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摘要:近年來,我國機(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)———測量技術(shù)隨之變得越來越先進(jìn)。因?yàn)闇y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)械制造專業(yè)的學(xué)生來說,掌握先進(jìn)的測量技術(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);測量技術(shù);機(jī)械制造教學(xué);應(yīng)用探究
0引言
先進(jìn)測量技術(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。隨著我國發(fā)展的步伐越來越快,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,在這種形勢下,社會(huì)對(duì)測量技術(shù)的先進(jìn)性要求也越來越高。但是就面前的發(fā)展來看,我國的測量技術(shù)尚未達(dá)到先進(jìn)國家的技術(shù)水準(zhǔn),還有很大的可提升空間?;诖耍寵C(jī)械制造行業(yè)的學(xué)生對(duì)我國先進(jìn)測量技術(shù)的現(xiàn)狀有所了解,并能熟練掌握各項(xiàng)測量技術(shù),對(duì)他們未來的職業(yè)發(fā)展意義重大。
1測量技術(shù)的概念及意義
測量技術(shù)包括傳感、測量以及儀器這三部分。在機(jī)械制造行業(yè)中測量技術(shù)主要是用來獲取并處理各種幾何量,測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,儀器則傳感和測量兩者聯(lián)系起來,在兩者之間建立起一座橋梁。測量技術(shù)在機(jī)械制造中主要用來測量角度、長度、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)測量都有相應(yīng)的精確度要求,因此需要用的測量技術(shù)也不盡相同。測量技術(shù)的發(fā)展水平是衡量一個(gè)國家工業(yè)制造水平的重要指標(biāo)。測量技術(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,隨著測量技術(shù)的不斷發(fā)展,我們對(duì)世界的觀測和認(rèn)知方式也在不斷改變。與此同時(shí),社會(huì)的信息化程度越來越高,傳感技術(shù)也因此越來越先進(jìn),測量技術(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測量技術(shù)的主要測量方式
2.1納米測量技術(shù)。機(jī)械制造生產(chǎn)對(duì)精確度的要求越來越高也促進(jìn)了在線測量技術(shù)的發(fā)展,測量技術(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,非接觸式掃描測量、視頻測量等新型測量方式也走進(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)償軟件的開發(fā)也使得測量精度變得更加精確。納米測量技術(shù)主要是利用雙頻激發(fā)光波技術(shù),測量儀器利用雙頻激發(fā)光波干涉條紋細(xì)分工作,從而將超高精確度測量變?yōu)榱丝赡堋?/p>
2.2石英傳感器測量技術(shù)。最新的適應(yīng)傳感器測量技術(shù)利用的是壓電扭轉(zhuǎn)效應(yīng)這一原理,因此無定心鉆削轉(zhuǎn)矩測量和單體轉(zhuǎn)矩測量得以實(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量技術(shù),在測量中心不固定的情況下實(shí)現(xiàn)參數(shù)的測量,大大提升了測量操作中的便捷性,從而使得測量技術(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)石英傳感器測量技術(shù)開發(fā)出了三向磨削測力儀、電式三向車削測力儀以及壓電生物測力平臺(tái)等高精尖設(shè)備,這些高精尖測量設(shè)備開始在復(fù)雜制造工作中發(fā)揮著越來越重要的作用。
2.3激光測量技術(shù)。這種測量技術(shù)主要是在我國自主開發(fā)的正交偏振開發(fā)儀器中使用,并且在此基礎(chǔ)上,我國開發(fā)人員又研究出了一系列的測量設(shè)備,比如當(dāng)前使用范圍極其廣闊的激光去納米測量尺,這些新研究出來的儀器不僅測量操作更加簡單,其精確度也更進(jìn)一步,對(duì)于我國的機(jī)械制造中的測量量程以及線性度測量精準(zhǔn)度的提升都起到了不可忽視的作用。
2.4空間現(xiàn)場測量及校準(zhǔn)技術(shù)。當(dāng)前測量技術(shù)的最前沿已經(jīng)開發(fā)出了精準(zhǔn)度極高的現(xiàn)場空間尺寸測量及檢驗(yàn)技術(shù),對(duì)于我國的機(jī)械制造來說無疑帶來了巨大的幫助。這種測量技術(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)來實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)測量,極大地削弱了非線性誤差所帶來的影響,與此同時(shí),這種技術(shù)借助測量設(shè)備的靶標(biāo)幾何結(jié)構(gòu)、基準(zhǔn)尺寸以及不同位置測量的量值傳遞結(jié)論實(shí)現(xiàn)更精確的測量,對(duì)于測量系統(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)場測量和校準(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)在我國主要是用來測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,將測量的分辨率向上提升了一個(gè)檔次,從此我國在超精密測量技術(shù)方面開始走在了國際前列。
3測量技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展趨勢
根據(jù)現(xiàn)在的發(fā)展趨勢來看,測量技術(shù)將在機(jī)械制造業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。我國現(xiàn)在致力于測量技術(shù)的開發(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)。以后測量技術(shù)將會(huì)逐步在以下幾個(gè)方面展開更深層次的開發(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)、精確的測量儀器。未來的測量儀器將會(huì)在便捷性、抗干擾能力、高效、穩(wěn)定和測量速度方面表現(xiàn)更加出色。
4測量技術(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),開展項(xiàng)目教學(xué)。由于測量技術(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)過的測量技術(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,以檢測誤差為輔助手段,在國家標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,利用測量技術(shù)應(yīng)用實(shí)例開展教學(xué),逐步分析、層層遞進(jìn),為他們構(gòu)建出完善的測量技術(shù)知識(shí)體系。在這一過程中,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量技能專業(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)于測量技術(shù)的教學(xué)來說就更是如此,在讓學(xué)生對(duì)測量技術(shù)理論有良好的掌握之后,要讓他們在實(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量技術(shù)?;诖?,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)。在正式做測量實(shí)驗(yàn)之前,要讓學(xué)生用心預(yù)習(xí)測量實(shí)驗(yàn),之后在試驗(yàn)中他們才能選擇正確的測量儀器、確定可行性強(qiáng)的試驗(yàn)方案。當(dāng)學(xué)生們在實(shí)驗(yàn)中遇到無法自己解決的問題時(shí),教師要在一旁針對(duì)問題的關(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)的期末考試成績評(píng)價(jià)學(xué)生,只要學(xué)生在最后的期末開始中卷面成績合格即可。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)地配合教師展開互動(dòng),忽略了平時(shí)的學(xué)習(xí)?;诖耍處煈?yīng)當(dāng)在平時(shí)注重對(duì)學(xué)生的考核測驗(yàn),并將平時(shí)的課堂測驗(yàn)成績和期末考試成績相關(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+實(shí)踐表現(xiàn)成績+期末考試卷面成績?yōu)橐惑w的評(píng)價(jià)體系,能有效改善學(xué)生們對(duì)于測量技術(shù)的學(xué)習(xí)態(tài)度,讓他們在平時(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
作為機(jī)械制造中發(fā)揮著重要作用的內(nèi)容,測量技術(shù)的地位不可小覷。因此,教師在教學(xué)的過程中一定要讓學(xué)生對(duì)當(dāng)今應(yīng)用的先進(jìn)測量技術(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
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