí)的積極性就會(huì)增加.同時(shí)，這也有利于開闊學(xué)生的眼界和知識(shí)面，對將來從事工程技術(shù)與管理工作非常有益，符合大中型企業(yè)和涉外企業(yè)以及蘇州地區(qū)的企業(yè)對人才知識(shí)結(jié)構(gòu)的要求.

2 教學(xué)改革初探

2.1 增加實(shí)訓(xùn)教學(xué)

在本課程的教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)課是教學(xué)的一個(gè)組成部分，但目前實(shí)驗(yàn)課的課時(shí)以及實(shí)驗(yàn)儀器都不能滿足培養(yǎng)現(xiàn)代應(yīng)用型技術(shù)人才的需要，而《機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測》課程又是技術(shù)性強(qiáng)、實(shí)踐性都很強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課，要求學(xué)生在掌握理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，還要能使用常用的測量器具對零件進(jìn)行檢測，掌握常用測量工具和儀器的使用方法，因此，需要增加實(shí)訓(xùn)教學(xué)，以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作技能.為此，專門為該課程配備了實(shí)訓(xùn)室，購置了許多測量器具，還專門編寫了《機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測實(shí)訓(xùn)教程》作為實(shí)訓(xùn)教材，教材的內(nèi)容包括：① 常用測量器具(游標(biāo)卡尺、千分尺、百分表、萬能角度尺、杠桿百分表、量規(guī)、V形塊、平板等)的結(jié)構(gòu)和使用；② 萬能工具顯微鏡的使用；③ 三坐標(biāo)測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和使用；④ 工件形位誤差(直線度、平面度、平行度、垂直度、同軸度、傾斜度、跳動(dòng))的檢驗(yàn).有了這樣的實(shí)訓(xùn)條件后，學(xué)生不僅可以通過實(shí)訓(xùn)加深對理論知識(shí)的理解，還能通過實(shí)訓(xùn)提高實(shí)踐能力，以便更好地培養(yǎng)出技術(shù)應(yīng)用型人才.

2.2 采用CAI課件教學(xué)

由于該課程的實(shí)踐性很強(qiáng)，很多知識(shí)需要直觀地用動(dòng)畫表示學(xué)生才容易接受，如量規(guī)檢驗(yàn)工件的過程(通規(guī)能通過，而止規(guī)通不過則工件合格)；基孔制和基軸制分別得到不同配合性質(zhì)時(shí)，與基孔制配合的軸公差帶或與基軸制配合的孔公差帶位置的變化等過程，用單純的語言和掛圖教學(xué)效果不好.CAI課件利用了計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的動(dòng)畫功能，能將各種數(shù)值、文字、聲音、圖像和動(dòng)畫有機(jī)結(jié)合，能直觀地演示出各種難以講清的內(nèi)容，使學(xué)生接受知識(shí)的熱情和效果都得到提高.

[1] 徐國慶. 職業(yè)教育的研究范式[J]. 職教論壇，2005(30)：1.

[2] 徐國慶. 工作結(jié)構(gòu)與職業(yè)教育課程結(jié)構(gòu)[J]. 教育發(fā)展研究，2005(15)：71-74.

[3] 姜大源. 職業(yè)教育學(xué)研究新論[M]. 北京：教育科學(xué)出版社，2007.

[4] 姜大源. 關(guān)于工作過程系統(tǒng)化課程結(jié)構(gòu)的理論基礎(chǔ)[J]. 職教通訊，2006(1)：7-9.

[5] 雷正光，郭蘇華. 職業(yè)教育課程建設(shè)的理性思考[J]. 中國職業(yè)技術(shù)教育，2007(287)：23-25.

[6] 馬成榮. 職業(yè)教育“三以一化”專業(yè)課程體系的構(gòu)建[J]. 中國職業(yè)技術(shù)教育，2006(254)：34-36.

[7] 馬成榮. 江蘇職業(yè)教育技能型人才培養(yǎng)模式研究[J]. 教育與職業(yè)，2006(514)：8-11.

[8] 徐國慶. 職業(yè)知識(shí)論與職業(yè)教育課程內(nèi)容設(shè)計(jì)[J]. 職教通訊，2006(7)：11-15.

[9] 徐國慶. 只會(huì)做就行了嗎[J]. 職教論壇，2006(14)：1.

[10] 曾其勇，單越康，黃鐵群，等.《互換性與測量基礎(chǔ)》課程教學(xué)改革探析[J]. 技術(shù)監(jiān)督教育學(xué)刊，2006(1)：23-27.

(責(zé)任編輯：李 華)

Teaching Innovation and Findings of "Interchangeability and Measurement Technology"

ZHOU Zheng-cun，DU Jie，GU Su-yi
(Deptment of Mechanical and Electronic Engineering，Suzhou Vocational University，Suzhou 215104，China)

Teaching innovation and findings of "Interchangeability and Measurement Technology" have been discussed to improve teaching quality and students' capacity in practice.

interchangeability and measurement technology；teaching fndings；teaching innovation

G642.0

A

1008-5475(2012)04-0060-04

2012-08-01；

2012-08-25

蘇州市職業(yè)大學(xué)教育教學(xué)研究資助項(xiàng)目(SZDG4-10008)

周正存(1962-)，男，安徽舒城人，教授，博士，主要從事材料工程研究.