機(jī)械測(cè)量技術(shù)在機(jī)械制造教學(xué)中應(yīng)用

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摘要：近年來(lái)，我國(guó)機(jī)械制造一直在向著智能化、自動(dòng)化、技術(shù)化、數(shù)字化的方向飛速發(fā)展，而機(jī)械制造工作的核心技術(shù)———測(cè)量技術(shù)隨之變得越來(lái)越先進(jìn)。因?yàn)闇y(cè)量技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用越發(fā)的深入、廣泛，并且新技術(shù)的更新?lián)Q代也日益頻繁，所以人們對(duì)其重視程度也逐漸提升，而對(duì)于機(jī)械制造專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，掌握先進(jìn)的測(cè)量技術(shù)已成為了其重要的基本素質(zhì)之一。本文將結(jié)合個(gè)人實(shí)踐對(duì)機(jī)械行業(yè)先進(jìn)測(cè)量技術(shù)在機(jī)械制造教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行探究，以期能對(duì)機(jī)械制造教學(xué)的進(jìn)步有所幫助。

關(guān)鍵詞：機(jī)械行業(yè)；測(cè)量技術(shù)；機(jī)械制造教學(xué)；應(yīng)用探究

0引言

先進(jìn)測(cè)量技術(shù)在機(jī)械行業(yè)中的應(yīng)用，不僅推動(dòng)了機(jī)械制造中各種尺度參數(shù)的規(guī)范，也使得機(jī)械制造生產(chǎn)效率更加高效。隨著我國(guó)發(fā)展的步伐越來(lái)越快，各行各業(yè)中機(jī)械的應(yīng)用需求也在相應(yīng)的不斷變大，機(jī)械制造工作隨之也向著現(xiàn)代化的發(fā)展不斷接近，在這種形勢(shì)下，社會(huì)對(duì)測(cè)量技術(shù)的先進(jìn)性要求也越來(lái)越高。但是就面前的發(fā)展來(lái)看，我國(guó)的測(cè)量技術(shù)尚未達(dá)到先進(jìn)國(guó)家的技術(shù)水準(zhǔn)，還有很大的可提升空間。基于此，讓機(jī)械制造行業(yè)的學(xué)生對(duì)我國(guó)先進(jìn)測(cè)量技術(shù)的現(xiàn)狀有所了解，并能熟練掌握各項(xiàng)測(cè)量技術(shù)，對(duì)他們未來(lái)的職業(yè)發(fā)展意義重大。

1測(cè)量技術(shù)的概念及意義

測(cè)量技術(shù)包括傳感、測(cè)量以及儀器這三部分。在機(jī)械制造行業(yè)中測(cè)量技術(shù)主要是用來(lái)獲取并處理各種幾何量，測(cè)量利用的主要是各種物理原理，而傳感則是化學(xué)和物理兩種技術(shù)的結(jié)合，儀器則傳感和測(cè)量?jī)烧呗?lián)系起來(lái)，在兩者之間建立起一座橋梁。測(cè)量技術(shù)在機(jī)械制造中主要用來(lái)測(cè)量角度、長(zhǎng)度、形狀、距離、產(chǎn)品質(zhì)量以及生產(chǎn)工藝之中的各項(xiàng)參數(shù)，并且各種不同的參數(shù)測(cè)量都有相應(yīng)的精確度要求，因此需要用的測(cè)量技術(shù)也不盡相同。測(cè)量技術(shù)的發(fā)展水平是衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)制造水平的重要指標(biāo)。測(cè)量技術(shù)不僅在工業(yè)制造方面有著重要的意義，它還對(duì)人們認(rèn)知和改造世界有著重大影響，隨著測(cè)量技術(shù)的不斷發(fā)展，我們對(duì)世界的觀測(cè)和認(rèn)知方式也在不斷改變。與此同時(shí)，社會(huì)的信息化程度越來(lái)越高，傳感技術(shù)也因此越來(lái)越先進(jìn)，測(cè)量技術(shù)在機(jī)械制造和生產(chǎn)生活中的應(yīng)用范圍就更加的廣泛。

2測(cè)量技術(shù)的主要測(cè)量方式

2.1納米測(cè)量技術(shù)。機(jī)械制造生產(chǎn)對(duì)精確度的要求越來(lái)越高也促進(jìn)了在線測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，測(cè)量技術(shù)的精度也完成了從微米時(shí)代邁進(jìn)納米時(shí)代的轉(zhuǎn)變。并且由于這一轉(zhuǎn)變，非接觸式掃描測(cè)量、視頻測(cè)量等新型測(cè)量方式也走進(jìn)了人們的視野，促進(jìn)了質(zhì)檢工作從被動(dòng)向主動(dòng)的轉(zhuǎn)變，與此同時(shí)，各種誤差補(bǔ)償軟件的開(kāi)發(fā)也使得測(cè)量精度變得更加精確。納米測(cè)量技術(shù)主要是利用雙頻激發(fā)光波技術(shù)，測(cè)量?jī)x器利用雙頻激發(fā)光波干涉條紋細(xì)分工作，從而將超高精確度測(cè)量變?yōu)榱丝赡堋?/p>

2.2石英傳感器測(cè)量技術(shù)。最新的適應(yīng)傳感器測(cè)量技術(shù)利用的是壓電扭轉(zhuǎn)效應(yīng)這一原理，因此無(wú)定心鉆削轉(zhuǎn)矩測(cè)量和單體轉(zhuǎn)矩測(cè)量得以實(shí)現(xiàn)，在機(jī)械制造對(duì)試件進(jìn)行任意鉆孔操作時(shí)，工作人員便可以利用這一測(cè)量技術(shù)，在測(cè)量中心不固定的情況下實(shí)現(xiàn)參數(shù)的測(cè)量，大大提升了測(cè)量操作中的便捷性，從而使得測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用單位變得更加廣泛。根據(jù)最新研究成果，科學(xué)技術(shù)人員們已經(jīng)根據(jù)石英傳感器測(cè)量技術(shù)開(kāi)發(fā)出了三向磨削測(cè)力儀、電式三向車(chē)削測(cè)力儀以及壓電生物測(cè)力平臺(tái)等高精尖設(shè)備，這些高精尖測(cè)量設(shè)備開(kāi)始在復(fù)雜制造工作中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。

2.3激光測(cè)量技術(shù)。這種測(cè)量技術(shù)主要是在我國(guó)自主開(kāi)發(fā)的正交偏振開(kāi)發(fā)儀器中使用，并且在此基礎(chǔ)上，我國(guó)開(kāi)發(fā)人員又研究出了一系列的測(cè)量設(shè)備，比如當(dāng)前使用范圍極其廣闊的激光去納米測(cè)量尺，這些新研究出來(lái)的儀器不僅測(cè)量操作更加簡(jiǎn)單，其精確度也更進(jìn)一步，對(duì)于我國(guó)的機(jī)械制造中的測(cè)量量程以及線性度測(cè)量精準(zhǔn)度的提升都起到了不可忽視的作用。

2.4空間現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量及校準(zhǔn)技術(shù)。當(dāng)前測(cè)量技術(shù)的最前沿已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了精準(zhǔn)度極高的現(xiàn)場(chǎng)空間尺寸測(cè)量及檢驗(yàn)技術(shù)，對(duì)于我國(guó)的機(jī)械制造來(lái)說(shuō)無(wú)疑帶來(lái)了巨大的幫助。這種測(cè)量技術(shù)的特點(diǎn)是利用了滑塊平移的放大結(jié)構(gòu)以及互易性回歸的非線性校準(zhǔn)來(lái)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)測(cè)量，極大地削弱了非線性誤差所帶來(lái)的影響，與此同時(shí)，這種技術(shù)借助測(cè)量設(shè)備的靶標(biāo)幾何結(jié)構(gòu)、基準(zhǔn)尺寸以及不同位置測(cè)量的量值傳遞結(jié)論實(shí)現(xiàn)更精確的測(cè)量，對(duì)于測(cè)量系統(tǒng)和傳感器的精確度提升有極大的推進(jìn)作用，使得大空間機(jī)械制造的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量和校準(zhǔn)不再是一個(gè)令人頭疼不已的難題。

2.5大型超精密儀器技術(shù)。大型超精密儀器技術(shù)在我國(guó)主要是用來(lái)測(cè)量液體和氣體以及固體和氣體兩相復(fù)合的回轉(zhuǎn)面勻量、大范圍回轉(zhuǎn)潤(rùn)滑面的勻壓和復(fù)合節(jié)流，有效促進(jìn)了回轉(zhuǎn)設(shè)備測(cè)量精度的提升以及轉(zhuǎn)動(dòng)的穩(wěn)定性和剛度。另外，以兩項(xiàng)復(fù)合回轉(zhuǎn)理論作為基礎(chǔ)，科研人員研究出了直線運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)裝置，從而提升了直線運(yùn)動(dòng)的承載力、穩(wěn)定性以及精準(zhǔn)度。與此同時(shí)，二次共焦、差動(dòng)共焦以及復(fù)色共焦掃描技術(shù)也開(kāi)始大范圍的應(yīng)用，因此研究人員能夠研究出精度更高的掃描裝置和顯微鏡，將測(cè)量的分辨率向上提升了一個(gè)檔次，從此我國(guó)在超精密測(cè)量技術(shù)方面開(kāi)始走在了國(guó)際前列。

3測(cè)量技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)

根據(jù)現(xiàn)在的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，測(cè)量技術(shù)將在機(jī)械制造業(yè)中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。我國(guó)現(xiàn)在致力于測(cè)量技術(shù)的開(kāi)發(fā)，并因此為契機(jī)研究出了很多高精尖設(shè)備和技術(shù)，對(duì)機(jī)械制造生產(chǎn)效率的提升做出了很大的貢獻(xiàn)。以后測(cè)量技術(shù)將會(huì)逐步在以下幾個(gè)方面展開(kāi)更深層次的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用：①在基本計(jì)量理論方面將更加細(xì)致化，比如測(cè)量理論、基礎(chǔ)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)等方面將會(huì)有更加深入的研究。②在測(cè)量信息傳輸方面會(huì)有更加先進(jìn)的傳輸方式，全面信息化將逐步取代傳統(tǒng)的信息傳輸方式。③更加先進(jìn)、精確的測(cè)量?jī)x器。未來(lái)的測(cè)量?jī)x器將會(huì)在便捷性、抗干擾能力、高效、穩(wěn)定和測(cè)量速度方面表現(xiàn)更加出色。

4測(cè)量技術(shù)在機(jī)械制造教學(xué)中的應(yīng)用策略

4.1整合相關(guān)知識(shí)，開(kāi)展項(xiàng)目教學(xué)。由于測(cè)量技術(shù)涉及的知識(shí)點(diǎn)和概念較多，且有很多的技能操作知識(shí)存在重疊現(xiàn)象，教師應(yīng)當(dāng)對(duì)本課程內(nèi)容進(jìn)行整合，不再將重疊的內(nèi)容重復(fù)講授，提升課堂時(shí)間利用效率。在此基礎(chǔ)上，利用項(xiàng)目教學(xué)法刺激學(xué)生的求知欲望，讓他們學(xué)會(huì)自主探究，以此為他們?nèi)蘸蟮膶W(xué)習(xí)和工作打好基礎(chǔ)。項(xiàng)目選擇的好壞是項(xiàng)目教學(xué)實(shí)施成功與否的重要因素，教師在選擇項(xiàng)目的時(shí)候一定要和測(cè)量技術(shù)教材密切聯(lián)系，讓學(xué)生能在項(xiàng)目探究中充分利用自己所學(xué)過(guò)的測(cè)量技術(shù)相關(guān)知識(shí)。另一方面，利用項(xiàng)目教學(xué)法的靈活性，充分開(kāi)發(fā)學(xué)生的想象力和動(dòng)手能力，提升他們的職業(yè)素養(yǎng)，讓學(xué)生們以教師提出的項(xiàng)目為基礎(chǔ)，提出并設(shè)計(jì)與之相關(guān)的項(xiàng)目，在驗(yàn)證了可行性之后，教師可帶領(lǐng)學(xué)生們共同探究學(xué)生提出的項(xiàng)目，以此鍛煉他們的創(chuàng)新能力和綜合探究能力。

4.2理順教學(xué)內(nèi)容，彰顯核心重點(diǎn)。測(cè)量技術(shù)作為重要的基礎(chǔ)技術(shù)內(nèi)容，具備應(yīng)用范圍廣、知識(shí)點(diǎn)多的特點(diǎn)，要想讓教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)課時(shí)之間的關(guān)系更加協(xié)調(diào)，必須要突出核心內(nèi)容，才能讓學(xué)生取得更好的學(xué)習(xí)效果。因此，教師在教學(xué)的過(guò)程中要讓學(xué)生對(duì)課程學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方式有清楚的認(rèn)識(shí)，之后以精度設(shè)計(jì)為核心，以檢測(cè)誤差為輔助手段，在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，利用測(cè)量技術(shù)應(yīng)用實(shí)例開(kāi)展教學(xué)，逐步分析、層層遞進(jìn)，為他們構(gòu)建出完善的測(cè)量技術(shù)知識(shí)體系。在這一過(guò)程中，教師應(yīng)當(dāng)注意重點(diǎn)內(nèi)容的滲透和核心概念的提煉，利用互換性教學(xué)理念，讓學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)完之后具備基本的測(cè)量技能專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)。

4.3注重實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，創(chuàng)設(shè)實(shí)踐環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是機(jī)械制造中的重要教學(xué)板塊，對(duì)于提升學(xué)生的實(shí)踐能力有著重要的作用，對(duì)于測(cè)量技術(shù)的教學(xué)來(lái)說(shuō)就更是如此，在讓學(xué)生對(duì)測(cè)量技術(shù)理論有良好的掌握之后，要讓他們?cè)趯?shí)踐中練習(xí)這些知識(shí)，在實(shí)踐中深化對(duì)理論知識(shí)的認(rèn)知，并總結(jié)歸納完善才算真正地掌握了測(cè)量技術(shù)。基于此，教師可以根據(jù)學(xué)生能力水平的發(fā)展，科學(xué)安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，依次提升實(shí)驗(yàn)難度，按照基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)以及難度最高的自主探究性實(shí)驗(yàn)安排教學(xué)。在具體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)靈活應(yīng)用教學(xué)手段，在生本理念的指導(dǎo)下讓學(xué)生成為課堂的主體，教師則作為引導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)、在實(shí)驗(yàn)中負(fù)責(zé)答疑解惑的引導(dǎo)者出現(xiàn)。在正式做測(cè)量實(shí)驗(yàn)之前，要讓學(xué)生用心預(yù)習(xí)測(cè)量實(shí)驗(yàn)，之后在試驗(yàn)中他們才能選擇正確的測(cè)量?jī)x器、確定可行性強(qiáng)的試驗(yàn)方案。當(dāng)學(xué)生們?cè)趯?shí)驗(yàn)中遇到無(wú)法自己解決的問(wèn)題時(shí)，教師要在一旁針對(duì)問(wèn)題的關(guān)鍵對(duì)學(xué)生進(jìn)行點(diǎn)撥和引導(dǎo)，讓他們根據(jù)教師的意見(jiàn)思考后自己想出解決辦法，從而獲得能力上的提升。

4.4完善評(píng)價(jià)體系，轉(zhuǎn)變校園風(fēng)氣。當(dāng)前測(cè)量技術(shù)課程的評(píng)價(jià)方式不夠完善，好多學(xué)校還是按照傳統(tǒng)的期末考試成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)學(xué)生，只要學(xué)生在最后的期末開(kāi)始中卷面成績(jī)合格即可。在這種評(píng)價(jià)體系中，學(xué)生的積極性很低，學(xué)生們只需在期末考試之前突擊背誦下老師劃定的重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)基本都能順利通過(guò)考試，因此在日常的上課期間學(xué)習(xí)態(tài)度不認(rèn)真，也不會(huì)有意識(shí)地配合教師展開(kāi)互動(dòng)，忽略了平時(shí)的學(xué)習(xí)。基于此，教師應(yīng)當(dāng)在平時(shí)注重對(duì)學(xué)生的考核測(cè)驗(yàn)，并將平時(shí)的課堂測(cè)驗(yàn)成績(jī)和期末考試成績(jī)相關(guān)聯(lián)。除此之外，實(shí)踐性活動(dòng)的表現(xiàn)也應(yīng)當(dāng)列入期末考試成績(jī)之內(nèi)，畢竟中職是以培養(yǎng)實(shí)踐能力強(qiáng)的節(jié)能型人才為主要教學(xué)目標(biāo)。利用這種平時(shí)成績(jī)+實(shí)踐表現(xiàn)成績(jī)+期末考試卷面成績(jī)?yōu)橐惑w的評(píng)價(jià)體系，能有效改善學(xué)生們對(duì)于測(cè)量技術(shù)的學(xué)習(xí)態(tài)度，讓他們?cè)谄綍r(shí)也能夠以嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的態(tài)度學(xué)習(xí)，真正意義上改變不良的校園學(xué)習(xí)風(fēng)氣。

5結(jié)束語(yǔ)

作為機(jī)械制造中發(fā)揮著重要作用的內(nèi)容，測(cè)量技術(shù)的地位不可小覷。因此，教師在教學(xué)的過(guò)程中一定要讓學(xué)生對(duì)當(dāng)今應(yīng)用的先進(jìn)測(cè)量技術(shù)有系統(tǒng)、清晰的了解，并在此基礎(chǔ)上強(qiáng)化他們的實(shí)踐能力，提升他們的測(cè)量技能水平，為他們以后從事機(jī)械制造行業(yè)相關(guān)工作打下堅(jiān)實(shí)的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)基礎(chǔ)，讓他們能在職業(yè)發(fā)展生涯中有更多的選擇。

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作者:趙洋 單位:青島工程職業(yè)學(xué)院