互換性與機械制圖研究

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1引言

制造業是國民經濟的重要支柱和基礎，其中，機械設計制造及其自動化專業是制造產業發展賴以支撐的基礎，在國民經濟與國家教育事業發展中處于極其重要的地位，對其他產業、技術領域和學科也起著支撐性和引導性作用[1]。機械設計制造及其自動化專業，簡稱“機制專業”。機制專業是一個經典專業，在我國各大院校建設時間悠久。但正因為如此，在課程體系建設上，存在著授課內容重復，課程聯系不緊密，知識點更新緩慢等問題。近些年來，國內諸多高校紛紛進行專業認證。與國外的課程體系相比較，也存在著許多問題。鑒于此，針對機制專業的課程進行合理的優化有著重要的意義[2]。“機械制圖”與“互換性技術測量”是機制專業的兩門專業基礎課，往往也是機制專業學生在踏入校門后的第一、二門專業課，是機械設計制造及其自動化專業其他課程的基礎。所以優化此兩門課程，對提升教學質量有著重要的意義[3]。

2存在問題

2.1內容重復講解。按照現有計劃，“機械制圖”安排在第一、第二學期。“互換性與技術測量”安排在第三學期。兩門課程聯系緊密，知識點上也有很對相互銜接之處。但正因為如此，存在著課程知識點重復講解的問題。《機械制圖》第八章為零件圖部分，此章的教學目標之一即為掌握零件圖的畫法，具備讀圖能力。其中，圖紙部分主要包含互換性的知識點，而“機械制圖”僅僅簡單講授以上知識點的畫法，并不能完成教學目標，學生在讀圖的時候，并不能理解圖紙中各標注的意義，進而不能讀懂零件圖。如果針對此知識點進行講授，又會占用大量時間。并且這四部分內容，又是“互換性與技術測量”的重要知識。即使在制圖課程中講授，學生在進行“互換性與技術測量”學習的時候，往往也會遺忘這些知識，影響了教學效果[4]。2.2知識點不能融會貫通。目前，學生對于精度設計的部分掌握情況不理想。在接下來的課程設計中，以及最后的畢業設計，都不能較好地應用精度設計的知識。具體反映在圖紙上，就是依樣畫葫蘆。反映在圖紙上的粗糙度，形位公差，極限與配合部分，大多數都是照抄其他資料，或者隨意標注。即使能夠標注，也不能深刻理解。造成這種情況的原因是：盡管兩門課程都在講授此部分知識，但講授過程中各自為政，并沒有融匯貫通。學生在聽課的過程中也學習得一知半解。“機械制圖”一課中，主要任務側重于如何繪制符合國家標準的圖紙，對于精度設計幾乎不涉及。而“互換性”限于課程時長，再考慮粗糙度、形位公差、極限與配合的部分在“機械制圖”中已經涉及，同時缺少課程設計的環節，不能進行實際的應用訓練。所以導致學生在學習精度設計部分沒有得到充分的消化。基于以上問題，將現有的課程體系進行優化，同時整合其中部分知識點，在接下來的環節中，利用課程設計進行實際應用訓練。使得學生在學習過程中，能夠掌握核心知識點。同時對于提升教學質量，也有著很重要的意義。

3課程整合

課程的整合并非知識點的簡單合并，而是要將幾門課的知識點融會貫通，將課程之間的知識點進行交叉融合，使學生在學習過程中，能夠系統地掌握每門課程之間的聯系。所以，需要對課程之間的知識點重新進行梳理，甚至做出必要的取舍，以便于學生能夠有效地掌握。首先，先根據“機械制圖”與“互換性與技術測量”兩門課程，進行知識點的梳理，羅列出近似甚至是重復的知識點。其中，兩門課程的重復部分主要集中在圖紙部分，反應在“機械制圖”上，即為零件圖與裝配圖兩章。具體在“互換性與技術測量”課程中，如表1所示：表1所示的知識點中，第一部分為極限與配合。其中極限與配合部分需要在“機械制圖”課程中講解，要求學生理解極限與配合的基礎，包括術語、定義以及標法以及標準公差數值表。在此基礎上需要掌握公差與配合的選擇，具體知識點包括：基準制的選擇；標準公差等級和公差帶的選擇；配合的選擇；配合特性以及基本偏差的應用。在掌握以上知識點之后，通過一個應用的實例，掌握極限偏差數值的具體應用。第二部分為形位公差。其中，形位公差的基礎部分放在“機械制圖”課程中講解。首先要求學生理解形位公差的術語及定義。其次需要學生們掌握公差帶的定義。最后，講解形位公差的選擇。第三部分為表面粗糙度。其中表面粗糙度的知識點中，要求學生能夠了解表面粗糙度對零件功能的影響。在此基礎上能夠熟悉表面粗糙度參數的選擇。之后需要學生掌握具體的選用原則。第四部分為尺寸鏈。其中，首先需要學生們掌握尺寸鏈的定義，在此基礎上熟悉尺寸鏈的組成，同時能夠熟悉尺寸鏈的種類。在授課時需要重點強調：由于機械零件在實際加工時總有誤差，所以，標注時都有公差范圍。在標注時，最次要的部分不標注尺寸。如果將尺寸進行封閉標注，加工時，工人師傅往往難以把握和理解哪一個尺寸是首要的，影響加工精度在整個工序中的分配。在布置相關部分繪圖作業時，也要重點強調。以上四部分內容，在兩門課中均有涉及。在整理了相關的知識點之后，將以上重點置于“機械制圖”中進行講解。大約需要增加6-8課時的課時量。在進行“互換性與技術測量”的講授過程中，以作業的形式復習。鑒于“機械制圖”的課時量有限，所以需要對此課程進行進一步的優化，以保證上述四部分知識點能夠有效地、充分地進行講授。針對“機械制圖”課程，首先將正投影的基本知識進行優化。具體先將直線的投影部分難度降低，把重點放在“平面上點的求法”中，之后優化平面的投影部分，將垂直部分作為選修來講解。其次，對于制圖的基本知識一技能部分也作出教法上的調整。這一章內容中，關于圖紙上國家標準的知識點較多。學生在沒有繪制圖紙的經驗之前，難以理解各種國家標準，只能夠強行記憶。教學效果不理想。所以將國家標準部分知識點，改為作業的形式，抄畫一張零件圖。同時要求教師需要將每一份圖紙進行批改，并選取典型實例進行講解。使學生能夠掌握繪圖的國家標準。在此基礎上對常用幾何作圖法部分的知識進行縮減，在課程設計或作業中進行講授。將原有的機械制圖課程設計更改為機械零件測繪課程設計，將制圖與互換性兩門進行結合。以企業中實際應用生產的零件作為測繪對象。首先進行零件的尺寸測繪，之后繪制零件草圖，再自行查閱相關的資料確定零件精度，最后完成零件圖的繪制。通過測繪課程設計，將兩門課有機地結合起來，對兩門課程的知識進行了融合。

4結論

通過對“機械制圖”與“互換性與技術測量”課程的整合，可以有效地解決課程內容重復、學生不能融會貫通的問題。首先將兩門課程的相似知識點進行了整合，其次優化了“機械制圖”課程的學時，最后通過機械零件測繪課程設計對兩門課程進行了鞏固和復習，使得學生的學習效果有了顯著的提高。機制類專業課程內容聯系緊密，在此基礎上可以將機械設計、機械設計課程設計等課程的知識點進行整合，形成模塊化的課程體系。這樣，可使得教學質量得到有效的提升。

參考文獻

[1]張俊杰.鄭州市裝備制造業現狀與發展思路[J].洛陽理工學院學報:社會科學版,2012(6).

[2]陳文東.基于專業認證的高校人才培養模式改革與實踐[J].漯河職業技術學院學報,2015(7).

[3]王新平,王志良.物聯網工程導論課程建設與研究[J].高教學刊,2016(10).

[4]李兆安,盧俊輝.AutoLISP與DCL開發AutoCAD公差自動標注[J].機械工程師,2007(8).

作者:張孝元 王蕊 劉今凡 單位:山西農業大學信息學院