淺論極限配合與技術(shù)測量基礎之教學

張小龍

極限配合與技術(shù)測量基礎或互換性測量技術(shù)是中、高職院校機械類學生重要的一門專業(yè)基礎課。課程內(nèi)容是針對零（部）件在設計與制造上，關(guān)于幾何參數(shù)（如尺寸、形位等）的互換性要求所作的論述。在教學過程中，教師應采取怎樣的方式方法才能讓學生真正掌握必備的基本知識和技能，從而獲得滿意的教學效果呢？在此筆者談談自己在教學實踐中的幾點體會。

一、做好課前準備工作是教學成效的必要條件

做好課前準備工作是任課教師的本分。怎樣準備才算充分，筆者認為應從以下三方面來進行衡量。

首先，教師須認真閱讀、熟讀教材，研究、分析教材，決不能“走馬觀花”或是“現(xiàn)買現(xiàn)賣”。只有這樣，教師才能駕馭教材，正確把握教材的內(nèi)容體系及各章節(jié)的重點和難點，甚至有可能發(fā)覺教材中的疏漏之處。比如就目前使用的第四版《極限配合與技術(shù)測量基礎》教材，筆者發(fā)現(xiàn)了兩處問題：一處在第140頁，因為三針法主要用于測量精密外螺紋的單一中徑，因此對計算公式正確的描述應該是指外螺紋的單一中徑d2a，而不是指外螺紋中徑d2；另一處在第163頁，孔的基本偏差代號為M，公差等級為8級，公稱尺寸在50～80mm的下極限偏差應該是-41μm，而不是+41μm。

二是根據(jù)教學目標及規(guī)范化要求認真編寫教案和精心制作多媒體課件。教學是一種創(chuàng)造性勞動。教案是設計者教態(tài)、智慧、經(jīng)驗和教學藝術(shù)的結(jié)合體，其內(nèi)容應包含教學內(nèi)容、課型與教學組織形式、教學時間、教學過程、教學方法，重點、難點的教學策略等。編寫時要遵循科學性、實踐性和可操作性原則。所以教案的編寫不代表照本宣科，需要給人以充實感和鮮活感。

關(guān)于多媒體課件的制作，筆者建議，教師在緊密結(jié)合教材內(nèi)容的前提下，以符合學生認知水平和新穎的表現(xiàn)形式，按章、節(jié)內(nèi)容分別制作，組成全書系列。重點、難點知識部分，須充分利用圖片、圖形、圖表、視頻等技術(shù)手段予以講解，使學生易于理解、便于記憶。

三是做好歸納總結(jié)。極限配合與技術(shù)測量基礎的每一章節(jié)的知識點有很多，作出系統(tǒng)性歸納是教學過程中的重要一環(huán)。其作用在于，一方面教師能針對教學內(nèi)容突出重點，解決難點；另一方面也能讓學生對學過的知識形成一條清晰、完整的知識鏈，充分認識知識間的相互聯(lián)系，加深學生對知識的理解。在這個環(huán)節(jié)中，教師可采用圖表歸納、提問測試及適量作業(yè)結(jié)合的方法，并以此驗證教學是否達到預期效果，同時要讓學生明白重點、難點部分在知識鏈中具有承上啟下的意義，不允許似懂非懂。

二、激發(fā)學習興趣，培養(yǎng)學生學習的主動性是教學成效的基礎

筆者認為對學習而言，興趣就是開發(fā)學生潛能的一把鑰匙，是推動學生求知的一種內(nèi)在力量。關(guān)于怎樣才能調(diào)動學生的學習積極性，提高課堂教學效果，教師在主觀上需要注意以下幾點。

一是不能小覷極限配合與技術(shù)測量基礎入門教育。針對互換性要求及其在生產(chǎn)中的應用，教師須通過課件及自身知識結(jié)構(gòu)廣泛地加以講解，讓學生全面了解和認識互換性的作用、意義，明確學習任務和學習目標，從而激發(fā)學生的主觀思維和興趣點。采取這樣的引導方式，就是要讓學生感受到這些知識很實用，也很重要，而且有很多現(xiàn)象與日常生活息息相關(guān)，因此，任課教師要切實把握好這一環(huán)節(jié)，讓它產(chǎn)生明顯的課堂效應。

二是需要任課教師注意自身的心理修養(yǎng)和教學藝術(shù)。對專業(yè)基礎課的教學，教師一定要杜絕呆板的授課形式，因為它將直接影響到對學生學習興趣的培養(yǎng)及教學效果。在講授中，教師通過運用自身的語言技能和適當?shù)呐e止及有感而發(fā)的情感流露，努力為學生創(chuàng)設一種趣味盎然學習情境，讓學生在充滿氛圍的課堂里，把專業(yè)基礎理論的每一個知識點裝進自己的腦海。因此，只有讓教師的人格魅力、知識魅力及教學風格不斷地吸引學生，方能使他們“親其師，信其道，樂其學”。

三是要注重發(fā)揮課堂教學技巧。鑒于極限配合與技術(shù)測量基礎課程的諸多特點，課堂上要讓學生注意力集中，除了教師的學科水平及有效的教學方法，絕不能忽視教學技巧的作用。比如在教學中，由于中職生的年齡特點，他們樂于在教師和藹可親的目光和循循善誘的教誨中接受知識，所以教師應該把這種人文關(guān)懷體現(xiàn)出來。善于把教學內(nèi)容與工作實例緊密聯(lián)系起來，學生就不會感到索然無味。注重把圖文并茂、聲像俱全的多媒體技術(shù)在教學中進行適當應用，通過教師淺顯易懂的解釋和直觀、生動、形象的展（演）示，既能提高教學效率，又能進一步吸引學生，從而激發(fā)和培養(yǎng)他們的學習興趣，更有利于學生對知識的獲取與發(fā)展，收到事半功倍的效果。

三、轉(zhuǎn)變教學模式與方法是獲得成效的關(guān)鍵

何謂教學模式，模式與課型是一種怎樣的關(guān)系，采用不同的教學組織形式講授專業(yè)基礎課對教學質(zhì)量和教學效果有何幫助，這些都是值得教師去思考的問題。

1.教學模式的選擇

從教學實踐來看，教學模式是將教學方法、教學手段、教學組織融為一體的綜合體系，是理論與實踐的紐帶，是一個對教學要求層層遞進的、完整的流程。

課型，通常是指課的類型。它是根據(jù)不同的教學任務或教學方法來劃分課的類別。從職業(yè)院校學生的特點和教學效果上講，極限配合與技術(shù)測量基礎的課型，筆者認為適合以教學組織形式和教學方法作為分類基點，即劃分為講授課、練習課、總結(jié)歸納課、綜合檢驗課、實踐或?qū)嵙曊n等。一種課型可以選擇多種不同的教學模式，一種教學模式也可以應用于多種課型。例如上述某種課型，有人會用認知模式表明，有人則用行為模式表明，也有人采用行為與認知結(jié)合的模式來表明。

為了從根本上杜絕學生對專業(yè)基礎課學習中有可能出現(xiàn)的消極心態(tài)，任課教師須主動從傳統(tǒng)的教學模式里徹底地走出來，結(jié)合本院的教學條件，積極轉(zhuǎn)變專業(yè)基礎課教學思路，嘗試采用多樣化課型下不同的教學組織形式。

這樣才是解決教學矛盾、保證教學質(zhì)量的有效途徑。在教學實施中，評價每次課的教學成功與否不在于任課教師完成了多少教學任務，而在于通過教師對構(gòu)成教學系統(tǒng)的組成要素的合理調(diào)配，學生真正學到了多少知識和技能。在筆者看來，極限配合與技術(shù)測量基礎課程要想獲得理想的教學效果，保證教學質(zhì)量，最佳選擇就是“理論與實踐一體化”模式。這是因為其優(yōu)勢表現(xiàn)在以下方面。

第一，功能。這種模式下教師明確應教什么、怎么教、教到什么程度；學生明確學什么、怎么學、學到什么程度等一系列具體問題，并以此制定各章節(jié)教學目標。

第二，含義。這種教學模式強調(diào)發(fā)揮教師的主導作用及學生的主體作用，注重培養(yǎng)學生的動手、動腦能力，突出教學內(nèi)容和教學方法的應用性、綜合性、實踐性，豐富了課堂教學和實踐教學環(huán)節(jié)。

第三，作用。具備與之相關(guān)的教學策略，故而能順利解決教學過程中存在的矛盾，即教師和教材的矛盾，學生與教材的矛盾，教與學的矛盾。

第四，特點。理論與實踐一體化不僅僅是理論教學與實踐教學的一體化，也是教師在知識、技能、教學能力上的一體化，同時包括教學場所的一體化，是從學生技能技巧形成的認知規(guī)律出發(fā)，實現(xiàn)理論與實踐的有機結(jié)合。

第五，教學。由于構(gòu)成了實施教學活動的保障條件，所以針對教學內(nèi)容，教師可靈活采用班級授課、分組式教學、個別化輔導、自主互助式學習等教學組織形式，合理安排教學活動，并以學生理論掌握、技能形成為依據(jù)，評估教學質(zhì)量和教學效果。

比如對各章的綜合檢驗課教學中，為考查學生掌握運用知識的能力，教師不應用單一的考試形式作為教學手段，而是根據(jù)教學目標合理設計教學內(nèi)容及教學組織形式。以第一章為例，基于對學生學情的了解，筆者采取的是自主互助形式，師生合作學習的教學方法組織教學。即以小組為單位，每組針對不同的部件裝配圖樣，要求完成以下項目：根據(jù)配合代號，查表確定極限偏差、基本偏差；確定配合性質(zhì)、配合制、配合精度；計算極限間隙或極限過盈；說出該配合代號的應用場合；對非配合部位，根據(jù)其作用以及尺寸查表給出相應的公差等級和極限偏差。各小組可以自行進行任務分配，最后匯總報告分析結(jié)果，收到良好的教學效果。運用這樣的形式和方法，能使每個學生都動起來。每次課中有幾個甚至十幾個學生能積極主動地學習并非難事，這在傳統(tǒng)意義上的課堂中也不少見，但要做到課堂上每個學生都生動活潑地主動學習并非易事。應用自主互助學習形式，實現(xiàn)讓每個學生都生動起來的效果。二是能面向每個學生的認知差異。自主互助形式不僅能顧及到不同學生的情感需求，也能最大限度地顧及到學生的認知差異，同時培養(yǎng)學生的團隊精神。

2.教學理念的選擇

以上分析的是教學模式、課型、教學組織形式三者之間的關(guān)系以及對本課程教學效果的影響。在實際教學中，教師還應具備哪些教學理念，如何利用有限的課時完成好教學任務？為此筆者以自身實踐體會，提出兩點建議。

一是優(yōu)化教學內(nèi)容，以強化實用型專業(yè)基礎知識教學，兼顧設計應用為策略，做到有的放矢。

極限配合與技術(shù)測量基礎課程具有一定的抽象性、制度化、標準化等特點，許多概念容易混淆。而職業(yè)院校學生普遍性特點是在文化基礎、知識積淀、理解能力等方面都相對薄弱，學習狀態(tài)的波動性也比較大。那么根據(jù)企業(yè)一線員工對專業(yè)基礎知識和技能的要求，結(jié)合教材及學生實際情況，教師可將全書的教學重點放在第一章至第三章。

其中，第一章“極限與配合”教學重心應在第一、二兩節(jié)上，因為這兩節(jié)內(nèi)容涵蓋了零件有關(guān)配合方面的基礎知識。而第三節(jié)論述的是如何設計與應用的問題，也是整章的難點，對學生則要求以了解為主。第二章“技術(shù)測量的基本知識及常用計量器具”重心應圍繞常用量具、量儀，即讓學生在檢測中，針對零件的形狀、位置和尺寸要求，做到對計量器具的正確選用、擺放到位、測點準確、軌跡合理、規(guī)范操作。本章難點在于光滑極限量規(guī)的設計與計算。教師在處理每個環(huán)節(jié)上都要精心組織、細心指導、及時糾錯，且引導學生做好對量具、量儀的正確維護與保養(yǎng)。第三章“幾何公差”重心應放在按照獨立原則對公差項目的標注方法和應用解讀上，其難點部分則是公差帶形狀和對位置度公差的理解。把教學內(nèi)容經(jīng)過這樣的優(yōu)化整合，一定有利于教學活動的順利開展并對教學效果提供有效保證。

二是突出啟發(fā)式教學，注重舉一反三，善于把零散的知識系統(tǒng)化、復雜的問題簡單化體現(xiàn)于整個教學過程，引導學生掌握有效的學習方法。

在一體化模式中，把啟發(fā)式教學和舉一反三結(jié)合好、發(fā)揮好，既能反映教師的實際教學水平，又能打動學生，抓住他們的興趣點，是保證教學效果的關(guān)鍵因素。

以第一章為例，由于該章概念和公式比較集中，又是重點教學內(nèi)容，為了讓學生放下思想包袱，在導入環(huán)節(jié)須跟他們說明本章的研究對象其實就是孔與軸，但是這里所論述的孔和軸是具有廣義上的概念，它是具備充分和必要條件的。如果教師只按部就班地講解，學生的學習心態(tài)很容易發(fā)生變化，在不理解的情況下再讓他們?nèi)ニ烙浻脖尺@些知識也不會達到目的。而采用啟發(fā)式教學的意義就在于教師在教學過程中根據(jù)教學任務和學習的客觀規(guī)律，去激發(fā)學生的思維，引導他們主動地學習知識，自覺參與到對問題的討論中來，所以教學效果自然就會完全不同。

例如，在掌握了有關(guān)尺寸的概念后，教師就有了判斷零件是否合格的依據(jù)，即零件的實際（組成）要素應在規(guī)定的上、下極限尺寸之間或?qū)嶋H偏差應在規(guī)定的上、下極限偏差之間。接下來教師把內(nèi)容延伸。關(guān)系式為： Dmin”，不能用“≤”或“≥”，它的意思是所得結(jié)果介于什么之間。教師設問：假如孔、軸為間隙配合，若孔的尺寸因過大而不合格又該如何處理？問題一提出來，學生們肯定會說“報廢”。這時就要求教師在啟發(fā)中很好地加以引導。首先從互換性上講，學生的觀點是對的，但是還須向他們闡明幾點相關(guān)知識：其一，對零件而言滿足使用要求是第一位的，只要通過其他方法找到能夠滿足該零件的使用要求即可；其二，合格零件意味著具有互換性，而合用就是滿足使用要求，所謂合用，就是看孔、軸裝配以后的實際間隙或?qū)嶋H過盈是否在規(guī)定的極限間隙或極限過盈范圍之內(nèi)。教師通過課件或板書，分別給出三類配合判斷合用的關(guān)系式：間隙配合Xmax>Xa>Xmin；過盈配合Ymax>Ya>Ymin；過渡配合Xa

緊接著教師給出另一個問題：從關(guān)系式來看，三類配合都是采用兩個特征值來表述的，而特征值的意義就在于表現(xiàn)零件配合的松緊程度，現(xiàn)在孔的尺寸過大，如果孔軸照此配合，那么實際間隙超出了哪個界限值？學生在經(jīng)過比較、思考后，答案自然是最大間隙。因此解決該問題的思路是：若孔的尺寸因過大而不合格，從理論上講，只要相配的軸的尺寸適當大于其最小極限尺寸，也仍能形成合用的結(jié)合。最后結(jié)論是：由合格的孔、軸組成的結(jié)合一定合用，且具有互換性，而不合格的孔、軸也可能組成合用的結(jié)合，滿足使用要求，但不具有互換性。反之，教師提問：若孔的尺寸因過小而不合格，又該怎樣解決？教師可以要求學生自己給出結(jié)論，以此輔導學生在對零件的使用判斷上形成較完整的理論空間，提升分析和解決問題的能力。對于上述現(xiàn)象，教師可以理解為是在允許的情況下采取的補救措施。當然這只是個案處理辦法，不能用于大批量生產(chǎn)規(guī)模。此外，在系統(tǒng)的教學過程中，教師必須善于采取便捷、有效的方式，帶領(lǐng)學生巧妙地抓住重點，突破難點，保證教學質(zhì)量。

具體實施步驟為：教師可以首先設置具有啟發(fā)性的問題，讓學生們運用掌握的知識各抒己見，最后教師在總結(jié)學生觀點的基礎上引導他們梳理這些概念之間的內(nèi)在聯(lián)系和邏輯關(guān)系，由此再得出完整的結(jié)論。比如針對第一節(jié)內(nèi)容，在課堂歸納課上，教師提問：孔與軸公差帶相對于零線的位置、大小確定后可以得出哪些結(jié)果？答案當然是：孔、軸的極限偏差及對應符號；孔、軸尺寸合格條件；根據(jù)孔、軸公差帶圖對相關(guān)計算公式的自行推導及計算結(jié)果，包括孔、軸尺寸公差、極限尺寸、極限間隙或極限過盈、配合公差，配合性質(zhì)、配合松緊程度。通過以上歸納，就能顯而易見地得出其重點就是“公差帶”知識。因此，只要抓住本節(jié)基礎理論體系的這個“綱”，所有問題都能迎刃而解。

（作者單位：安徽六安技師學院）