互换性与技术测量多媒体教学设计与实践

武充沛 徐 恺

河南科技大学 河南洛阳 471003

互换性与技术测量多媒体教学设计与实践

武充沛 徐 恺

河南科技大学 河南洛阳 471003

针对互换性与技术测量内容量大而学时不断压缩的特点，根据教学任务从教学实践出发，研究多媒体教学在互换性与技术测量课程中的应用，提出了多媒体教学内涵，配合相应的教学手段和教学模式，实现对该课程教学改革的尝试，为提高教学质量、培养学生学习兴趣和实际应用能力提供帮助。

多媒体教学；互换性与技术测量；教学改革

当今世界的竞争主要是人才的竞争，因此对教育事业提出更高的要求。随着计算机多媒体技术不断推广，传统教育内容与形式必将受到挑战，计算机辅助教学更多地被引入到课堂教学中。

传统教学中的主要方法，例如板书、挂图、教学模型等在计算机辅助教学中将变得更加方便快捷，从而使课堂教学更生动直观，便于教师将讲授内容与时事热点相结合。计算机辅助教学中的文字、图表、声音、图像、动画等多种手段的有机结合，从而吸引学生注意力，尤其将一些抽象、深奥的问题可以具体、直接地展现在学生面前，使教学效果更加生动有效，大大拉近理论与实践的课堂距离。本团队在我校互换性与技术测量课程改革中，针对课程内容中抽象问题，例如定义、标准进行了多媒体教学实践并且取得良好效果，以下对教学过程中的问题进行总结，供相关学校同行共同借鉴。

1 互换性与技术测量的课程特点

互换性与技术测量是机械工程类专业和近机类专业必修的一门专业基础课程，在基础课和专业课中起着桥梁的过渡作用。该课程分为公差配合和测量技术两大部分，由最初的64学时减少到24学时。另外，由于国家标准的不断引入，新的内容不断增加，因此该课程呈现为“三多一少”的特点：即定义多，符号多，内容多，逻辑少。“定义多”是由于该课程中内容与国际或国家标准的密切联系，由于标准本身就是工程中的法律条文，名词术语生涩、繁多；“符号多”是由于该课程与实际生产图纸紧密相连；“内容多”主要是不仅含有与几何精度设计相关的，例如尺寸精度、表面精度、形位精度以及相关要求，包括典型的结合精度(轴承、螺纹、键)和传动精度(齿轮)，此外还包含有与几何精度检测相关的测量技术，与机械制造基础相关的刀具、尺寸链、基准等内容；“逻辑少”是以上内容特点导致的必然结果。

现阶段互换性与技术测量主要教学以教材为主，教师多以板书的方式进行，造成教学中的重点、难点不便于学生理解和掌握，教学质量有待提升。为此，教研室在教学实践过程中结合计算机多媒体进行授课，对重点内容进行动画教学设计开发，使复杂抽象的理论知识在教学中变得生动鲜活，对教学重点、难点形象生动地演示，在理解和掌握课程知识点等方面学生反映良好。听课的学生思维活跃，主要是大二、大三本科生，年龄在20岁上下，这个年龄阶段学生的记忆方式倾向于逻辑记忆。然而多媒体教学不利于掌握长期记忆性知识点，为了进一步巩固课堂效果，在作业和公差实验中融入相关内容。传统教学方法即使利用多媒体课件，若掌握不当，则会出现在PPT中将知识点一一罗列下来，加之高校教学课时的一再压缩，这样的教学环境同时会带来部分学生对大量枯燥知识涌入的恐慌，易造成学习兴趣降低。若不利用课下和实践环节中进一步理解和运用所学知识，对于一些难于理解的部分，学习效果欠佳，甚至产生厌学情绪，因此需要有效利用多媒体教学优势进行启发式教学，使得学生在尽可能少的课堂时间内获得尽可能多的知识。

2 多媒体教学优势及实践过程

随着计算机和网络技术的迅猛发展，多媒体教学成为现代高等教育的突破口，多媒体软件非常关键。从当前互换性与技术测量教学效果来看，建立以学生为中心，教师为辅的原则，教师对目标、内容、方法等基本问题进行启发，充分发挥多媒体教学优势，调动学生的积极性，培养学生的创新意识非常重要。互换性与技术测量概念性知识较多，但这些知识又是后续章节的基础，需要利用多媒体教学优势进行改革。

2.1 引入生产生活中的实物与知识有机结合

以公差引出为例，利用学生平时见过、用过的实物，例如自行车、灯泡、机床、钉子、电池、手机、计算机接口等，引导学生了解互换性的作用和优点，启发学生思考保证互换性的条件，从哲学角度谈起“世界上没有完全一样的东西”，从而引出加工误差，从大小、方向、形状、位置4个要素规范加工误差及其分类，引出国标中不同版本分类的差异其实是殊途同归。利用互换性和加工误差，引出公差概念和几何测量方法与目的。

2.2 动态对比教学 便于学生理解记忆

以轴、孔公差带图为例，直接讲解费时费力，且不便于学生记忆。若采用分类，以I，O将公差带分为3份，与基孔、基轴制组成了间隙、过盈、过渡3种配合，特别是最大过盈(间隙)、最小过盈(间隙)如何得到，在公差带和3种配合图中可以集中体现，不需要学生死记硬背，即可根据记忆中的公差带图判断配合性质，这方面的考题在闭卷考试中经常出现，学生学习效果良好。

2.3 多媒体与教材有机结合

多媒体适合现代化高速快捷的汇报形式，但是不能完全取代传统教学中的教材。调查发现，多媒体在动态、形象等方面给学生留下的印象要强于板书，但公式推导过程远不及板书。许多问题需要学生利用教材课后练习，加深理解。例如教材中的公式、表格等，若全部采用多媒体不但麻烦，还容易造成学习过程中的挫败感。为了更好地进行互换性与技术测量多媒体教学改革，本教研室相关讲授教师进行了多媒体教学实践。

2.3.1 实时观察课堂效果

教师进行多媒体教学不等于变成一个播放员[3]，要实时动态观察课堂效果，形成一个闭环反馈的动态教学系统。利用多媒体优势，把握时机激发学生的创新思维，在面对疑难和困惑需要点拨时，使学生领悟到课程的本质。例如，在进行“完全互换”和“不完全互换”知识点教学时，在讲授完“互换性”的优点后，可以提出“如何在现有加工条件下利用装配提高配合精度的问题”，学生进行思考后再给出“不完全互换”的方法。使学生理解采取“不完全互换”的优点，便于记忆。

2.3.2 结合实际进行反馈

课堂教学实际是一个由教师、学生、教学内容、教学手段(包括教学方式、方法、设备等)四大要素构成的信息传播系统。教学中任何知识只有反馈后才能使学生深刻认识、掌握，尤其是与生活相关的知识，会大大提高学生的学习兴趣，克服学生对教学活动的逆反心理。例如对广义“轴”与“孔”的理解，与阴阳八卦相似，定义是根据单一表面、外表面还是内表面进行区分，或者从被包容还是包容进行区分，但这些方法均不好理解，采用多媒体演示去除材料的加工方法，分辨尺寸变化规律从而区分“轴”与“孔”时，学生顿时觉得易于理解，也便于进一步理解“非孔非轴”尺寸的概念。

2.3.3 帮助学生总结记忆

总结知识，例如配合性质如何记忆(图形记忆)，轴承公差带如何记忆(对比记忆)，哪些符号不能作为基准(英文单词记忆)。教师真正起到“穿针引线”的作用，学生在学习本门课的同时，掌握了知识总结与记忆的方法，有利于其将来在实际工作中快速掌握新的知识内容。以轴孔公差带分布为例，用英文字母O和I将字母表分成3份，即使不查表学生也可以快速反应出一些轴孔配合的性质。这种帮助学生记忆的方法，一方面减轻学生的学习负担，另一方面愉悦课堂的学习气氛，使学生觉得学习不再枯燥，同时促使学生进一步思考、探索更有效的学习方式。通过三个学期的连续跟踪，发现采用该方法教学学生学习成绩平均提高15%，不及格率下降8%。

2.3.4 重视多媒体与实践教学的结合

互换性与技术测量是实践性很强的一门专业基础课，实践教学环节必不可少。实践教学环节不仅仅是该课程的配套实验，还包括生产实习、认识实习，相关的课外训练等内容。由于实践教学环节更加直观，学生更易于理解课本知识。例如对“公差原则”一部分内容讲授时，学生一般很难理解，有的学生甚至认为“独立原则”已经很完善了，没有必要采用“相关原则”。但是到工厂中看工人使用卡尺和通用量规就可以快速判断零件好坏，才认为课堂讲授的内容是很有必要的。

3 结束语

互换性与技术测量课程涉及知识面宽，实践性强，要求综合运用能力强，术语及定义多且深奥，各种标准更新快。通过对多媒体教学的实践，不断改善教师的教学水平，通过对教学方案的精心设计，让学生真正理解掌握该课程的知识点，加速教学改革的步伐，做到彻底转变教学观念，树立以人为本，强调反馈，以“启发—思考—发现—总结”为主线，变被动学习为主动学习。重视实践环节，改变过去简单的考核模式，增大教学实验和实践环节评定比重，减少记忆知识的考核，增加灵活使用知识考核标准，激励学生理解知识，特别是创新能力的考核方式。

[1] 何永熹,武充沛.几何精度规范学[M].北京:北京理工大学出版社,2006.

[2] 杨宗凯.教育信息化十年发展展望[J].中国教育信息化,2011(18):14-15.

[3] 杨兰玉.《互换性与测量技术》课程教学改革浅析[J].机械制造与自动化,2011(2):67-69.

[4] 蒋麒麟,王宗荣,薛小强,李翔英.数字化视域下《互换性与技术测量》课程教学改革[J].装备制造技术,2013(2):167-170.

[5] 徐恺,武充沛,王恒迪.“互换性与技术测量”课程启发式教学的改革与实践[J].中国电力教育,2014(6):54-55.

Design and Practice of Multimedia Teaching for Interchangeability and Measurement Technology

Wu Chongpei, Xu Kai
Henan University of Science & Technology, Luoyang, 471003, China

According to the course task and practice, research application of multimedia teaching in the course of "interchangeability and measuring technology". The course has a lot of content for teaching， but the lessons usually be reduced or compressed. The teaching intension， methods and corresponding mode will be presented in this paper. The aim of the paper is to improve the teaching quality ， training students interesting and raising practical ability by realize the teaching reform of the course.

multimedia teaching; interchangeability and measurement technology; teaching reform

2014-07-09

武充沛，本科，副教授。徐恺，博士，讲师。