時間：2022-06-24 02:24:25
導(dǎo)語：在互換性實(shí)驗(yàn)報告的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
關(guān)鍵詞：互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)；教學(xué)方法；課程改革
0 引言
《互換性和測量技術(shù)》是高職高專機(jī)械類各專業(yè)的重要的技術(shù)基礎(chǔ)課。包含幾何量公差參數(shù)和誤差檢測兩方面內(nèi)容。是從事機(jī)械及相關(guān)專業(yè)工作人員的必備知識與技能。本門課的學(xué)習(xí)需要以《機(jī)械制圖》、《機(jī)械設(shè)計》等相關(guān)課程的知識做基礎(chǔ)，同時這門課的良好掌握，也是后續(xù)更好的學(xué)習(xí)《機(jī)械加工工藝》等課程的手段和技能。由此可見，《互換性和測量技術(shù)》這門課程是聯(lián)系基礎(chǔ)課和專業(yè)課的紐帶與橋梁，重要性可見一斑。
1 教學(xué)方法體會
這門課程特點(diǎn)很鮮明： “四多一廣”。即名詞術(shù)語多、標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目多、抽象概念多、符號代碼多，涉及的知識面廣（如機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)、機(jī)械制造基礎(chǔ)等），同時理論性及實(shí)踐性都很強(qiáng)。由于課時安排的限制，怎樣在有限的課時里讓大家理論扎實(shí)，技能熟練是教師要思考和解決的問題。
（1）理論教學(xué)方面
高職教育的培養(yǎng)目標(biāo)是高技能應(yīng)用型人才。對理論學(xué)習(xí)的要求是實(shí)用，夠用，能用，不要求深入研究。重點(diǎn)培養(yǎng)實(shí)際動手操作能力?！痘Q性和測量技術(shù)》課程的教學(xué)需要在此前提下開展。有人說，高職教育理論不重要，關(guān)鍵的是學(xué)生會操作。但是沒有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，所謂的技能也只是沒有根基的高樓，看似高大壯觀，實(shí)際不堪一擊。所以我們絕不能忽視理論知識的講授。
本課程在公差與配合這部分教學(xué)內(nèi)容中，包含了大量基本術(shù)語和定義，以及項(xiàng)目代碼等。如果只是一味機(jī)械性的灌輸，學(xué)生難免會覺得枯燥難記。所以在教學(xué)中，要注意這些術(shù)語和定義之間的區(qū)別和聯(lián)系，在概念的講解中，多舉一些實(shí)際加工和測量的例子，理論聯(lián)系實(shí)際，將晦澀難懂的文字變成具體的加工和測量的畫面，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，降低學(xué)習(xí)的難度。比如在講解“形位公差中的圓跳動和全跳動”，如果只是單純照著課本上的平面圖來講概念，很難理解。但是換個角度呢，以大家在實(shí)訓(xùn)時的加工場景為背景，通過介紹圓跳動誤差和全跳動誤差是如何利用百分表測量得到的，反過來推出圓跳動公差和全跳動公差的概念，這樣更容易理解和接受。同時也引出了一種常用量具，百分表。為后續(xù)測量內(nèi)容的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
（2）實(shí)操技能方面
本課程包含的一塊重要內(nèi)容就是誤差的檢測。認(rèn)識不同的量具并正確使用，以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理，是每個工程人員必備的素質(zhì)。尤其是對于高職高專院校的同學(xué)，動手能力的培養(yǎng)尤為重要。所以測量技術(shù)部分的實(shí)驗(yàn)必不可少。
量具種類繁多，價格高低不一，在經(jīng)費(fèi)允許的情況下，購置一些常見量具在課堂進(jìn)行演示教學(xué)，并且給學(xué)生自己動手的機(jī)會。最大程度的發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，使每個同學(xué)都能參與，都有收獲。另外可以參觀工廠計量所（站），了解計量工作的性質(zhì)及任務(wù)；參觀量具生產(chǎn)廠，了解量具的制作和檢驗(yàn)方法，使學(xué)生擴(kuò)大知識面，加深對理論的理解，并對生產(chǎn)實(shí)際有初步的認(rèn)識。
2 存在的問題
（1）本課程的理論教學(xué)存在一定難度，由于課程內(nèi)容本身的特點(diǎn)，理論部分內(nèi)容較多且專業(yè)性較強(qiáng)，學(xué)習(xí)過程相對單調(diào)枯燥，學(xué)生的積極性較難調(diào)動。
（2）本課程涉及的知識面較廣，在學(xué)習(xí)中要用到《機(jī)械制圖》、《機(jī)械設(shè)計》等課程的知識，很多同學(xué)基礎(chǔ)薄弱，相關(guān)課程知識難以做到融會貫通，給本課程的學(xué)習(xí)造成一定困難。
（3）由于本課程課時安排有限，理論和實(shí)驗(yàn)部分往往很難兼顧，實(shí)驗(yàn)課時常常在不得已的情況下壓縮，導(dǎo)致誤差檢測部分的內(nèi)容，學(xué)生的掌握情況較差。從教師到學(xué)生，都應(yīng)提高對專業(yè)基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)的重視，呼吁學(xué)校在條件允許情況下，加大實(shí)驗(yàn)設(shè)備的投入。
3 課程的教學(xué)改革
時代在發(fā)展，科技在進(jìn)步，對人才提出的要求也越來越高，傳統(tǒng)的教學(xué)安排已經(jīng)無法很好滿足教學(xué)需要。在這種情況下，教師需要轉(zhuǎn)變教育思想，改變教育觀念，根據(jù)本學(xué)科的發(fā)展和課程特點(diǎn)，不斷優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、改革教學(xué)方法。
（1）對教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)進(jìn)行合理刪減和優(yōu)化
高職高專的理論教育是以實(shí)用，夠用，能用為原則。鑒于本課程的課時有限，必須對本課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理刪減。比如 “典型零件互換性”等章節(jié)，專業(yè)性很強(qiáng)而內(nèi)容冗長。包含了孔與軸、滾動軸承、鍵與花鍵、螺紋件、圓拄齒輪等零件的互換性。教學(xué)時，一般可著重講述1～2種零件的互換性，比如孔與軸等。其余不做過細(xì)討論。
對實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的調(diào)整，主要是考慮測量儀器的種類繁多，無法一一詳細(xì)介紹，要做到有重點(diǎn)，有針對的講授和訓(xùn)練。對于大家熟悉而常用的儀器，主要是加強(qiáng)使用技能的熟練性和規(guī)范性，比如百分表，游標(biāo)卡尺、螺旋測微器、萬能角度尺等；對于一些大家陌生但普遍的儀器，則要詳細(xì)介紹其用法、功能和使用場合。比如三坐標(biāo)測量儀、氣動量儀及角度儀等。
（2）理論和實(shí)踐環(huán)節(jié)合二為一
本課程傳統(tǒng)的教學(xué)方式是將理論和實(shí)驗(yàn)分開講授，這樣講授有其弊端，比如很多同學(xué)輕理論重實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致理論知識不扎實(shí)；還有些同學(xué)過于依賴課本，理論脫離實(shí)際。可以考慮在理論教學(xué)中插入實(shí)驗(yàn)任務(wù)環(huán)節(jié)，帶著任務(wù)學(xué)理論，帶著理論做實(shí)驗(yàn)，將理論和實(shí)踐融為一體。比如在講授幾何量公差參數(shù)這部分內(nèi)容時，可以用一個簡單裝配體的課程設(shè)計貫穿其中。
幾何公差參數(shù)這部分包含了測量技術(shù)、尺寸公差與形位公差及表面粗糙度等，學(xué)習(xí)目標(biāo)是要求學(xué)生在掌握基本理論的基礎(chǔ)上，學(xué)會測量和標(biāo)注。所以在課程安排上，可以插入一個簡單裝配體的測繪設(shè)計。首先是測量技術(shù)基礎(chǔ)的教學(xué)，如果單純對照書本介紹量具及其用法，單調(diào)且枯燥。條件允許的情況下可以購置一批結(jié)構(gòu)簡單的裝配體，發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生親自測量、讀數(shù)并且進(jìn)行誤差的數(shù)據(jù)處理。在尺寸公差部分內(nèi)容中，進(jìn)行了概念和項(xiàng)目代碼的講授后，就可以先讓學(xué)生根據(jù)自己測量得到的數(shù)據(jù)在裝配體的相關(guān)零件圖上進(jìn)行尺寸標(biāo)注。然后是形位公差的測量與標(biāo)注，根據(jù)裝配體的形狀和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，學(xué)生自主選擇需要標(biāo)注的形位公差項(xiàng)目，條件允許的情況下盡量讓同學(xué)們自己測量得出結(jié)果，進(jìn)行標(biāo)注。接著是對裝配體的表面粗糙度進(jìn)行標(biāo)注。有了《機(jī)械制圖》的基礎(chǔ)，很多同學(xué)對表面粗糙度這個概念并不陌生，不過只是字面的理解遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，本門課要讓大家對粗糙度有更深入的理解和掌握。在教會大家如何測量粗糙度值后，由同學(xué)們自己對裝配體的表面粗糙度進(jìn)行正確測量和標(biāo)注。最后老師對同學(xué)們做的測量和標(biāo)注進(jìn)行必要的指正，同學(xué)們進(jìn)行查缺補(bǔ)漏，找到這塊內(nèi)容中自己的薄弱點(diǎn)。具體實(shí)施過程見下表：
在這部分內(nèi)容的教學(xué)中，教師的講授和同學(xué)們的實(shí)踐同步進(jìn)行，同學(xué)們主動發(fā)現(xiàn)問題，帶著問題去思考去探索最后解決問題。整個過程學(xué)生的參與度高，積極性高，收獲較大。
（3）課后作業(yè)和考試方法的改革
本門課的教學(xué)重點(diǎn)是基本概念、定義和項(xiàng)目代號以及測量實(shí)驗(yàn)，不應(yīng)強(qiáng)調(diào)公式的推導(dǎo)及數(shù)據(jù)的具體計算。所以作業(yè)的布置，不應(yīng)該局限于書本的課后計算選擇題，應(yīng)注意增加綜合性，實(shí)踐性和思考性題型。作業(yè)的形式也可豐富多樣。比如實(shí)驗(yàn)報告，學(xué)習(xí)心得，或者參觀體會等。
本門課傳統(tǒng)的考核形式是紙質(zhì)考試，以卷面成績作為本門課的最終成績。考核的內(nèi)容集中在概念的記憶和數(shù)據(jù)的計算上，并不能全面反應(yīng)同學(xué)們對本門課的學(xué)習(xí)掌握情況。所以應(yīng)該對本門課的考核形式進(jìn)行改進(jìn)?？梢钥紤]一種開放性的考核形式，比如以某一零件為任務(wù)，完成這個零件的從尺寸測量，形位誤差的測量、表面粗糙度的測量，然后在零件圖上標(biāo)注尺寸，形位公差，和表面粗糙度。教師對同學(xué)的測量過程和最后的標(biāo)注分別打分，完成考核。
4 結(jié)語
作為一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，《互換性和測量技術(shù)》的建設(shè)對于機(jī)械專業(yè)同學(xué)整個學(xué)科理論體系的建立非常重要。作為教師，應(yīng)重視機(jī)械類專業(yè)基礎(chǔ)課程的建設(shè)。不斷更新教育觀念，提高教學(xué)質(zhì)量，加快課程內(nèi)容和教學(xué)方法的改革，本文所介紹的方法基本可行，在實(shí)踐中可以收到一定的效果。但有待于進(jìn)一步修正與深化，使之不斷趨于成熟和完善.通過不斷努力，必將使《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》課程得以更快的發(fā)展，更好地促進(jìn)學(xué)科建設(shè)。
參考文獻(xiàn)：
[1]任建華，魏效玲，趙立新.關(guān)于《換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)方法和課程改革的探討[J].河北建筑科技學(xué)院學(xué)報，2004（6）：102.
關(guān)鍵詞：公差配合與技術(shù)測量 教學(xué)方法 考核方式 課程改革
《公差配合與測量技術(shù)》是高職機(jī)電類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，應(yīng)用性很強(qiáng)，在機(jī)電類的各個專業(yè)如機(jī)電一體化、數(shù)控、模具制造等都占有十分重要的地位，是專業(yè)基礎(chǔ)課中的重點(diǎn)課程。由于這門課程中相當(dāng)多的內(nèi)容都十分抽象，學(xué)生缺少感性認(rèn)識，所以它是一門既重要又難學(xué)難教的課程。筆者通過多年教學(xué)實(shí)踐，針對這門課程的特點(diǎn)和現(xiàn)代社會對高職學(xué)生的要求，從教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、課程實(shí)驗(yàn)、課程考核等方面作了一些嘗試性的改革，并取得了顯著的效果。
一、基本理論部分堅持應(yīng)用為目的，以必需夠用為度的教學(xué)原則，教學(xué)內(nèi)容實(shí)行綜合化
1.應(yīng)用為主，夠用為度。
傳統(tǒng)的滿堂灌的教學(xué)模式，要求事無巨細(xì)、面面俱到，結(jié)果教師是被動地講，學(xué)生是被動地聽，不僅教師講得累，學(xué)生學(xué)得累，而且所授內(nèi)容與實(shí)踐脫節(jié)較大，理論知識的講授占用了大部分的課時。《公差配合與測量技術(shù)》課的基本理論部分應(yīng)以夠用為度、適用為限，適當(dāng)縮減課堂理論教學(xué)的時間，增加技能學(xué)習(xí)等實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)時間，以提高學(xué)生的動手能力。理論教學(xué)時數(shù)減少，就必須從專業(yè)的角度來確定課程的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容，按照理論知識“必需”、“夠用”的原則，對實(shí)際工作中用不到的或較少用到的內(nèi)容不講或少講，對理論性較強(qiáng)的內(nèi)容可以只講結(jié)論，著重引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會分析問題和解決問題的方法。在教學(xué)中要重視增強(qiáng)學(xué)生查用國家標(biāo)準(zhǔn)的能力，課堂上演示和練習(xí)查閱表格，學(xué)會零件各個公差值的查閱和標(biāo)注；突出光滑圓柱的公差與配合、形狀和位置公差、表面粗糙度等基礎(chǔ)理論和相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的使用等內(nèi)容，并且結(jié)合學(xué)生的專業(yè)特點(diǎn)做到有所側(cè)重。
2.教學(xué)內(nèi)容實(shí)施綜合化。
在教學(xué)實(shí)踐中，以專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)對本課程的要求為標(biāo)準(zhǔn)，對《公差配合與測量技術(shù)》原有的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行綜合。
(1) 以《互換性應(yīng)用及概念》作為第一章，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的第一章《緒論》。用機(jī)械行業(yè)中的典型例子――齒輪泵作為載體進(jìn)行切入，將軸、箱體、軸承、鍵、齒輪等零件直接擺在學(xué)生面前，從而提出它要在機(jī)器中正常運(yùn)行就必須和若干零件配合，就必須有一系列的公差與配合的要求。先講解零件的磨損到零件的維護(hù)、更換，然后介紹互換性的原理，提出幾何量誤差對互換性的影響，從而介紹尺寸誤差、形位誤差、表面粗糙度的概念。
（2）將《尺寸的公差與配合》、《形狀位置公差與檢測》、《表面粗糙度概念及檢測》中的基本內(nèi)容綜合成《基本幾何量精度》。重點(diǎn)介紹幾何量精度的基本術(shù)語及定義，尺寸公差標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)注，常用表格的使用，形位公差的標(biāo)注；并通過常用經(jīng)用的機(jī)械與綜合的例子的講解來培養(yǎng)學(xué)生的綜合思維能力和發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題的能力。
（3）將《技術(shù)測量基礎(chǔ)》、《極限量規(guī)》的內(nèi)容綜合成《測量技術(shù)基礎(chǔ)》。重點(diǎn)介紹量具、量儀的選擇與使用、極限量規(guī)的選擇與使用、介紹測量方法以及測量誤差的分類。
（4）將原有的《滾動軸承的公差與配合》、《圓錐的公差與配合及測量》、《螺紋的公差配合及測量》、《鍵和花鍵的公差配合及測量》、《圓柱齒輪傳動的公差及測量》綜合成《典型零件的公差測量與綜合應(yīng)用》。著重介紹這些零件的公差及測量知識，通過實(shí)例使學(xué)生能做到會查表、標(biāo)注、計算、測量；并通過減速箱的例子，通過教師的指導(dǎo)讓學(xué)生進(jìn)行綜合測量，要求學(xué)生能確定減速箱主要零件的配合與公差。既使教學(xué)內(nèi)容貼近生產(chǎn)實(shí)際，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，同時也使學(xué)生對課程能有完整的要領(lǐng)。
二、理論與實(shí)踐結(jié)合，教學(xué)方法實(shí)行多樣化
1.寓理論教學(xué)于實(shí)踐教學(xué)中，增加學(xué)習(xí)樂趣。
《公差配合與測量技術(shù)》課程中概念多、術(shù)語多、符號代號多、記憶多，學(xué)生學(xué)習(xí)本課程常會感覺枯燥無味，這就要精心組織教學(xué)內(nèi)容，盡可能將理論教學(xué)與實(shí)際結(jié)合起來，通過實(shí)例，邊觀察邊測量邊講解，給學(xué)生看、想、說、練的機(jī)會，一方面將抽象內(nèi)容具體化，提高了學(xué)生興趣，有利于理解掌握；另一方面也提高了學(xué)生的觀察思考的能力。
2.采用分組、分層、互動的學(xué)習(xí)方法。
學(xué)生來自不同的地方，先修課程的掌握程度也不同，另外本課程的實(shí)驗(yàn)也比較多。針對這些特點(diǎn)，在組織教學(xué)時，把學(xué)生有針對性地分成若干小組，這樣更容易采用師生互動教學(xué)，也利于學(xué)生的相互學(xué)習(xí)，在有利于教學(xué)活動開展的同時也能培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊精神，實(shí)現(xiàn)了教育目標(biāo)，促進(jìn)了學(xué)生的人格發(fā)展，在專業(yè)教育中融入了素質(zhì)教育。
3.充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段。
制作電子教案，利用CAI多媒體課件進(jìn)行教學(xué)。對于概念非常抽象的形位公差帶的形狀、位置、大小等概念，采用多種視聽的教學(xué)手段，使教學(xué)過程有聲有色，能極大地豐富并擴(kuò)展教學(xué)內(nèi)容，使教學(xué)內(nèi)容更加形象、直觀，使學(xué)生更易于掌握。
三、強(qiáng)化實(shí)訓(xùn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)際化
傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課程的開發(fā)、設(shè)置、實(shí)施、管理和評價等活動始終掌握在教師手中，學(xué)生的職責(zé)只是完成教師規(guī)定的學(xué)習(xí)內(nèi)容，而且，教師經(jīng)常是為做實(shí)驗(yàn)而實(shí)驗(yàn)，這種方式能使學(xué)生較快的學(xué)習(xí)到有關(guān)基礎(chǔ)知道，但不利學(xué)生主觀能動性的發(fā)揮，效果不佳，不利于學(xué)生個性的發(fā)展。在教學(xué)中，應(yīng)結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)、結(jié)合零件圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。比如，在測量內(nèi)、外徑的實(shí)驗(yàn)中，以往都是教師講授工具的原理與使用要點(diǎn)，學(xué)生進(jìn)行測量?，F(xiàn)在實(shí)驗(yàn)時結(jié)合實(shí)例(如減速器的孔軸)，給出代號￠60H7/g6，而不是直接給出最大、最小的極限尺寸。在實(shí)驗(yàn)時提出問題，能使學(xué)生回憶掌握不同的配合，更能檢查學(xué)生在查表、分析、計算、工具選用、測量等多方面的掌握情況。實(shí)驗(yàn)成績的評定根據(jù)：分析、處理問題及創(chuàng)新能力，動手能力，實(shí)驗(yàn)報告，學(xué)習(xí)態(tài)度四大方面，不同層次的學(xué)生都能有所收獲，也調(diào)動了學(xué)生的積極性。
在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)完成后，進(jìn)行綜合的實(shí)驗(yàn)，選用減速箱的裝配圖、箱體的零件圖，讓學(xué)生根據(jù)箱體件的工作情況自己確定箱體件的各尺寸公差、形位公差項(xiàng)目、公差值及表面粗糙度等內(nèi)容。在進(jìn)行的過程中通過討論，使學(xué)生將理論知識、公差標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)測量有機(jī)地結(jié)合起來，加深了對知識體系的整體認(rèn)識，提高了分析和解決問題的能力。
四、考核方式注重過程化
長期以來，《公差配合與測量技術(shù)》課的考試方式多采用閉卷筆試。以一份試卷定學(xué)生的優(yōu)劣。學(xué)生為了應(yīng)付考試，把主要精力放在了怎樣死記硬背課本和筆記內(nèi)容上，甚至形成了“不重實(shí)驗(yàn)，只知考試，考完就忘記”的怪圈。這樣不利于學(xué)生對知識的全面掌握，難于衡量學(xué)生的真正水平，體現(xiàn)不出學(xué)生對知識的運(yùn)用能力和實(shí)踐動手能力，還容易出現(xiàn)作弊等違紀(jì)現(xiàn)象，也不利于教師教學(xué)水平的提高，沒有充分發(fā)揮考試的導(dǎo)向和反饋?zhàn)饔??？己朔绞接泻軓?qiáng)的導(dǎo)向作用，針對這一問題，為達(dá)到職業(yè)教育的教養(yǎng)目標(biāo)，應(yīng)突出學(xué)生專業(yè)技能的考核，將考核分為三部分：
（1）平時表現(xiàn)：上課時的表現(xiàn)、作業(yè)、實(shí)驗(yàn)完成情況，團(tuán)隊協(xié)作等。
（2）期末考試：考核學(xué)生對基本知識的掌握程度及運(yùn)用基本知識分析問題、解決問題的能力。
（3）操作考核：將減器箱配合與公差的確定、測量作為考核內(nèi)容（設(shè)定難度的高低及不同層次要求的完成內(nèi)容），進(jìn)行分組測量，在規(guī)定時間內(nèi)得出測量結(jié)果，并確定主要零件的配合與公差，以測量結(jié)果與操作過程作為評價標(biāo)準(zhǔn)。
結(jié)束語
通過這些年的課程改革實(shí)踐，筆者的教學(xué)取得了滿意的效果。表現(xiàn)在：一方面，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生良好的學(xué)習(xí)方法及創(chuàng)新能力，取得了良好的教學(xué)效果；另一方面，培養(yǎng)了學(xué)生的協(xié)作精神，實(shí)現(xiàn)了課堂與實(shí)際的緊密結(jié)合，使學(xué)生具有了一定的將理論知識轉(zhuǎn)化為實(shí)際的能力。
參考文獻(xiàn)：
[1]賈健明.高職《公差》課課程改革的探索與實(shí)踐.
關(guān)鍵詞：創(chuàng)新型人才；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；教學(xué)改革
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）51-0107-02
當(dāng)前，我國在創(chuàng)新型應(yīng)用人才需求與人才培養(yǎng)模式之間存在嚴(yán)重脫節(jié)，表現(xiàn)為企業(yè)對高素質(zhì)創(chuàng)新型應(yīng)用人才的需求得不到滿足，與此同時，大量的高校畢業(yè)生就業(yè)困難。高校機(jī)械類專業(yè)教學(xué)的目標(biāo)是培養(yǎng)創(chuàng)新應(yīng)用型人才，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生的動手實(shí)踐能力方面具有理論教學(xué)所不可替代的重要作用，在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力方面也有很強(qiáng)的優(yōu)勢。
我校作為地方本科院校，其主要目的是培養(yǎng)機(jī)械加工行業(yè)一線所需要的高技術(shù)人才，這就要求學(xué)生具有很強(qiáng)的工程創(chuàng)新實(shí)踐能力。即，學(xué)生不但要具有很強(qiáng)的實(shí)踐操作能力，還要具有對機(jī)械工程行業(yè)前沿的實(shí)時把握的創(chuàng)新能力、應(yīng)用能力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為提高學(xué)生實(shí)踐能力的方式之一，對提高學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力和應(yīng)用動手能力有重要作用，有助于學(xué)生對課堂教學(xué)理論知識的理解和吸收。
一、機(jī)械專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀
就目前機(jī)械專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)而言，歸納起來，主要存在以下問題。
1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容單一。目前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)往往依附于理論教學(xué)，按不同的課程分類開設(shè)，各實(shí)驗(yàn)之間缺乏整體性及系統(tǒng)性，而且多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，設(shè)計性實(shí)驗(yàn)偏少，綜合性和創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn)幾乎沒有。例如，互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中，尺寸測量、錐度測量、幾何公差測量等幾乎是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。學(xué)生只需要按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的步驟進(jìn)行簡單操作，就可以得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果。對于這種驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，學(xué)生不需要動腦思考實(shí)驗(yàn)過程及原理，就能完成實(shí)驗(yàn)課程，使學(xué)生很難真正理解實(shí)驗(yàn)原理和與其相關(guān)的理論知識，從而使學(xué)生對相應(yīng)的理論知識沒能得到及時的加深、理解，無法從技能上得到較大提高。
2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式落后。多數(shù)實(shí)驗(yàn)是教師先操作演示，然后學(xué)生按照教師的演示方法再去操作。機(jī)械類的很多專業(yè)課實(shí)驗(yàn)學(xué)時是包括在課程總學(xué)時中的，這就會受到授課學(xué)時的限制，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中常常采用演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)，即以教師主講和操作為主，學(xué)生能真正動手操作的實(shí)驗(yàn)不多。這種教學(xué)方式產(chǎn)生的結(jié)果是，學(xué)生只能被動地接受相關(guān)實(shí)驗(yàn)知識，自己動手驗(yàn)證的很少，這對以提高創(chuàng)新實(shí)踐能力為目的的人才培養(yǎng)來說，演示實(shí)驗(yàn)無法真正起到促進(jìn)學(xué)生能力提升的作用。
3.實(shí)驗(yàn)教師隊伍力量薄弱。目前，很多學(xué)校的實(shí)驗(yàn)師資力量低，許多教師在理論知識上表現(xiàn)出較高的教學(xué)能力，但在實(shí)踐上沒有較多的操作技能，實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力相對較低。在實(shí)驗(yàn)課堂上，教師依舊以講課為主，給學(xué)生編制好詳細(xì)的操作步驟或者直接按照教材步驟進(jìn)行講課，很少能脫離教材而靈活地完成實(shí)驗(yàn)操作教學(xué)。
4.實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價方法具有片面性。實(shí)驗(yàn)教學(xué)對學(xué)生的評價往往根據(jù)實(shí)驗(yàn)報告和實(shí)驗(yàn)課程中學(xué)生的實(shí)際表現(xiàn)來確定。對學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課前的相關(guān)實(shí)驗(yàn)方案制訂等其他準(zhǔn)備工作、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的獨(dú)立分析以及其他反映學(xué)生獨(dú)立分析、解決問題的能力，無法給予評價。這就對學(xué)生的創(chuàng)新能力、動手能力和實(shí)驗(yàn)的主動性都無法考查。
二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的方法
針對以上實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題，有針對性地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革。
1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多樣化。將各門課程的實(shí)驗(yàn)劃分為必做實(shí)驗(yàn)和選做實(shí)驗(yàn)，并在實(shí)驗(yàn)教學(xué)計劃的安排上列出驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)所占比例，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)占總實(shí)驗(yàn)課時的20%―30%。對于設(shè)計性實(shí)驗(yàn)，只給學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)方案由學(xué)生自行設(shè)計。例如，機(jī)械設(shè)計實(shí)驗(yàn)中增加軸系搭建、機(jī)械運(yùn)動方案創(chuàng)意設(shè)計等設(shè)計性實(shí)驗(yàn)。對于本實(shí)驗(yàn)，教師只提出實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，要求學(xué)生在規(guī)定的時間內(nèi)根據(jù)所給實(shí)物完成機(jī)構(gòu)搭建，并且要求學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)報告的過程中，畫出機(jī)構(gòu)運(yùn)動圖、相關(guān)設(shè)計裝配圖等，加強(qiáng)對學(xué)生動手操作能力和創(chuàng)新能力的有效鍛煉。
此外，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的老舊實(shí)驗(yàn)機(jī)械設(shè)備，從機(jī)械工程實(shí)際出發(fā)，結(jié)合當(dāng)前企業(yè)現(xiàn)狀，設(shè)置設(shè)計性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)。并將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和工程實(shí)際相結(jié)合，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)意識。通過綜合性和設(shè)計性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。針對不同的設(shè)計性題目和要求，將學(xué)生分成小組，各組的學(xué)生自己完成設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案的制訂、實(shí)驗(yàn)的運(yùn)行和分析，直到最終完成實(shí)驗(yàn)。這個過程可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊意識，每個學(xué)生都可以獻(xiàn)言獻(xiàn)策，充分發(fā)揮獨(dú)立思考、解決問題的能力。
2.驗(yàn)教學(xué)方式多樣化。針對設(shè)計性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)可采用啟發(fā)式、討論式、互動式等教學(xué)方法，將學(xué)生被動接受知識的過程轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)知識的過程，在注重學(xué)生綜合設(shè)計能力的培養(yǎng)過程中引入計算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)。例如，在數(shù)控加工技術(shù)實(shí)驗(yàn)中引入計算機(jī)輔導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，在機(jī)床上進(jìn)行操作之前，先在計算機(jī)上引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生對具體的實(shí)驗(yàn)有一個感性認(rèn)識，然后再進(jìn)行實(shí)際操作實(shí)驗(yàn)。
3.實(shí)驗(yàn)考核方式過程化。教師在學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后評價實(shí)驗(yàn)結(jié)果時，參考的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該趨于過程化，如實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)程度、實(shí)驗(yàn)操作的熟練程度、具體完成實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量、實(shí)驗(yàn)報告的完成情況等。建立和完善多方面的實(shí)驗(yàn)評價標(biāo)準(zhǔn)，不僅有利于增強(qiáng)教學(xué)質(zhì)量，也會激發(fā)學(xué)生的探索求職欲，促進(jìn)其全面的發(fā)展。此外，對于大量規(guī)律化的實(shí)驗(yàn)評價，可探索采用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)評價學(xué)生實(shí)驗(yàn)，即通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行網(wǎng)上提交實(shí)驗(yàn)結(jié)果、評分，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率，并且公正客地觀評價學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。
4.建設(shè)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)室，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室的開放。由于學(xué)時數(shù)的限制，對于比較復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)，為了保證學(xué)生能順利完成各類設(shè)計和綜合類實(shí)驗(yàn)，學(xué)?？珊侠淼匕才艑?shí)驗(yàn)室的開放時間，加大實(shí)驗(yàn)室的開放程度，為學(xué)生的正常學(xué)習(xí)創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，增強(qiáng)他們的學(xué)習(xí)積極性、主動性。
5.強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)師資隊伍的建設(shè)。專業(yè)能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高、教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的師資隊伍，是保證機(jī)械實(shí)驗(yàn)教學(xué)的前提條件，因此要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊伍的建設(shè)。首先，設(shè)置合理的激勵機(jī)制，鼓勵在理論知識和實(shí)踐能力方面都強(qiáng)的優(yōu)秀教師積極從事實(shí)驗(yàn)教學(xué)，鼓勵教師去企業(yè)鍛煉，參加相關(guān)培訓(xùn)，研制創(chuàng)新性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，并能開發(fā)更多的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
6.借助各學(xué)科創(chuàng)新競賽平臺，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力。實(shí)踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，僅僅依靠課內(nèi)的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練是很不夠的。近4年來，我院利用工程訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)室，組織學(xué)生參加校內(nèi)工程應(yīng)用競賽、全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽、全國大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競賽、本田汽車節(jié)能大賽等多種競賽，并取得了優(yōu)異成績。學(xué)生在這一過程中受到了良好訓(xùn)練，實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力都得到顯著提高。
三、結(jié)論
實(shí)踐教學(xué)是機(jī)械工程類專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的一個重要組成部分，應(yīng)從改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式、實(shí)驗(yàn)考核方式、實(shí)驗(yàn)師資隊伍建設(shè)以及學(xué)生創(chuàng)新競賽等方面全面進(jìn)行，從而有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、創(chuàng)新思維和動手能力，更好地滿足經(jīng)濟(jì)建設(shè)事業(yè)和社會發(fā)展的需要。
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Research on the Reform of the Experiment Teaching of Mechanical Specialty Based on the Cultivation of Innovative Talents
QIANG Hua，LI Zheng-wang
（College of Electromechanical and Information Engineering，Chongqing College of Humanities，Science and Technology，Chongqing 401524，China）
論文關(guān)鍵詞：機(jī)械工程類專業(yè)；創(chuàng)新能力；課程體系
在科技迅速發(fā)展、綜合國力競爭十分激烈的當(dāng)今時代，培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力具有十分重要的意義，已愈來愈成為時代的要求。改革開放以來，機(jī)械工業(yè)取得了穩(wěn)定、快速的發(fā)展，同時對機(jī)械工程類專業(yè)教育提出嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。根據(jù)本院制定的創(chuàng)辦“優(yōu)勢突出、特色鮮明、水平較高，位居省內(nèi)外同類院校先進(jìn)行列的地方性、教學(xué)型、綜合性大學(xué)”的辦學(xué)定位和培養(yǎng)“素質(zhì)高、基礎(chǔ)好、知識廣、能力強(qiáng)、有個性、會創(chuàng)新的應(yīng)用型高級專門人才”的培養(yǎng)目標(biāo)。結(jié)合邵陽學(xué)院機(jī)械工程類人才培養(yǎng)的實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力作為邵陽學(xué)院大學(xué)生的重要培養(yǎng)目標(biāo)之一，針對機(jī)械工程類創(chuàng)新型人才的專業(yè)特點(diǎn)，邵陽學(xué)院機(jī)械工程類專業(yè)探索出一條科學(xué)、完善的機(jī)械工程類大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的路子。本文從創(chuàng)新型人才培養(yǎng)課程體系、實(shí)踐創(chuàng)新體系等方面構(gòu)建機(jī)械工程類大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式，使邵陽學(xué)院能培養(yǎng)出具備素質(zhì)高、能力強(qiáng)、會創(chuàng)新的應(yīng)用型高級機(jī)械工程專業(yè)人才。
一、機(jī)械工程類創(chuàng)新人才培養(yǎng)的意義
科學(xué)制訂創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系對培養(yǎng)什么類型的人才有很大的作用。過去機(jī)械工程類專業(yè)的課程體系過度注重基礎(chǔ)課和專業(yè)課，而忽視了學(xué)生興趣愛好、個性特長方面的課程。教學(xué)內(nèi)容則往往過分依賴教材，著重強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)知識、基礎(chǔ)理論傳授。對于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展前沿，教材往往相對滯后。對學(xué)生往往采取“填鴨”式的教學(xué)，學(xué)生注重死記硬背，拼命忙于應(yīng)付考試，培養(yǎng)出來的學(xué)生高分低能，缺少靈活性，缺少創(chuàng)新精神。所以，制訂創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系時，始終堅持學(xué)生全面發(fā)展的教育觀，堅持促進(jìn)學(xué)生思想道德、科學(xué)文化和身體心理等素質(zhì)的全面發(fā)展，注重知識、能力與素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。
二、構(gòu)建機(jī)械工程類專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)課程體系
創(chuàng)新型人才培養(yǎng)課程體系主要是由人文素養(yǎng)和科學(xué)態(tài)度相結(jié)合的通識教育平臺、多學(xué)科綜合交叉構(gòu)成寬厚的學(xué)科基礎(chǔ)教育平臺、精深的專業(yè)知識和淵博的文化修養(yǎng)并重的課程模塊所構(gòu)成。
通識教育課程平臺包括自然科學(xué)基礎(chǔ)知識、人文社科基礎(chǔ)知識、文體藝術(shù)修養(yǎng)知識、應(yīng)用科學(xué)技術(shù)知識與基本技能等有機(jī)結(jié)合，改變過去教學(xué)內(nèi)容偏窄、知識結(jié)構(gòu)單一的格局。主要課程有中國近代史綱要、形式與政策、品德與法律、體育、健康教育、大學(xué)英語、大學(xué)語文、高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、計算機(jī)基礎(chǔ)、演講與口才、技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)、企業(yè)管理等。主要培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)社會與進(jìn)入社會后發(fā)展需要的通識教育知識，培養(yǎng)學(xué)生對時代和社會發(fā)展規(guī)律的正確認(rèn)識，提高學(xué)生的道德情操，樹立正確的人生觀、價值觀和發(fā)展觀，培養(yǎng)學(xué)生的經(jīng)濟(jì)意識與政治意識，提高學(xué)生的科學(xué)文化素養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。
隨著現(xiàn)代工業(yè)化進(jìn)程的飛速發(fā)展，現(xiàn)代工程逐漸凸顯創(chuàng)造性、綜合性、社會性、復(fù)雜性等特征，未來工程師在“非工程”方面面臨的挑戰(zhàn)越來越大。工科大學(xué)生在業(yè)務(wù)素質(zhì)方面要加強(qiáng)與民族意識、工程意識、經(jīng)濟(jì)意識的融合，并處理好人與社會、人與自然、自身發(fā)展與社會協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)系。因而，必須進(jìn)行多學(xué)科綜合交叉學(xué)科基礎(chǔ)教育平臺，即涵蓋機(jī)、電、液知識、檢測技術(shù)、控制技術(shù)、制造技術(shù)與經(jīng)濟(jì)管理技術(shù)的寬厚的基礎(chǔ)課程體系。主要課程有機(jī)械制圖、理論力學(xué)、材料力學(xué)、金屬工藝學(xué)、計算機(jī)接口與應(yīng)用、機(jī)械制造工藝、電工電子技術(shù)、熱工原理、液壓與氣動技術(shù)、控制工程基礎(chǔ)、工程檢測技術(shù)、汽車工程學(xué)、企業(yè)管理等。旨在加強(qiáng)學(xué)科基礎(chǔ)教育，拓寬專業(yè)口徑，培養(yǎng)學(xué)生對未來工作的適應(yīng)性，增強(qiáng)自我發(fā)展的能力。
根據(jù)學(xué)生的興趣、專長、發(fā)展方向和社會需求，按專業(yè)大類招生，分專業(yè)方向培養(yǎng)?；诰畹膶I(yè)知識和淵博的文化修養(yǎng)并重的原則，對專業(yè)課程學(xué)時減少的同時，課程內(nèi)容進(jìn)行精煉，突出應(yīng)用廣、水平高、效果好的特點(diǎn)，對現(xiàn)代制造技術(shù)、機(jī)電一體化、熱能工程、模具設(shè)計制造、汽車與內(nèi)燃機(jī)、制冷與空調(diào)6個專業(yè)方向的專業(yè)課程模塊結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，在每個專業(yè)方向均設(shè)置特色課程和探索性課程，針對發(fā)展學(xué)生個性和增強(qiáng)學(xué)生就業(yè)競爭性開設(shè)部分選學(xué)課。
高素質(zhì)的機(jī)械工程類專業(yè)創(chuàng)新型人才不但要具備從事工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計制造、科技開發(fā)、應(yīng)用研究、運(yùn)行管理和經(jīng)營銷售等方面工作的創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才的能力，同時還要具備一定的管理協(xié)調(diào)能力。因而，構(gòu)建創(chuàng)新系列課程模塊要基于工程實(shí)際，注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計能力。結(jié)合機(jī)械工程學(xué)科發(fā)展前沿、創(chuàng)新理論與方法的學(xué)術(shù)前沿，著眼于整個機(jī)械系統(tǒng)，開設(shè)課程有機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計、產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新、現(xiàn)代設(shè)計方法、CAD技術(shù)、機(jī)電系統(tǒng)動態(tài)仿真、機(jī)械優(yōu)化設(shè)計、有限元分析、機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計、工業(yè)機(jī)器人等課程，涵蓋了創(chuàng)造學(xué)、創(chuàng)新設(shè)計的基本理論與方法。一方面為學(xué)生提供夯實(shí)的理論知識，另一方面用現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計理論與技術(shù)通過大量工程設(shè)計去實(shí)踐，為以后學(xué)生解決實(shí)際問題的能力奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。
三、構(gòu)建工程類專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)實(shí)踐創(chuàng)新體系
實(shí)踐環(huán)節(jié)是機(jī)械工程專業(yè)教學(xué)中的一個重要教學(xué)環(huán)節(jié)，在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力方面有著不可替代的作用。單靠理論教學(xué)是不能內(nèi)化成學(xué)生創(chuàng)新能力。在教學(xué)中要與生產(chǎn)相結(jié)合，將科研活動引入教學(xué)，加強(qiáng)工程實(shí)訓(xùn)和學(xué)生課外科技創(chuàng)新活動，使學(xué)生知識來源渠道多樣化，能力培養(yǎng)多元化。注重學(xué)生的競爭意識、創(chuàng)新意識、社會責(zé)任感和綜合實(shí)踐能力的培養(yǎng)；不斷完善以培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)、提高工程實(shí)踐能力、工程設(shè)計能力和創(chuàng)新精神為主要目標(biāo)的工程實(shí)踐教學(xué)新體系。
實(shí)踐基地已建立了一整套完善的實(shí)踐教學(xué)管理、崗位聘任及培訓(xùn)等制度。在此基礎(chǔ)上，順利實(shí)現(xiàn)了人事改革，通過競聘上崗，擁有實(shí)驗(yàn)專職技術(shù)人員9人，其中高級職稱3人，中級職稱5人，初級職稱1人；教學(xué)儀器設(shè)備852臺（套），總值達(dá)901.36萬元。按照工程模式進(jìn)行實(shí)踐基地的設(shè)計與規(guī)劃，重視學(xué)生的工程能力、應(yīng)用能力及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。按照省級示范建設(shè)實(shí)驗(yàn)室、省級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行規(guī)劃和設(shè)置。整個實(shí)踐基地分成三大塊：動力機(jī)械實(shí)訓(xùn)基地、基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)基地、動力機(jī)械創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)基地和專業(yè)實(shí)驗(yàn)場地。
動力機(jī)械實(shí)訓(xùn)基地包括金工實(shí)習(xí)基地和動力機(jī)械拆裝實(shí)訓(xùn)基地。機(jī)械實(shí)習(xí)工廠基地以數(shù)控設(shè)備為主，每年能承擔(dān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)達(dá)16000人次，除了承擔(dān)正常的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)外，還承擔(dān)數(shù)控操作的認(rèn)證培訓(xùn)工作，學(xué)生在數(shù)控課程、數(shù)控實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上通過考試可獲得資質(zhì)證書，有利于培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力及就業(yè)競爭力；動力機(jī)械拆裝實(shí)訓(xùn)基地包括機(jī)械產(chǎn)品拆裝、機(jī)電產(chǎn)品拆裝、模具拆裝、制冷設(shè)備拆裝、內(nèi)燃機(jī)拆裝以及拆裝準(zhǔn)備間，每年可承擔(dān)拆裝實(shí)訓(xùn)教學(xué)任務(wù)達(dá)2000多人次。
動力機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)基地包括工程力學(xué)模塊（理論力學(xué)、材料力學(xué)）、金屬材料及熱處理模塊（互換性及測量技術(shù)、金屬材料熱處理）、傳動與控制工程模塊（控制工程基礎(chǔ)、微機(jī)原理與接口技術(shù)、液壓與氣壓傳動、機(jī)電傳動控制、PLC等）和熱工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?zāi)K（工程熱力學(xué)、傳熱學(xué)、流體力學(xué)、工程測試技術(shù)、能源與環(huán)境）。每年可承擔(dān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)達(dá)32000人次。并對實(shí)踐內(nèi)容進(jìn)行重組，實(shí)踐手段和內(nèi)容體現(xiàn)了先進(jìn)性、綜合性及設(shè)計性。
動力機(jī)械創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)基地包括機(jī)械創(chuàng)新模塊（機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計）、機(jī)械工程軟件實(shí)訓(xùn)模塊（AutoCAD、Pro-E、UG、Cimetron等）、虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)K。以前實(shí)驗(yàn)要求給學(xué)生提供詳細(xì)的指導(dǎo)書，讓學(xué)生機(jī)械地去驗(yàn)證。這樣，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)極大地束縛了學(xué)生的手腳，使學(xué)生的思路打不開，也造成一部分學(xué)生的依賴思想。針對這種情況，我們提供了各種虛擬傳動零件、機(jī)構(gòu)及各種仿真軟件，為學(xué)生自行設(shè)計和組合創(chuàng)新機(jī)構(gòu)提供了良好的條件，不向?qū)W生具體提出要求，只提出需實(shí)現(xiàn)的功能，學(xué)生通過各種虛擬實(shí)驗(yàn)機(jī)構(gòu)驗(yàn)證創(chuàng)新實(shí)踐成果，并通過機(jī)械工具制作出產(chǎn)品模型。整個實(shí)訓(xùn)過程學(xué)生獨(dú)立做出，自己編寫和總結(jié)實(shí)驗(yàn)報告。這種實(shí)驗(yàn)方式以設(shè)計為主線，注重創(chuàng)新設(shè)計能力培養(yǎng)，提高學(xué)生方案設(shè)計創(chuàng)新能力和綜合應(yīng)用知識解決實(shí)際問題的能力。
專業(yè)實(shí)驗(yàn)場地包括機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)?zāi)K、熱能工程實(shí)驗(yàn)?zāi)K、車輛工程實(shí)驗(yàn)?zāi)K、材料成型實(shí)驗(yàn)?zāi)K，承擔(dān)了三個機(jī)械工程類專業(yè)、六個培養(yǎng)方向的專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)，每年可承擔(dān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)達(dá)11000人次。
關(guān)鍵詞 地鐵車輛，設(shè)計審評，電磁適應(yīng)性
目前國內(nèi)A 型地鐵車輛均由國外車輛制造商設(shè)計并制造，技術(shù)上總體來說是成熟、可靠的，然而在投入運(yùn)行后都發(fā)現(xiàn)了很多問題。其主要原因是: 車輛制造商對地鐵運(yùn)營的經(jīng)驗(yàn)不足，對用戶的系統(tǒng)配套設(shè)備也不完全了解;車輛制造商出于自身利益會較多地考慮制造成本和項(xiàng)目執(zhí)行的便利;制造商的水平也是通過一個個項(xiàng)目的實(shí)踐逐步提高的。作為用戶，不能過多地依賴車輛制造商，而應(yīng)在車輛的設(shè)計過程中就從運(yùn)營和維修角度嚴(yán)格審查車輛制造商提供的圖紙和文件，以減少給日后的運(yùn)營維護(hù)帶來的不便。本文作者參加了南京地鐵與ALSTOM 的設(shè)計聯(lián)絡(luò)與審查?，F(xiàn)將審查要點(diǎn)與體會整理出來，供國內(nèi)地鐵同行在車輛設(shè)計中參考。
1 車輛在運(yùn)輸過程中的問題
1. 1 運(yùn)輸過程中的制動要求
地鐵車輛通過國內(nèi)鐵道線路運(yùn)輸時，為保證車輛運(yùn)輸過程的安全性，鐵路運(yùn)輸部門對車輛空氣制動有要求(即對守車的制動力有規(guī)定要求) 。在設(shè)計中，應(yīng)考慮地鐵列車制動風(fēng)管在鐵路運(yùn)輸中與鐵路車輛風(fēng)管的連通問題。地鐵車輛可以參與、也可以不參與鐵道車輛的制動。由于地鐵車輛的制動系統(tǒng)和鐵道車輛不同，牽引機(jī)車不易控制，所以通常采用不參與的方式，在地鐵車輛的每輛車上增設(shè)一個截斷塞門。上海軌道交通3 號線(明珠線一期) 車輛由于在設(shè)計中沒有考慮這一問題，在鐵路運(yùn)輸中出現(xiàn)麻煩。經(jīng)過協(xié)商后，采用140 m 的軟管跨過6 節(jié)地鐵車輛來連接干線列車的前后車輛，以保證與守車制動管相連，滿足整列車的制動性能。南京地鐵在與ALSTOM 設(shè)計聯(lián)絡(luò)時提出了這一問題。經(jīng)過協(xié)商，每輛車在主風(fēng)管與空氣制動設(shè)備之間增設(shè)了一個截斷塞門，以滿足運(yùn)輸過程中的制動要求。
1. 2 車輛在隧道內(nèi)的救援方式
由于隧道內(nèi)的空間比較狹小，車輛在脫軌后復(fù)位相對比較困難，應(yīng)考慮在車輛的1、2 位端部牽引梁處設(shè)計車輛脫軌復(fù)位頂車裝置。為方便在隧道外的車輛復(fù)位，在轉(zhuǎn)向架的兩側(cè)邊梁處也應(yīng)考慮復(fù)位頂車裝置。
1. 3 車輛在隧道內(nèi)的制動手動緩解
南京地鐵的隧道內(nèi)沒有維修通道，維修人員不能到車下進(jìn)行操作，當(dāng)列車由于制動故障停車后需要手動緩解時只能在車上操作。ALSTOM 最初的設(shè)計將制動緩解閥的操作手柄設(shè)置在轉(zhuǎn)向架上。南京地鐵在設(shè)計聯(lián)絡(luò)時堅決要求ALSTOM 將制動緩解閥的操作手柄設(shè)置在車內(nèi)。ALSTOM 最后同意修改設(shè)計，將操作手柄設(shè)置在二位端B 側(cè)電氣柜上，如圖1 所示。
2 電磁兼容性要求
電磁兼容性要求的范圍涉及車載設(shè)備、信號設(shè)備、通信設(shè)備、供電設(shè)備、附近設(shè)備、鄰區(qū)外部設(shè)備及乘客的物品和器具等。所有的車載設(shè)備應(yīng)能在地鐵線路的電磁環(huán)境中可靠工作，功能和性能不受影響， 并且不影響地鐵線路的其他設(shè)備系統(tǒng)。
圖1 南京地鐵車輛制動緩解閥
電磁干擾因素有輻射干擾、感應(yīng)干擾、傳導(dǎo)干擾、靜電釋放等4 種。供貨商應(yīng)該在設(shè)計開始時提交一份至少要包括下列內(nèi)容的EMC(電磁適應(yīng)性) 計劃: EMC 組織機(jī)構(gòu)、人員和資質(zhì);在整個合同期間擬采取的總體方法和步驟、進(jìn)度計劃;對EMC 要采取的詳細(xì)方法和步驟; 說明設(shè)計中應(yīng)考慮的射頻干擾和敏感性設(shè)備; 說明對電磁干擾敏感的系統(tǒng)之間的接口和達(dá)到EMC 的方法。在設(shè)計階段，車輛制造商應(yīng)該提交一份EMC 設(shè)計審核文件。該文件要說明如何滿足輻射電磁干擾、磁場、感應(yīng)式干擾、傳導(dǎo)干擾、信號兼容性、通信兼容性等要求。為確保和表明EMC 符合標(biāo)準(zhǔn)，要求車輛制造商編制一份綜合測試計劃。測試按照車輛級和設(shè)備級進(jìn)行。測試后應(yīng)提供實(shí)驗(yàn)報告，并將所有測試結(jié)果、計算、理論分析和設(shè)計研究組合到一份文件，表明EMC 全面符合標(biāo)準(zhǔn)，并將該文件呈交用戶。
3 車輛設(shè)備的要求
3. 1 蓄電池箱的設(shè)計及安裝位置
蓄電池的檢查周期正常情況下為3 個月。蓄電池組為80 單元左右。由于檢查是逐個單元進(jìn)行的，箱體的設(shè)計應(yīng)考慮便于檢查和加液。ALSTOM 原來提供給南京地鐵的方案是固定式的，檢修時需在平交道上進(jìn)行，在可升降的專用小推車的協(xié)助下將整個箱體卸下來。整個過程費(fèi)時又費(fèi)力。后來經(jīng)過協(xié)商和談判將蓄電池箱設(shè)計成帶滾動支架的可抽拉式，不需工具就能拉出。
3. 2 電氣設(shè)備箱/ 電氣柜的設(shè)計
設(shè)備箱的設(shè)計應(yīng)該考慮檢修的方便性、可測試性、可互換性，同時還應(yīng)該考慮拆卸的時間和所需的專用工具。AL STOM 提供給南京地鐵牽引設(shè)備箱和輔助逆變器箱的方案中采用了螺栓固定方法，打開箱門約需5 min 。雖然從安全的角度這樣可保證維修人員不受電擊的傷害，但增加了維修人員的工作強(qiáng)度。另外，AL STOM 在設(shè)備箱/ 電氣柜布置設(shè)計中對零部件的檢查、測試和更換的方便性考慮不夠充分，增加了檢修的難度。如客室內(nèi)Ⅱ 位端右側(cè)電氣柜的下部由于安裝了滅火器，難以接近進(jìn)行檢修和更換下部的電氣零部件; 左側(cè)電氣柜的下部由于檢查門比較小，難以接近進(jìn)行檢修和更換安裝在側(cè)墻上的零部件; 司機(jī)室電氣柜內(nèi)的部分電氣元器件的布置接近地板面，維修人員需匍匐在地進(jìn)行檢修和更換。南京地鐵在設(shè)計聯(lián)絡(luò)和審查中提出了這些問題。由于這些設(shè)計涉及AL S TOM 的已定型部件產(chǎn)品和客室/ 司機(jī)室布置，若要修改，對交貨期會有影響。經(jīng)過協(xié)商，南京地鐵沒有堅持要求修改。
3. 3 電氣絕緣( 車頂絕緣距離)
車輛頂部與接觸網(wǎng)之間的電氣絕緣距離必須滿足GB 50157 -92 《地下鐵道設(shè)計規(guī)范》第8. 3. 14 條(當(dāng)時GB 50157 -2003 尚未頒布) 或IEC 913 -1988 《電力牽引架空線》第2. 1. 6 條。即對于接觸網(wǎng)標(biāo)稱電壓為1 500 DC 的地鐵車輛，車體與線路帶電部分(接觸網(wǎng)) 之間的最小間隙在靜態(tài)狀態(tài)下不小于150 mm ， 在動態(tài)狀態(tài)下不小于100 mm 。ALSTOM 在投標(biāo)階段的設(shè)計方案中車頂(帶受電弓和空調(diào)單元) 與接觸網(wǎng)之間的間隙在靜態(tài)狀態(tài)下為93 mm 、在動態(tài)狀態(tài)下為60 mm 。雖然ALSTOM 說明該設(shè)計符合法國標(biāo)準(zhǔn)NF F60 -101 《鐵路車輛絕緣配合2裝置和設(shè)備上空氣絕緣距離和爬電路徑》，但南京地鐵堅持要求修改設(shè)計以滿足IEC 913 -1988 的規(guī)定。為此， AL2 STOM 通過降低空調(diào)的高度滿足了這一要求。
轉(zhuǎn)貼于 3. 4 蓄電池熔斷器的位置
為了防止蓄電池熔斷器的更換帶電操作，蓄電池的隔離開關(guān)應(yīng)該設(shè)置在蓄電池與熔斷器的中間，以使兩者隔離。ALSTOM 的設(shè)計沒有考慮到這一細(xì)節(jié)， 將隔離開關(guān)設(shè)置在熔斷器和蓄電池的外側(cè)，如圖2 所示。這樣的設(shè)置將導(dǎo)致熔斷器的更換帶電操作。
圖2 原AL STOM 設(shè)計車輛隔離開關(guān)位置圖
3. 5 電子控制單元的維修接口
控制單元是列車的神經(jīng)元，一旦出現(xiàn)故障通常會影響列車的正常運(yùn)行。為了能夠快速下載部件的故障信息進(jìn)行故障分析和處理，最好在車上設(shè)置牽引、輔助、制動等電子控制單元的維修接口。而AL2 STOM 為南京地鐵設(shè)計的車輛上這些電子控制部件及其維修接口只設(shè)置在車體下面。當(dāng)列車因故障停在隧道內(nèi)時，無法到車下讀取數(shù)據(jù)，因?yàn)樗淼纼?nèi)沒有維修通道。當(dāng)然，大多數(shù)故障處理與數(shù)據(jù)下載的工作按運(yùn)營規(guī)則是不會安排在運(yùn)營線路上進(jìn)行的。
3. 6 司機(jī)顯示器
司機(jī)顯示器(DDU) 在列車運(yùn)行中的主要功能是給司機(jī)顯示列車的基本運(yùn)行數(shù)據(jù)、故障和評估，以及列車狀態(tài)信息，司機(jī)也能通過鍵盤或觸摸屏發(fā)送控制指令。如何最大限度利用顯示器為運(yùn)行服務(wù)， 需要充分調(diào)研列車司機(jī)的需求，了解各系統(tǒng)在各種故障情況下DDU 應(yīng)該有何提示和報警信息。
3. 7 事件記錄儀
為了方便故障分析和調(diào)查不正常事件產(chǎn)生的原因，列車上通常設(shè)有事件記錄儀。不正常事件的發(fā)生通常是突發(fā)性的，有可能是列車故障引起的，也可能是人為因素，另外也可能是列車故障后司機(jī)的不當(dāng)措施引起的。事件記錄儀的功能要達(dá)到記錄列車各系統(tǒng)設(shè)備的狀態(tài)和司機(jī)的操作(即按鈕和開關(guān)的狀態(tài)) 。事件記錄儀的設(shè)置可謂“ 養(yǎng)兵千日，用兵一時”。為了有效記錄列車各系統(tǒng)設(shè)備的狀態(tài)和司機(jī)的操作，并最終幫助事件調(diào)查人員提供有價值的數(shù)據(jù)，最好采用實(shí)時記錄數(shù)據(jù)的方式，將列車一天的狀態(tài)信息記錄下來。若結(jié)束一天的運(yùn)營后不需要下載這些信息，則第二天這些信息將被更新。南京地鐵在合同談判階段對事件記錄儀沒有詳細(xì)的要求。在項(xiàng)目執(zhí)行階段，AL STOM 提供的方案是采用事件觸發(fā)進(jìn)行記錄的方式，僅有三個觸發(fā)條件: ① 司機(jī)按下緊急制動按鈕或A TC 實(shí)施緊急制動; ② 緊急制動接觸器電路狀態(tài)從有電轉(zhuǎn)變至無電; ③ 電路維護(hù)測試電路狀態(tài)轉(zhuǎn)變。在設(shè)計聯(lián)絡(luò)階段，經(jīng)過協(xié)商，又增加了9 個觸發(fā)條件。雖然考慮的范圍擴(kuò)大了，但由于存儲器的容量限制，事件記錄的數(shù)量有限，當(dāng)列車在某天觸發(fā)事件記錄儀進(jìn)行記錄的故障出現(xiàn)的次數(shù)較多時，事件記錄儀的記錄可能會溢出。
4 與其它系統(tǒng)的接口
4. 1 車輛與信號系統(tǒng)的接口
車輛與其它系統(tǒng)之間的接口要考慮功能接口和物理接口兩個方面。其中車輛與信號系統(tǒng)的A TC 之間的功能接口比較復(fù)雜，主要有數(shù)字信息交換接口類型及協(xié)議、列車制動動態(tài)參數(shù)與A TC 控制列車停車精度之間的配合、列車制動沖擊極限的控制權(quán)、駕駛模式的轉(zhuǎn)換、零速信號的來源、無人自動折返功能的實(shí)現(xiàn)、兩個系統(tǒng)的牽引/ 制動力矩電流環(huán)的一致，等等。為了在項(xiàng)目執(zhí)行階段避免因解決接口問題而增加費(fèi)用，應(yīng)該在后招標(biāo)、后確定的合同確定之前將接口問題談好，形成詳細(xì)的接口技術(shù)規(guī)格。因?yàn)椴煌墓┴浬逃胁煌脑O(shè)計理念和不同的配套產(chǎn)品，當(dāng)出現(xiàn)矛盾時，為了維護(hù)自身的利益，都不愿修改設(shè)計和產(chǎn)品。如果沒有合同條款的約定，勢必在推諉中延誤項(xiàng)目的執(zhí)行。
4. 2 車輛與無線通信的接口
車輛與無線通信之間的接口需要確定控制中心(OCC) 對客室廣播的優(yōu)先權(quán)問題。即OCC 對客室的廣播是自動的，還是由司機(jī)控制。如果用戶希望通過車輛與無線通信之間的數(shù)字接口將車輛的故障數(shù)據(jù)實(shí)時傳輸?shù)絆CC 和車輛基地，以縮短車輛的維修時間，提高車輛的利用率，一定要在地鐵項(xiàng)目總體規(guī)劃中確定并在車輛合同中明確這一功能需求，并確定兩個系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)接口及協(xié)議。若有此功能接口，可利用該數(shù)據(jù)接口在OCC 將服務(wù)信息和廣告信息即時傳輸?shù)杰囕v內(nèi)的旅客信息顯示屏上。
4. 3 車輛與供電系統(tǒng)的接口
車輛與供電系統(tǒng)之間的接口需要考慮遠(yuǎn)期高峰小時變電所的容量、受電弓與接觸網(wǎng)的匹配、電磁兼容等問題。每個問題都需要兩個供貨商認(rèn)真、細(xì)致地配合。如受電弓和接觸網(wǎng)之間的匹配不僅要考慮受電弓的尺寸、材料、受流能力，還需要校核列車在靜止時受電弓的最大受流能力是否足夠。最大受流能力除與受電弓碳條的數(shù)量、尺寸、單位受流能力有關(guān)外，還與接觸網(wǎng)的數(shù)量(單線、還是雙線) 有關(guān)。即要考慮是單線受流還是雙線受流。這一問題容易被忽略。
4. 4 車輛與土建的接口
車輛與土建之間的接口需要考慮限界，輪軌匹配(如車輪踏面外形與鋼軌外形匹配、車輪與鋼軌的硬度匹配、軌底坡)，線路曲線，線路最大坡度，等等。
4. 5 其它
除了以上問題，還應(yīng)該注意一些細(xì)節(jié)問題。如: 司機(jī)室側(cè)門鎖和司機(jī)室隔門緊急解鎖機(jī)構(gòu)是否利于操作;內(nèi)部玻璃窗的四周是否全部進(jìn)行了密封;客室側(cè)門機(jī)構(gòu)蓋板開啟是否方便;元器件的編碼是否便于維修人員判斷故障范圍等問題。地鐵車輛設(shè)計的好壞影響到地鐵今后的運(yùn)行安全、運(yùn)營與維修的成本，所以一定要把好設(shè)計關(guān)，科學(xué)論證、仔細(xì)審查，力求實(shí)現(xiàn)地鐵車輛的安全性高、可靠性高、可利用性高和低成本的“三高一低”目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)