面向工程的《幾何精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)

◆楊善國(guó)

(中國(guó)礦業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院)

面向工程的《幾何精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)

◆楊善國(guó)

(中國(guó)礦業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院)

《幾何精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)》是高等院校培養(yǎng)機(jī)械類專業(yè)人才的一門(mén)重要的技術(shù)基礎(chǔ)課。在反思《幾何精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)》傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不足的基礎(chǔ)上，探討了面向工程實(shí)際的《幾何精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)目標(biāo)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，以提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)成效。

幾何精度設(shè)計(jì)與檢測(cè) 教學(xué)改革 教學(xué)成效

《幾何精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)》是高等院校培養(yǎng)機(jī)械類專業(yè)人才的一門(mén)與生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系緊密、重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，是培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械綜合設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新能力以及工程意識(shí)的主要課程。實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為其理論教學(xué)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，在實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)目標(biāo)方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用，是學(xué)生學(xué)習(xí)本課程而展開(kāi)工程實(shí)踐的重要途徑。新形勢(shì)下高校課程教學(xué)改革的主要方面是面向工程實(shí)際，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，以滿足創(chuàng)新人才培養(yǎng)需要。

一、《幾何精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)前狀況

目前，《幾何精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)多依附于課堂理論教學(xué)，未能完全獨(dú)立，是理論教學(xué)的輔助。實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)置主要目的促使學(xué)生加深理解理論知識(shí)以及驗(yàn)證課堂所學(xué)的理論知識(shí)。多年來(lái)，我校為該課程所開(kāi)設(shè)的工件內(nèi)徑測(cè)量、導(dǎo)軌直線度誤差測(cè)量、零件表面粗糙度測(cè)量、齒輪徑向跳動(dòng)(齒厚偏差/公法線長(zhǎng)度/齒距偏差)測(cè)量等配套實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目都是驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，僅僅針對(duì)本課程某一章節(jié)或某個(gè)知識(shí)點(diǎn)來(lái)設(shè)置，缺少綜合型、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，知識(shí)面較窄，缺乏系統(tǒng)性，忽略了課程知識(shí)之間的內(nèi)在邏輯關(guān)系，交互關(guān)聯(lián)性差，未構(gòu)成完整的實(shí)驗(yàn)體系。這種重理論、輕實(shí)踐的教學(xué)設(shè)計(jì)思想否定了實(shí)驗(yàn)作為培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的功能屬性。實(shí)驗(yàn)被固化為統(tǒng)一模式，沒(méi)有因材施教，未能考慮學(xué)生個(gè)體差異，拘囿了學(xué)生自主思考及創(chuàng)造空間，既不能充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)新性，又不能為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供寬廣的可選擇余地。這種實(shí)驗(yàn)設(shè)置通常僅僅強(qiáng)調(diào)了實(shí)驗(yàn)服務(wù)于課堂理論教學(xué)，而忽略了其重要價(jià)值。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要價(jià)值是服務(wù)于具有綜合素質(zhì)與創(chuàng)新能力的人才培養(yǎng)，服務(wù)于學(xué)生個(gè)性發(fā)展。

二、《幾何精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)目標(biāo)

1.立足于學(xué)生工程實(shí)踐和動(dòng)手能力培養(yǎng)。在《幾何精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)》實(shí)驗(yàn)這個(gè)重要實(shí)踐環(huán)節(jié)中，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)機(jī)械零部件精度設(shè)計(jì)的工程實(shí)踐知識(shí)與使用操作實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的實(shí)際動(dòng)手能力的培養(yǎng)，是對(duì)理論課程教學(xué)有益完善和補(bǔ)充。

2.立足于學(xué)生創(chuàng)新和綜合能力培養(yǎng)。學(xué)生創(chuàng)新及綜合設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)是《幾何精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)》課程教學(xué)改革根本目標(biāo)，是教學(xué)改革核心，其貫穿于《幾何精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)》課程教學(xué)各個(gè)環(huán)節(jié)。既要在理論教學(xué)課堂上培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和綜合運(yùn)用有關(guān)知識(shí)進(jìn)行機(jī)械零部件精度設(shè)計(jì)的意識(shí)，更要在實(shí)踐教學(xué)方面培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新與綜合設(shè)計(jì)實(shí)際能力。

3.立足于運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)解決工程實(shí)驗(yàn)問(wèn)題能力培養(yǎng)?，F(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)中通常要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證某設(shè)計(jì)模型原理上的可行性，又往往需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)量評(píng)價(jià)所設(shè)計(jì)新產(chǎn)品性能好壞，實(shí)驗(yàn)技術(shù)手段會(huì)不斷地隨著科技的發(fā)展而更新、完善。所以，對(duì)于一個(gè)高素質(zhì)的機(jī)械工程人員，必須具備運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)來(lái)解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。

4.立足于學(xué)生開(kāi)展工程實(shí)驗(yàn)的基本技能培養(yǎng)。學(xué)生應(yīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)，知曉各種不同實(shí)驗(yàn)儀器裝備原理、使用和調(diào)試，掌握實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)構(gòu)建的基本要求、方法。掌握這些基本技能，有利于學(xué)生運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)解決工程實(shí)際問(wèn)題能力的培養(yǎng)，有利于學(xué)生綜合素質(zhì)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的提高，更為促進(jìn)學(xué)生完成專業(yè)課程學(xué)習(xí)、實(shí)現(xiàn)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)奠定良好基礎(chǔ)。

三、面向工程實(shí)際的《幾何精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)開(kāi)展

1.整合傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。合理利用教學(xué)設(shè)備資源，可將目前所開(kāi)設(shè)的工件內(nèi)徑測(cè)量、導(dǎo)軌直線度誤差測(cè)量、零件表面粗糙度測(cè)量、齒輪徑向跳動(dòng)(齒厚偏差/公法線長(zhǎng)度/齒距偏差)測(cè)量等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目遵照內(nèi)容的近似性整合成幾個(gè)大組，再根據(jù)儀器設(shè)備臺(tái)套數(shù)分成若干小團(tuán)隊(duì)，各個(gè)團(tuán)隊(duì)的實(shí)驗(yàn)任務(wù)彼此獨(dú)立，每個(gè)小團(tuán)隊(duì)4～5人，確保每位學(xué)生親自動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)任務(wù)確定后，各團(tuán)隊(duì)分工協(xié)作，各司其職，人人參與其中。

2.增設(shè)綜合型、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。設(shè)置“齒輪軸綜合測(cè)量”實(shí)驗(yàn)，所提供的齒輪軸零件圖紙上標(biāo)注有尺寸公差、幾何公差、表面粗糙度輪廓等幾何量參數(shù)、技術(shù)要求以及軸齒輪參數(shù)表，讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，通過(guò)測(cè)量諸多項(xiàng)目來(lái)判斷該齒輪軸合格性。學(xué)生完成該復(fù)雜的齒輪軸綜合測(cè)量后，能較好地掌握諸多公差技術(shù)概念，極大地鍛煉學(xué)生綜合能力。

3.賦予學(xué)生更多自主權(quán)?？梢曰I措資金在實(shí)驗(yàn)室添置一些微型精密機(jī)床，為學(xué)生提供科技制作場(chǎng)所，完成從機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)到加工全過(guò)程，更好地培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新、設(shè)計(jì)與工程實(shí)踐能力。要建立比較科學(xué)的關(guān)于學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果的評(píng)價(jià)制度，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程考核，不能以實(shí)驗(yàn)報(bào)告作為評(píng)定學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī)的唯一根據(jù)，要采取報(bào)告與答辯相結(jié)合的多元化方式進(jìn)行評(píng)價(jià)，注重考核學(xué)生的實(shí)驗(yàn)態(tài)度與實(shí)驗(yàn)技能。指導(dǎo)教師要詳細(xì)記錄學(xué)生每個(gè)單項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)實(shí)施、實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等情況，綜合考慮來(lái)確定學(xué)生實(shí)驗(yàn)總成績(jī)。

四、結(jié)束語(yǔ)

與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ较啾龋_(kāi)展面向工程實(shí)際的《幾何精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)會(huì)對(duì)教師、學(xué)生、儀器裝備、管理制度均提出了新要求，會(huì)極大增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)組織者工作量。通過(guò)科學(xué)設(shè)置實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，合理安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)，將在全面培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能、綜合分析和解決問(wèn)題能力，促使學(xué)生具備創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力等方面產(chǎn)生積極作用。

[1]楊善國(guó).《幾何精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)》課程交互式教學(xué)探析.中國(guó)校外教育，2013，(01)：105

[2]楊善國(guó).提高《幾何精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)》課程教學(xué)實(shí)效之我見(jiàn).中國(guó)科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2013，(07):108+110.

[3]楊修德，楊善國(guó).關(guān)于改進(jìn)《幾何精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)的幾點(diǎn)思考.課程教育研究，2014，(12)：250-251.

[4]楊善國(guó).《幾何精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)》緒論課的“講”與“問(wèn)”.中國(guó)校外教育，2014，(12)：120.