《形位公差》教学体会

摘要：《公差配合与技术测量》是机械类和近机械类专业的一门极其重要的主干的专业技术基础课程，在课程教学中经常会出现“学生难学、教师难教”的现象。《形位公差》又是《公差》课的教学重点和难点，内容抽象难理解，本文从采用直观教学、合理运用多媒体教学、图形表格对比法教学、实践教学等四个方面讲述了笔者在教学中的几点体会，以供同行切磋。

关键词：形位公差教学方法实践

中图分类号：G424.21 文献标识码：A 文章编号：

《公差配合与技术测量》是一门综合性的应用技术基础学科，它与机械工业的发展密切相关，是机械类和近机械类专业的一门极其重要的主干的专业技术基础课程。

它是从基础课过渡到专业课的桥梁，是联接设计课和制造课的纽带！它使学生获得从事机械技术工作所必须具备的公差和技术测量方面的基础知识与一定的实际工作技能，为专业服务，为学生的职业发展打下良好基础。

它涉及几何量公差与测量技术两个范畴，它在机械类专业人才培养方案中起着承上启下的作用，其主要特点是“4多1强”，即概念多、术语多、标准多、符号多、实践性强，在课程教学中经常会出现“学生难学、教师难教”的现象。

《形位公差》是《公差》课的教学重点和难点，内容抽象难理解，要求学生具备一定的空间想象能力和生产实践知识来开展教学，并且形位公差的选用与零件工作条件密切相关，而学生缺乏感性知识，这也是教学的薄弱环节。下面是本人在形位公差教学中的几点体会，以供同行切磋。

一、讲解专业术语时，用实物进行直观教学，引发学生兴趣

在形位公差的“作用尺寸”的教学中，由于概念抽象难以理解，可以先讲概念，再准备一段长度相同，直径相同的塑料材质的孔和轴，此孔和轴是间隙配合装配。先让同学测量出孔和轴的尺寸并写在黑板上，并提问学生是否满足轴比孔小就能间隙装配， 等学生理解并答“是”后, 然后再将轴弯曲。显然, 此时孔与轴的直径没有改变, 但轴再不能装到孔里了。由此， 在课堂上向学生提出一个问题： 要将此弯曲轴装到孔里面有什么方法？ 此问题一出，学生即刻讨论开了, 答案五花八门。最后由老师总结：轴形状不变，能与此轴装配的最小孔是多大? 让学生讨论后，再到黑板上画出能装配的理论孔，由此总结出何为作用尺寸。这样的开场白, 使学生从不知向知，向理解知识本质及作用迈进一步，引发学生兴趣和求知欲， 使原来枯燥的内容变得精彩生动，学生易于理解接受。

讲解完专业术语和名词解释之后，课堂上抽出一些时间来让学生作配套习题册的相应内容，达到加深和巩固的目的。由于很多术语的定义环环相扣，前一个术语的定义是下一个术语的基本条件，只要有序进行，难题一定迎刃而解。

二、讲形位公差带时，合理运用多媒体，优化课堂教学，提高教学效果

形位公差带又是形位公差教学的难点，抽象且需要学生具备一定的空间想象能力，但只有能够描述出形位公差带，才能理解并体会到形位精度设计的内涵及检验的依据。

形位公差项目符号及特征直接反映在每一张零件图和装配图上，它已经将文字说明完全转化为图形标注说明，读图能力的强弱取决于对这一章内容的掌握程度。因此，我在教学中让学生多读图。以直线度公差为例，我先展示图纸，布置识读任务，让学生带着问题学习。接着，我讲解直线度基本概念，分三种情况，有给定平面内的直线度、给定方向上的直线度、任意方向上的直线度，每种都配以例图，再通过生动的FLASH动画描述出其公差带要求。注意，教师在语言组织上一定要符合学生的认知能力和想象能力，语言可以从通俗易懂过渡到规范专业。最后，让学生总结出直线度有几种公差带，并通过课堂练习图（给一个同样的轴，但有三种不同的直线度要求），来让学生来识图并回答问题，通过这样不断读图对所学知识巩固和强化。实践证明，这种教学方式学生较易理解。

三、讲公差原则时，用图形分析法、列表对比法相结合加以讲解，使学生容易接受

公差原则也是形位公差的教学重点的难点，给学生讲清公差原则就是为了处理形状公差与尺寸公差、位置公差与尺寸公差之间的关系而确立的原则。公差原则有独立原则和相关要求，相关要求主要分为包容要求和最大实体要求。那么，尺寸公差与形位公差之间有怎样的联系？在学生掌握了重要的概念后，再给出公差原则的定义，在讲解定义时要求抓住长话中三个关键字：边界、偏离、补偿，其实相关原则就是一种补偿关系，当实际尺寸偏离了最大实体尺寸时，允许将偏离值1：1补偿给形位误差，但作用尺寸不能超过边界尺寸。

对独立原则、包容原则和最大实体原则分别举例图1分析：

图1

最后通过表格做对比总结，可以让学生上来填写表1相应内容以巩固知识。

表1

在分析过程中还可用动态公差图来帮助学生明白包容原则和最大实体原则实际是一种1：1的补偿关系。

讲包容原则时用生动的动画播放来帮助学生理解，非常形象直观。当实际尺寸做到最大实体尺寸时，零件身上不允许有一点的形状误差，这是因为它规定零件的边界尺寸为最大实体尺寸的原因，否则这个零件就是一个废品了。如图2所示

图2

通过以上的绘图与分析，及运用表格对比，各种公差原则的内容显得更有条理性，授课内容简洁凝炼、系统性好，使学生一目了然，很容易接受所学知识。

四、讲形位公差检测时，让实践课与理论课结合。

按照高职教育“理实一体”的教学模式，形位公差的检测因实践性操作性太强，在课堂上难以实现教学目标。应以具体工程零件为载体，教室与实训室合一，在公差实训室里学中做，做中学，边学边做。但是由于我校实习训设备和场地缺乏，所以我们安排了一次校外实践教学。重庆市永川区某机械厂是我校的实习基地，机加工能力较强，是国家一级计量单位。教师先给学生讲明实践的任务、目的，再到实习基地参观实践各种机械零件精度的检测过程，由于学生带着问题进入车间，并亲自看到在工厂中如何检测轴跳动、圆度、平面度、平行度等常见项目，甚至自己也可以动手操作一下，对测量仪器进行调试，检测，明白是什么仪器，用来检测何种误差，此误差对零件使用有什么影响等。学生表现出极大的兴趣，并对理论课上所描述公差带的四要素有了更直观的理解。

参考文献

1、《公差配合与技术测量》课中的形象教学方法探讨[J]，汤北就，科技信息，2008 年第22 期

2、《“公差原则”的教学体会》[J]，段绍娥，中国新技术新产品，2010年第16期

3、《公差配合与技术测量》[M]，张春荣，北京交通大学出版社，2011年1月出版