互換性及測量技術(shù)-智能制造-課程教學(xué)大綱

《互換性及測量技術(shù)》本科課程教學(xué)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(xué)分2課程學(xué)時(shí)32理論學(xué)時(shí)28實(shí)踐學(xué)時(shí)4開課學(xué)院機(jī)電學(xué)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(jī)械工業(yè)出版社，第1版是否為馬工程教材否先修課程機(jī)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(jī)械類專業(yè)的一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課。通過對本課程的學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生獲得互換性、標(biāo)準(zhǔn)化、測量技術(shù)的基本知識，為從事機(jī)電產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、維修、調(diào)試、產(chǎn)品開發(fā)與管理工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本課程的主要任務(wù)是使學(xué)生獲得機(jī)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(jī)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(biāo)使學(xué)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(jì)的基本原理和方法，為今后進(jìn)一步應(yīng)用公差標(biāo)準(zhǔn)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(jì)、公差與配合、誤差檢測等方面的內(nèi)容與機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造、質(zhì)量控制等方面密切相關(guān)，是聯(lián)系機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造基礎(chǔ)、機(jī)械制造工藝學(xué)、機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)、現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法等專業(yè)課程的紐帶。選課建議與學(xué)習(xí)要求《互換性及測量技術(shù)》是面向機(jī)械設(shè)計(jì)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(xué)生具有機(jī)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(biāo)與畢業(yè)要求（一）課程目標(biāo)類型序號內(nèi)容知識目標(biāo)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(biāo)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(jì)可行的互換性實(shí)驗(yàn)方案3能選用或搭建實(shí)驗(yàn)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(biāo)(含課程思政目標(biāo))4培養(yǎng)機(jī)械工程師科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、求真務(wù)實(shí)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(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理，識別、表達(dá)、并通過文獻(xiàn)研究分析機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)行控制等有關(guān)的機(jī)械領(lǐng)域復(fù)雜工程問題，以獲得有效結(jié)論。2-1能運(yùn)用相關(guān)科學(xué)原理，識別和判斷機(jī)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(xué)原理并采用科學(xué)方法對機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)行控制等有關(guān)的機(jī)械領(lǐng)域復(fù)雜工程問題進(jìn)行研究，包括設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、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(jì)實(shí)驗(yàn)方案。5使用現(xiàn)代工具：能夠針對機(jī)械領(lǐng)域復(fù)雜工程問題，開發(fā)、選擇或使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工具和信息技術(shù)工具，實(shí)現(xiàn)對復(fù)雜機(jī)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(jià)值觀、誠實(shí)勞動意識，具有人文社會科學(xué)素養(yǎng)、社會責(zé)任感，能夠在工程實(shí)踐中理解并遵守工程職業(yè)道德和規(guī)范，履行責(zé)任。8-2理解誠實(shí)公正、誠信守則的工程職業(yè)道德和規(guī)范，并能在工程實(shí)踐中自覺遵守。（三）畢業(yè)要求與課程目標(biāo)的關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)支撐度課程目標(biāo)對指標(biāo)點(diǎn)的貢獻(xiàn)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(jì)可行的互換性實(shí)驗(yàn)方案100%5使用現(xiàn)代工具5-3M3能選用或搭建實(shí)驗(yàn)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(jī)械工程師科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、求真務(wù)實(shí)的職業(yè)道德和規(guī)范100%三、課程內(nèi)容與教學(xué)設(shè)計(jì)（一）各教學(xué)單元預(yù)期學(xué)習(xí)成果與教學(xué)內(nèi)容第一單元互換性及標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)化的意義及基本原理，明確互換性與標(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)和與標(biāo)準(zhǔn)化的關(guān)系。（二）教學(xué)要求能夠使用互換性知識和原理去對零部件進(jìn)行有效設(shè)計(jì)，能夠?qū)?biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用于零部件的設(shè)計(jì)，，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(jì)。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)互換性的實(shí)際案例分析,如何舉一反三說透標(biāo)準(zhǔn)化及標(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)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(biāo)注規(guī)則和標(biāo)注方法。（二）教學(xué)要求（1）能夠運(yùn)用數(shù)學(xué)、物理和制圖有關(guān)知識表達(dá)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(jì)算公式，并正確求解；（3）能夠熟用標(biāo)準(zhǔn)公差、軸基本偏差和孔基本偏差三類國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行零件設(shè)計(jì)計(jì)算；（4）會對零部的尺寸精度件進(jìn)行配合設(shè)計(jì)和計(jì)算。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)（1）互換性尺寸公差與尺寸配合的實(shí)際案例分析（2）互換性尺寸公差與尺寸配合的標(biāo)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(xiàng)目、公差值的選用；（5）掌握形狀公差和位置公差的標(biāo)注方法和誤差評定準(zhǔn)則。（二）教學(xué)要求（1）會在工程圖紙上標(biāo)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(biāo)注和含義；（3）會正確選用零部件的互換性形位公差計(jì)算公式，并正確求解；（4）會計(jì)算各類較復(fù)雜的形位公差公差原則計(jì)算。。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)（1）互換性形狀和位置公差的實(shí)際案例分析（2）互換性形狀和位置公差的標(biāo)注（3）互換性形狀和位置公差的在設(shè)計(jì)具體零部件的設(shè)計(jì)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(biāo)注規(guī)則和標(biāo)注方法。（二）教學(xué)要求（1）會在工程圖紙上標(biāo)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(jì)算公式，并正確求解；（4）會計(jì)算各類較復(fù)雜的表面粗糙度原則計(jì)算。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)（1）互換性表面粗糙度的實(shí)際案例分析；（2）互換性表面粗糙度的標(biāo)注；（3）互換性表面粗糙度的在設(shè)計(jì)具體零部件的設(shè)計(jì)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(jì)（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(yùn)用螺紋的標(biāo)注。（二）教學(xué)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(biāo)注螺紋。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)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(biāo)注。。第九章漸開線圓柱齒輪精度的評定與設(shè)計(jì)（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(diǎn)；（2）掌握齒輪側(cè)隙的精度指標(biāo)及檢測；評定齒輪精度時(shí)可采用的指標(biāo)及檢測；（3）掌握齒輪精度指標(biāo)的公差的精度等級、了解計(jì)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(xué)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(diǎn)，并運(yùn)用合適的齒輪的精度指標(biāo)、側(cè)隙指標(biāo)及檢查、對齒輪進(jìn)行評定；（2）掌握齒輪精度指標(biāo)的公差的精度等級，通過相應(yīng)計(jì)算公式確定齒輪精度等級的選擇。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)（1）齒輪側(cè)隙的精度指標(biāo)及檢測，評定齒輪精度時(shí)可采用的指標(biāo)及檢測；（2）齒輪精度指標(biāo)的公差精度等級；（3）齒輪精度等級的選擇。（二）教學(xué)單元對課程目標(biāo)的支撐關(guān)系課程目標(biāo)教學(xué)單元1234第一單元互換性及標(biāo)準(zhǔn)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(xué)方法與學(xué)時(shí)分配教學(xué)單元教與學(xué)方式考核方式學(xué)時(shí)分配理論實(shí)踐小計(jì)第一單元互換性及標(biāo)準(zhǔn)化導(dǎo)入問題和啟發(fā)式課堂授課教學(xué):設(shè)置一個(gè)與課程主題緊密相關(guān)的問題，以此來吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)他們的求知欲，促使他們帶著問題進(jìn)入課堂學(xué)習(xí)專業(yè)知識、專業(yè)技能考核采用：（1）課堂隨機(jī)提問和回答問題環(huán)節(jié)，確認(rèn)每位同學(xué)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(xué)生實(shí)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(xué)方式:通過設(shè)置相關(guān)的問題，啟發(fā)學(xué)生思考，同時(shí)以具體的案例進(jìn)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(jī)提問和回答問題環(huán)節(jié)，確認(rèn)每位同學(xué)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(xué)生實(shí)際解決問題的能力；（3）測驗(yàn)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(xué)方式:通過設(shè)置相關(guān)的問題，啟發(fā)學(xué)生思考，同時(shí)以具體的案例進(jìn)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(jī)提問和回答問題環(huán)節(jié)，確認(rèn)每位同學(xué)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(xué)生實(shí)際解決問題的能力；（3）測驗(yàn)及作業(yè)。88第四單元表面粗糙度案例式教學(xué)：教學(xué)過程中結(jié)合實(shí)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(xué)方式，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中積極參與，形成探究、思考、交流和討論的學(xué)習(xí)氛圍。專業(yè)知識、專業(yè)技能考核采用：（1）課堂隨機(jī)提問和回答問題環(huán)節(jié)，確認(rèn)每位同學(xué)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(xué)生實(shí)際解決問題的能力；（3）測驗(yàn)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(xué)：教學(xué)過程中結(jié)合實(shí)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(xué)方式，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中積極參與，形成探究、思考、交流和討論的學(xué)習(xí)氛圍。專業(yè)知識、專業(yè)技能考核采用：（1）課堂隨機(jī)提問和回答問題環(huán)節(jié)，確認(rèn)每位同學(xué)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(xué)生實(shí)際解決問題的能力；（3）測驗(yàn)及作業(yè)。437合計(jì)28432（四）課內(nèi)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與基本要求序號實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱目標(biāo)要求與主要內(nèi)容實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù)實(shí)驗(yàn)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(xué)會取樣長度和評定長度的判別；2.學(xué)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(xué)會使用外徑千分尺對螺栓外螺紋的螺距和大徑測量；2.學(xué)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(xué)會使用外徑千分尺測量齒頂圓的實(shí)際直徑2.理解齒厚偏差的意義，學(xué)會使用齒厚游標(biāo)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(xiàng)指標(biāo)的意義1②實(shí)驗(yàn)類型：①演示型②驗(yàn)證型③設(shè)計(jì)型④綜合型四、課程思政教學(xué)設(shè)計(jì)第一層次“教的設(shè)計(jì)”結(jié)合《互換性及測量技術(shù)》教學(xué)內(nèi)容特點(diǎn)，抓住課程教學(xué)中思政教育的切入點(diǎn)。本課程的思政教學(xué)切入點(diǎn)如下：①以引導(dǎo)學(xué)生掌握互換性生產(chǎn)的原則及選用為切入點(diǎn)，深刻理解企業(yè)根據(jù)實(shí)際產(chǎn)品選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)依據(jù)，進(jìn)而讓學(xué)生意識到公差配合的國際標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)的重要性；以此為切入點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的遵紀(jì)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(qiáng)盛而努力學(xué)習(xí)。②以課程教學(xué)過程中貫穿“質(zhì)量強(qiáng)國戰(zhàn)略思想”為切入點(diǎn)，闡述互換性設(shè)計(jì)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(xué)生對社會、對國家的使命感。③以互換性原則以及公差標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)濟(jì)意義為切入點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生在開發(fā)產(chǎn)品以及機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，注重資源節(jié)約、考慮經(jīng)濟(jì)性的全面性思維，樹立社會責(zé)任感。④實(shí)驗(yàn)教學(xué)中從實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析及其注意事項(xiàng)為切入點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生重視實(shí)踐操作，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng)和一絲不茍的工匠精神。第二層次“學(xué)的設(shè)計(jì)”（1）課上學(xué)習(xí)：《互換性與測量技術(shù)》，是一門與現(xiàn)實(shí)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(shí)，可以結(jié)合實(shí)際生活中的例子，讓學(xué)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(xué)生的社會責(zé)任感。（2）課下學(xué)習(xí)：設(shè)計(jì)并安排學(xué)生自主學(xué)習(xí)內(nèi)容，通過讓學(xué)生查閱指定的國家標(biāo)準(zhǔn)并閱讀標(biāo)準(zhǔn)，加深課上理論學(xué)習(xí)的認(rèn)識，以及對國家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的理解，強(qiáng)調(diào)精度、嚴(yán)謹(jǐn)、標(biāo)準(zhǔn)化的，弘揚(yáng)精益求精的工匠精神；并安排課外圖紙標(biāo)注識別，讓學(xué)生自