互換性與機(jī)械制圖研究
時(shí)間:2022-08-07 03:38:11
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1引言
制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要支柱和基礎(chǔ),其中,機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)是制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展賴以支撐的基礎(chǔ),在國(guó)民經(jīng)濟(jì)與國(guó)家教育事業(yè)發(fā)展中處于極其重要的地位,對(duì)其他產(chǎn)業(yè)、技術(shù)領(lǐng)域和學(xué)科也起著支撐性和引導(dǎo)性作用[1]。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè),簡(jiǎn)稱(chēng)“機(jī)制專(zhuān)業(yè)”。機(jī)制專(zhuān)業(yè)是一個(gè)經(jīng)典專(zhuān)業(yè),在我國(guó)各大院校建設(shè)時(shí)間悠久。但正因?yàn)槿绱耍谡n程體系建設(shè)上,存在著授課內(nèi)容重復(fù),課程聯(lián)系不緊密,知識(shí)點(diǎn)更新緩慢等問(wèn)題。近些年來(lái),國(guó)內(nèi)諸多高校紛紛進(jìn)行專(zhuān)業(yè)認(rèn)證。與國(guó)外的課程體系相比較,也存在著許多問(wèn)題。鑒于此,針對(duì)機(jī)制專(zhuān)業(yè)的課程進(jìn)行合理的優(yōu)化有著重要的意義[2]?!皺C(jī)械制圖”與“互換性技術(shù)測(cè)量”是機(jī)制專(zhuān)業(yè)的兩門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,往往也是機(jī)制專(zhuān)業(yè)學(xué)生在踏入校門(mén)后的第一、二門(mén)專(zhuān)業(yè)課,是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)其他課程的基礎(chǔ)。所以優(yōu)化此兩門(mén)課程,對(duì)提升教學(xué)質(zhì)量有著重要的意義[3]。
2存在問(wèn)題
2.1內(nèi)容重復(fù)講解。按照現(xiàn)有計(jì)劃,“機(jī)械制圖”安排在第一、第二學(xué)期?!盎Q性與技術(shù)測(cè)量”安排在第三學(xué)期。兩門(mén)課程聯(lián)系緊密,知識(shí)點(diǎn)上也有很對(duì)相互銜接之處。但正因?yàn)槿绱?,存在著課程知識(shí)點(diǎn)重復(fù)講解的問(wèn)題?!稒C(jī)械制圖》第八章為零件圖部分,此章的教學(xué)目標(biāo)之一即為掌握零件圖的畫(huà)法,具備讀圖能力。其中,圖紙部分主要包含互換性的知識(shí)點(diǎn),而“機(jī)械制圖”僅僅簡(jiǎn)單講授以上知識(shí)點(diǎn)的畫(huà)法,并不能完成教學(xué)目標(biāo),學(xué)生在讀圖的時(shí)候,并不能理解圖紙中各標(biāo)注的意義,進(jìn)而不能讀懂零件圖。如果針對(duì)此知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講授,又會(huì)占用大量時(shí)間。并且這四部分內(nèi)容,又是“互換性與技術(shù)測(cè)量”的重要知識(shí)。即使在制圖課程中講授,學(xué)生在進(jìn)行“互換性與技術(shù)測(cè)量”學(xué)習(xí)的時(shí)候,往往也會(huì)遺忘這些知識(shí),影響了教學(xué)效果[4]。2.2知識(shí)點(diǎn)不能融會(huì)貫通。目前,學(xué)生對(duì)于精度設(shè)計(jì)的部分掌握情況不理想。在接下來(lái)的課程設(shè)計(jì)中,以及最后的畢業(yè)設(shè)計(jì),都不能較好地應(yīng)用精度設(shè)計(jì)的知識(shí)。具體反映在圖紙上,就是依樣畫(huà)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(shù)都是照抄其他資料,或者隨意標(biāo)注。即使能夠標(biāo)注,也不能深刻理解。造成這種情況的原因是:盡管兩門(mén)課程都在講授此部分知識(shí),但講授過(guò)程中各自為政,并沒(méi)有融匯貫通。學(xué)生在聽(tīng)課的過(guò)程中也學(xué)習(xí)得一知半解?!皺C(jī)械制圖”一課中,主要任務(wù)側(cè)重于如何繪制符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的圖紙,對(duì)于精度設(shè)計(jì)幾乎不涉及。而“互換性”限于課程時(shí)長(zhǎng),再考慮粗糙度、形位公差、極限與配合的部分在“機(jī)械制圖”中已經(jīng)涉及,同時(shí)缺少課程設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié),不能進(jìn)行實(shí)際的應(yīng)用訓(xùn)練。所以導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)精度設(shè)計(jì)部分沒(méi)有得到充分的消化?;谝陨蠁?wèn)題,將現(xiàn)有的課程體系進(jìn)行優(yōu)化,同時(shí)整合其中部分知識(shí)點(diǎn),在接下來(lái)的環(huán)節(jié)中,利用課程設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用訓(xùn)練。使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中,能夠掌握核心知識(shí)點(diǎn)。同時(shí)對(duì)于提升教學(xué)質(zhì)量,也有著很重要的意義。
3課程整合
課程的整合并非知識(shí)點(diǎn)的簡(jiǎn)單合并,而是要將幾門(mén)課的知識(shí)點(diǎn)融會(huì)貫通,將課程之間的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行交叉融合,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中,能夠系統(tǒng)地掌握每門(mén)課程之間的聯(lián)系。所以,需要對(duì)課程之間的知識(shí)點(diǎn)重新進(jìn)行梳理,甚至做出必要的取舍,以便于學(xué)生能夠有效地掌握。首先,先根據(jù)“機(jī)械制圖”與“互換性與技術(shù)測(cè)量”兩門(mén)課程,進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的梳理,羅列出近似甚至是重復(fù)的知識(shí)點(diǎn)。其中,兩門(mén)課程的重復(fù)部分主要集中在圖紙部分,反應(yīng)在“機(jī)械制圖”上,即為零件圖與裝配圖兩章。具體在“互換性與技術(shù)測(cè)量”課程中,如表1所示:表1所示的知識(shí)點(diǎn)中,第一部分為極限與配合。其中極限與配合部分需要在“機(jī)械制圖”課程中講解,要求學(xué)生理解極限與配合的基礎(chǔ),包括術(shù)語(yǔ)、定義以及標(biāo)法以及標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表。在此基礎(chǔ)上需要掌握公差與配合的選擇,具體知識(shí)點(diǎn)包括:基準(zhǔn)制的選擇;標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)和公差帶的選擇;配合的選擇;配合特性以及基本偏差的應(yīng)用。在掌握以上知識(shí)點(diǎn)之后,通過(guò)一個(gè)應(yīng)用的實(shí)例,掌握極限偏差數(shù)值的具體應(yīng)用。第二部分為形位公差。其中,形位公差的基礎(chǔ)部分放在“機(jī)械制圖”課程中講解。首先要求學(xué)生理解形位公差的術(shù)語(yǔ)及定義。其次需要學(xué)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(shí)點(diǎn)中,要求學(xué)生能夠了解表面粗糙度對(duì)零件功能的影響。在此基礎(chǔ)上能夠熟悉表面粗糙度參數(shù)的選擇。之后需要學(xué)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(xué)生們掌握尺寸鏈的定義,在此基礎(chǔ)上熟悉尺寸鏈的組成,同時(shí)能夠熟悉尺寸鏈的種類(lèi)。在授課時(shí)需要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào):由于機(jī)械零件在實(shí)際加工時(shí)總有誤差,所以,標(biāo)注時(shí)都有公差范圍。在標(biāo)注時(shí),最次要的部分不標(biāo)注尺寸。如果將尺寸進(jìn)行封閉標(biāo)注,加工時(shí),工人師傅往往難以把握和理解哪一個(gè)尺寸是首要的,影響加工精度在整個(gè)工序中的分配。在布置相關(guān)部分繪圖作業(yè)時(shí),也要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)。以上四部分內(nèi)容,在兩門(mén)課中均有涉及。在整理了相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)之后,將以上重點(diǎn)置于“機(jī)械制圖”中進(jìn)行講解。大約需要增加6-8課時(shí)的課時(shí)量。在進(jìn)行“互換性與技術(shù)測(cè)量”的講授過(guò)程中,以作業(yè)的形式復(fù)習(xí)。鑒于“機(jī)械制圖”的課時(shí)量有限,所以需要對(duì)此課程進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化,以保證上述四部分知識(shí)點(diǎn)能夠有效地、充分地進(jìn)行講授。針對(duì)“機(jī)械制圖”課程,首先將正投影的基本知識(shí)進(jìn)行優(yōu)化。具體先將直線的投影部分難度降低,把重點(diǎn)放在“平面上點(diǎn)的求法”中,之后優(yōu)化平面的投影部分,將垂直部分作為選修來(lái)講解。其次,對(duì)于制圖的基本知識(shí)一技能部分也作出教法上的調(diào)整。這一章內(nèi)容中,關(guān)于圖紙上國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的知識(shí)點(diǎn)較多。學(xué)生在沒(méi)有繪制圖紙的經(jīng)驗(yàn)之前,難以理解各種國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),只能夠強(qiáng)行記憶。教學(xué)效果不理想。所以將國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)部分知識(shí)點(diǎn),改為作業(yè)的形式,抄畫(huà)一張零件圖。同時(shí)要求教師需要將每一份圖紙進(jìn)行批改,并選取典型實(shí)例進(jìn)行講解。使學(xué)生能夠掌握繪圖的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。在此基礎(chǔ)上對(duì)常用幾何作圖法部分的知識(shí)進(jìn)行縮減,在課程設(shè)計(jì)或作業(yè)中進(jìn)行講授。將原有的機(jī)械制圖課程設(shè)計(jì)更改為機(jī)械零件測(cè)繪課程設(shè)計(jì),將制圖與互換性兩門(mén)進(jìn)行結(jié)合。以企業(yè)中實(shí)際應(yīng)用生產(chǎn)的零件作為測(cè)繪對(duì)象。首先進(jìn)行零件的尺寸測(cè)繪,之后繪制零件草圖,再自行查閱相關(guān)的資料確定零件精度,最后完成零件圖的繪制。通過(guò)測(cè)繪課程設(shè)計(jì),將兩門(mén)課有機(jī)地結(jié)合起來(lái),對(duì)兩門(mén)課程的知識(shí)進(jìn)行了融合。
4結(jié)論
通過(guò)對(duì)“機(jī)械制圖”與“互換性與技術(shù)測(cè)量”課程的整合,可以有效地解決課程內(nèi)容重復(fù)、學(xué)生不能融會(huì)貫通的問(wèn)題。首先將兩門(mén)課程的相似知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行了整合,其次優(yōu)化了“機(jī)械制圖”課程的學(xué)時(shí),最后通過(guò)機(jī)械零件測(cè)繪課程設(shè)計(jì)對(duì)兩門(mén)課程進(jìn)行了鞏固和復(fù)習(xí),使得學(xué)生的學(xué)習(xí)效果有了顯著的提高。機(jī)制類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程內(nèi)容聯(lián)系緊密,在此基礎(chǔ)上可以將機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)等課程的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行整合,形成模塊化的課程體系。這樣,可使得教學(xué)質(zhì)量得到有效的提升。
參考文獻(xiàn)
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作者:張孝元 王蕊 劉今凡 單位:山西農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院