面向工程的《几何精度设计与检测》课程实验教学设计

摘要：《几何精度设计与检测》是高等院校培养机械类专业人才的一门重要的技术基础课。在反思《几何精度设计与检测》传统实验教学不足的基础上，探讨了面向工程实际的《几何精度设计与检测》实验教学设计目标和实验教学改革，以提高实验教学成效。

关键词：几何精度设计与检测 工程实际 教学改革 教学成效

《几何精度设计与检测》是高等院校培养机械类专业人才的一门与生产实际联系紧密、重要的技术基础课，是培养学生机械综合设计能力、创新能力以及工程意识的主要课程。实验教学作为其理论教学的实践环节，在实现课程教学目标方面发挥着关键作用，是学生学习本课程而展开工程实践的重要途径。新形势下高校课程教学改革的主要方面是面向工程实际，强化实践教学环节，以满足创新人才培养需要。

1《几何精度设计与检测》实验教学当前状况

目前，《几何精度设计与检测》实验教学过多依附于课堂理论教学，未能完全独立，是理论教学的辅助。实验教学设置主要目的促使学生加深理解理论知识以及验证课堂所学的理论知识。多年来，我校为该课程所开设的工件内径测量、导轨直线度误差测量、零件表面粗糙度测量、齿轮径向跳动（齿厚偏差/公法线长度/齿距偏差）测量等配套实验项目都是验证型实验，仅仅针对本课程某一章节或某个知识点来设置，缺少综合型、设计型实验，知识面较窄，缺乏系统性，忽略了课程知识之间的内在逻辑关系，交互关联性差，未构成完整的实验体系。这种重理论、轻实践的教学设计思想否定了实验作为培养学生实践能力的功能属性。实验活动的实施始终掌握在教师手中，教师成为了实验课的主体，一群学生围着听完教师实验讲解后，只能按部就班地被动地在规定时间来完成规定学习内容。实验被固化为统一模式，没有因材施教，未能考虑学生个体差异，拘囿了学生自主思考及创造空间，既不能充分发挥学生的主观能动性和创新性，又不能为学生自主学习提供宽广的可选择余地。这种实验设置通常仅仅强调了实验服务于课堂理论教学，而忽略了其重要价值。实验教学的重要价值是服务于具有综合素质与创新能力的人才培养，服务于学生个性发展。

2《几何精度设计与检测》实验教学设计目标

综上所述，目前的《几何精度设计与检测》实验教学已经不能满足具备综合素质与创新能力的机械设计人才培养要求，必须改革传统实验教学，明确《几何精度设计与检测》实验教学设计目标如下：

（1）立足于学生工程实践和动手能力培养。《几何精度设计与检测》是一门实践性强的技术基础课，而如今的大学生很是缺乏实际动手能力和工程实践知识，虽然可以在课堂理论教学中安排模型、实物、录像视频，来增强学生感性认识与实践知识，但有这些还远远不够。在《几何精度设计与检测》实验这个重要实践环节中，加强学生对机械零部件精度设计的工程实践知识与使用操作实验仪器设备的实际动手能力的培养，是对理论课程教学有益完善和补充。

（2）立足于学生创新和综合能力培养。现代社会把创新能力作为一个人才的基本要求。学生创新及综合设计能力培养是《几何精度设计与检测》课程教学改革根本目标，是教学改革核心，其贯穿于《几何精度设计与检测》课程教学各个环节。既要在理论教学课堂上培养学生创新意识和综合运用有关知识进行机械零部件精度设计的意识，更要在实践教学方面培养学生创新与综合设计实际能力。

（3）立足于运用现代技术解决工程实验问题能力培养。一定要把课程实验看作为工程设计中重要环节之一，而不仅是为了验证理论教学中的某个结论或公式，现代机械设计中通常要通过实验来验证某设计模型原理上的可行性，又往往需要通过实验来测量评价所设计新产品性能好坏，实验技术手段会不断地随着科技的发展而更新、完善，所以对于一个高素质的机械工程人员，必须具备运用现代技术来解决工程实际问题的能力。

（4）立足于学生开展工程实验的基本技能培养。培养学生的工程实验基本技能是实现其他实验教学目的的基本条件与保证。学生应通过实验，了解工程实验基本原理、不同机械量的测量方法、实验数据采集和处理过程，知晓各种不同实验仪器装备原理、使用和调试，掌握实验系统构建的基本要求、方法。掌握这些基本技能，有利于学生运用现代技术解决工程实际问题能力的培养，有利于学生综合素质与创新设计能力的提高，更为促进学生完成专业课程学习、实现专业人才培养目标奠定良好基础。

3面向工程实际的《几何精度设计与检测》实验教学开展

（1）整合传统实验项目。毋庸置疑，传统验证型实验对学生综合素质形成来说具有一定的前提性和必要性，促进学生对基本原理、定理、定律的掌握发挥着重要作用。为了较好地解决“学生人数较多”与“实验仪器设备台套数不足”之间的矛盾，合理利用教学设备资源，可将目前所开设的工件内径测量、导轨直线度误差测量、零件表面粗糙度测量、齿轮径向跳动（齿厚偏差/公法线长度/齿距偏差）测量等实验项目遵照内容的近似性整合成几个大组，再根据仪器设备台套数分成若干小团队，各个团队的实验任务彼此独立，每个小团队4～5人，确保每位学生亲自动手做实验。实验任务确定后，各团队分工协作，各司其职，人人参与其中。

（2）增设综合型、设计型实验项目。综合型、设计型实验是对学生实验技能与实验方法的综合训练，是为了锻炼学生综合运用所学知识与分析解决复杂问题的能力，其是当前实验教学的趋势，也是《几何精度设计与检测》实验教学设计的一个重点。可以设置“齿轮轴综合测量”实验，所提供的齿轮轴零件图纸上标注有尺寸公差、几何公差、表面粗糙度轮廓等几何量参数、技术要求以及轴齿轮参数表，让学生设计实验过程，通过测量诸多项目来判断该齿轮轴合格性。学生完成该复杂的齿轮轴综合测量后，能较好地掌握诸多公差技术概念，极大地锻炼学生综合能力。

（3）赋予学生更多自。要充分肯定学生在实验过程中的主体作用，发挥他们开展实验主观能动性，从而能积极、主动地实施实验学习与科学探索活动，提高实验教学成效，促进学生丰富的个性发展和全面的能力提高。为此，可以筹措资金在实验室添置一些微型精密机床，为学生提供科技制作场所，完成从机械产品设计到加工全过程，更好地培养学生创新、设计与工程实践能力。要建立比较科学的关于学生实验结果的评价制度，加强实验过程考核，不能以实验报告作为评定学生实验成绩的唯一根据，要采取报告与答辩相结合的多元化方式进行评价，注重考核学生的实验态度与实验技能。指导教师要详细记录学生每个单项实验中的实验预习、实验实施、实验方案、实验报告等情况，综合考虑来确定学生实验总成绩。

4结束语

与传统实验模式相比，开展面向工程实际的《几何精度设计与检测》实验教学会对教师、学生、仪器装备、管理制度均提出了新要求，会极大增加实验教学组织者工作量。通过科学设置实验项目，合理安排实验教学，将在全面培养学生的实验技能、综合分析和解决问题能力，促使学生具备创新精神和实践能力等方面产生积极作用。

参考文献：

[1]杨善国.《几何精度设计与检测》课程交互式教学探析.中国校外教育，2013，（1）：105.

[2]杨善国.提高《几何精度设计与检测》课程教学实效之我见.中国科教创新导刊，2013，（7）：108，110.

[3]杨修德，杨善国.关于改进《几何精度设计与检测》实验教学的几点思考.课程教育研究，2014，（12）：250-251.

[4]杨善国.《几何精度设计与检测》绪论课的“讲”与“问”.中国校外教育，2014，（12）：120.