發(fā)布時間：2021-03-30所屬分類：教育職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：公差配合與技術(shù)測量是高職機(jī)械類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，后續(xù)應(yīng)用于多門課程。為了引導(dǎo)學(xué)生能夠積極學(xué)習(xí)課程，提高學(xué)習(xí)效率、提升學(xué)習(xí)效果，則需要分析和研究該課程的教學(xué)方法，從而提高教學(xué)質(zhì)量。主要概述了公差配合與技術(shù)測量課程，由學(xué)生實踐及課程應(yīng)
摘要：“公差配合與技術(shù)測量”是高職機(jī)械類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，后續(xù)應(yīng)用于多門課程。為了引導(dǎo)學(xué)生能夠積極學(xué)習(xí)課程，提高學(xué)習(xí)效率、提升學(xué)習(xí)效果，則需要分析和研究該課程的教學(xué)方法，從而提高教學(xué)質(zhì)量。主要概述了“公差配合與技術(shù)測量”課程，由學(xué)生實踐及課程應(yīng)用情況，研究了該課程的教學(xué)方法，提出了應(yīng)用實訓(xùn)試件測量數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、提高多媒體資源趣味性等方法，提高該課程教學(xué)效果的對策。
關(guān)鍵詞：公差配合與技術(shù)測量;教學(xué)方法;測量數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
“公差配合與技術(shù)測量”是機(jī)械制造及自動化、數(shù)控技術(shù)等機(jī)械類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。同時進(jìn)行或者后續(xù)課程會有：機(jī)械制造基礎(chǔ)、特種加工、數(shù)控車床編程與操作、數(shù)控銑床編程與操作、以及“五軸加工中心”等課程。“公差配合與技術(shù)測量”中涉及的互換性、國家標(biāo)準(zhǔn)中公差和偏差的規(guī)定，各類計量器具的使用與選用等內(nèi)容在各類加工課程中均會反復(fù)使用。
一、教學(xué)案例分析
以數(shù)控車床編程與操作課程為例。應(yīng)用基本尺寸為大于30mm至50mm的軸、公差等級IT7(數(shù)控車床能保證的基本精度)的公差值為25μm，即0.025mm，而0-150mm的游標(biāo)卡尺的分度值多為0.02mm，學(xué)生很容易因為讀數(shù)不精確而錯誤判斷。學(xué)生讀數(shù)錯誤可能導(dǎo)致兩個結(jié)果：一是將合格工件判定為不合格工件即誤廢;二是將不合格工件判定為合格工件即誤收。兩種情況導(dǎo)致的結(jié)果在實際生產(chǎn)中都是希望能夠避免的。
同時在實際應(yīng)用中，需要進(jìn)行粗車加工、半精車加工、精車加工的工藝過程保證尺寸精度，如果游標(biāo)卡尺讀數(shù)不精確，很可能導(dǎo)致最終尺寸的誤差即產(chǎn)生廢品。而通常情況下，在教學(xué)實踐中，通過多次測量取平均值的方式減小讀數(shù)誤差。在教學(xué)過程中，同小組的同學(xué)相互驗證，可以比較有效地避免讀數(shù)誤差，提高讀數(shù)的準(zhǔn)確性。
應(yīng)用基本尺寸為大于30mm至50mm的軸、公差等級IT7(數(shù)控車床能保證的基本精度)的公差值為25μm，使用分度值為0.01mm的外徑千分尺，可以有效避免讀數(shù)誤差的情況發(fā)生。經(jīng)對比可知，我們可以給學(xué)生更有效的說明，如何根據(jù)基本尺寸和公差等級選取計量器具。通過案例，學(xué)生更容易體會選取計量器具的實際意義。
尺寸的設(shè)計，不僅僅是單一孤立的，而是建立在完成機(jī)器或者設(shè)備的功能的基礎(chǔ)上。任一尺寸不合格或者形位公差項目不合格，可能導(dǎo)致的結(jié)果有：一是后續(xù)無法進(jìn)行裝配;二是裝配后無法滿足使用要求的結(jié)果。例如孔軸的過盈配合，如果過盈量不滿足要求，在傳遞扭矩或者保持高轉(zhuǎn)速的工作狀態(tài)下，無法滿足設(shè)計的工作時間即發(fā)生破壞。零件提前達(dá)到需要更換或者修整的狀態(tài)，則影響機(jī)器的保養(yǎng)維護(hù)周期，進(jìn)而影響整體的工作安排，導(dǎo)致加工中斷，無法按期完成該設(shè)備所完成的工作。
二、“公差配合與技術(shù)測量”教學(xué)方法
(一)綜合教學(xué)內(nèi)容，遵循應(yīng)用為主的教學(xué)原則
在教學(xué)實踐中，應(yīng)以滿足課程要求、培養(yǎng)專業(yè)目標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)，綜合教學(xué)內(nèi)容，從而實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的整體把控。同時，學(xué)生也可以整體上認(rèn)識該課程的理論知識，通過互換性概念，深入了解其他相關(guān)知識。比如機(jī)械行業(yè)的典型案例：教學(xué)過程中，以齒輪泵為切入點，并將一些相關(guān)零件(齒輪、軸承、箱體等)展示給學(xué)生看;通過零件的展示和介紹，引出多數(shù)零件配合使用才可保障機(jī)器的正常運(yùn)行，同時會涉及一系列的公差與配合，從而介紹公差配合的相關(guān)概念和術(shù)語等。在此過程中，應(yīng)先闡釋互換性的原理，其次提出影響互換性的重要因素———幾何量誤差，并分析幾何量誤差的內(nèi)容和概念，然后引出幾何量精度的相關(guān)定義和術(shù)語，讓學(xué)生了解和掌握公差的標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)表格的制定，并鼓勵他們提出自己不理解的內(nèi)容，從而培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力。
另外，在進(jìn)行該課程基本理論部分介紹時，需遵循應(yīng)用為主、夠用為度的原則，對實際工作應(yīng)用較少或者不會應(yīng)用到的內(nèi)容應(yīng)盡量少講或者不講，從而保障理論知識的實踐性。一些具有較強(qiáng)理論性的知識內(nèi)容可只講理論，將提高學(xué)生分析、解決問題的能力作為重點，使其學(xué)會解決問題的方法。同時，還要重視學(xué)生對國家標(biāo)準(zhǔn)查用的能力培養(yǎng)，在課堂上可進(jìn)行零件公差值的查閱和標(biāo)注、查閱表格的演示和練習(xí)、公差基本理論和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的使用等內(nèi)容。
(二)增加趣味性和互動性，提升學(xué)習(xí)興趣
課堂教學(xué)活動流程可以在課堂上及課堂后充分開展(見圖1課堂活動流程)。在現(xiàn)在階段的教學(xué)工作中，課堂后可以布置學(xué)習(xí)任務(wù)，安排學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)視頻、微課或者PPT等教學(xué)資源，也可以通過單選、多選、填空等等形式的答題進(jìn)行預(yù)習(xí)或者學(xué)習(xí)鞏固。答題過程可以適當(dāng)增添趣味性，比如安排題目為拼圖，學(xué)生答對一道題目，可以補(bǔ)充一塊拼圖，完成一定數(shù)量后、拼圖完整。也可以通過題目積分兌換小道具，完成種植或者布置房間等游戲。適當(dāng)?shù)娜の缎钥梢蕴岣邔W(xué)生學(xué)習(xí)興趣，通過積分排行榜等方式鼓勵同學(xué)們獲得更好的學(xué)習(xí)成績。
(三)實訓(xùn)試件測量數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用，全面支撐教學(xué)
在課堂部分，可以在線上提供實訓(xùn)試件測量數(shù)據(jù)庫供學(xué)生參照對比，實時發(fā)現(xiàn)自己錯誤，通過請教同學(xué)或者求教教師，可以修正錯誤。有時，學(xué)生需要簡單提示，即可及時彌補(bǔ)學(xué)習(xí)中的不足，加深正確知識點的印象。因此，修正錯誤的時效性與學(xué)習(xí)效果提升是正相關(guān)的。同時，該系統(tǒng)(該系統(tǒng)功能見圖2測量標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的功能模塊)可以記錄學(xué)生練習(xí)情況，給學(xué)生提供學(xué)習(xí)建議，并為教師的教學(xué)重點提供判斷依據(jù)，對教學(xué)效果做出直觀明確的反饋。
現(xiàn)在的很多教學(xué)平臺多為視頻及學(xué)習(xí)內(nèi)容的資源，輔助提問回答式的學(xué)習(xí)模式，如果提供更多趣味性的互動環(huán)節(jié)或測量標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，可以進(jìn)一步提升學(xué)習(xí)效果，輔助教師更好完成教學(xué)工作。
(四)考核方法的變革與提升
傳統(tǒng)考核方法是筆試。隨著高職院校教學(xué)改革的推進(jìn)、理實一體化課程的發(fā)展，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楣P試與實踐操作成績的結(jié)合。起初，項目化教學(xué)方法主要應(yīng)用于實踐性強(qiáng)的學(xué)科，近年來，隨著教師對課程的不斷挖掘和建設(shè)，理論知識點多，實踐技能全面的課程也開始采用項目化教學(xué)方法。而項目化教學(xué)方法主要采用的考核方法就是過程性評價與結(jié)果性評價相結(jié)合的方式。
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隨著實訓(xùn)試件測量數(shù)據(jù)庫的使用，過程性評價可以更細(xì)膩更全面地伴隨整個教學(xué)過程。可以全面反映學(xué)生學(xué)習(xí)的提升情況。例如在游標(biāo)卡尺的項目中，學(xué)生沒有完全掌握游標(biāo)卡尺的使用和讀數(shù)方法，但后續(xù)項目中，學(xué)生的測量結(jié)果顯示：與游標(biāo)卡尺有關(guān)的測量結(jié)果全部正確，即反映出學(xué)生已經(jīng)掌握游標(biāo)卡尺使用的相關(guān)知識點，在最終的成績中，該學(xué)生即可得到相應(yīng)的分?jǐn)?shù)。這種考核方式，正是依托軟件才能便捷實現(xiàn)，大大減輕教師的工作量，從而輔助教學(xué)工作。
三、提高“公差配合與技術(shù)測量”課程教學(xué)效果的對策
(一)創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍，培養(yǎng)學(xué)生的主體意識
在高職教育教學(xué)中，大多數(shù)學(xué)生對機(jī)械類課程的學(xué)習(xí)的興趣不甚濃厚，對“公差配合與技術(shù)測量”這一課程的學(xué)習(xí)更是丟失了學(xué)習(xí)主體的狀態(tài)。為了強(qiáng)化以學(xué)生為主體的教學(xué)理念，激活學(xué)生的主體意識，創(chuàng)造利于學(xué)生學(xué)習(xí)的氛圍，則需從以下幾方面入手：其一，教師應(yīng)做好課程入門的引導(dǎo)工作，在講授新課程之前，應(yīng)向?qū)W生提出具體的學(xué)習(xí)目標(biāo)，讓學(xué)生了解學(xué)習(xí)的目的、任務(wù)和要求，在實際的教學(xué)過程中，講授相關(guān)理論知識的同時，還要講解該課程在知識體系的重要地位，從而提高學(xué)生對該課程的重視程度;其二，制定適當(dāng)?shù)募顧C(jī)制，教師應(yīng)具有一定的親和力，關(guān)心和鼓勵學(xué)生，及時了解學(xué)生學(xué)習(xí)中遇到的困難和問題，對于有進(jìn)步的學(xué)生可予以一定的獎勵，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。
(二)強(qiáng)調(diào)課程的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求
該門課程的前導(dǎo)課是“機(jī)械制圖”，關(guān)于各種尺寸和公差代號的標(biāo)注均已經(jīng)有所介紹。標(biāo)準(zhǔn)意味著通用性和可辨識性。而課程涉及的形位公差標(biāo)準(zhǔn)、尺寸公差、偏差代號和表面粗糙度等的標(biāo)注均應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)在機(jī)械行業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用，且是其重要的基礎(chǔ)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。這些技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)會貫穿學(xué)習(xí)和今后相關(guān)崗位的工作中。在企業(yè)調(diào)研中，發(fā)現(xiàn)部分從業(yè)人員基礎(chǔ)知識不扎實，識圖能力有待提升，標(biāo)準(zhǔn)不規(guī)范現(xiàn)象時有發(fā)生。中專、大專學(xué)歷或者本科學(xué)歷均會出現(xiàn)此類情況。因此在實際教學(xué)過程中，教師應(yīng)加強(qiáng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)重要性的闡釋，讓學(xué)生認(rèn)識到標(biāo)準(zhǔn)的重要意義，并要求學(xué)生按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行使用和操作，從而減少學(xué)生對標(biāo)準(zhǔn)使用的錯誤，真正提高學(xué)生的知識的應(yīng)用能力。
(三)采取靈活多樣的教學(xué)方法
為了達(dá)到公差配合與技術(shù)測量課程教學(xué)的最佳效果，教師應(yīng)通過靈活多樣的教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)。除了上述多媒體的應(yīng)用教學(xué)外，還包括以下幾種教學(xué)方法：一是引導(dǎo)和提問的方法，講解課程相關(guān)概念的同時，還要加以事實說明，通過列舉生活中的實例或者企業(yè)中的應(yīng)用實例的方法，讓學(xué)生走出理解誤區(qū)，在課堂上還可通過提問的方式來了解學(xué)生的掌握情況，同時能夠提升學(xué)生知識輸出的能力、從而實現(xiàn)教學(xué)效果的提升;二是圖表結(jié)合的教學(xué)方法，在進(jìn)行《公差配合與技術(shù)測量》課程講解時，應(yīng)將圖片和表格結(jié)合進(jìn)行相關(guān)知識點的講解，從而加深學(xué)生對課程中圖表的理解;三是適當(dāng)安排練習(xí)，增強(qiáng)教學(xué)效果，在實際的教學(xué)過程中，教師在課堂上不能一味地向?qū)W生進(jìn)行知識的灌輸，還應(yīng)結(jié)合課程的特點，進(jìn)行適當(dāng)?shù)牧?xí)題練習(xí)，從而鞏固學(xué)生的知識體系。
(四)理論和實踐相結(jié)合
公差配合與技術(shù)測量課程本身知識點多、實踐性強(qiáng)，因此理論知識點可以適當(dāng)分布在不同實踐項目中，而不是集中完成授課，這樣減輕了學(xué)生對理論灌輸?shù)姆锤泻涂咕埽ㄟ^知識點在不同實踐項目中的滲透，理論知識和實踐技能程雙螺旋狀、共同提升。
在具體完成具體項目時，需要在教師預(yù)先設(shè)計好項目情景，通過小組討論、案例分析等教學(xué)方法讓學(xué)生認(rèn)識零件的工作環(huán)境，理解重要的配合尺寸的具體要求，結(jié)合實際滲透幾何公差的含義。教師在此過程中通過課件動畫等形式展示幾何公差項目出公差帶形狀、位置，使學(xué)生能夠直觀建立相應(yīng)的概念。該項目的重點是區(qū)別幾何公差是否存在基準(zhǔn)要素;中心要素和輪廓要素在被測要素、基準(zhǔn)要素標(biāo)注中的注意事項。要求學(xué)生掌握這個知識點并能夠熟練加以運(yùn)用。在教學(xué)過程中，學(xué)生通過實物觀察，對照零件圖上技術(shù)要求的標(biāo)注，通過自己思考、小組討論等，得出結(jié)論，完成本項目任務(wù)。學(xué)生在整個過程中，理論與實踐相結(jié)合，對抽象理論知識的理解就相對容易。
四、總結(jié)
實踐項目的不斷更新和豐富對教師的教學(xué)能力和教學(xué)水平提出了更高的要求，促使教師不僅積極了解本學(xué)科發(fā)展動態(tài)、更要與其他學(xué)科結(jié)合，打破不同課程內(nèi)容的界限，通過構(gòu)建更多情景，項目化教學(xué)或者混合式教學(xué)的方式加深印象，提高學(xué)生動手能力的同時，完成理論內(nèi)容的教學(xué)，在做中學(xué)，在做中會，在做中達(dá)成教學(xué)目標(biāo)，獲得相應(yīng)的能力。——論文作者：李宏杰
