互換性及測量技術(shù)-智能制造-課程教學大綱

《互換性及測量技術(shù)》本科課程教學大綱一、課程基本信息課程名稱（中文）互換性及測量技術(shù)（英文）ExchangeabilityandMeasurementTechnology課程代碼2080044課程學分2課程學時32理論學時28實踐學時4開課學院機電學院適用專業(yè)與年級智能制造，二年級課程類別與性質(zhì)專業(yè)選修課考核方式考查選用教材《互換性及測量技術(shù)基礎(chǔ)》王長春，ISBN978-7-111-59457-4，機械工業(yè)出版社，第1版是否為馬工程教材否先修課程機械制圖2080066（3）、工程訓(xùn)練2089166（2）課程簡介《互換性及測量技術(shù)》是機械類專業(yè)的一門實踐性很強的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課。通過對本課程的學習，可以使學生獲得互換性、標準化、測量技術(shù)的基本知識，為從事機電產(chǎn)品的設(shè)計、制造、維修、調(diào)試、產(chǎn)品開發(fā)與管理工作打下堅實的基礎(chǔ)。本課程的主要任務(wù)是使學生獲得機械零件的幾何精度及其相互配合的基礎(chǔ)知識和幾何參數(shù)檢測的基本技術(shù)，是從事機械專業(yè)技術(shù)人才必須具備的基礎(chǔ)知識與基本能力。其課程的知識結(jié)構(gòu)和目標使學生初步掌握互換性生產(chǎn)的原則與選用，掌握有關(guān)公差與配合的基本概念及技術(shù)測量的基本知識與技能，基本掌握幾何量精度設(shè)計的基本原理和方法，為今后進一步應(yīng)用公差標準及掌握測試技術(shù)打下基礎(chǔ)。本課程所講授的幾何量精度設(shè)計、公差與配合、誤差檢測等方面的內(nèi)容與機械設(shè)計、機械制造、質(zhì)量控制等方面密切相關(guān)，是聯(lián)系機械制圖、機械設(shè)計、機械制造基礎(chǔ)、機械制造工藝學、機械制造裝備設(shè)計、現(xiàn)代設(shè)計方法等專業(yè)課程的紐帶。選課建議與學習要求《互換性及測量技術(shù)》是面向機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)本科二年級的一門專業(yè)課程模塊選修課，要求學生具有機械制圖的基礎(chǔ)知識，能識別軸系列、盤系列、叉系列和箱體系列等零部件的裝配圖和零件圖。二、課程目標與畢業(yè)要求（一）課程目標類型序號內(nèi)容知識目標1能識別和判斷復(fù)雜互換性工程問題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和參數(shù)技能目標2能夠基于互換性理論，根據(jù)對象特征，選擇研究路線，設(shè)計可行的互換性實驗方案3能選用或搭建實驗裝置，采取合適的現(xiàn)代工具，并識別出其局限性素養(yǎng)目標(含課程思政目標)4培養(yǎng)機械工程師科學嚴謹、求真務(wù)實的職業(yè)道德和規(guī)范（二）課程支撐的畢業(yè)要求2問題分析：能夠應(yīng)用數(shù)學、自然科學和工程科學的基本原理，識別、表達、并通過文獻研究分析機械產(chǎn)品設(shè)計、制造和運行控制等有關(guān)的機械領(lǐng)域復(fù)雜工程問題，以獲得有效結(jié)論。2-1能運用相關(guān)科學原理，識別和判斷機械領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)；4研究：能夠基于科學原理并采用科學方法對機械產(chǎn)品設(shè)計、制造和運行控制等有關(guān)的機械領(lǐng)域復(fù)雜工程問題進行研究，包括設(shè)計實驗、分析與解釋數(shù)據(jù)、并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論。4-2能夠根據(jù)對象特征，選擇研究路線，設(shè)計實驗方案。5使用現(xiàn)代工具：能夠針對機械領(lǐng)域復(fù)雜工程問題，開發(fā)、選擇或使用恰當?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工具和信息技術(shù)工具，實現(xiàn)對復(fù)雜機械工程問題的預(yù)測與模擬，并能夠理解其局限性。5-3能夠針對具體的對象，開發(fā)或選用滿足特定需求的現(xiàn)代工具，模擬和預(yù)測專業(yè)問題，并能夠分析其局限性。8職業(yè)規(guī)范：具有社會主義核心價值觀、誠實勞動意識，具有人文社會科學素養(yǎng)、社會責任感，能夠在工程實踐中理解并遵守工程職業(yè)道德和規(guī)范，履行責任。8-2理解誠實公正、誠信守則的工程職業(yè)道德和規(guī)范，并能在工程實踐中自覺遵守。（三）畢業(yè)要求與課程目標的關(guān)系畢業(yè)要求指標點支撐度課程目標對指標點的貢獻度2問題分析2-1H1能識別和判斷復(fù)雜互換性工程問題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和參數(shù)100%4研究4-2H2能夠基于互換性理論，根據(jù)對象特征，選擇研究路線，設(shè)計可行的互換性實驗方案100%5使用現(xiàn)代工具5-3M3能選用或搭建實驗裝置，采取合適的現(xiàn)代工具，并識別出其局限性100%8職業(yè)規(guī)范8-2H4培養(yǎng)機械工程師科學嚴謹、求真務(wù)實的職業(yè)道德和規(guī)范100%三、課程內(nèi)容與教學設(shè)計（一）各教學單元預(yù)期學習成果與教學內(nèi)容第一單元互換性及標準化第一章概述（一）課程內(nèi)容知道互換性概念、特征、分類、優(yōu)越性及基本原理，理解標準化的意義及基本原理，明確互換性與標準化的關(guān)系，理解優(yōu)先數(shù)與優(yōu)先數(shù)系的基本內(nèi)容、特點和與標準化的關(guān)系。（二）教學要求能夠使用互換性知識和原理去對零部件進行有效設(shè)計，能夠?qū)藴驶瘧?yīng)用于零部件的設(shè)計，，能夠?qū)?yōu)先數(shù)與優(yōu)先數(shù)系應(yīng)用于零部件的設(shè)計。（三）重點與難點互換性的實際案例分析,如何舉一反三說透標準化及標準化的應(yīng)用。第二單元尺寸公差及配合第二章光滑圓柱體結(jié)合的極限與配合課程內(nèi)容（1）理解零件幾何參數(shù)誤差與公差的分類，加工誤差分布特點與性質(zhì)；（2）理解尺寸公差有關(guān)術(shù)語定義，尺寸誤差對互換性的影響；（3）掌握選用尺寸公差等級及其數(shù)值的原則和方法；（4）掌握尺寸公差的標注規(guī)則和標注方法。（二）教學要求（1）能夠運用數(shù)學、物理和制圖有關(guān)知識表達零部件的互換性工程問題；（2）會正確選用零部件的互換性計算公式，并正確求解；（3）能夠熟用標準公差、軸基本偏差和孔基本偏差三類國家標準進行零件設(shè)計計算；（4）會對零部的尺寸精度件進行配合設(shè)計和計算。（三）重點與難點（1）互換性尺寸公差與尺寸配合的實際案例分析（2）互換性尺寸公差與尺寸配合的標注（3）互換性最大和最小原則的使用依據(jù)第三單元形狀和位置公差與檢測第四章幾何公差與檢測（一）課程內(nèi)容（1）理解各種形狀公差與位置公差的特征及應(yīng)用；（2）理解形狀公差和位置公差與尺寸公差兩者之間的關(guān)系；（3）掌握形狀、定向、定位、跳動等形位公差的應(yīng)用；（4）掌握“公差原則”、形位公差項目、公差值的選用；（5）掌握形狀公差和位置公差的標注方法和誤差評定準則。（二）教學要求（1）會在工程圖紙上標注形位公差的符號和數(shù)值；（2）會讀懂工程圖紙上的形位公差標注和含義；（3）會正確選用零部件的互換性形位公差計算公式，并正確求解；（4）會計算各類較復(fù)雜的形位公差公差原則計算。。（三）重點與難點（1）互換性形狀和位置公差的實際案例分析（2）互換性形狀和位置公差的標注（3）互換性形狀和位置公差的在設(shè)計具體零部件的設(shè)計依據(jù)。第四單元表面粗糙度第五章表面粗糙度與檢測（一）課程內(nèi)容（1）理解表面粗糙度的基本術(shù)語及定義；（2）掌握表面粗糙度輪廓的評定參數(shù)、表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求；（3）掌握表面粗糙度在圖樣上的標注規(guī)則和標注方法。（二）教學要求（1）會在工程圖紙上標注表面粗糙度的符號和數(shù)值；（2）會正確使用什么加工設(shè)備，保證零件的表面粗糙度；（3）會正確選用零部件的表面粗糙度計算公式，并正確求解；（4）會計算各類較復(fù)雜的表面粗糙度原則計算。（三）重點與難點（1）互換性表面粗糙度的實際案例分析；（2）互換性表面粗糙度的標注；（3）互換性表面粗糙度的在設(shè)計具體零部件的設(shè)計依據(jù)。第五單元螺紋及圓柱齒輪結(jié)合件的互換性第八章典型零件的精度設(shè)計（一）課程內(nèi)容（1）掌握螺紋中徑合格性的判斷原則；（2）知道螺紋的基本偏差；（3）理解螺紋公差帶組合及選用原則；（4）運用螺紋的標注。（二）教學要求（1）會判斷普通螺紋的基本牙型及幾何參數(shù)；（2）會在工程圖紙上標注螺紋。（三）重點與難點普通螺紋的基本牙型及幾何參數(shù)；作用中徑的概念；螺紋的基本偏差；螺紋的標注。。第九章漸開線圓柱齒輪精度的評定與設(shè)計（一）課程內(nèi)容（1）知道齒輪的傳動要求及齒輪加工誤差的來源及特點；（2）掌握齒輪側(cè)隙的精度指標及檢測；評定齒輪精度時可采用的指標及檢測；（3）掌握齒輪精度指標的公差的精度等級、了解計算公式；（4）掌握齒輪精度等級的選擇，了解齒輪副的誤差與公差。（二）教學要求（1）會判斷齒輪的傳動要求及齒輪加工誤差的來源及特點，并運用合適的齒輪的精度指標、側(cè)隙指標及檢查、對齒輪進行評定；（2）掌握齒輪精度指標的公差的精度等級，通過相應(yīng)計算公式確定齒輪精度等級的選擇。（三）重點與難點（1）齒輪側(cè)隙的精度指標及檢測，評定齒輪精度時可采用的指標及檢測；（2）齒輪精度指標的公差精度等級；（3）齒輪精度等級的選擇。（二）教學單元對課程目標的支撐關(guān)系課程目標教學單元1234第一單元互換性及標準化√√√第二單元尺寸公差及配合√√√√第三單元形狀和位置公差與檢測√√√√第四單元表面粗糙度√√√第五單元螺紋及圓柱齒輪結(jié)合件的互換性√√√（三）課程教學方法與學時分配教學單元教與學方式考核方式學時分配理論實踐小計第一單元互換性及標準化導(dǎo)入問題和啟發(fā)式課堂授課教學:設(shè)置一個與課程主題緊密相關(guān)的問題，以此來吸引學生的注意力，激發(fā)他們的求知欲，促使他們帶著問題進入課堂學習專業(yè)知識、專業(yè)技能考核采用：（1）課堂隨機提問和回答問題環(huán)節(jié)，確認每位同學對知識的掌握程度；（2）面對面的答辯過程，通過具體問題解決的闡述來判斷學生實際解決問題的能力；22第二單元尺寸公差及配合導(dǎo)入問題和案例分析耦合課堂授課教學方式:通過設(shè)置相關(guān)的問題，啟發(fā)學生思考，同時以具體的案例進行分析，并最終找到答案專業(yè)知識、專業(yè)技能考核采用：（1）課堂隨機提問和回答問題環(huán)節(jié)，確認每位同學對知識的掌握程度；（2）面對面的答辯過程，通過具體問題解決的闡述來判斷學生實際解決問題的能力；（3）測驗及作業(yè)。1010第三單元形狀和位置公差與檢測導(dǎo)入問題和案例分析耦合課堂授課教學方式:通過設(shè)置相關(guān)的問題，啟發(fā)學生思考，同時以具體的案例進行分析，并最終找到答案專業(yè)知識、專業(yè)技能考核采用：（1）課堂隨機提問和回答問題環(huán)節(jié)，確認每位同學對知識的掌握程度；（2）面對面的答辯過程，通過具體問題解決的闡述來判斷學生實際解決問題的能力；（3）測驗及作業(yè)。88第四單元表面粗糙度案例式教學：教學過程中結(jié)合實際案例，采用啟發(fā)式問答、小組討論、案例分析、課堂演示等多種教學方式，使學生在學習過程中積極參與，形成探究、思考、交流和討論的學習氛圍。專業(yè)知識、專業(yè)技能考核采用：（1）課堂隨機提問和回答問題環(huán)節(jié)，確認每位同學對知識的掌握程度；（2）面對面的答辯過程，通過具體問題解決的闡述來判斷學生實際解決問題的能力；（3）測驗及作業(yè)。415第五單元螺紋及圓柱齒輪結(jié)合件的互換性案例式教學：教學過程中結(jié)合實際案例，采用啟發(fā)式問答、小組討論、案例分析、課堂演示等多種教學方式，使學生在學習過程中積極參與，形成探究、思考、交流和討論的學習氛圍。專業(yè)知識、專業(yè)技能考核采用：（1）課堂隨機提問和回答問題環(huán)節(jié)，確認每位同學對知識的掌握程度；（2）面對面的答辯過程，通過具體問題解決的闡述來判斷學生實際解決問題的能力；（3）測驗及作業(yè)。437合計28432（四）課內(nèi)實驗項目與基本要求序號實驗項目名稱目標要求與主要內(nèi)容實驗時數(shù)實驗類型1表面粗糙度的測量1.掌握電動輪廓儀的基本測量原則及方法，學會取樣長度和評定長度的判別；2.學會用電動輪廓儀測量平面銑和平面磨等工件的Ra、Ry、Rz表面粗糙度參數(shù)。1②2外螺紋中徑和螺距的測量1.學會使用外徑千分尺對螺栓外螺紋的螺距和大徑測量；2.學會使用螺紋千分尺對螺栓外螺紋的中徑測量。1②3圓柱齒輪的弦齒厚度測量1.學會使用外徑千分尺測量齒頂圓的實際直徑2.理解齒厚偏差的意義，學會使用齒厚游標卡尺對齒輪的齒厚等參數(shù)測量1②4圓柱齒輪的公法線平均長度測量1.掌握測量齒頂公法線長度的方法2.理解公法線平均長度偏差及的公法線長度變動量兩項指標的意義1②實驗類型：①演示型②驗證型③設(shè)計型④綜合型四、課程思政教學設(shè)計第一層次“教的設(shè)計”結(jié)合《互換性及測量技術(shù)》教學內(nèi)容特點，抓住課程教學中思政教育的切入點。本課程的思政教學切入點如下：①以引導(dǎo)學生掌握互換性生產(chǎn)的原則及選用為切入點，深刻理解企業(yè)根據(jù)實際產(chǎn)品選擇合適的標準法規(guī)作為產(chǎn)品設(shè)計依據(jù)，進而讓學生意識到公差配合的國際標準和國家標準法規(guī)的重要性；以此為切入點培養(yǎng)學生的遵紀守法意識，樹立講規(guī)范、識規(guī)矩的信念，為國家振興、民族強盛而努力學習。②以課程教學過程中貫穿“質(zhì)量強國戰(zhàn)略思想”為切入點，闡述互換性設(shè)計與測量技術(shù)在保障產(chǎn)品質(zhì)量、提升制造業(yè)競爭力、服務(wù)國家重大戰(zhàn)略需求等方面的重要作用，培養(yǎng)學生對社會、對國家的使命感。③以互換性原則以及公差標準經(jīng)濟意義為切入點，引導(dǎo)學生在開發(fā)產(chǎn)品以及機械設(shè)計時，注重資源節(jié)約、考慮經(jīng)濟性的全面性思維，樹立社會責任感。④實驗教學中從實驗結(jié)果分析及其注意事項為切入點，引導(dǎo)學生重視實踐操作，培養(yǎng)學生嚴謹求實的工作作風和一絲不茍的工匠精神。第二層次“學的設(shè)計”（1）課上學習：《互換性與測量技術(shù)》，是一門與現(xiàn)實中生產(chǎn)緊密結(jié)合的課程。教師在講解互換性與測量技術(shù)的理論知識時，可以結(jié)合實際生活中的例子，讓學生了解到這些技術(shù)的重要性，以及它們對社會生產(chǎn)和生活的影響。例如，可以講解如果沒有精確的測量技術(shù)，可能會導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量問題，甚至可能引發(fā)安全事故，從而影響社會的穩(wěn)定和人民的生活，藉此培養(yǎng)學生的社會責任感。（2）課下學習：設(shè)計并安排學生自主學習內(nèi)容，通過讓學生查閱指定的國家標準并閱讀標準，加深課上理論學習的認識，以及對國家標準、規(guī)范的理解，強調(diào)精度、嚴謹、標準化的，弘揚精益求精的工匠精神；并安排課外圖紙標注識別，讓學生自